pridruženi materijal

Uvod

Jedno od pet čula dostupnih čovjeku je sluh. Koristimo ga da čujemo svijet oko nas.

Većina nas ima zvukove koje pamtimo iz djetinjstva. Za neke su to glasovi rodbine i prijatelja, ili škripa drvenih podova u bakinoj kući, ili je to možda zvuk točkova voza na pruzi koja je bila u blizini. Svako će imati svoje.

Šta osjećate kada čujete ili zapamtite zvukove poznate iz djetinjstva? Radost, nostalgija, tuga, toplina? Zvuk može prenijeti emocije, raspoloženje, potaknuti akciju ili, obrnuto, umiriti i opustiti.

Osim toga, zvuk se koristi u raznim područjima ljudskog života - u medicini, u obradi materijala, u proučavanju morskih dubina i mnogim, mnogim drugim.

Istovremeno, sa stanovišta fizike, ovo je samo prirodni fenomen - vibracije elastičnog medija, što znači da, kao i svaka prirodna pojava, zvuk ima karakteristike od kojih se neke mogu izmjeriti, druge samo čuo.

Prilikom odabira muzičke opreme, čitanja recenzija i opisa, često nailazimo na veliki broj istih karakteristika i pojmova koje autori koriste bez odgovarajućih pojašnjenja i objašnjenja. I ako su neki od njih jasni i očigledni svima, onda drugi za nespremnu osobu nemaju nikakvo značenje. Stoga smo odlučili da vam jednostavnim riječima ispričamo o ovim nerazumljivim i složenim, na prvi pogled, riječima.

Ako se sjećate svog poznanstva sa prijenosnim zvukom, počelo je dosta davno, a to je bio takav kasetofon koji su mi roditelji poklonili za Novu godinu.

Ponekad je žvakao traku, a onda je morao da je razmota spajalicama i snažnom riječju. Proždirao je baterije s apetitom na kojem bi mu pozavidio Robin Bobbin Barabek (koji je pojeo četrdeset ljudi), a samim tim i moju, u to vrijeme, vrlo oskudnu ušteđevinu običnog školarca. Ali sve neprijatnosti su bledile u poređenju sa glavnim plusom - igrač je dao neopisiv osećaj slobode i radosti! Tako da sam se "razbolio" od zvuka koji možete ponijeti sa sobom.

Međutim, zgriješio bih se protiv istine kada bih rekao da sam od tada uvijek bio neodvojiv od muzike. Bilo je perioda kada nije bilo vremena za muziku, kada je prioritet bio potpuno drugačiji. Međutim, sve ovo vrijeme pokušavao sam biti u toku sa onim što se dešava u svijetu prijenosnog zvuka i, da tako kažem, držati prst na pulsu.

Kada su se pojavili pametni telefoni, pokazalo se da ovi multimedijalni kombinatori ne samo da mogu da pozivaju i obrađuju ogromne količine podataka, već, što je za mene bilo mnogo važnije, pohranjuju i puštaju ogromnu količinu muzike.

Prvi put sam se navukao na zvuk “telefona” kada sam slušao zvuk jednog od muzičkih pametnih telefona koji je koristio najnaprednije komponente za obradu zvuka u to vrijeme (prije toga, priznajem, nisam uzeo pametni telefon ozbiljno kao uređaj za slušanje muzike). Zaista sam želio ovaj telefon, ali nisam ga mogao priuštiti. Istovremeno sam počeo da pratim model ove kompanije, koja se u mojim očima etablirala kao proizvođač kvalitetnog zvuka, ali se pokazalo da su nam se putevi stalno razilazili. Od tada posjedujem raznu muzičku opremu, ali ne prestajem da tražim istinski muzički pametni telefon koji bi s pravom mogao nositi takvo ime.

Karakteristike

Među svim karakteristikama zvuka, profesionalac vas može odmah zaprepastiti sa desetak definicija i parametara, na koje, po njegovom mišljenju, svakako, pa, svakako biste trebali obratiti pažnju i, ne daj Bože, neki parametar neće biti uzet u obzir - nevolja ...

Odmah ću reći da nisam pristalica ovakvog pristupa. Uostalom, opremu najčešće biramo ne za „međunarodno takmičenje audiofila“, već za naše najmilije, za dušu.

Svi smo različiti i svi cijenimo nešto drugačije u zvuku. Nekome se sviđa zvuk "niži", neko je, naprotiv, čist i transparentan, za nekoga će određeni parametri biti važni, a za nekoga - potpuno drugačiji. Da li su svi parametri podjednako važni i koji su? Hajde da to shvatimo.

Jeste li se ikada susreli s činjenicom da neke slušalice sviraju na vašem telefonu na način da morate to raditi tiše, dok vas druge, naprotiv, tjeraju da pojačate jačinu zvuka do kraja i još uvijek nije dovoljno?

U prenosivoj tehnologiji, otpor igra važnu ulogu u tome. Često po vrijednosti ovog parametra možete razumjeti da li ćete imati dovoljan volumen.

Otpor

Mjeri se u Ohmima (Ohmima).

Georg Simon Ohm - njemački fizičar, izveo je i eksperimentalno potvrdio zakon koji izražava odnos između jačine struje u kolu, napona i otpora (poznat kao Ohmov zakon).

Ovaj parametar se još naziva i impedancija.

Vrijednost je gotovo uvijek navedena na kutiji ili u uputama za opremu.

Postoji mišljenje da slušalice visoke impedancije sviraju tiho, a slušalice s niskom impedancijom glasno, a za slušalice visoke impedancije potreban vam je moćniji izvor zvuka, a pametni telefon je dovoljan za slušalice niske impedancije. Često možete čuti i izraz - neće svaki igrač moći da "ljulja" ove slušalice.

Zapamtite, slušalice niske impedancije će zvučati glasnije na istom izvoru. Unatoč činjenici da sa stanovišta fizike to nije sasvim točno i postoje nijanse, zapravo je ovo najlakši način da se opiše vrijednost ovog parametra.

Za prijenosnu opremu (prijenosni plejeri, pametni telefoni) najčešće se proizvode slušalice s impedancijom od 32 oma i ispod, međutim, treba imati na umu da će se različita impedancija smatrati niskom za različite vrste slušalica. Dakle, za slušalice pune veličine, impedancija do 100 oma smatra se niskim otporom, a iznad 100 oma - visokim otporom. Za slušalice tipa in-ear ("gagovi" ili slušalice), indikator otpora do 32 oma smatra se niskim otporom, iznad 32 oma - visokim otporom. Stoga, prilikom odabira slušalica, obratite pažnju ne samo na samu vrijednost otpora, već i na vrstu slušalica.

Bitan: Što je veća impedansa slušalica, to će zvuk biti jasniji i duže će plejer ili pametni telefon raditi u režimu reprodukcije, jer. slušalice visoke impedancije troše manje struje, što zauzvrat znači manje izobličenja signala.

AFC (frekvencijski odziv)

Često u raspravi o određenom uređaju, bilo da se radi o slušalicama, zvučnicima ili automobilskom subwooferu, možete čuti karakteristiku - "pumpa / ne pumpa". Da li će uređaj, na primjer, "pumpati" ili je pogodniji za ljubitelje vokala, možete saznati bez slušanja.

Da biste to učinili, dovoljno je pronaći njegov frekvencijski odziv u opisu uređaja.

Grafikon vam omogućava da shvatite kako uređaj reproducira druge frekvencije. Istovremeno, što je manje kapljica, to tačnije oprema može prenijeti originalni zvuk, što znači da će zvuk biti bliži originalu.

Ako u prvoj trećini nema izraženih “hrupa”, onda slušalice nisu baš “bas”, a ako je obrnuto, “pumpaće”, isto važi i za ostale dijelove frekvencijskog odziva.

Dakle, gledajući frekventni odziv, možemo shvatiti kakav balans boja/tona ima oprema. S jedne strane, možda mislite da bi se prava linija smatrala idealnom ravnotežom, ali je li tako?

Pokušajmo detaljnije razumjeti. Desilo se da osoba koristi uglavnom srednje frekvencije (MF) za komunikaciju i, u skladu s tim, najbolje je u stanju razlikovati ovaj frekvencijski opseg. Ako napravite uređaj sa "savršenim" balansom u obliku prave linije, bojim se da nećete baš voljeti slušati muziku na takvoj opremi, jer najvjerovatnije visoke i niske frekvencije neće zvučati tako dobro kao srednji. Izlaz je tražiti svoju ravnotežu, vodeći računa o fiziološkim karakteristikama sluha i namjeni opreme. Postoji jedan balans za glas, drugi za klasičnu muziku, a treći za muziku za ples.

Gornji grafikon prikazuje balans ovih slušalica. Niske i visoke frekvencije su izraženije, za razliku od srednjih, kojih je manje, što je tipično za većinu proizvoda. Međutim, prisustvo "grbe" na niskim frekvencijama ne znači nužno kvalitet ovih vrlo niskih frekvencija, jer se mogu pokazati, iako u velikim količinama, ali lošeg kvaliteta - mumlanje, zujanje.

Na konačni rezultat će utjecati brojni parametri, počevši od toga koliko je dobro proračunata geometrija kućišta, pa do toga od kojih materijala su izrađeni elementi konstrukcije, a to često možete saznati samo slušajući slušalice.

Da biste otprilike zamislili koliko će kvalitetan naš zvuk biti prije slušanja, nakon frekventnog odziva, trebali biste obratiti pažnju na parametar kao što je koeficijent harmonijskog izobličenja.

Harmonic Distortion

Zapravo, ovo je glavni parametar koji određuje kvalitetu zvuka. Pitanje je samo šta je za vas kvalitet. Na primjer, dobro poznati Beats od Dr. Dre na 1kHz imaju ukupno harmonijsko izobličenje od skoro 1,5% (iznad 1,0% se smatra prilično osrednjim). U isto vrijeme, koliko je čudno, ove slušalice su popularne među potrošačima.

Poželjno je znati ovaj parametar za svaku konkretnu grupu frekvencija, jer se važeće vrijednosti razlikuju za različite frekvencije. Na primjer, za niske frekvencije, 10% se može smatrati prihvatljivom vrijednošću, ali za visoke frekvencije ne više od 1%.

Ne vole svi proizvođači naznačiti ovaj parametar na svojim proizvodima, jer je, za razliku od istog volumena, prilično teško uskladiti ga. Stoga, ako uređaj koji odaberete ima sličan grafikon i u njemu vidite vrijednost ne veću od 0,5%, trebali biste bolje pogledati ovaj uređaj - ovo je vrlo dobar pokazatelj.

Već znamo kako odabrati slušalice/zvučnike koji će glasnije svirati na vašem uređaju. Ali kako znate koliko će glasno svirati?

Za ovo postoji parametar za koji ste najvjerovatnije čuli više puta. Noćni klubovi ga vole koristiti u svojim promotivnim materijalima kako bi pokazali koliko će biti glasno na zabavi. Ovaj parametar se mjeri u decibelima.

Osetljivost (glasnost, nivo buke)

Decibel (dB), jedinica za jačinu zvuka, nazvana je po Alexanderu Grahamu Bellu.

Alexander Graham Bell je naučnik, pronalazač i biznismen škotskog porijekla, jedan od osnivača telefonije, osnivač Bell Labs-a (bivši Bell Telephone Company), koji je odredio cjelokupni dalji razvoj telekomunikacijske industrije u Sjedinjenim Državama.

Ovaj parametar je neraskidivo povezan sa otporom. Nivo od 95-100 dB smatra se dovoljnim (u stvari, ovo je mnogo).

Na primjer, rekord jačine zvuka postavio je Kiss 15. jula 2009. na koncertu u Otavi. Jačina zvuka bila je 136 dB. Po ovom parametru, Kiss je nadmašio brojne poznate konkurente, uključujući bendove kao što su The Who, Metallica i Manowar.

Istovremeno, nezvanični rekord pripada američkom timu The Swans. Prema nepotvrđenim izvještajima, na nekoliko koncerata ove grupe zvuk je dostizao jačinu od 140 dB.

Ako želite da ponovite ili nadmašite ovaj rekord, imajte na umu da se glasan zvuk može smatrati kršenjem javnog reda i mira - za Moskvu, na primjer, standardi predviđaju nivo zvuka koji je ekvivalentan 30 dBA noću, 40 dBA danju , i maksimalno 45 dBA noću, 55 dBA tokom dana.

A ako je glasnoća manje-više jasna, onda sljedeći parametar nije tako lako razumjeti i pratiti kao prethodni. Radi se o dinamičkom rasponu.

Dynamic Range

To je u suštini razlika između najglasnijih i najtiših zvukova bez klipinga (overdrive).

Svako ko je ikada bio u modernom bioskopu iskusio je šta je širok dinamički raspon. To je upravo parametar, zahvaljujući kojem čujete, na primjer, zvuk pucnja u punom sjaju i šuštanje čizama snajperista koji puze po krovu, koji je ovaj hitac ispalio.

Veći domet vaše opreme znači više zvukova koje vaš uređaj može prenijeti bez gubitaka.

Istovremeno, ispostavlja se da nije dovoljno prenijeti najširi mogući dinamički raspon, potrebno je uspjeti to učiniti tako da svaka frekvencija ne bude samo čujna, već da se čuje uz visoku kvalitetu. Za to je zaslužan jedan od onih parametara koji gotovo svi mogu lako procijeniti kada slušaju kvalitetan snimak na opremi od interesa. Radi se o detaljima.

Detailing

To je sposobnost opreme da podijeli zvuk na frekvencije - niske, srednje, visoke (LF, MF, HF).

Od ovog parametra zavisi koliko će se jasno čuti pojedinačni instrumenti, koliko će muzika biti detaljna, da li će se pretvoriti u samo mešavinu zvukova.

Međutim, čak i sa najboljim detaljima, različita oprema može proizvesti vrlo različita iskustva slušanja.

Zavisi od vještine opreme. lokalizirati izvore zvuka.

U pregledima muzičke tehnologije, ovaj parametar se često dijeli na dvije komponente - stereo panoramu i dubinu.

stereo panorama

U recenzijama se ovaj parametar obično opisuje kao širok ili uzak. Hajde da vidimo šta je to.

Iz naziva je jasno da je riječ o širini nečega, ali o čemu?

Zamislite da sjedite (stojite) na koncertu vašeg omiljenog benda ili izvođača. A ispred vas na sceni instrumenti su raspoređeni određenim redosledom. Neki su bliže centru, drugi dalje.

Zastupljen? Neka počnu da igraju.

Sada zatvorite oči i pokušajte razlikovati gdje se nalazi ovaj ili onaj alat. Mislim da to lako možeš uraditi.

A ako su alati postavljeni ispred vas u jednu liniju jedan za drugim?

Hajde da dovedemo situaciju do tačke apsurda i približimo alate jedan drugom. I... stavimo trubača na klavir.

Mislite li da će vam se svidjeti ovaj zvuk? Možete li otkriti koji je koji alat?

Posljednje dvije opcije najčešće se mogu čuti u nekvalitetnoj opremi, čiji proizvođač ne brine kakav zvuk proizvodi njegov proizvod (kako pokazuje praksa, cijena uopće nije pokazatelj).

Visokokvalitetne slušalice, zvučnici, muzički sistemi bi trebali biti u stanju da izgrade ispravnu stereo panoramu u vašoj glavi. Zahvaljujući tome, kada slušate muziku preko dobre opreme, možete čuti gdje se koji instrument nalazi.

Međutim, čak i sa sposobnošću opreme da stvori veličanstvenu stereo panoramu, takav zvuk će se i dalje osjećati neprirodno, ravno zbog činjenice da u životu zvuk percipiramo ne samo u horizontalnoj ravnini. Stoga nije manje važan parametar kao što je dubina zvuka.

dubina zvuka

Vratimo se na naš izmišljeni koncert. Pomaknimo pijanistu i violinistu malo dublje u našu scenu, a gitaristu i saksofonistu malo naprijed. Vokal će zauzeti mjesto koje mu pripada ispred svih instrumenata.

Jeste li čuli ovo na svojoj muzičkoj opremi?

Čestitamo, vaš uređaj je u stanju da stvori efekat prostornog zvuka kroz sintezu panorame zamišljenih izvora zvuka. A ako je jednostavnije, onda vaša oprema ima dobru lokalizaciju zvuka.

Ako ne govorimo o slušalicama, onda je ovo pitanje riješeno prilično jednostavno - koristi se nekoliko emitera, postavljenih okolo, što vam omogućava da odvojite izvore zvuka. Ako govorimo o vašim slušalicama i to možete čuti u njima, čestitam po drugi put, imate jako dobre slušalice po ovom parametru.

Vaša oprema ima širok dinamički raspon, dobro je izbalansirana i dobro lokalizira zvuk, ali je li spremna za oštre prijelaze zvuka i brz porast i pad impulsa?

Kakav je njen napad?

Napad

Iz imena, u teoriji, jasno je da je to nešto brzo i neizbježno, poput udarca baterije Katjuše.

Ali ozbiljno, evo šta nam Wikipedija govori o tome: Zvučni napad – početni impuls proizvodnje zvuka, neophodan za formiranje zvukova pri sviranju muzičkog instrumenta ili pevanju vokalnih delova; neke karakteristike nijansi različitih metoda proizvodnje zvuka, poteza izvedbe, artikulacije i fraziranja.

Ako pokušate ovo prevesti na razumljiv jezik, onda je to stopa povećanja amplitude zvuka dok se ne postigne zadana vrijednost. A ako je još jasnije - ako vaša oprema ima loš napad, onda će svijetle kompozicije s gitarama, živim bubnjevima i brzim promjenama zvuka zvučati pamučno i gluvo, što znači zbogom dobrom hard rocku i sličnim ...

Između ostalog, u člancima se često može naći izraz kao sibilanti.

Sibilanti

Bukvalno - zviždanje. Konsonantni zvuci, prilikom čijeg izgovora protok zraka brzo prolazi između zuba.

Sjećate se ovog prijatelja iz Diznijevog crtića o Robinu Hudu?

U njegovom govoru ima dosta sibilanata. A ako i vaša oprema zviždi i šišti, avaj, ovo nije baš dobar zvuk.

Napomena: usput, i sam Robin Hood iz ovog crtića je sumnjivo sličan Lisici iz nedavno objavljenog Diznijevog crtića Zootopia. Dizni, ponavljaš se :)

Pijesak

Još jedan subjektivni parametar koji se ne može izmjeriti. I možete samo čuti.

U svojoj osnovi, blizak je sibilantima, izražava se u činjenici da pri velikoj jačini, tokom preopterećenja, visoke frekvencije počinju da se raspadaju i pojavljuje se efekat sipanje peska, a ponekad i visokofrekventno zveckanje. Zvuk postaje nekako grub i u isto vrijeme labav. Što se to prije desi, to gore, i obrnuto.

Probajte kod kuće, sa visine od nekoliko centimetara polako sipajte šaku granuliranog šećera na metalni poklopac tiganja. Da li si čuo? Evo, to je to.

Potražite zvuk koji ne sadrži pijesak.

frekvencijski opseg

Poslednji neposredan parametar zvuka koji bih želeo da uzmem u obzir je frekvencijski opseg.

Mjeri se u hercima (Hz).

Heinrich Rudolf Hertz, glavno dostignuće je eksperimentalna potvrda elektromagnetne teorije svjetlosti Jamesa Maxwella. Hertz je dokazao postojanje elektromagnetnih talasa. Od 1933. godine jedinica za mjerenje frekvencije, koja je uključena u međunarodni metrički sistem jedinica SI, nosi naziv po Hercu.

Ovo je parametar koji ćete sa vjerovatnoćom od 99% naći u opisu gotovo svake muzičke tehnike. Zašto sam to ostavio za kasnije?

Trebali biste početi s činjenicom da osoba čuje zvukove koji su u određenom frekvencijskom rasponu, odnosno od 20 Hz do 20.000 Hz. Sve iznad ove vrijednosti je ultrazvučno. Sve ispod je infrazvuk. Oni su nedostupni ljudskom sluhu, ali dostupni našoj manjoj braći. To nam je poznato iz školskih predmeta fizike i biologije.

Zapravo, za većinu ljudi stvarni čujni raspon je mnogo skromniji, štoviše, za žene je čujni raspon pomjeren prema gore u odnosu na muškarce, tako da muškarci bolje razlikuju niske frekvencije, a žene bolje frekvencije.

Zašto onda proizvođači na svojim proizvodima navode asortiman koji prevazilazi našu percepciju? Možda je to samo marketing?

Da i ne. Osoba ne samo da čuje, već i osjeća, osjeća zvuk.

Jeste li ikada stajali u blizini velikog zvučnika ili subwoofera koji svira? Zapamtite svoja osećanja. Zvuk se ne samo čuje, oseća ga i celo telo, ima pritisak, snagu. Stoga, što je veći raspon naznačen na vašoj opremi, to bolje.

Međutim, ne biste trebali pridavati previše važnosti ovom pokazatelju - rijetko vidite opremu čiji je raspon frekvencija već granica ljudske percepcije.

dodatne karakteristike

Sve gore navedene karakteristike direktno se odnose na kvalitetu reprodukovanog zvuka. Međutim, na konačni rezultat, a samim tim i na zadovoljstvo gledanja/slušanja, utječe i kvalitet izvorne datoteke i izvor zvuka koji koristite.

Formati

Ova informacija je svima na usnama, a većina ih već zna, ali za svaki slučaj, podsjetimo.

Ukupno, postoje tri glavne grupe formata audio datoteka:

• nekomprimirani audio formati kao što su WAV, AIFF
• audio formati bez gubitaka (APE, FLAC)
• audio formati sa gubitkom (MP3, Ogg)

Preporučujemo da pročitate više o tome pozivajući se na Wikipediju.

Za sebe napominjemo da ima smisla koristiti APE, FLAC formate ako imate profesionalnu ili poluprofesionalnu opremu. U drugim slučajevima, obično su dovoljne mogućnosti MP3 formata, komprimovanog iz izvora visokog kvaliteta sa brzinom prijenosa od 256 kbps ili više (što je veća brzina prijenosa, manji je gubitak u kompresiji zvuka). Međutim, ovo je više stvar ukusa, sluha i individualnih preferencija.

Izvor

Jednako važan je i kvalitet izvora zvuka.

Pošto smo prvobitno govorili o muzici na pametnim telefonima, razmotrimo ovu konkretnu opciju.

Ne tako davno, zvuk je bio analogan. Sjećate se kolutova, kaseta? Ovo je analogni audio.

A u svojim slušalicama čujete analogni zvuk koji je prošao kroz dvije faze konverzije. Prvo je konvertovan iz analognog u digitalni, a zatim ponovo konvertovan u analogni pre nego što se ubaci u slušalicu/zvučnik. A o kakvoj je kvaliteti bila ova konverzija, na kraju će ovisiti rezultat - kvaliteta zvuka.

U pametnom telefonu, DAC je odgovoran za ovaj proces - digitalno-analogni pretvarač.

Što je DAC bolji, to ćete bolje čuti zvuk. I obrnuto. Ako je DAC u uređaju osrednji, bez obzira koji su vam zvučnici ili slušalice, možete zaboraviti na visoku kvalitetu zvuka.

Svi pametni telefoni se mogu podijeliti u dvije glavne kategorije:

1. Pametni telefoni sa namenskim DAC-om
2. Pametni telefoni sa ugrađenim DAC-om

Trenutno se veliki broj proizvođača bavi proizvodnjom DAC-ova za pametne telefone. Možete odlučiti što odabrati koristeći pretragu i čitajući opis određenog uređaja. Međutim, ne zaboravite da među pametnim telefonima sa ugrađenim DAC-om, i među pametnim telefonima sa namenskim DAC-om, postoje uzorci sa veoma dobrim zvukom i ne baš dobrim, jer je optimizovana optimizacija operativnog sistema, verzije firmvera i aplikacije kroz koje slušate muziku igraju važnu ulogu. Osim toga, postoje audio modovi softverskog kernela koji poboljšavaju konačni kvalitet zvuka. A ako inženjeri i programeri u kompaniji rade jednu stvar i to kompetentno, onda je rezultat vrijedan pažnje.

Međutim, važno je znati da će u direktnom poređenju dva uređaja, jednog s dobrim ugrađenim DAC-om i drugog s dobrim namjenskim DAC-om, ovaj drugi uvijek pobijediti.

Zaključak

Zvuk je nepresušna tema.

Nadam se da vam je zahvaljujući ovom materijalu mnogo toga u muzičkim recenzijama i tekstovima postalo jasnije i lakše, a dotad nepoznata terminologija dobila dodatno značenje i značenje, jer je sve lako kada se poznaje.

Oba dijela našeg obrazovnog programa o zvuku napisana su uz podršku Meizua. Umjesto uobičajenih uređaja za hvaljenje, odlučili smo napraviti korisne i zanimljive članke za vas i obratiti pažnju na važnost izvora reprodukcije za postizanje kvalitetnog zvuka.

Zašto je ovo potrebno za Meizu? Nedavno je počela prednarudžba novog muzičkog flagshipa Meizu Pro 6 Plus, pa je za kompaniju važno da prosječan korisnik bude svjestan nijansi visokokvalitetnog zvuka i ključne uloge izvora reprodukcije. Inače, plaćanjem pretprodaje do kraja godine, na poklon ćete dobiti Meizu HD50 slušalice za pametni telefon.

Za vas smo pripremili i muzički kviz sa detaljnim komentarima na svako pitanje, preporučujemo da se okušate:

18. februara 2016

Svijet kućne zabave prilično je raznolik i može uključivati: gledanje filma na dobrom sistemu kućnog bioskopa; zabavno i zarazno igranje ili slušanje muzike. Po pravilu, svako pronađe nešto svoje u ovoj oblasti, ili kombinuje sve odjednom. Ali bez obzira na to koji su ciljevi osobe u organizaciji svog slobodnog vremena i u koju krajnost išli, sve ove karike su čvrsto povezane jednom jednostavnom i razumljivom riječju - "zvuk". Zaista, u svim ovim slučajevima, biće nas vođeni za ručku zvučnom podlogom. Ali ovo pitanje nije tako jednostavno i trivijalno, posebno u slučajevima kada se želi postići kvalitetan zvuk u prostoriji ili bilo kojim drugim uvjetima. Da biste to učinili, nije uvijek potrebno kupovati skupe hi-fi ili hi-end komponente (iako će to biti vrlo korisno), ali je dovoljno dobro poznavanje fizičke teorije, što može otkloniti većinu problema koji se javljaju kod svakoga koji namjerava dobiti visokokvalitetnu glasovnu glumu.

Zatim će se teorija zvuka i akustike razmatrati sa stanovišta fizike. U ovom slučaju, pokušat ću ga učiniti što dostupnijim za razumijevanje bilo koje osobe koja je, možda, daleko od poznavanja fizičkih zakona ili formula, ali ipak strastveno sanja o ostvarenju sna o stvaranju savršenog akustičnog zvuka. sistem. Ne usuđujem se tvrditi da za postizanje dobrih rezultata u ovoj oblasti kod kuće (ili u automobilu, na primjer) morate temeljito poznavati ove teorije, međutim, razumijevanjem osnova izbjeći ćete mnoge glupe i apsurdne greške, kao i omogućiti da postignete maksimalan zvučni efekat iz sistema.bilo koji nivo.

Opća teorija zvuka i muzička terminologija

Šta je zvuk? To je osjećaj koji slušni organ percipira. "uho"(sam fenomen postoji i bez sudjelovanja "uha" u procesu, ali ga je lakše razumjeti na ovaj način), koji se javlja kada je bubna opna pobuđena zvučnim valom. Uho u ovom slučaju djeluje kao "prijemnik" zvučnih valova različitih frekvencija.
Zvučni talas To je, zapravo, uzastopni niz zaptivanja i pražnjenja medija (najčešće vazdušnog okruženja u normalnim uslovima) različitih frekvencija. Priroda zvučnih valova je oscilatorna, uzrokovana i proizvedena vibracijom bilo kojeg tijela. Nastanak i širenje klasičnog zvučnog talasa moguće je u tri elastična medija: gasovitom, tečnom i čvrstom. Kada se zvučni val pojavi u jednom od ovih tipova prostora, neizbježno se javljaju neke promjene u samom mediju, na primjer, promjena gustine ili pritiska zraka, kretanje čestica vazdušnih masa itd.

Budući da zvučni val ima oscilatornu prirodu, ima takvu karakteristiku kao što je frekvencija. Frekvencija mjereno u hercima (u čast njemačkog fizičara Heinricha Rudolfa Herca), a označava broj vibracija u vremenskom periodu jednakom jednoj sekundi. One. na primjer, frekvencija od 20 Hz znači ciklus od 20 oscilacija u jednoj sekundi. Subjektivni koncept njegove visine zavisi i od frekvencije zvuka. Što se više zvučnih vibracija napravi u sekundi, to se zvuk čini "višim". Zvučni talas takođe ima još jednu važnu karakteristiku, koja ima ime - talasnu dužinu. Talasna dužina Uobičajeno je uzeti u obzir udaljenost koju zvuk određene frekvencije pređe u periodu jednakom jednoj sekundi. Na primjer, talasna dužina najnižeg zvuka u ljudskom čujnom opsegu na 20 Hz je 16,5 metara, a talasna dužina najvišeg zvuka na 20.000 Hz je 1,7 centimetara.

Ljudsko uho je dizajnirano tako da može da percipira talase samo u ograničenom opsegu, otprilike 20 Hz - 20.000 Hz (u zavisnosti od osobina određene osobe, neko može da čuje malo više, neko manje) . Dakle, to ne znači da zvukovi ispod ili iznad ovih frekvencija ne postoje, jednostavno ih ljudsko uho ne percipira, nadilazeći opseg čujnosti. Zvuk iznad čujnog opsega se zove ultrazvuk, poziva se zvuk ispod čujnog opsega infrazvuk. Neke životinje su u stanju da percipiraju ultra i infra zvukove, neke čak koriste ovaj opseg za orijentaciju u prostoru (šišmiši, delfini). Ako zvuk prođe kroz medij koji ne dolazi u direktan kontakt sa ljudskim slušnim organom, tada se takav zvuk možda neće čuti ili će kasnije biti znatno oslabljen.

U muzičkoj terminologiji zvuka postoje važne oznake kao što su oktava, ton i prizvuk zvuka. Octave označava interval u kojem je omjer frekvencija između zvukova 1 prema 2. Oktava je obično vrlo čujna, dok zvuci unutar ovog intervala mogu biti vrlo slični jedni drugima. Oktavom se može nazvati i zvuk koji proizvodi dvostruko više vibracija od drugog zvuka u istom vremenskom periodu. Na primjer, frekvencija od 800 Hz nije ništa drugo do viša oktava od 400 Hz, a frekvencija od 400 Hz je zauzvrat sljedeća oktava zvuka sa frekvencijom od 200 Hz. Oktava se sastoji od tonova i prizvuka. Promjenjive oscilacije u harmonijskom zvučnom talasu jedne frekvencije ljudsko uho percipira kao muzički ton. Vibracije visoke frekvencije mogu se tumačiti kao zvukovi visokih tonova, a vibracije niske frekvencije kao zvukovi niskog tona. Ljudsko uho je u stanju da jasno razlikuje zvukove sa razlikom od jednog tona (u opsegu do 4000 Hz). Uprkos tome, u muzici se koristi izuzetno mali broj tonova. Ovo se objašnjava razmatranjem principa harmonijske konsonancije, sve se zasniva na principu oktava.

Razmotrite teoriju muzičkih tonova na primjeru žice istegnute na određeni način. Takva struna će, u zavisnosti od sile zatezanja, biti "podešena" na jednu određenu frekvenciju. Kada je ova žica izložena nečemu sa jednom specifičnom silom, što će uzrokovati da vibrira, jedan određeni ton zvuka će se stalno opažati, čut ćemo željenu frekvenciju podešavanja. Ovaj zvuk se naziva osnovni ton. Za glavni ton u muzičkom polju zvanično je prihvaćena frekvencija note "la" prve oktave, jednaka 440 Hz. Međutim, većina muzičkih instrumenata nikada ne reprodukuje čiste osnovne tonove; oni su neizbežno praćeni prizvucima tzv. prizvuci. Ovdje je prikladno podsjetiti se na važnu definiciju muzičke akustike, na koncept tembra zvuka. Timbre- ovo je karakteristika muzičkih zvukova koja muzičkim instrumentima i glasovima daju jedinstvenu prepoznatljivu specifičnost zvuka, čak i kada se uporede zvukovi iste visine i jačine. Timbar svakog muzičkog instrumenta zavisi od distribucije zvučne energije preko tonova u trenutku kada se zvuk pojavljuje.

Overtonovi čine specifičnu boju osnovnog tona, po kojoj možemo lako prepoznati i prepoznati određeni instrument, kao i jasno razlikovati njegov zvuk od drugog instrumenta. Postoje dvije vrste prizvuka: harmonični i neharmonični. Harmonični prizvuci su, po definiciji, višekratnici osnovne frekvencije. Naprotiv, ako prizvuci nisu višestruki i primjetno odstupaju od vrijednosti, onda se nazivaju neharmoničan. U muzici je djelovanje nevišestrukih prizvuka praktično isključeno, pa se pojam svodi na pojam "overton", što znači harmonično. Kod nekih instrumenata, na primjer, klavira, glavni ton nema vremena ni da se formira, za kratko vrijeme dolazi do povećanja zvučne energije prizvuka, a zatim isto tako brzo dolazi do pada. Mnogi instrumenti stvaraju takozvani efekat "prijelaznog tona", kada je energija pojedinih tonova maksimalna u određenom trenutku, obično na samom početku, ali se onda naglo mijenja i prelazi na druge prizvuke. Frekvencijski opseg svakog instrumenta može se posmatrati zasebno i obično je ograničen frekvencijama osnovnih tonova koje je ovaj instrument sposoban da reprodukuje.

U teoriji zvuka postoji i nešto kao što je BUKA. Buka- ovo je svaki zvuk koji nastaje kombinacijom izvora koji nisu u skladu jedan s drugim. Svima je dobro poznata buka lišća drveća, koju njiše vjetar, itd.

Šta određuje jačinu zvuka? Očigledno je da takav fenomen direktno zavisi od količine energije koju nosi zvučni talas. Za određivanje kvantitativnih pokazatelja glasnoće postoji koncept - intenzitet zvuka. Intenzitet zvuka definira se kao protok energije koji prolazi kroz neko područje prostora (na primjer, cm2) u jedinici vremena (na primjer, u sekundi). U normalnom razgovoru, intenzitet je oko 9 ili 10 W/cm2. Ljudsko uho je u stanju da percipira zvukove s prilično širokim rasponom osjetljivosti, dok osjetljivost frekvencija nije ujednačena unutar zvučnog spektra. Dakle, najbolje percipirani frekventni opseg je 1000 Hz - 4000 Hz, koji najšire pokriva ljudski govor.

Budući da se zvuci toliko razlikuju po intenzitetu, zgodnije je o njemu razmišljati kao o logaritamskoj vrijednosti i mjeriti je u decibelima (po škotskom naučniku Alexanderu Grahamu Bellu). Donji prag čujne osetljivosti ljudskog uha je 0 dB, gornji 120 dB, naziva se i "pragom bola". Gornju granicu osjetljivosti ljudsko uho također ne percipira na isti način, već zavisi od specifične frekvencije. Zvukovi niske frekvencije moraju imati mnogo veći intenzitet od visokih frekvencija da bi izazvali prag boli. Na primjer, prag bola na niskoj frekvenciji od 31,5 Hz javlja se na nivou intenziteta zvuka od 135 dB, kada se na frekvenciji od 2000 Hz osjećaj bola pojavljuje već na 112 dB. Postoji i koncept zvučnog pritiska, koji zapravo proširuje uobičajeno objašnjenje za širenje zvučnog talasa u vazduhu. Zvučni pritisak- ovo je promjenjivi nadtlak koji nastaje u elastičnom mediju kao rezultat prolaska zvučnog vala kroz njega.

Talasna priroda zvuka

Da biste bolje razumjeli sistem generiranja zvučnih valova, zamislite klasični zvučnik smješten u cijevi ispunjenoj zrakom. Ako zvučnik napravi oštar pokret naprijed, tada se zrak u neposrednoj blizini difuzora na trenutak komprimira. Nakon toga, zrak će se proširiti, gurajući tako područje komprimovanog zraka duž cijevi.
To je taj talasni pokret koji će naknadno biti zvuk kada dođe do slušnog organa i "uzbudi" bubnu opnu. Kada se u gasu pojavi zvučni talas, stvaraju se višak pritiska i gustine, a čestice se kreću konstantnom brzinom. Što se tiče zvučnih talasa, važno je zapamtiti činjenicu da se supstanca ne kreće zajedno sa zvučnim talasom, već se javlja samo privremena perturbacija vazdušnih masa.

Ako zamislimo klip okačen u slobodnom prostoru na oprugu i čini ponovljene pokrete "naprijed i nazad", tada će se takve oscilacije nazvati harmonijskim ili sinusoidnim (ako val predstavimo u obliku grafikona, tada ćemo u ovom slučaju dobiti čisti sinusni talas sa ponovljenim usponima i padovima). Ako zamislimo zvučnik u cijevi (kao u gore opisanom primjeru), koji izvodi harmonijske oscilacije, tada se u trenutku kada se zvučnik kreće "naprijed" dobije već poznati efekat kompresije zraka, a kada se zvučnik pomakne "nazad" , dobija se obrnuti efekat razrjeđivanja. U ovom slučaju, val naizmjenične kompresije i razrjeđivanja će se širiti kroz cijev. Razmak duž cijevi između susjednih maksimuma ili minimuma (faza) će se nazvati talasna dužina. Ako čestice osciliraju paralelno sa smjerom širenja vala, tada se val naziva uzdužni. Ako osciliraju okomito na smjer širenja, tada se val naziva poprečno. Obično su zvučni talasi u gasovima i tečnostima uzdužni, dok se u čvrstim materijama mogu javiti talasi oba tipa. Poprečni valovi u čvrstim tijelima nastaju zbog otpora na promjenu oblika. Glavna razlika između ova dva tipa talasa je u tome što transverzalni talas ima svojstvo polarizacije (oscilacije se javljaju u određenoj ravni), dok longitudinalni talas nema.

Brzina zvuka

Brzina zvuka direktno zavisi od karakteristika medija u kojem se širi. Određuju ga (ovisno) dva svojstva medija: elastičnost i gustoća materijala. Brzina zvuka u čvrstim tijelima, odnosno, direktno ovisi o vrsti materijala i njegovim svojstvima. Brzina u plinovitim medijima ovisi samo o jednoj vrsti deformacije medija: kompresiji-razrjeđivanju. Promjena tlaka u zvučnom valu događa se bez izmjene topline sa okolnim česticama i naziva se adijabatska.
Brzina zvuka u plinu ovisi uglavnom o temperaturi - povećava se s povećanjem temperature i smanjuje se s padom. Također, brzina zvuka u plinovitom mediju ovisi o veličini i masi samih molekula plina - što je manja masa i veličina čestica, to je veća "provodljivost" vala i veća je brzina.

U tečnim i čvrstim medijima, princip širenja i brzina zvuka su slični onome kako se talas širi u vazduhu: kompresijom-pražnjenjem. Ali u ovim medijima, pored iste ovisnosti o temperaturi, gustina medija i njegov sastav/struktura su prilično važni. Što je manja gustina supstance, to je veća brzina zvuka i obrnuto. Ovisnost o sastavu medija je složenija i određuje se u svakom konkretnom slučaju, uzimajući u obzir lokaciju i interakciju molekula/atoma.

Brzina zvuka u vazduhu pri t, °C 20: 343 m/s
Brzina zvuka u destilovanoj vodi pri t, °C 20: 1481 m/s
Brzina zvuka u čeliku pri t, °C 20: 5000 m/s

Stojeći talasi i smetnje

Kada zvučnik stvara zvučne talase u skučenom prostoru, neizbežno se javlja efekat refleksije talasa od granica. Kao rezultat toga, najčešće efekat interferencije- kada su dva ili više zvučnih talasa postavljeni jedan na drugi. Posebni slučajevi fenomena interferencije su formiranje: 1) udarajućih talasa ili 2) stajaćih talasa. Udar talasa- to je slučaj kada postoji sabiranje talasa bliskih frekvencija i amplituda. Obrazac pojave otkucaja: kada se dva talasa slična frekvencija nadograđuju jedan na drugi. U nekom trenutku vremena, sa takvim preklapanjem, amplitudski vrhovi se mogu poklopiti "u fazi", a takođe se mogu poklopiti i recesije u "antifazi". Ovako se karakterišu zvučni otkucaji. Važno je zapamtiti da se, za razliku od stajaćih valova, fazne koincidencije pikova ne dešavaju stalno, već u određenim vremenskim intervalima. Na uho, takav se obrazac otkucaja prilično jasno razlikuje, a čuje se kao periodično povećanje i smanjenje glasnoće, respektivno. Mehanizam nastanka ovog efekta je krajnje jednostavan: u trenutku poklapanja pikova, volumen se povećava, u trenutku podudarnosti recesija volumen se smanjuje.

stajaći talasi nastaju u slučaju superpozicije dva talasa iste amplitude, faze i frekvencije, kada se pri „susretu“ takvih talasa jedan kreće u pravcu napred, a drugi u suprotnom smeru. U području prostora (gdje je formiran stojeći val) javlja se slika superpozicije dvije frekvencijske amplitude, sa naizmjeničnim maksimumima (tzv. antinodi) i minimumima (tzv. čvorovi). Kada dođe do ove pojave, frekvencija, faza i koeficijent slabljenja talasa na mestu refleksije su izuzetno važni. Za razliku od putujućih valova, u stajaćem valu nema prijenosa energije zbog činjenice da valovi naprijed i nazad koji formiraju ovaj val nose energiju u jednakim količinama u naprijed iu suprotnom smjeru. Za vizualno razumijevanje pojave stojećeg vala, zamislimo primjer iz kućne akustike. Recimo da imamo podne zvučnike u nekom ograničenom prostoru (sobi). Nakon što su ih natjerali da odsviraju neku pjesmu sa puno basa, pokušajmo promijeniti lokaciju slušaoca u prostoriji. Tako će slušalac, došavši u zonu minimuma (oduzimanja) stojećeg talasa, osetiti efekat da je bas postao veoma mali, a ako slušalac uđe u zonu maksimuma (sabiranja) frekvencija, onda obrnuto. dobija se efekat značajnog povećanja bas regiona. U ovom slučaju, efekat se opaža u svim oktavama bazne frekvencije. Na primjer, ako je osnovna frekvencija 440 Hz, onda će se fenomen "sabiranja" ili "oduzimanja" također primijetiti na frekvencijama od 880 Hz, 1760 Hz, 3520 Hz, itd.

Fenomen rezonancije

Većina čvrstih tijela ima vlastitu rezonantnu frekvenciju. Razumjeti ovaj učinak prilično je jednostavno na primjeru konvencionalne cijevi, otvorene samo na jednom kraju. Zamislimo situaciju da je sa drugog kraja cijevi spojen zvučnik, koji može puštati neku konstantnu frekvenciju, može se kasnije i promijeniti. Sada, cijev ima svoju vlastitu rezonantnu frekvenciju, jednostavnim riječima, ovo je frekvencija na kojoj cijev "rezonira" ili proizvodi vlastiti zvuk. Ako se frekvencija zvučnika (kao rezultat podešavanja) poklapa s rezonantnom frekvencijom cijevi, tada će doći do efekta povećanja glasnoće nekoliko puta. To je zato što zvučnik pobuđuje vibracije vazdušnog stuba u cevi značajnom amplitudom sve dok se ne pronađe ista „rezonantna frekvencija“ i ne dođe do efekta dodavanja. Rezultirajući fenomen može se opisati na sljedeći način: cijev u ovom primjeru "pomaže" zvučniku rezonirajući na određenoj frekvenciji, njihovi napori se zbrajaju i "izlijevaju" u zvučni glasni efekat. Na primjeru muzičkih instrumenata ovaj fenomen je lako uočljiv, jer dizajn većine sadrži elemente koji se nazivaju rezonatori. Nije teško pogoditi šta služi za pojačavanje određene frekvencije ili muzičkog tona. Na primjer: tijelo gitare sa rezonatorom u obliku rupe, usklađeno sa glasnoćom; Dizajn cijevi kod flaute (i svih cijevi općenito); Cilindrični oblik tijela bubnja, koji je sam rezonator određene frekvencije.

Frekvencijski spektar zvuka i frekvencijski odziv

Budući da u praksi praktički ne postoje valovi iste frekvencije, postaje neophodno razložiti cijeli zvučni spektar čujnog opsega na prizvuke ili harmonike. U ove svrhe postoje grafikoni koji prikazuju zavisnost relativne energije zvučnih vibracija od frekvencije. Takav graf se naziva graf spektra frekvencije zvuka. Frekvencijski spektar zvuka Postoje dva tipa: diskretni i kontinuirani. Diskretni dijagram spektra prikazuje frekvencije pojedinačno, odvojene praznim razmacima. U kontinuiranom spektru, sve zvučne frekvencije su prisutne odjednom.
U slučaju muzike ili akustike najčešće se koristi uobičajeni raspored. Karakteristike vršne frekvencije(skraćeno "AFC"). Ovaj grafikon prikazuje zavisnost amplitude zvučnih vibracija od frekvencije kroz čitav frekventni spektar (20 Hz - 20 kHz). Gledajući takav grafikon, lako je razumjeti, na primjer, prednosti ili slabosti određenog zvučnika ili sistema zvučnika u cjelini, najjače oblasti povrata energije, padove i poraste frekvencije, slabljenje, kao i pratiti strmina pada.

Širenje zvučnih talasa, faza i antifaza

Proces širenja zvučnih valova odvija se u svim smjerovima od izvora. Najjednostavniji primjer za razumijevanje ovog fenomena: kamenčić bačen u vodu.
Od mjesta gdje je kamen pao, valovi počinju da se razilaze po površini vode u svim smjerovima. Međutim, zamislimo situaciju da koristimo zvučnik određene jačine, recimo zatvorenu kutiju, koja je spojena na pojačalo i pušta neku vrstu muzičkog signala. Lako je primijetiti (naročito ako dajete snažan niskofrekventni signal, kao što je bas bubanj), da zvučnik pravi brzi pokret "naprijed", a zatim isti brzi pokret "nazad". Ostaje da se shvati da kada se zvučnik pomeri napred, on emituje zvučni talas, koji čujemo kasnije. Ali šta se dešava kada se zvučnik pomeri unazad? Ali paradoksalno, dešava se ista stvar, zvučnik proizvodi isti zvuk, samo što se u našem primjeru širi u cijelosti unutar volumena kutije, ne nadilazeći je (kutija je zatvorena). Generalno, u gornjem primjeru može se uočiti dosta zanimljivih fizičkih fenomena, od kojih je najznačajniji koncept faze.

Zvučni talas koji zvučnik, kada je u jačini, zrači u pravcu slušaoca - je "u fazi". Reverzni talas, koji ulazi u zapreminu kutije, biće u skladu sa tim antifazni. Ostaje samo razumjeti šta ti koncepti znače? Faza signala je nivo zvučnog pritiska u trenutnom trenutku u nekoj tački u prostoru. Fazu je najlakše razumjeti na primjeru reprodukcije muzičkog materijala konvencionalnim stereo podnim parom kućnih zvučnika. Zamislimo da su dva takva podna zvučnika postavljena u određenu prostoriju i sviraju. Oba zvučnika u ovom slučaju reproduciraju sinhroni signal promjenjivog zvučnog pritiska, štoviše, zvučni pritisak jednog zvučnika se dodaje zvučnom pritisku drugog zvučnika. Sličan efekat nastaje zbog sinkronizma reprodukcije signala lijevog i desnog zvučnika, odnosno, drugim riječima, poklapaju se vrhovi i doline valova koje emitiraju lijevi i desni zvučnik.

Sada zamislimo da se zvučni pritisci i dalje mijenjaju na isti način (nisu se promijenili), ali sada su suprotni jedan od drugog. Ovo se može dogoditi ako spojite jedan od dva zvučnika obrnutim polaritetom ("+" kabel od pojačala do "-" terminala sistema zvučnika, a "-" kabel od pojačala do "+" terminala zvučnika sistem). U ovom slučaju, signal suprotnog smjera će uzrokovati razliku tlaka, koja se može predstaviti brojevima na sljedeći način: lijevi zvučnik će stvoriti pritisak od "1 Pa", a desni zvučnik će stvoriti pritisak od "minus 1 Pa" . Kao rezultat toga, ukupna jačina zvuka na mjestu slušatelja bit će jednaka nuli. Ova pojava se naziva antifaza. Ako pogledamo primjer detaljnije radi razumijevanja, ispada da dva zvučnika koji sviraju "u fazi" stvaraju ista područja kompresije i razrjeđivanja zraka, koji zapravo pomažu jedni drugima. U slučaju idealizirane antifaze, područje zbijanja zračnog prostora koje stvara jedan zvučnik će biti praćeno područjem razrjeđivanja zračnog prostora koje stvara drugi zvučnik. To otprilike izgleda kao fenomen međusobnog sinhronog prigušenja valova. Istina, u praksi jačina zvuka ne pada na nulu, a čut ćemo jako izobličen i prigušen zvuk.

Na najpristupačniji način, ovaj fenomen se može opisati na sljedeći način: dva signala sa istim oscilacijama (frekvencijom), ali pomjerenim u vremenu. S obzirom na to, prikladnije je ove pojave pomaka prikazati na primjeru običnih okruglih satova. Zamislimo da nekoliko identičnih okruglih satova visi na zidu. Kada sekundarne kazaljke ovih satova rade sinhronizovano, 30 sekundi na jednom satu i 30 sekundi na drugom, onda je ovo primer signala koji je u fazi. Ako sekundarne kazaljke rade sa pomakom, ali brzina je i dalje ista, na primjer 30 sekundi na jednom satu i 24 sekunde na drugom, onda je ovo klasičan primjer pomaka faze (pomaka). Na isti način, faza se mjeri u stepenima, unutar virtuelnog kruga. U ovom slučaju, kada se signali pomaknu jedan u odnosu na drugi za 180 stepeni (polovina perioda), dobija se klasična antifaza. Često u praksi dolazi do manjih faznih pomaka, koji se takođe mogu odrediti u stepenima i uspešno eliminisati.

Talasi su ravni i sferni. Ravni talasni front se širi samo u jednom pravcu i retko se sreće u praksi. Sferni talasni front je jednostavan tip talasa koji zrači iz jedne tačke i širi se u svim pravcima. Svojstvo imaju zvučni talasi difrakcija, tj. sposobnost izbjegavanja prepreka i objekata. Stepen omotača zavisi od odnosa dužine zvučnog talasa i dimenzija prepreke ili rupe. Difrakcija se također javlja kada postoji prepreka na putu zvuka. U ovom slučaju moguća su dva scenarija: 1) Ako su dimenzije prepreke mnogo veće od valne dužine, tada se zvuk reflektuje ili apsorbuje (u zavisnosti od stepena apsorpcije materijala, debljine prepreke itd. ), a iza prepreke se formira zona "akustične sjene". 2) Ako su dimenzije prepreke uporedive sa talasnom dužinom ili čak manje od nje, tada se zvuk u izvesnoj meri difraktira u svim pravcima. Ako zvučni val, kada se kreće u jednom mediju, udari u sučelje s drugim medijem (na primjer, zračni medij sa čvrstim medijem), tada se mogu pojaviti tri scenarija: 1) val će se reflektirati od sučelja 2) val može preći u drugi medij bez promjene smjera 3) val može prijeći u drugi medij sa promjenom smjera na granici, to se naziva "prelamanje valova".

Odnos viška pritiska zvučnog talasa i oscilatorne zapreminske brzine naziva se valna impedancija. jednostavnim riječima, talasni otpor medija može se nazvati sposobnošću da apsorbuje zvučne talase ili im se „opire“. Koeficijenti refleksije i transmisije direktno zavise od odnosa valnih impedancija dva medija. Otpor talasa u gasovitom mediju je mnogo manji nego u vodi ili čvrstim materijama. Stoga, ako zvučni val u zraku padne na čvrsti predmet ili na površinu duboke vode, tada se zvuk ili odbija od površine ili apsorbira u velikoj mjeri. Zavisi od debljine površine (vodene ili čvrste) na koju pada željeni zvučni val. S malom debljinom čvrstog ili tekućeg medija, zvučni valovi gotovo potpuno "prolaze", i obrnuto, s velikom debljinom medija, valovi se češće reflektiraju. U slučaju refleksije zvučnih talasa, ovaj proces se odvija prema dobro poznatom fizičkom zakonu: „Upadni ugao je jednak uglu refleksije“. U ovom slučaju, kada val iz medija manje gustine udari u granicu sa sredinom veće gustine, javlja se fenomen refrakcija. Sastoji se od savijanja (prelamanja) zvučnog vala nakon "susreta" s preprekom, a nužno je praćen promjenom brzine. Refrakcija također ovisi o temperaturi medija u kojem dolazi do refleksije.

U procesu širenja zvučnih talasa u prostoru, njihov intenzitet neminovno opada, možemo reći slabljenje talasa i slabljenje zvuka. U praksi je prilično jednostavno naići na takav efekat: na primjer, ako dvoje ljudi stanu u polje na nekoj maloj udaljenosti (metar ili bliže) i počnu jedno drugom nešto govoriti. Ako naknadno povećate udaljenost između ljudi (ako se počnu udaljavati jedni od drugih), isti nivo jačine razgovora će se sve manje čuti. Sličan primjer jasno pokazuje fenomen smanjenja intenziteta zvučnih valova. Zašto se ovo dešava? Razlog tome su različiti procesi prijenosa topline, molekularne interakcije i unutrašnjeg trenja zvučnih valova. Najčešće u praksi dolazi do pretvaranja zvučne energije u toplotnu. Takvi procesi neizbježno nastaju u bilo kojem od 3 medija za širenje zvuka i mogu se okarakterizirati kao apsorpcija zvučnih talasa.

Intenzitet i stepen apsorpcije zvučnih talasa zavisi od mnogih faktora, kao što su pritisak i temperatura medija. Takođe, apsorpcija zavisi od specifične frekvencije zvuka. Kada se zvučni val širi u tekućinama ili plinovima, dolazi do efekta trenja između različitih čestica, koji se naziva viskozitet. Kao rezultat ovog trenja na molekularnom nivou, dolazi do procesa transformacije vala iz zvučnog u toplinski. Drugim rečima, što je veća toplotna provodljivost medija, to je niži stepen apsorpcije talasa. Apsorpcija zvuka u gasovitim medijima takođe zavisi od pritiska (atmosferski pritisak se menja sa povećanjem nadmorske visine u odnosu na nivo mora). Što se tiče zavisnosti stepena apsorpcije o frekvenciji zvuka, onda, uzimajući u obzir gore navedene zavisnosti viskoznosti i toplotne provodljivosti, apsorpcija zvuka je veća, što je veća njegova frekvencija. Na primjer, pri normalnoj temperaturi i pritisku, u zraku, apsorpcija vala frekvencije od 5000 Hz iznosi 3 dB / km, a apsorpcija vala frekvencije od 50 000 Hz bit će već 300 dB / m.

U čvrstim medijima sve gore navedene zavisnosti (toplotna provodljivost i viskoznost) su očuvane, ali se tome dodaje još nekoliko uslova. Oni su povezani sa molekularnom strukturom čvrstih materijala, koja može biti različita, sa sopstvenim nehomogenostima. U zavisnosti od ove unutrašnje čvrste molekularne strukture, apsorpcija zvučnih talasa u ovom slučaju može biti različita i zavisi od vrste određenog materijala. Kada zvuk prolazi kroz čvrsto tijelo, val prolazi kroz niz transformacija i izobličenja, što najčešće dovodi do raspršivanja i apsorpcije zvučne energije. Na molekularnom nivou može doći do efekta dislokacija, kada zvučni val izazove pomicanje atomskih ravnina, koje se zatim vraćaju u prvobitni položaj. Ili, kretanje dislokacija dovodi do sudara s dislokacijama okomitim na njih ili defekta u kristalnoj strukturi, što uzrokuje njihovo usporavanje i, kao rezultat, određenu apsorpciju zvučnog vala. Međutim, zvučni val također može rezonirati sa ovim defektima, što će dovesti do izobličenja izvornog vala. Energija zvučnog talasa u trenutku interakcije sa elementima molekularne strukture materijala se raspršuje kao rezultat procesa unutrašnjeg trenja.

U nastavku ću pokušati analizirati karakteristike ljudske slušne percepcije i neke od suptilnosti i osobina širenja zvuka.

> Zvučna karakteristika

Istražiti karakteristike i svojstva zvukova poput valova: kretanje zvuka duž sinusoidnih valova, frekvencija, ton i amplituda, percepcija zvuka, brzina zvuka.

Zvuk- longitudinalni talas pritiska koji prolazi kroz prostor u tečnom, čvrstom, gasovitom stanju ili plazmi.

Zadatak učenja

• Shvatite kako ljudi karakteriziraju zvuk.

Ključne točke

Uslovi

• Mediji su opći koncept za različite vrste materijala.
• Herc je mjera audio frekvencije.
• Učestalost je omjer broja puta (n) periodičnog događaja u vremenu (t): f = n/t.

Upoznajmo se sa osnovama zvuka. Govorimo o uzdužnom talasu pritiska koji prolazi kroz kompresibilne prostore. U vakuumu (bez čestica i materije) zvuk je nemoguć. Vakum nema medijum, tako da zvuk jednostavno ne može da putuje.

karakteristike zvuka:

• Prenosi se uzdužnim talasima. U grafičkom prikazu, oni su prikazani kao sinusoidni.
• Posjeduje frekvenciju (visina raste i pada).
• Amplituda opisuje glasnoću.
• Ton je mjera kvaliteta zvučnog talasa.
• Brže se transportuje u vrućem prostoru nego u čvrstom. Brzina je veća na nivou mora (gdje je pritisak zraka veći).
• Intenzitet je energija koja se prenosi u određenom području. To je također mjera audio frekvencije.
• Ultrazvuk koristi visokofrekventne talase da pronađe ono što je normalno skriveno (tumori). Šišmiši i delfini također koriste ultrazvuk za navigaciju i pronalaženje objekata. Na brodovima se koristi ista shema.

Percepcija zvuka

Svaki zvučni talas ima svojstva, uključujući dužinu, intenzitet i amplitudu. Osim toga, imaju raspon, odnosno nivo percepcije zvuka. Na primjer:

• Ljudi: 20 - 20.000 Hz.
• Psi: 50 - 45.000 Hz.
• Slepi miševi: 20 - 120.000 Hz.

Vidi se da među tri predstavnika ljudi imaju najmanji pokazatelj.

Brzina zvuka

Brzina transporta se zasniva na medijumu. Diže se u čvrstom stanju i pada u tečnom i gasovitom stanju. Formula:

(K je faktor krutosti materijala, a p je gustina).

Ako piše "brže od brzine zvuka", onda je ovo poređenje sa pokazateljem od 344 m / s. Sveukupno mjerenje se vrši na nivou mora sa temperaturnom oznakom od 21°C i pod normalnim atmosferskim uslovima.

Ovdje je prikazan avion koji se kreće brže od brzine zvuka.

Osnovne karakteristike zvuka. Prenos zvuka na velike udaljenosti.

Glavne karakteristike zvuka:

1. Zvučni ton(broj oscilacija u sekundi). Niski tonovi (kao što je zvuk koji proizvodi bas bubanj) i visoki zvuci (kao što je zvižduk). Uho lako razlikuje ove zvukove. Jednostavna mjerenja (oscilacijski sweep) pokazuju da su zvukovi niskog tona niskofrekventne oscilacije u zvučnom valu. Visoki zvuk odgovara višoj frekvenciji vibracije. Frekvencija vibracija u zvučnom talasu određuje ton zvuka.

2. Jačina zvuka (amplituda). Jačina zvuka, određena njegovim djelovanjem na uho, subjektivna je procjena. Što je veći protok energije koja teče do uha, to je veći volumen. Pogodan za merenje je intenzitet zvuka - energija koju talas prenosi u jedinici vremena kroz jedno područje okomito na pravac širenja talasa. Intenzitet zvuka raste sa povećanjem amplitude vibracija i površine tijela koje oscilira. Glasnoća se također mjeri u decibelima (dB). Na primjer, glasnoća zvuka dobrog lišća procjenjuje se na 10 dB, šapat - 20 dB, ulična buka - 70 dB, prag boli - 120 dB, a nivo smrti - 180 dB.

3. Sound timbre. Druga subjektivna procjena. Timbar zvuka određen je kombinacijom prizvuka. Različiti broj prizvuka svojstvenih određenom zvuku daje mu posebnu boju - tembar. Razlika između jednog i drugog tona nije samo zbog broja, već i zbog intenziteta prizvuka koji prate zvuk osnovnog tona. Po tembru se lako mogu razlikovati zvukovi raznih muzičkih instrumenata, glasovi ljudi.

Zvučne vibracije sa frekvencijom manjom od 20 Hz ljudsko uho ne percipira.

Zvučni opseg uha je 20 Hz - 20 hiljada Hz.

Prenos zvuka na velike udaljenosti.

Problem prenošenja zvuka na daljinu uspješno je riješen stvaranjem telefona i radija. Koristeći mikrofon koji imitira ljudsko uho, akustične vibracije zraka (zvuka) u određenoj tački pretvaraju se u sinhrone promjene amplitude električne struje (električni signal), koja se žicama ili pomoću elektromagnetnih valova dostavlja na pravo mjesto. (radio talasi) i pretvaraju se u akustične vibracije slične originalnim.

Šema za prijenos zvuka na daljinu

1. Konverter "zvuk - električni signal" (mikrofon)

2. Pojačalo električnog signala i električna komunikacijska linija (žice ili radio valovi)

3. Konverter "električni signal - zvuk" (zvučnik)

Volumetrijske akustične vibracije osoba percipira u jednoj tački i može se predstaviti kao tačkasti izvor signala.Signal ima dva parametra povezana funkcijom vremena: frekvenciju vibracije (ton) i amplitudu vibracije (glasnost). Potrebno je proporcionalno pretvoriti amplitudu akustičkog signala u amplitudu električne struje, uz održavanje frekvencije oscilovanja.

Izvori zvuka- sve pojave koje uzrokuju lokalnu promjenu pritiska ili mehaničko naprezanje. Rasprostranjeni izvori. zvuk u obliku oscilirajućih čvrstih tijela. Izvori zvuk mogu poslužiti i vibracije ograničenih volumena samog medija (na primjer, u orguljskim cijevima, duvačkim muzičkim instrumentima, zviždaljkama itd.). Složen oscilatorni sistem je glasovni aparat ljudi i životinja. Opsežna klasa izvora Zvuk-elektroakustički pretvarači, kod kojih se mehaničke vibracije stvaraju pretvaranjem oscilacija električne struje iste frekvencije. U prirodi Zvuk Pobuđuje se kada struja zraka struji oko čvrstih tijela zbog stvaranja i odvajanja vrtloga, na primjer, kada vjetar duva žice, cijevi, vrhove morskih valova. Zvuk niske i infra-niske frekvencije nastaju prilikom eksplozija, kolapsa. Postoje različiti izvori akustične buke, koji uključuju mašine i mehanizme koji se koriste u tehnici, gasne i vodene mlaznice. Velika pažnja se poklanja proučavanju izvora industrijske, transportne i aerodinamičke buke zbog njihovog štetnog djelovanja na ljudski organizam i tehničku opremu.

Prijemnici zvuka služe za percepciju zvučne energije i pretvaranje u druge oblike. Za prijemnike zvuk odnosi se posebno na slušne aparate ljudi i životinja. U tehnologiji prijema zvuk uglavnom se koriste elektro-akustični pretvarači, na primjer, mikrofon.
Širenje zvučnih talasa karakteriše prvenstveno brzina zvuka. U velikom broju slučajeva uočava se disperzija zvuka, odnosno zavisnost brzine širenja od frekvencije. Disperzija zvuk dovodi do promjene oblika složenih akustičnih signala, uključujući niz harmonijskih komponenti, posebno - do izobličenja zvučnih impulsa. Tokom širenja zvučnih talasa dešavaju se fenomeni interferencije i difrakcije, zajednički za sve vrste talasa. U slučaju kada je veličina prepreka i nehomogenosti u medijumu velika u odnosu na talasnu dužinu, širenje zvuka poštuje uobičajene zakone refleksije i prelamanja talasa i može se posmatrati sa stanovišta geometrijske akustike.

Kada se zvučni val širi u datom smjeru, dolazi do njegovog postepenog slabljenja, odnosno smanjenja intenziteta i amplitude. Poznavanje zakona slabljenja je praktično važno za određivanje maksimalnog dometa širenja audio signala.

Načini komunikacije:

· Slike

Sistem kodiranja mora biti razumljiv primaocu.

Prvo su se pojavile zvučne komunikacije.

Zvuk (nosač - zrak)

Zvučni talas– pad vazdušnog pritiska

Kodirane informacije - bubne opne

osetljivost sluha

Decibel- relativna logaritamska jedinica

Svojstva zvuka:

Volumen (db)

Ključ

0 dB = 2*10(-5) Pa

Prag sluha - prag bola

Dynamic Range je omjer najglasnijeg i najmanjeg zvuka

Prag = 120 dB

Frekvencija Hz)

Parametri i spektar zvučnog signala: govor, muzika. Reverberacija.

Zvuk- oscilacija koja ima svoju frekvenciju i amplitudu

Osetljivost našeg uha na različite frekvencije je različita

Hz - 1 fps

20 Hz do 20.000 Hz - audio opseg

Infrazvuci - zvuci manji od 20 Hz

Zvukovi preko 20 hiljada Hz i manji od 20 Hz se ne percipiraju

Srednji sistem kodiranja i dekodiranja

Svaki proces se može opisati skupom harmonijskih oscilacija

Spektar audio signala- skup harmonijskih oscilacija odgovarajućih frekvencija i amplituda

Promjene amplitude

Frekvencija je konstantna

Zvučna vibracija– promjena amplitude u vremenu

Zavisnost međusobnih amplituda

Frekvencijski odziv je zavisnost amplitude od frekvencije

Naše uho ima frekvencijski odziv

Uređaj nije savršen, ima frekvencijski odziv

frekvencijski odziv- za sve što se tiče konverzije i prenosa zvuka

Ekvilajzer prilagođava frekvencijski odziv

340 m/s - brzina zvuka u zraku

Reverberacija- zamućenje zvuka

Reverb time- vrijeme za koje će se signal smanjiti za 60 dB

Kompresija– tehnika obrade zvuka u kojoj su glasni zvukovi smanjeni, a tihi zvukovi glasniji

Reverberacija- karakteristike prostorije u kojoj se širi zvuk

Frekvencija uzorkovanja- broji u sekundi

Fonetsko kodiranje

Fragmenti informacijske slike - kodiranje - fonetski aparat - ljudski sluh

Talasi ne mogu daleko putovati

Možete povećati jačinu zvuka

Struja

Talasna dužina - udaljenost

Zvuk=funkcija A(t)

Pretvorite A zvučnih vibracija u A električne struje = sekundarno kodiranje

Faza– kašnjenje u ugaonim mjerenjima jedne oscilacije u odnosu na drugu u vremenu

Amplitudna modulacija– informacija je sadržana u promjeni amplitude

Frekvencijska modulacija- u frekvenciji

Fazna modulacija- u fazi

Elektromagnetne oscilacije - šire se bez razloga

Obim 40 hiljada km.

Radijus 6,4 hiljade km

Odmah!

Frekvencijska ili linearna izobličenja se javljaju u svakoj fazi prijenosa informacija

Koeficijent prijenosa amplitude

Linearno– signali sa gubitkom informacija će se prenositi

može nadoknaditi

Nelinearno– ne može se spriječiti, povezano s nepopravljivim izobličenjem amplitude

1895 Oersted Maxwell otkrio energiju – elektromagnetne oscilacije se mogu širiti

Popov je izumeo radio

1896. u inostranstvu Markoni je kupio patent, pravo korišćenja Teslinih dela

Prava primena na početku dvadesetog veka

Fluktuaciju električne struje nije teško nametnuti elektromagnetnim oscilacijama

Frekvencija mora biti viša od frekvencije informacija

Rane 20-te

Prenos signala amplitudnom modulacijom radio talasa

Opseg do 7000 Hz

AM Broadcasting, dugotalasno

Dugi talasi sa frekvencijama iznad 26 MHz

Srednji talasi od 2,5 MHz do 26 MHz

Nema granica distribucije

VHF (frekvencijska modulacija), stereo emitovanje (2 kanala)

FM - frekvencija

Faza nije korištena

Radio noseća frekvencija

Domet emitiranja

noseća frekvencija

Recepcija zona- teritorija na kojoj se šire radio talasi sa energijom dovoljnom za kvalitetan prijem informacija

Dcm=3,57(^H+^h)

H je visina predajne antene (m)

h - visina prijemne sobe (m)

od visine antene, pod uslovom da ima dovoljno snage

radio predajnik– frekvencija nosioca, snaga i visina predajne antene

Licencirano

Za distribuciju radio talasa potrebna je licenca

Mreža emitovanja:

Izvorni zvučni sadržaj (sadržaj)

Povezivanje vodova

Predajnici (Lunacharsky, blizu cirkusa, azbest)

Radio

Redundantnost napajanja

radio program- skup audio poruka

radio stanica– izvor emitovanja radio programa

Tradicionalno: Radio redakcija (kreativni tim), Radio kuća (komplet tehničko-tehnoloških sredstava)

radio house

radio studio– prostorija sa odgovarajućim akustičkim parametrima, zvučno izolovana

Diskretizacija po čistoći

Analogni signal u vremenu je podijeljen na intervale. Mjereno u hercima. Za mjerenje amplitude na svakom segmentu potreban je broj intervala

Kvantizacija bitova. Frekvencija uzorkovanja - cijepanje signala u vremenu na jednake segmente u skladu sa Kotelnikovom teoremom

Za neiskrivljeni prijenos kontinuiranog signala koji zauzima određeni frekvencijski opseg, potrebno je da frekvencija uzorkovanja bude najmanje dvostruko veća od gornje frekvencije reproducibilnog frekvencijskog raspona

30 do 15 kHz

CD 44-100 kHz

Digitalna kompresija informacija

- ili kompresija- krajnji cilj je isključenje suvišnih informacija iz digitalnog toka.

Zvučni signal je slučajan proces. Nivoi su povezani u vremenskoj korelaciji

Korelativno- linkovi koji opisuju događaje u vremenskim intervalima: prethodni, sadašnji i budući

Dugoročno - proljeće, ljeto, jesen

kratkoročno

metoda ekstrapolacije. Od digitalnog do sinusnog talasa

Prenosi se samo razlika između sljedećeg i prethodnog signala.

Psihofizička svojstva zvuka - omogućavaju uhu da bira signale

Specifična težina u jačini signala

Stvarno/impulzivno

Sistem je otporan na buku, ništa ne zavisi od oblika pulsa. Zamah je lako povratiti

AFC - ovisnost amplitude o frekvenciji

AFC podešava ton zvuka

Ekvilajzer - korektor frekvencijskog odziva

Niske, srednje, visoke frekvencije

Bas, srednji, visoki

Ekvilajzer 10, 20, 40, 256 opsega

Analizator spektra - brisanje, prepoznavanje glasa

Psihoakustični uređaji

Sile su proces

Uređaj za obradu frekvencije - dodaci- moduli koji se, kada je program otvorenog koda, finaliziraju, šalju

Dinamička obrada signala

Prijave– uređaji koji regulišu dinamičke uređaje

Volume– nivo signala

Kontrole nivoa

Faderi / mikseri

Fade in \ Fade out

Smanjenje buke

pico cutter

Kompresor

Squelch

vid u boji

Ljudsko oko sadrži dvije vrste ćelija (fotoreceptora) osjetljivih na svjetlost: visoko osjetljive štapiće odgovorne za noćni vid i manje osjetljive čunjeve odgovorne za vid boja.

U ljudskoj retini postoje tri vrste čunjića, čiji maksimumi osjetljivosti padaju na crveni, zeleni i plavi dio spektra.

binocular

Vizualni analizator osobe u normalnim uslovima obezbeđuje binokularni vid, odnosno vid sa dva oka sa jednom vizuelnom percepcijom.

AM (LW, MW, HF) i FM (VHF i FM) frekvencijski opsezi.

Radio- vrsta bežične komunikacije u kojoj se radio talasi koji se slobodno šire u svemiru koriste kao nosač signala.

Prijenos se odvija na sljedeći način: na strani odašiljanja formira se signal sa potrebnim karakteristikama (frekvencija i amplituda signala). Dalje preneseno signal modulira oscilaciju više frekvencije (nosač). Primljeni modulirani signal antena zrači u svemir. Na prijemnoj strani radio talasa, modulirani signal se indukuje u anteni, nakon čega se demodulira (detektuje) i filtrira niskopropusnim filterom (čime se oslobađa visokofrekventne komponente - nosioca). Tako se izvlači korisni signal. Primljeni signal se može neznatno razlikovati od onog koji emituje predajnik (izobličenje zbog smetnji i smetnji).

U praksi emitovanja i televizije koristi se pojednostavljena klasifikacija radio opsega:

Ekstra dugi talasi (VLW)- mirijametarski talasi

Dugi talasi (LW)- kilometarski talasi

srednji talasi (MW)- hektometrijski talasi

Kratki talasi (HF) - dekametarski talasi

Ultrakratki talasi (VHF) - talasi visoke frekvencije čija je talasna dužina manja od 10 m.

U zavisnosti od dometa, radio talasi imaju svoje karakteristike i zakone širenja:

DV snažno apsorbuje jonosfera, glavni značaj imaju zemaljski talasi koji se šire oko Zemlje. Njihov intenzitet relativno brzo opada sa povećanjem udaljenosti od predajnika.

SW tokom dana snažno apsorbira jonosfera, a područje djelovanja određuje površinski val, uveče se dobro reflektiraju od ionosfere, a područje djelovanja određuje reflektirani val.

HFšire se isključivo refleksijom od jonosfere, pa se oko predajnika nalazi tzv. zona radio tišine. Kraći talasi (30 MHz) se bolje šire tokom dana, duži (3 MHz) noću. Kratki talasi mogu putovati na velike udaljenosti sa malom snagom predajnika.

VHFšire se pravolinijski i po pravilu se ne reflektuju od jonosfere, međutim, pod određenim uslovima, mogu da obiđu globus zbog razlike u gustoći vazduha u različitim slojevima atmosfere. Lako se savijaju oko prepreka i imaju veliku prodornu moć.

Radio talasi se šire u praznini i atmosferi; zemaljski svod i voda su im neprozirni. Međutim, zbog efekata difrakcije i refleksije, komunikacija je moguća između tačaka na površini zemlje koje nemaju direktnu liniju vida (posebno koje se nalaze na velikoj udaljenosti).

Novi bendovi za TV emitovanje

· MMDS opseg 2500-2700 GHz 24 kanala za analogno TV emitovanje. Koristi se u sistemu kablovske televizije

· LMDS: 27,5-29,5 GHz. 124 TV analogna kanala. Od digitalne revolucije. Kupljena od strane mobilnih operatera

· MWS - MWDS: 40,5-42,4 GHz. Sistem ćelijskog emitovanja. Visoke frekvencije od 5 km se brzo apsorbuju

2. Razložite sliku na piksele

256 nivoa

Ključni okvir, zatim njegove promjene

Analogno digitalni pretvarač

Na ulazu - analogni, na izlazu - digitalni tok. Digitalni formati kompresije

Nekompenzirani video - tri boje u pikselima 25 fps, 256 megabita/s

dvd, avi - ima stream od 25 mb/s

mpeg2 - dodatna kompresija od 3-4 puta u satelitu

Digitalna TV

1. Pojednostavite, smanjite broj bodova

2. Pojednostavite izbor boja

3. Primijenite kompresiju

256 nivoa - Dinamički raspon osvjetljenja

Digitalni 4 puta veći horizontalno i vertikalno

nedostatke

· Oštro ograničeno područje pokrivenosti signalom unutar koje je moguć prijem. Ali ova teritorija, sa jednakom snagom predajnika, veća je od one kod analognog sistema.

· Blijeđenje i rasipanje slike u "kvadrate" sa nedovoljnim nivoom primljenog signala.

Oba "mana" su posljedica prednosti digitalnog prijenosa podataka: podaci se ili primaju sa 100% kvaliteta ili se vraćaju, ili se primaju loše i ne mogu se vratiti.

Digitalni radio- tehnologija bežičnog prenosa digitalnog signala pomoću elektromagnetnih talasa radio opsega.

Prednosti:

· Bolji kvalitet zvuka od FM emitovanja. Trenutno nije implementirano zbog niske brzine prijenosa (obično 96 kbps).

· Osim zvuka, mogu se prenositi tekstovi, slike i drugi podaci. (Više od RDS)

· Slabe radio smetnje ni na koji način ne mijenjaju zvuk.

· Ekonomičnije korištenje frekvencijskog prostora putem signalizacije.

· Snaga predajnika se može smanjiti za 10 do 100 puta.

nedostatke:

· U slučaju nedovoljne snage signala, smetnje se pojavljuju u analognom emitiranju, au digitalnom emitiranju emitiranje u potpunosti nestaje.

· Kašnjenje zvuka zbog vremena potrebnog za obradu digitalnog signala.

· „Terenska ispitivanja“ se trenutno izvode u mnogim zemljama širom svijeta.

· Sada u svijetu postepeno počinje tranzicija na digitalno, ali je mnogo sporija od tranzicije televizije zbog nedostataka. Za sada nije bilo masovnih zamračenja radio stanica u analognom režimu, iako se njihov broj u AM opsegu smanjuje zbog efikasnijeg FM.

SCRF je 2012. godine potpisao protokol prema kojem se radio-frekvencijski opseg 148,5-283,5 kHz dodjeljuje za stvaranje digitalnih mreža za emitovanje DRM standarda u Ruskoj Federaciji. Takođe, u skladu sa stavom 5.2 zapisnika sa sastanka SCRF-a od 20. januara 2009. godine broj 09-01, obavljen je istraživački rad „Proučavanje mogućnosti i uslova za korišćenje digitalnog emitovanja DRM standarda u Ruskoj Federaciji u frekvencijski opseg 0,1485-0,2835 MHz (dugi talasi).

Tako će se na neodređeno vrijeme FM emitiranje odvijati u analognom formatu.

U Rusiji se federalne radio stanice Radio Rusija, Majak i Vesti FM emituju u prvom multipleksu digitalne zemaljske televizije DVB-T2.

Internet radio ili web radio- grupa tehnologija za prijenos striming audio podataka preko Interneta. Također, termin Internet radio ili web radio može se shvatiti kao radio stanica koja koristi tehnologiju Internet streaminga za emitiranje.

Tri su elementa u tehnološkoj osnovi sistema:

Stanica- generiše audio stream (bilo sa liste audio datoteka, ili direktnom digitalizacijom sa audio kartice, ili kopiranjem postojećeg toka u mreži) i šalje ga na server. (Stanica troši minimalno saobraćaja jer stvara jedan stream)

Server (repetitor protoka)- prima audio stream sa stanice i preusmjerava njegove kopije svim klijentima povezanim na server, u stvari je replikator podataka. (Promet na serveru je proporcionalan broju slušalaca + 1)

Kupac- prima audio stream sa servera i pretvara ga u audio signal koji slušalac internet radio stanice čuje. Moguće je organizovati kaskadne sisteme emitovanja koristeći repetitor toka kao klijenta. (Klijent, kao i stanica, troši minimum saobraćaja. Saobraćaj klijent-server kaskadnog sistema zavisi od broja slušalaca takvog klijenta.)

Pored toka audio podataka, obično se prenose i tekstualni podaci tako da plejer prikazuje informacije o stanici i trenutnoj pesmi.

Stanica može biti običan program audio plejera sa posebnim kodekom ili specijalizovanim programom (na primjer, ICEs, EzStream, SAM Broadcaster), kao i hardverski uređaj koji pretvara analogni audio tok u digitalni.

Kao klijent, možete koristiti bilo koji media player koji podržava streaming audio i može dekodirati format u kojem se radio emituje.

Treba napomenuti da internet radio, po pravilu, nema nikakve veze sa emitovanjem u eteru. Ali mogući su rijetki izuzeci, koji u ZND-u nisu uobičajeni.

Internet protokol televizija(Internet televizija ili on-line TV) - sistem baziran na dvosmjernom digitalnom prijenosu televizijskog signala preko internetskih veza putem širokopojasne veze.

Internet TV sistem vam omogućava da implementirate:

· Upravljajte pretplatničkim paketom svakog korisnika

Emitovanje kanala u MPEG-2, MPEG-4 formatu

Prezentacija televizijskih programa

Funkcija registracije televizijskih programa

Potražite prošle TV emisije za gledanje

・Funkcija pauze za TV kanal uživo

Individualni paket TV kanala za svakog korisnika

Novi mediji ili novi mediji- izraz koji se krajem 20. stoljeća počeo koristiti za interaktivne elektronske publikacije i nove oblike komunikacije između proizvođača sadržaja i potrošača za označavanje razlika od tradicionalnih medija kao što su novine, odnosno ovaj termin se odnosi na razvoj digitalnog , mrežne tehnologije i komunikacije. Konvergencija i multimedijalni editorijali postali su uobičajeni elementi današnjeg novinarstva.

Ovdje se prije svega radi o digitalnim tehnologijama i ovi trendovi su povezani sa kompjuterizacijom društva, budući da su se mediji sve do 80-ih godina oslanjali na analogne medije.

Treba napomenuti da prema Rippleovom zakonu razvijeniji masovni mediji nisu zamjena za prethodne, pa je zadatak novi mediji to je i regrutovanje svog potrošača, potraga za drugim oblastima primene, "online verzija štampane publikacije teško da je u stanju da zameni samu štampanu publikaciju."

Potrebno je razlikovati pojmove „novi mediji“ i „digitalni mediji“. Iako se i tamo i ovdje praktikuju digitalna sredstva kodiranja informacija.

Svako može postati izdavač "novih medija" u smislu procesne tehnologije. Wyn Crosby, koji opisuje "masovne medije" kao "jedan na više" alat za emitovanje, smatra novi mediji kao komunikacija "više-na-više".

Digitalno doba stvara drugačije medijsko okruženje. Novinari se navikavaju na rad u sajber prostoru. Kao što je navedeno, ranije je „pokrivanje međunarodnih događaja bila jednostavna stvar“

Govoreći o odnosu između informacionog društva i novih medija, Yasen Zasursky se fokusira na tri aspekta, ističući nove medije upravo kao aspekt:

· Mogućnosti medija u sadašnjoj fazi razvoja informaciono-komunikacionih tehnologija i Interneta.

Tradicionalni mediji u kontekstu "internetizacije"

· Novi mediji.

Radio studio. Struktura.

Kako organizovati fakultetski radio?

Sadržaj

Šta imati i moći? Zone emitovanja, sastav opreme, broj ljudi

Licenca nije potrebna

(Teritorijalni organ "Roskomnadzor", kotizacija, osiguranje periodičnosti, najmanje jednom godišnje, potvrda pravnom licu, registrovan radio program)

Kreativni tim

Glavni urednik i pravno lice

Manje od 10 ljudi - ugovor, više od 10 - čarter

Tehnička osnova za proizvodnju radio proizvoda je skup opreme na kojoj se snimaju, obrađuju i naknadno emituju radio programi. Osnovni tehnički zadatak radio stanica je da osiguraju jasan, nesmetan i kvalitetan rad tehnološke opreme za emitovanje i snimanje zvuka.

Radio kuće i televizijski centri su organizacioni oblik kanala za formiranje programa. Zaposlenici radio i televizijskih centara podijeljeni su na kreativne stručnjake (novinare, reditelji zvuka i videa, zaposlenike u produkcijskim odjelima, odjelima za koordinaciju itd.) i tehničke specijalnosti - hardversko-studijski kompleks (zaposlenici studija, hardvera i nekih pomoćnih službi) .

Hardversko-studio kompleks- to su međusobno povezani blokovi i servisi, ujedinjeni tehničkim sredstvima, uz pomoć kojih se odvija proces formiranja i puštanja audio i televizijskih programa. Hardversko-studijski kompleks uključuje hardversko-studio blok (za kreiranje dijelova programa), hardver za emitovanje (za RV) i hardversko-softverski blok (za TV). Zauzvrat, blok opreme-studije se sastoji od studija i prostorija tehničke i rediteljske opreme, što je posledica različitih tehnologija za direktno emitovanje i snimanje.

radio studijima- to su posebne prostorije za radio emisije koje ispunjavaju niz zahtjeva za akustičku obradu kako bi se održao nizak nivo buke od vanjskih izvora zvuka, kako bi se stvorilo zvučno polje koje je ujednačeno po jačini prostorije. Pojavom elektronskih uređaja za kontrolu faznih i vremenskih karakteristika, sve više se koriste mali, potpuno „prigušeni“ studiji.

U zavisnosti od namene, garsonjere se dele na male (on-air) (8-25 m2), srednje studije (60-120 m2), velike garsonjere (200-300 m2).

U skladu sa planom tonskog inženjera, u studiju se postavljaju mikrofoni, odabiru se njihove optimalne karakteristike (tip, dijagram usmjerenosti, nivo izlaznog signala).

Uređivanje hardvera dizajniran za pripremu dijelova budućih programa od jednostavnog uređivanja muzičkih i govornih fonograma nakon početnog snimanja do redukcije višekanalnog zvuka na mono ili stereo zvuk. Nadalje, u hardverskoj pripremi programa, dijelovi budućeg prijenosa se formiraju od originala pojedinačnih djela. Tako se formira fond gotovih fonograma. Čitav program se formira od pojedinačnih transmisija, koji ulaze u centralnu kontrolnu sobu. Odjeljenja za izdavanje i koordinaciju vrše koordinaciju djelovanja izdanja. U velikim radio kućama i televizijskim centrima, kako bi stari snimci bili u skladu sa savremenim tehničkim zahtjevima za emitovanje, vrše se hardverske restauracije fonograma, gdje se montiraju nivo šuma i različita izobličenja.

Nakon kompletnog formiranja programa, električni signali ulaze u oprema za emitovanje.

Hardversko-studio blok upotpunjen je direktorskom konzolom, kontrolnom jedinicom za zvučnike, kasetofonima i uređajima za zvučne efekte. Ispred ulaza u studio postavljeni su svetleći natpisi: "Proba", "Spremite se", "Mikrofon uključen". Studiji su opremljeni mikrofonima i zvučničkom konzolom sa tasterima za aktiviranje mikrofona, signalnim lampama, telefonskim aparatima sa zvonjavom. Spikeri mogu kontaktirati kontrolnu sobu, produkciju, redakciju i neke druge službe.

Glavni uređaj direktorsku sobu je konzola tonskog inženjera, uz pomoć koje se istovremeno rješavaju i tehnički i kreativni zadaci: montaža, konverzija signala.

AT hardver za emitovanje radio kuća iz raznih emisija formira se program. Delovi programa koji su prošli obradu i montažu zvuka ne zahtevaju dodatnu tehničku kontrolu, ali treba da kombinuju različite signale (govor, muzička pratnja, čuvari zvuka itd.). Pored toga, oprema za automatizovanu proizvodnju programa ugrađena je u savremeni hardver za emitovanje.

Završna kontrola programa vrši se u centralnoj kontrolnoj sobi, gdje se na centralnoj kontrolnoj tabli vrši dodatna regulacija električnih signala i njihova distribucija do potrošača. Ovdje se vrši frekventna obrada signala, njegovo pojačanje do potrebnog nivoa, kompresija ili proširenje, uvođenje pozivnih znakova programa i signala tačnog vremena.

Sastav hardverskog kompleksa radio stanice.

Glavna izražajna sredstva radio-difuzije su muzika, govor i uslužni signali. Da bi se ujedinio u ispravan balans (miksovanje) svih zvučnih signala, koristi se glavni element hardverskog kompleksa za emitovanje - Mikser(mikserska konzola). Signal formiran na konzoli sa izlaza konzole prolazi kroz niz posebnih uređaja za obradu signala (kompresor, modulator, itd.) i dovodi se (putem komunikacijske linije ili direktno) do predajnika. Signali iz svih izvora se dovode do ulaza konzole: mikrofoni koji prenose govor prezentatora i gostiju u eteru; Uređaji za reprodukciju zvuka; uređaji za reprodukciju signala. U modernom radio studiju, broj mikrofona može biti različit - od 1 do 6 ili čak više. Međutim, u većini slučajeva dovoljno je 2-3. Koriste se različite vrste mikrofona.
Prije nego što se unese u konzolu, signal mikrofona se može podvrgnuti raznim obradama (kompresija, korekcija frekvencije, u nekim posebnim slučajevima - reverberacija, pomak tona, itd.) kako bi se povećala razumljivost govora, izjednačio nivo signala itd.
Uređaje za reprodukciju zvuka na većini stanica predstavljaju CD playeri i kasetofoni. Asortiman korišćenih magnetofona zavisi od specifičnosti stanice: može biti digitalni (DAT - digitalni kasetofon; MD - uređaj za snimanje i reprodukciju za digitalni minidisk) i analogni uređaji (reel-to-reel studijski magnetofoni, kao i profesionalni kasetofoni). Neke stanice također koriste reprodukciju sa vinil diskova; za to se koriste ili profesionalni "gram stolovi", ili - češće - jednostavno visokokvalitetni svirači, a ponekad i specijalni "DJ" gramofoni, slični onima koji se koriste u diskotekama.
Neke stanice, na kojima se široko koristi princip rotacije pjesama, puštaju muziku direktno sa hard diska računara, gdje je određeni set pjesama rotiranih ove sedmice unaprijed snimljen u obliku wave fajlova (obično u WAV formatu). Uređaji za reprodukciju servisnog signala koriste se u različitim tipovima. Kao iu stranoj radiodifuziji, široko se koriste analogni kasetni uređaji (džinglovi), čiji je nosač zvuka posebna kaseta. Na svakoj kaseti, po pravilu, snima se jedan signal (intro, jingle, beat, substrat, itd.); traka u kasetama vodiča džingla je zapetljana, pa je odmah nakon upotrebe ponovo spremna za reprodukciju. Na mnogim radio stanicama koje koriste tradicionalni tip radiodifuznih organizacija, signali se puštaju sa magnetofonskih magnetofonskih traka. Digitalni uređaji su ili uređaji kod kojih su nosioci svakog pojedinačnog signala diskete ili specijalne kasete, ili uređaji u kojima se signali reprodukuju direktno sa hard diska računara.
U hardverskom kompleksu za emitovanje koriste se i različiti uređaji za snimanje: to mogu biti i analogni i digitalni magnetofoni. Ovi uređaji služe kako za snimanje pojedinačnih fragmenata etera u arhivu radio stanice ili u svrhu naknadnog ponavljanja, tako i za kontinuirano kontrolno snimanje cjelokupnog etera (tzv. policijska traka). Pored toga, hardverski kompleks za radio-difuziju uključuje monitorske akustičke sisteme kako za slušanje programskog signala (miks na izlazu iz konzole), tako i za prethodno slušanje („prisluškivanje“) signala sa različitih medija prije emitovanja ovog signala na zrak, kao i slušalice (slušalice) u koje se ubacuje programski signal itd. Deo hardverskog kompleksa može biti i RDS (Radio Data System) uređaj - sistem koji omogućava slušaocu koji ima poseban prijemni uređaj da primi ne samo audio signal, već i tekstualni signal (naziv radio stanice). , ponekad naziv i izvođač zvučnog djela, druge informacije), prikazane na posebnom displeju.

Klasifikacija

Po osetljivosti

Veoma osetljiv

Srednje osjetljivo

Niska osjetljivost (kontakt)

Po dinamičkom opsegu

· Govor

· Kancelarijska komunikacija

Po smjeru

Svaki mikrofon ima frekvencijski odziv

Nije režirano

Jednosmjerno usmjereno

Stacionarno

petak

TV studio

Specijalna rasvjeta - rasvjeta u studiju

Upija zvuk pod nogama

· Pejzaž

· Sredstva komunikacije

zvučno izolirana soba za tonskog inženjera

· Direktor

· Video monitori

Kontrola zvuka 1 mono 2 stereo

· Tehničko osoblje

Mobilna TV stanica

Mobilna stanica za javljanje

video rekorder

Zvučna staza

Video kamera

TS vremenski kod

Boja- svjetlina tri tačke crvene, zelene, plave

jasnoća ili rezolucija

Bitrate- digitalni tok

· Diskretizacija 2200 linija

kvantizacija

TVL (TV linija)

Emitovanje (emitovanje)

Linija- mjerna jedinica rezolucije

Analogno digitalni pretvarač - digitalni

VHS do 300 TVL

Emituje preko 400 TVL

DPI - tačaka po inču

Sjaj=600 DPI

Fotografije, portreti=1200 DPI

TV slika=72 DPI

Rezolucija kamere

Objektiv - megapikseli - kvalitetno el. blok

720 do 568 GB/s

Digitalni video DV

HD High Definition 1920\1080 - 25mb/s

Cilj

Proučiti osnove teorije snimanja i reprodukcije zvuka, glavne karakteristike zvuka, metode pretvaranja zvuka, uređaj i karakteristike upotrebe opreme za pretvaranje i pojačavanje zvuka, stjecanje vještina u njihovoj praktičnoj primjeni.

Teorijska pozadina

zvuk naziva se oscilatorno kretanje čestica elastične sredine, koje se šire u obliku talasa u gasovitom, tekućem ili čvrstom mediju, koje, delujući na ljudski slušni analizator, izazivaju slušne senzacije. Izvor zvuka je oscilirajuće tijelo, na primjer: vibracije žica, vibracije viljuške za podešavanje, kretanje konusa zvučnika itd.

zvučni talas proces usmjerenog širenja vibracija elastične sredine iz izvora zvuka naziva se. Područje prostora u kojem se širi zvučni val naziva se zvučno polje. Zvučni val je izmjena kompresije i razrjeđivanja zraka. U području kompresije, tlak zraka prelazi atmosferski tlak, u području razrjeđivanja - manji od njega. Promjenjivi dio atmosferskog tlaka naziva se zvučni tlak. R . Jedinica zvučnog pritiska je Paskal ( Pa) (Pa \u003d N / m 2). Oscilacije koje imaju sinusni oblik (slika 1) nazivaju se harmonijskim. Ako tijelo koje emitira zvuk oscilira sinusno, tada se i zvučni pritisak mijenja sinusno. Poznato je da se svaka složena oscilacija može predstaviti kao zbir jednostavnih harmonijskih oscilacija. Skupovi amplituda i frekvencija ovih harmonijskih oscilacija nazivaju se respektivno amplitudnog spektra i frekvencijski spektar.

Oscilatorno kretanje čestica vazduha u zvučnom talasu karakteriše niz parametara:

Period oscilacije(T), najmanji vremenski period nakon kojeg se ponavljaju vrijednosti svih fizičkih veličina koje karakteriziraju oscilatorno kretanje, za to vrijeme dolazi do jedne potpune oscilacije. Period oscilovanja se meri u sekundama ( sa).

Frekvencija oscilacije(f) , broj kompletnih oscilacija u jedinici vremena.

gdje: f je frekvencija oscilovanja; T je period oscilovanja.

Jedinica frekvencije je herc ( Hz) je jedna potpuna oscilacija u sekundi (1 kHz = 1000 Hz).

Rice. 1. Jednostavna harmonijska oscilacija:
A je amplituda oscilacije, T je period oscilacije

Talasna dužina (λ ), udaljenost na koju se uklapa jedan period oscilovanja. Talasna dužina se mjeri u metrima ( m). Talasna dužina i frekvencija oscilacija su povezane sa:

gdje sa je brzina širenja zvuka.

Amplituda oscilacije (ALI) , najveće odstupanje oscilirajuće vrijednosti od stanja mirovanja.

Faza oscilovanja.

Zamislite krug čija je dužina jednaka udaljenosti između tačaka A i E (slika 2), odnosno talasnoj dužini na određenoj frekvenciji. Kako se ovaj krug „rotira“, njegova radijalna linija na svakom pojedinačnom mjestu sinusoide će biti na određenoj ugaonoj udaljenosti od početne tačke, što će biti fazna vrijednost u svakoj takvoj tački. Faza se mjeri u stepenima.

Kada se zvučni val sudari s površinom, on se djelomično odbija pod istim uglom pod kojim pada na ovu površinu, njegova faza se ne mijenja. Na sl. 3 ilustruje faznu zavisnost reflektovanih talasa.

Rice. 2. Sinusni talas: amplituda i faza.
Ako je obim jednak valnoj dužini na određenoj frekvenciji (udaljenost od A do E), tada će, dok se rotira, radijalna linija ovog kruga pokazivati ​​kut koji odgovara faznoj vrijednosti sinusoida u određenoj tački

Rice. 3. Fazna ovisnost reflektiranih valova.
Zvučni talasi različitih frekvencija koje emituje izvor zvuka sa istom fazom, nakon što prođu istu udaljenost, dospevaju do površine sa različitom fazom

Zvučni val može se savijati oko prepreke ako je njegova dužina veća od dimenzija prepreke. Ovaj fenomen se zove difrakcija. Difrakcija je posebno uočljiva na niskofrekventnim oscilacijama koje imaju značajnu talasnu dužinu.

Ako dva zvučna talasa imaju istu frekvenciju, onda oni međusobno djeluju. Proces interakcije naziva se interferencija. Kada infazne (koincidirajuće u fazi) oscilacije interaguju, zvučni val se pojačava. U slučaju interakcije antifaznih oscilacija, nastali zvučni talas slabi (slika 4). Zvučni valovi čije se frekvencije međusobno značajno razlikuju ne komuniciraju jedni s drugima.

Rice. 4. Interakcija oscilacija u fazi (a) iu antifazi (b):
1, 2 - interakcijske oscilacije, 3 - rezultirajuće oscilacije

Zvučne vibracije mogu biti prigušene i neprigušene. Amplituda prigušenih oscilacija postepeno se smanjuje. Primjer prigušenih vibracija je zvuk koji se javlja kada je žica jednom uzbuđena ili se udari u gong. Razlog za prigušivanje vibracija žice je trenje strune o zrak, kao i trenje između čestica vibrirajuće žice. Kontinuirane oscilacije mogu postojati ako se gubici zbog trenja kompenziraju prilivom energije izvana. Primjer neprigušenih oscilacija su oscilacije čaše školskog zvona. Dok je dugme za uključivanje pritisnuto, u pozivu se čuju neprigušene vibracije. Nakon prestanka dovoda energije u zvono, oscilacije se gase.

Šireći se u prostoriji od svog izvora, zvučni val prenosi energiju, širi se dok ne dođe do graničnih površina ove prostorije: zidova, poda, stropa itd. Širenje zvučnih talasa je praćeno smanjenjem njihovog intenziteta. To je zbog gubitka zvučne energije za prevladavanje trenja između čestica zraka. Osim toga, šireći se u svim smjerovima od izvora, val pokriva sve veću površinu prostora, što dovodi do smanjenja količine zvučne energije po jedinici površine, sa svakim udvostručavanjem udaljenosti od sfernog izvora, sila vibracija čestica vazduha opada za 6 dB (četiri puta u snazi) (slika 5).

Rice. 5. Energija sfernog zvučnog vala se raspoređuje na sve veću površinu valnog fronta, zbog čega zvučni pritisak gubi 6 dB sa svakim udvostručavanjem udaljenosti od izvora

Nailazeći na prepreku na svom putu, dio energije zvučnog vala prolazi kroz zidni deo apsorbuje unutar zidova, i dio reflektovano nazad u sobu. Energija reflektovanog i apsorbovanog zvučnog talasa je ukupno jednaka energiji upadnog zvučnog talasa. U različitom stepenu, sva tri tipa distribucije zvučne energije su prisutna u gotovo svim slučajevima.
(Sl. 6).

Rice. 6. Refleksija i apsorpcija zvučne energije

Odbijeni zvučni val, izgubivši dio energije, promijenit će smjer i širit će se sve dok ne dođe do drugih površina prostorije, od kojih će se ponovo reflektirati, gubeći još nešto energije itd. Ovo će se nastaviti sve dok energija zvučnog talasa konačno ne nestane.

Refleksija zvučnog vala događa se prema zakonima geometrijske optike. Supstance velike gustine (beton, metal, itd.) dobro reflektuju zvuk. Apsorpcija zvučnog talasa je zbog nekoliko razloga. Zvučni val troši svoju energiju na vibracije same prepreke i na vibracije zraka u porama površinskog sloja prepreke. Iz toga proizilazi da porozni materijali (filc, penasta guma, itd.) snažno apsorbuju zvuk. U prostoriji ispunjenoj gledaocima, apsorpcija zvuka je veća nego u praznoj. Stupanj refleksije i apsorpcije zvuka od strane supstance karakteriziraju koeficijent refleksije i apsorpcije. Ovi koeficijenti mogu biti u rasponu od nule do jedan. Koeficijent jednak jedan ukazuje na idealnu refleksiju ili apsorpciju zvuka.

Ako je izvor zvuka u prostoriji, tada slušalac prima ne samo direktnu zvučnu energiju, već i zvučnu energiju reflektovanu sa različitih površina. Jačina zvuka u prostoriji ovisi o snazi ​​izvora zvuka i količini materijala koji apsorbira zvuk. Što je u prostoriji više materijala koji upija zvuk, to je jačina zvuka manja.

Nakon isključivanja izvora zvuka zbog refleksije zvučne energije sa različitih površina, neko vrijeme postoji zvučno polje. Proces postepenog slabljenja zvuka u zatvorenim prostorima nakon gašenja njegovog izvora naziva se reverb. Trajanje odjeka karakteriše tzv. vrijeme odjeka, tj. vrijeme u kojem se intenzitet zvuka smanjuje za 10 6 puta, a njegov nivo za 60 dB . Na primjer, ako orkestar u koncertnoj dvorani dostigne nivo od 100 dB sa oko 40 dB pozadinske buke, tada će završni akordi orkestra izblijedjeti u buku kada njihov nivo padne za oko 60 dB. Vrijeme reverberacije je najvažniji faktor u određivanju akustičkog kvaliteta prostorije. Što je veća, veća je zapremina prostorije i manja je apsorpcija na graničnim površinama.

Količina vremena reverberacije utiče na stepen razumljivosti govora i kvalitet zvuka muzike. Ako je vrijeme odjeka predugo, govor postaje nejasan. Ako je vrijeme odjeka prekratko, govor je razumljiv, ali muzika postaje neprirodna. Optimalno vrijeme reverberacije, ovisno o volumenu prostorije, je oko 1-2 s.

Osnovne karakteristike zvuka.

Brzina zvuka u zraku je 332,5 m/s na 0°C. Na sobnoj temperaturi (20°C), brzina zvuka je oko 340 m/s. Brzina zvuka je označena simbolom " sa ».

Frekvencija. Zvukovi koje percipira ljudski slušni analizator formiraju raspon zvučnih frekvencija. Općenito je prihvaćeno da je ovaj raspon ograničen na frekvencije od 16 do 20.000 Hz. Ove granice su vrlo uslovne, što je povezano s individualnim karakteristikama sluha ljudi, starosnim promjenama osjetljivosti slušnog analizatora i načinom snimanja slušnih osjeta. Osoba može razlikovati promjenu frekvencije od 0,3% na frekvenciji od oko 1 kHz.

Fizički koncept zvuka pokriva i čujne i nečujne frekvencije vibracija. Zvučni valovi s frekvencijom ispod 16 Hz konvencionalno se nazivaju infrazvukom, iznad 20 kHz - ultrazvukom. . Područje infrazvučnih frekvencija je praktički neograničeno odozdo - u prirodi se infrazvučne vibracije javljaju s frekvencijom od desetih i stotih dijelova Hz .

Zvučni opseg je konvencionalno podijeljen na nekoliko užih raspona (Tabela 1).

Tabela 1

Frekvencijski opseg zvuka je uslovno podeljen na podopsege

Intenzitet zvuka(W / m 2) određuje se količinom energije koju val prenosi u jedinici vremena kroz jedinicu površine okomito na smjer širenja vala. Ljudsko uho percipira zvuk u veoma širokom rasponu intenziteta, od najslabijih čujnih zvukova do najglasnijih, poput onih koje stvara motor mlaznog aviona.

Minimalni intenzitet zvuka pri kojem se javlja slušni osjećaj naziva se slušni prag. Zavisi od frekvencije zvuka (slika 7). Ljudsko uho ima najveću osetljivost na zvuk u frekvencijskom opsegu od 1 do 5 kHz, respektivno, a prag slušne percepcije ovde ima najnižu vrednost od 10 -12 W/m 2 . Ova vrijednost se uzima kao nulti nivo čujnosti. Pod dejstvom buke i drugih zvučnih podražaja povećava se prag čujnosti za dati zvuk (Maskiranje zvuka je fiziološki fenomen koji se sastoji u tome da uz istovremenu percepciju dva ili više zvukova različite jačine, tiši zvukovi prestaju da bude čujno), a povećana vrijednost traje neko vrijeme nakon prestanka djelovanja ometajućeg faktora, a zatim se postepeno vraća na prvobitni nivo. Za različite ljude i za iste osobe u različito vrijeme, prag sluha može varirati ovisno o dobi, fiziološkom stanju, kondiciji.

Rice. 7. Frekvencijska zavisnost standardnog čujnog praga
sinusoidni signal

Zvukovi visokog intenziteta izazivaju osjećaj bola u ušima. Minimalni intenzitet zvuka pri kojem postoji osjećaj boli pri pritisku u ušima (~ 10 W/m 2) naziva se prag boli. Kao i prag slušne percepcije, prag boli zavisi od učestalosti zvučnih vibracija. Zvukovi koji se približavaju pragu boli štetno utiču na sluh.

Normalan osjećaj zvuka moguć je ako je intenzitet zvuka između praga sluha i praga boli.

Zgodno je procijeniti zvuk po nivou ( L) intenzitet (zvučni pritisak), izračunat po formuli:

gdje J 0 - prag sluha, J- intenzitet zvuka (tabela 2).

tabela 2

Karakteristike zvuka u smislu intenziteta i njegova procjena u smislu intenziteta u odnosu na prag slušne percepcije

Zvučna karakteristika	Intenzitet (W/m2)	Nivo intenziteta u odnosu na prag sluha (dB)
prag sluha	10 -12
Srčani tonovi generirani stetoskopom	10 -11
Šapni	10 -10 –10 -9	20–30
Zvuci govora tokom mirnog razgovora	10 -7 –10 -6	50–60
Buka povezana sa gustim saobraćajem	10 -5 –10 -4	70–80
Buka koju stvara koncert rok muzike	10 -3 –10 -2	90–100
Buka u blizini motora aviona koji radi	0,1–1,0	110–120
Prag boli

Naš slušni aparat sposoban je podnijeti ogroman dinamički raspon. Promjene u tlaku zraka uzrokovane najtišim od percipiranih zvukova su reda veličine 2×10 -5 Pa. Istovremeno, zvučni pritisak sa nivoom koji se približava pragu boli za naše uši iznosi oko 20 Pa. Kao rezultat toga, odnos između najtiših i najglasnijih zvukova koje naš slušni aparat može percipirati je 1:1.000.000. Prilično je nezgodno mjeriti signale tako različitih nivoa na linearnoj skali.

Kako bi se komprimirao tako širok dinamički raspon, uveden je koncept "bel". Bel je jednostavan logaritam omjera dva stepena; a decibel je jednak jednoj desetini bela.

Da bi se akustički pritisak izrazio u decibelima, potrebno je tlak kvadrirati (u Pascalima) i podijeliti ga s kvadratom referentnog tlaka. Radi praktičnosti, kvadriranje dva pritiska se vrši izvan logaritma (što je svojstvo logaritama).

Za pretvaranje zvučnog tlaka u decibele, koristi se sljedeća formula:

gdje je: P akustični pritisak koji nas zanima; P 0 - početni pritisak.

Kada se kao referentni pritisak uzme 2 × 10 -5 Pa, tada se zvučni pritisak, izražen u decibelima, naziva nivoom zvučnog pritiska (SPL - od engleskog nivoa zvučnog pritiska). Dakle, zvučni pritisak jednak 3 Pa, što odgovara nivou zvučnog pritiska od 103,5 dB, dakle:

Gornji akustički dinamički raspon može se izraziti u decibelima kao sljedeći nivoi zvučnog pritiska: od 0 dB za najtiše zvukove, 120 dB za zvukove praga boli, do 180 dB za najglasnije zvukove. Pri 140 dB osjeća se jak bol, pri 150 dB dolazi do oštećenja ušiju.

jačina zvuka, vrijednost koja karakterizira slušni osjećaj za dati zvuk. Jačina zvuka na složen način zavisi od zvučni pritisak(ili intenzitet zvuka), učestalost i oblik vibracija. Uz konstantnu frekvenciju i oblik vibracija, jačina zvuka se povećava sa povećanjem zvučnog pritiska (slika 8.). Jačina zvuka određene frekvencije procjenjuje se upoređivanjem sa glasnoćom jednostavnog tona frekvencije od 1000 Hz. Nivo zvučnog pritiska (u dB) čistog tona sa frekvencijom od 1000 Hz, koji je glasan (po uhu) koliko i zvuk koji se meri, naziva se nivoom glasnoće ovog zvuka (u pozadine) (Sl. 8).

Rice. 8. Krive jednake glasnoće - zavisnost nivoa zvučnog pritiska (u dB) od frekvencije na datoj glasnoći (u fonima).

Spektar zvuka.

Priroda percepcije zvuka od strane organa sluha ovisi o njegovom frekvencijskom spektru.

Šumovi imaju kontinuirani spektar, tj. frekvencije jednostavnih sinusoidnih oscilacija sadržanih u njima tvore kontinuirani niz vrijednosti koje u potpunosti ispunjavaju određeni interval.

Muzički (tonalni) zvuci imaju linijski spektar frekvencija. Frekvencije jednostavnih harmonijskih oscilacija koje su uključene u njih formiraju niz diskretnih vrijednosti.

Svaka harmonijska vibracija naziva se ton (jednostavan ton). Visina tona zavisi od frekvencije: što je viša frekvencija, to je viši ton. Visina zvuka određena je njegovom frekvencijom. Glatka promjena frekvencije zvučnih vibracija od 16 do 20.000 Hz prvo se percipira kao niskofrekventno zujanje, zatim kao zvižduk, koji se postepeno pretvara u škripu.

Glavni ton složenog muzičkog zvuka je ton koji odgovara najnižoj frekvenciji u njegovom spektru. Tonovi koji odgovaraju ostalim frekvencijama u spektru nazivaju se prizvuci. Ako su frekvencije prizvuka višekratne frekvencije f o glavnog tona, tada se pretonovi nazivaju harmonički, a osnovni ton frekvencije f o naziva se prvi harmonik, a prizvuk sa sljedećom najvećom frekvencijom 2f o je drugi. harmonika itd.

Muzički zvuci sa istim osnovnim tonom mogu se razlikovati po tembru. Timbar je određen sastavom tonova - njihovim frekvencijama i amplitudama, kao i prirodom povećanja amplituda na početku zvuka i njihovog opadanja na kraju zvuka.

Slične informacije.