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Einführung

Einer der fünf Sinne, die dem Menschen zur Verfügung stehen, ist das Hören. Wir nutzen es, um die Welt um uns herum zu hören.

Die meisten von uns haben Geräusche, an die wir uns aus der Kindheit erinnern. Für manche sind es die Stimmen von Verwandten und Freunden oder das Knarren von Holzdielen im Haus der Großmutter oder vielleicht das Geräusch von Eisenbahnrädern auf der Eisenbahn, die in der Nähe war. Jeder wird sein eigenes haben.

Was empfinden Sie, wenn Sie Geräusche hören oder sich erinnern, die Sie aus Ihrer Kindheit kennen? Freude, Nostalgie, Traurigkeit, Wärme? Klang kann Emotionen, Stimmungen vermitteln, zum Handeln anregen oder umgekehrt beruhigen und entspannen.

Darüber hinaus wird Schall in verschiedenen Bereichen des menschlichen Lebens eingesetzt – in der Medizin, bei der Verarbeitung von Materialien, bei der Erforschung der Tiefsee und vielen, vielen anderen.

Gleichzeitig ist dies aus physikalischer Sicht nur ein Naturphänomen - Schwingungen eines elastischen Mediums, was bedeutet, dass Schall wie jedes Naturphänomen Eigenschaften hat, von denen einige messbar sind, andere nur gehört.

Bei der Auswahl von Musikequipment, beim Lesen von Rezensionen und Beschreibungen stoßen wir oft auf eine Vielzahl dieser Eigenschaften und Begriffe, die von Autoren ohne entsprechende Klarstellungen und Erklärungen verwendet werden. Und wenn einige von ihnen für alle klar und offensichtlich sind, haben andere für eine unvorbereitete Person keine Bedeutung. Deshalb haben wir uns entschieden, Ihnen diese auf den ersten Blick unverständlichen und komplexen Wörter in einfachen Worten zu erklären.

Wenn Sie sich an Ihre Bekanntschaft mit tragbarem Sound erinnern, es begann vor ziemlich langer Zeit, und es war so ein Kassettenrekorder, den meine Eltern mir zum neuen Jahr geschenkt haben.

Manchmal kaute er auf dem Klebeband herum, und dann musste er es mit Büroklammern und einem starken Wort entwirren. Er verschlang Batterien mit einem Appetit, um den ihn Robin Bobbin Barabek (der vierzig Menschen aß) beneiden würde, und damit meine damals sehr mageren Ersparnisse eines gewöhnlichen Schuljungen. Aber alle Unannehmlichkeiten verblassten im Vergleich zum Hauptplus - der Spieler gab ein unbeschreibliches Gefühl von Freiheit und Freude! Also mir ist ein Sound "krank geworden", den man mitnehmen kann.

Ich würde jedoch gegen die Wahrheit sündigen, wenn ich sagen würde, dass ich seit dieser Zeit immer untrennbar mit der Musik verbunden war. Es gab Phasen, in denen für Musik keine Zeit war, in denen ganz andere Prioritäten gesetzt wurden. Ich habe jedoch die ganze Zeit versucht, auf dem Laufenden zu bleiben, was in der Welt der tragbaren Audiogeräte passiert, und sozusagen am Puls der Zeit zu bleiben.

Als Smartphones auftauchten, stellte sich heraus, dass diese Multimedia-Kombinationen nicht nur telefonieren und riesige Datenmengen verarbeiten, sondern, was für mich viel wichtiger war, eine riesige Menge Musik speichern und abspielen können.

Das erste Mal, dass ich vom „Telefon“-Sound süchtig wurde, war, als ich den Sound eines der Musik-Smartphones hörte, die zu dieser Zeit die fortschrittlichsten Soundverarbeitungskomponenten verwendeten (vorher, ich gestehe, hatte ich kein Smartphone dabei). ernsthaft als Gerät zum Musikhören). Ich wollte dieses Telefon wirklich, aber ich konnte es mir nicht leisten. Parallel dazu begann ich die Modellpalette dieser Firma zu verfolgen, die sich in meinen Augen als Hersteller von hochwertigem Sound etabliert hatte, aber es stellte sich heraus, dass sich unsere Wege immer wieder trennten. Seitdem besitze ich verschiedene Musikgeräte, aber ich höre nicht auf, nach einem wirklich musikalischen Smartphone zu suchen, das einen solchen Namen zu Recht tragen könnte.

Eigenschaften

Unter all den Klangeigenschaften kann ein Profi Sie sofort mit einem Dutzend Definitionen und Parametern verblüffen, auf die Sie seiner Meinung nach unbedingt achten sollten, und, Gott bewahre, einige Parameter werden nicht berücksichtigt - Problem ...

Ich sage gleich, dass ich kein Befürworter dieses Ansatzes bin. Schließlich wählen wir Equipment meist nicht für den „internationalen audiophilen Wettbewerb“, sondern immer noch für unsere Liebsten, für die Seele.

Wir sind alle verschieden, und wir alle schätzen etwas anderes im Klang. Jemand mag den Sound "tiefer", jemand ist im Gegenteil sauber und transparent, für jemanden sind bestimmte Parameter wichtig und für jemanden - ganz anders. Sind alle Parameter gleich wichtig und was sind sie? Finden wir es heraus.

Ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass einige Kopfhörer so auf Ihrem Telefon spielen, dass Sie es leiser machen müssen, während andere Sie im Gegenteil dazu bringen, die Lautstärke voll und immer noch nicht genug aufzudrehen?

In der tragbaren Technik spielt dabei der Widerstand eine wichtige Rolle. Oft können Sie anhand des Werts dieses Parameters erkennen, ob Sie über genügend Volumen verfügen.

Widerstand

Sie wird in Ohm (Ohm) gemessen.

Georg Simon Ohm - Deutscher Physiker, abgeleitet und experimentell bestätigt das Gesetz, das die Beziehung zwischen der Stromstärke im Stromkreis, Spannung und Widerstand (bekannt als Ohm'sches Gesetz).

Dieser Parameter wird auch als Impedanz bezeichnet.

Der Wert ist fast immer auf der Verpackung oder in der Anleitung des Geräts angegeben.

Es gibt die Meinung, dass Kopfhörer mit hoher Impedanz leise und Kopfhörer mit niedriger Impedanz laut spielen, und für Kopfhörer mit hoher Impedanz benötigen Sie eine stärkere Schallquelle, und ein Smartphone reicht für Kopfhörer mit niedriger Impedanz aus. Oft hört man auch den Ausdruck - nicht jeder Spieler wird diesen Kopfhörer "rocken" können.

Denken Sie daran, dass Kopfhörer mit niedriger Impedanz bei derselben Quelle lauter klingen. Trotz der Tatsache, dass dies aus physikalischer Sicht nicht ganz richtig ist und es Nuancen gibt, ist dies die einfachste Art, den Wert dieses Parameters zu beschreiben.

Für tragbare Geräte (tragbare Player, Smartphones) werden am häufigsten Kopfhörer mit einer Impedanz von 32 Ohm und darunter hergestellt, es sollte jedoch beachtet werden, dass unterschiedliche Impedanzen für verschiedene Kopfhörertypen als niedrig angesehen werden. Bei Kopfhörern in voller Größe wird eine Impedanz von bis zu 100 Ohm als niederohmig und über 100 Ohm als hochohmig angesehen. Bei Kopfhörern vom In-Ear-Typ („Knebel“ oder Ohrstöpsel) gilt eine Widerstandsanzeige bis 32 Ohm als niederohmig, über 32 Ohm als hochohmig. Achten Sie daher bei der Auswahl von Kopfhörern nicht nur auf den Widerstandswert selbst, sondern auch auf die Art des Kopfhörers.

Wichtig: Je höher die Kopfhörerimpedanz, desto klarer wird der Klang und desto länger arbeitet der Player oder das Smartphone im Wiedergabemodus, denn. Kopfhörer mit hoher Impedanz ziehen weniger Strom, was wiederum weniger Signalverzerrung bedeutet.

AFC (Frequenzgang)

Oft hört man in einer Diskussion über ein bestimmtes Gerät, sei es Kopfhörer, Lautsprecher oder ein Auto-Subwoofer, die Eigenschaft „pumpt / pumpt nicht“. Ob das Gerät beispielsweise „pumpt“ oder eher für Gesangsliebhaber geeignet ist, können Sie ohne Anhören herausfinden.

Dazu genügt es, seinen Frequenzgang in der Gerätebeschreibung zu finden.

Anhand der Grafik können Sie nachvollziehen, wie das Gerät andere Frequenzen reproduziert. Gleichzeitig gilt: Je weniger Tropfen, desto genauer kann das Gerät den Originalklang wiedergeben, was bedeutet, dass der Klang dem Original umso näher kommt.

Wenn im ersten Drittel keine ausgeprägten „Höcker“ vorhanden sind, dann ist der Kopfhörer nicht sehr „bass“, und wenn umgekehrt, „pumpen“ sie, dasselbe gilt für andere Teile des Frequenzgangs.

Wenn wir uns also den Frequenzgang ansehen, können wir verstehen, welche Art von Klangfarbe / Klangbalance das Gerät hat. Auf der einen Seite könnte man denken, dass eine gerade Linie als ideales Gleichgewicht angesehen würde, aber ist es das?

Versuchen wir, es genauer zu verstehen. Es hat sich einfach so ergeben, dass eine Person hauptsächlich mittlere Frequenzen (MF) zur Kommunikation nutzt und dementsprechend dieses spezielle Frequenzband am besten unterscheiden kann. Wenn Sie ein Gerät mit einer "perfekten" Balance in Form einer geraden Linie herstellen, befürchte ich, dass Sie auf solchen Geräten nicht wirklich gerne Musik hören werden, da die hohen und niedrigen Frequenzen höchstwahrscheinlich nicht so gut klingen wie die mittleren. Der Ausweg besteht darin, nach Ihrem Gleichgewicht zu suchen und dabei die physiologischen Eigenschaften des Gehörs und den Zweck der Ausrüstung zu berücksichtigen. Es gibt eine Balance für Stimme, eine andere für klassische Musik und eine dritte für Tanzmusik.

Die obige Grafik zeigt die Balance dieser Kopfhörer. Tiefe und hohe Frequenzen sind stärker ausgeprägt, im Gegensatz zu den mittleren, die für die meisten Produkte typisch weniger ausgeprägt sind. Das Vorhandensein eines „Buckels“ bei niedrigen Frequenzen bedeutet jedoch nicht unbedingt die Qualität dieser sehr niedrigen Frequenzen, da sich herausstellen kann, dass sie zwar in großen Mengen, aber von schlechter Qualität sind - Murmeln, Summen.

Das Endergebnis wird von vielen Parametern beeinflusst, angefangen bei der Berechnung der Gehäusegeometrie bis hin zu den Materialien, aus denen die Strukturelemente bestehen, was oft nur durch das Hören der Kopfhörer herausgefunden werden kann.

Um sich ungefähr vorzustellen, wie hochwertig unser Klang vor dem Hören sein wird, sollten Sie nach dem Frequenzgang auf einen solchen Parameter wie den harmonischen Verzerrungskoeffizienten achten.

Harmonische Verzerrung

Tatsächlich ist dies der Hauptparameter, der die Klangqualität bestimmt. Die Frage ist nur, was für Sie Qualität ist. Zum Beispiel die bekannten Beats by Dr. Dre bei 1 kHz haben eine gesamte harmonische Verzerrung von fast 1,5 % (über 1,0 % wird als ziemlich mittelmäßig angesehen). Gleichzeitig sind diese Kopfhörer seltsamerweise bei Verbrauchern beliebt.

Es ist wünschenswert, diesen Parameter für jede spezifische Frequenzgruppe zu kennen, da die gültigen Werte für verschiedene Frequenzen unterschiedlich sind. Beispielsweise können für niedrige Frequenzen 10 % als akzeptabler Wert angesehen werden, für hohe Frequenzen jedoch nicht mehr als 1 %.

Nicht alle Hersteller geben diesen Parameter gerne auf ihren Produkten an, da es im Gegensatz zum gleichen Volumen ziemlich schwierig ist, ihn einzuhalten. Wenn also das von Ihnen gewählte Gerät eine ähnliche Grafik hat und Sie darin einen Wert von nicht mehr als 0,5 % sehen, sollten Sie sich dieses Gerät genauer ansehen – das ist ein sehr guter Indikator.

Wir wissen bereits, wie Sie die Kopfhörer/Lautsprecher auswählen, die auf Ihrem Gerät lauter spielen. Aber woher wissen Sie, wie laut sie spielen werden?

Dafür gibt es einen Parameter, den Sie höchstwahrscheinlich mehr als einmal gehört haben. Nachtclubs verwenden es gerne in ihren Werbematerialien, um zu zeigen, wie laut es auf einer Party sein wird. Dieser Parameter wird in Dezibel gemessen.

Empfindlichkeit (Lautstärke, Geräuschpegel)

Das Dezibel (dB), eine Einheit der Schallintensität, ist nach Alexander Graham Bell benannt.

Alexander Graham Bell ist Wissenschaftler, Erfinder und Geschäftsmann schottischer Herkunft, einer der Begründer der Telefonie, Gründer der Bell Labs (ehemals Bell Telephone Company), die die gesamte Weiterentwicklung der Telekommunikationsbranche in den Vereinigten Staaten bestimmt haben.

Dieser Parameter ist untrennbar mit dem Widerstand verbunden. Ein Pegel von 95-100 dB wird als ausreichend angesehen (in der Tat ist dies viel).

So wurde beispielsweise der Lautstärkerekord von Kiss am 15. Juli 2009 bei einem Konzert in Ottawa aufgestellt. Die Lautstärke betrug 136 dB. Mit diesem Parameter übertraf Kiss eine Reihe berühmter Konkurrenten, darunter Bands wie The Who, Metallica und Manowar.

Gleichzeitig gehört der inoffizielle Rekord dem amerikanischen Team The Swans. Unbestätigten Berichten zufolge erreichte der Ton bei mehreren Konzerten dieser Gruppe eine Lautstärke von 140 dB.

Wenn Sie diesen Rekord wiederholen oder übertreffen möchten, denken Sie daran, dass ein lauter Ton als Verstoß gegen die öffentliche Ordnung angesehen werden kann - für Moskau beispielsweise sehen die Normen einen Schallpegel vor, der nachts 30 dBA entspricht, tagsüber 40 dBA , und maximal 45 dBA nachts, 55 dBA tagsüber .

Und wenn die Lautstärke mehr oder weniger klar ist, dann ist der nächste Parameter nicht so einfach zu verstehen und zu verfolgen wie die vorherigen. Es geht um den Dynamikumfang.

Dynamikbereich

Es ist im Wesentlichen der Unterschied zwischen den lautesten und leisesten Tönen ohne Clipping (Overdrive).

Jeder, der schon einmal in einem modernen Kino war, hat selbst erlebt, was ein großer Dynamikumfang ist. Dies ist genau der Parameter, dank dessen Sie beispielsweise das Geräusch eines Schusses in seiner ganzen Pracht und das Rascheln der Stiefel eines Scharfschützen hören, der auf dem Dach kriecht, das dieser Schuss abgefeuert hat.

Die größere Reichweite Ihres Equipments bedeutet mehr Sounds, die Ihr Gerät verlustfrei übertragen kann.

Gleichzeitig stellt sich heraus, dass es nicht ausreicht, einen möglichst großen Dynamikumfang zu vermitteln, man muss es schaffen, dass jede Frequenz nicht nur hörbar, sondern in hoher Qualität hörbar ist. Verantwortlich dafür ist einer jener Parameter, der beim Hören einer hochwertigen Aufnahme auf dem interessierenden Gerät von fast jedem leicht eingeschätzt werden kann. Es geht um Details.

Detaillierung

Dies ist die Fähigkeit des Geräts, Schall in Frequenzen zu unterteilen - niedrig, mittel, hoch (LF, MF, HF).

Von diesem Parameter hängt es ab, wie deutlich einzelne Instrumente zu hören sind, wie detailliert die Musik ist, ob sie nur ein Sammelsurium von Klängen wird.

Aber auch mit den besten Details können unterschiedliche Geräte sehr unterschiedliche Hörerlebnisse erzeugen.

Es kommt auf die Geschicklichkeit der Ausrüstung an. Schallquellen lokalisieren.

In Besprechungen der Musiktechnologie wird dieser Parameter häufig in zwei Komponenten unterteilt - Stereopanorama und Tiefe.

Stereo-Panorama

In Rezensionen wird dieser Parameter normalerweise als breit oder eng beschrieben. Mal sehen, was es ist.

Aus dem Namen geht hervor, dass wir über die Breite von etwas sprechen, aber was?

Stellen Sie sich vor, Sie sitzen (stehen) bei einem Konzert Ihrer Lieblingsband oder Ihres Lieblingskünstlers. Und vor Ihnen auf der Bühne sind die Instrumente in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet. Einige sind näher am Zentrum, andere weiter entfernt.

Repräsentiert? Lass sie anfangen zu spielen.

Schließen Sie nun die Augen und versuchen Sie zu unterscheiden, wo sich dieses oder jenes Werkzeug befindet. Ich denke, du kannst es leicht tun.

Und wenn die Werkzeuge hintereinander in einer Reihe vor Ihnen liegen?

Bringen wir die Situation auf den Punkt der Absurdität und rücken die Werkzeuge dicht aneinander. Und ... setzen wir den Trompeter auf das Klavier.

Glauben Sie, dass Ihnen dieser Sound gefallen wird? Können Sie herausfinden, welches Werkzeug welches ist?

Die letzten beiden Optionen sind am häufigsten in minderwertigen Geräten zu hören, denen der Hersteller egal ist, welchen Klang sein Produkt erzeugt (wie die Praxis zeigt, ist der Preis überhaupt kein Indikator).

Hochwertige Kopfhörer, Lautsprecher, Musikanlagen sollten in der Lage sein, das richtige Stereo-Panorama im Kopf aufzubauen. Dank dessen können Sie beim Musikhören über gute Geräte hören, wo sich jedes Instrument befindet.

Doch selbst mit der Fähigkeit des Geräts, ein hervorragendes Stereopanorama zu erzeugen, fühlt sich ein solcher Klang immer noch unnatürlich und flach an, da wir im Leben Klang nicht nur in der horizontalen Ebene wahrnehmen. Daher ist ein Parameter wie die Klangtiefe nicht weniger wichtig.

Klangtiefe

Kommen wir zurück zu unserem fiktiven Konzert. Lassen Sie uns den Pianisten und den Geiger etwas tiefer in unsere Bühne rücken und den Gitarristen und den Saxophonisten etwas nach vorne stellen. Der Sänger wird seinen rechtmäßigen Platz vor allen Instrumenten einnehmen.

Hast du das auf deinem Musikequipment gehört?

Herzlichen Glückwunsch, Ihr Gerät ist in der Lage, den Effekt von räumlichem Klang durch die Synthese des Panoramas imaginärer Klangquellen zu erzeugen. Und wenn es einfacher ist, dann hat Ihr Gerät eine gute Tonlokalisierung.

Wenn wir nicht über Kopfhörer sprechen, wird dieses Problem ganz einfach gelöst - es werden mehrere Emitter verwendet, die um sie herum angeordnet sind, sodass Sie die Schallquellen trennen können. Wenn wir über Ihre Kopfhörer sprechen und Sie es darin hören können, herzlichen Glückwunsch zum zweiten Mal, Sie haben sehr gute Kopfhörer in diesem Parameter.

Ihre Ausrüstung hat einen großen Dynamikbereich, ist gut ausbalanciert und lokalisiert den Klang gut, aber ist sie bereit für scharfe Klangübergänge und schnellen Anstieg und Abfall von Impulsen?

Wie ist ihr Angriff?

Attacke

Aus dem Namen geht theoretisch hervor, dass dies etwas Schnelles und Unvermeidliches ist, wie ein Schlag einer Katyusha-Batterie.

Aber im Ernst, Wikipedia sagt uns dazu Folgendes: Sound Attack - der Anfangsimpuls der Klangerzeugung, der für die Klangbildung beim Spielen eines Musikinstruments oder beim Singen von Gesangsparts notwendig ist; einige Nuancenmerkmale verschiedener Methoden der Klangerzeugung, Schlaganfälle, Artikulation und Phrasierung.

Wenn Sie versuchen, dies in eine verständliche Sprache zu übersetzen, dann ist dies die Anstiegsrate der Amplitude des Tons, bis ein bestimmter Wert erreicht ist. Und wenn es noch klarer ist - wenn Ihr Equipment einen schlechten Attack hat, dann klingen helle Kompositionen mit Gitarren, Live-Drums und schnellen Soundwechseln wattig und taub, was bedeutet, dass Sie sich von gutem Hardrock und anderen mögen ...

Unter anderem findet man in Artikeln oft einen Begriff wie Zischlaute.

Zischlaute

Buchstäblich - Pfeifgeräusche. Konsonantenlaute, bei deren Aussprache der Luftstrom schnell zwischen den Zähnen hindurchströmt.

Erinnerst du dich an diesen Freund aus dem Disney-Cartoon über Robin Hood?

Es gibt viele Zischlaute in seiner Rede. Und wenn Ihr Gerät auch pfeift und zischt, dann ist das leider kein sehr guter Sound.

Anmerkung: Robin Hood selbst aus diesem Zeichentrickfilm ist übrigens dem Fuchs aus dem kürzlich erschienenen Disney-Zeichentrickfilm Zootopia verdächtig ähnlich. Disney, du wiederholst dich :)

Sand

Ein weiterer subjektiver Parameter, der nicht gemessen werden kann. Und man kann nur hören.

Im Wesentlichen ist es Zischlauten nahe, es drückt sich darin aus, dass bei hoher Lautstärke bei Überlastung hohe Frequenzen auseinanderzufallen beginnen und der Effekt des Gießens von Sand und manchmal hochfrequentes Rasseln auftritt. Der Sound wird irgendwie rau und gleichzeitig locker. Je früher dies geschieht, desto schlimmer und umgekehrt.

Probieren Sie es zu Hause aus, indem Sie aus einigen Zentimetern Höhe langsam eine Handvoll Kristallzucker auf den Metalldeckel der Pfanne gießen. Hast du gehört? Hier, das ist es.

Suchen Sie nach einem Geräusch, das keinen Sand enthält.

Frequenzbereich

Ein letzter unmittelbarer Klangparameter, den ich berücksichtigen möchte, ist der Frequenzbereich.

Sie wird in Hertz (Hz) gemessen.

Heinrich Rudolf Hertz ist die Hauptleistung die experimentelle Bestätigung der elektromagnetischen Lichttheorie von James Maxwell. Hertz bewies die Existenz elektromagnetischer Wellen. Seit 1933 ist die Maßeinheit der Frequenz, die im internationalen metrischen Einheitensystem SI enthalten ist, nach Hertz benannt.

Dies ist der Parameter, den Sie mit 99%iger Wahrscheinlichkeit in der Beschreibung fast jeder Musiktechnik finden. Warum habe ich es für später aufgehoben?

Sie sollten damit beginnen, dass eine Person Geräusche hört, die in einem bestimmten Frequenzbereich liegen, nämlich von 20 Hz bis 20.000 Hz. Alles über diesem Wert ist Ultraschall. Alles darunter ist Infraschall. Sie sind für das menschliche Gehör unzugänglich, aber für unsere kleineren Brüder verfügbar. Das kennen wir aus dem Schulunterricht in Physik und Biologie.

Tatsächlich ist der reale Hörbereich für die meisten Menschen viel bescheidener, außerdem ist der Hörbereich für Frauen im Vergleich zum Mann nach oben verschoben, sodass Männer tiefe Frequenzen besser unterscheiden können und Frauen bei hohen Frequenzen besser sind.

Warum weisen Hersteller dann auf ihren Produkten eine Bandbreite aus, die über unsere Wahrnehmung hinausgeht? Vielleicht ist es nur Marketing?

Ja und nein. Eine Person hört nicht nur, sondern fühlt auch, fühlt den Klang.

Haben Sie jemals in der Nähe eines großen Lautsprechers oder Subwoofers gestanden? Erinnere dich an deine Gefühle. Der Ton wird nicht nur gehört, er wird auch vom ganzen Körper gefühlt, er hat Druck, Kraft. Je größer die auf Ihrem Gerät angegebene Reichweite ist, desto besser.

Allerdings sollte man diesem Indikator nicht zu viel Bedeutung beimessen – selten sieht man Geräte, deren Frequenzbereich bereits an der Grenze der menschlichen Wahrnehmung liegt.

zusätzliche Eigenschaften

Alle oben genannten Eigenschaften beziehen sich direkt auf die Qualität des wiedergegebenen Tons. Das Endergebnis und damit das Seh-/Hörvergnügen wird jedoch auch von der Qualität der Quelldatei und der verwendeten Tonquelle beeinflusst.

Formate

Diese Information ist in aller Munde und die meisten wissen es bereits, aber nur für den Fall, wir erinnern uns.

Insgesamt gibt es drei Hauptgruppen von Audiodateiformaten:

• unkomprimierte Audioformate wie WAV, AIFF
• verlustfreie Audioformate (APE, FLAC)
• verlustbehaftete Audioformate (MP3, Ogg)

Wir empfehlen, mehr darüber zu lesen, indem Sie auf Wikipedia verweisen.

Wir stellen für uns fest, dass es sinnvoll ist, die Formate APE, FLAC zu verwenden, wenn Sie über professionelles oder semiprofessionelles Equipment verfügen. In anderen Fällen reichen in der Regel die Möglichkeiten des MP3-Formats, komprimiert aus einer hochwertigen Quelle mit einer Bitrate von 256 kbps oder mehr (je höher die Bitrate, desto geringer der Verlust bei der Audiokomprimierung). Dies ist jedoch eher eine Frage des Geschmacks, des Gehörs und der individuellen Vorlieben.

Quelle

Ebenso wichtig ist die Qualität der Schallquelle.

Da wir ursprünglich über Musik auf Smartphones gesprochen haben, sollten wir diese spezielle Option in Betracht ziehen.

Vor nicht allzu langer Zeit war der Ton analog. Erinnern Sie sich an Spulen, Kassetten? Das ist analoges Audio.

Und in Ihren Kopfhörern hören Sie analoges Audio, das zwei Umwandlungsstufen durchlaufen hat. Zuerst wurde es von analog zu digital konvertiert und dann zurück zu analog, bevor es in den Kopfhörer / Lautsprecher eingespeist wurde. Und von welcher Qualität diese Konvertierung war, wird am Ende das Ergebnis abhängen - die Klangqualität.

In einem Smartphone ist für diesen Vorgang der DAC zuständig – ein Digital-Analog-Wandler.

Je besser der DAC, desto besser der Klang, den Sie hören werden. Umgekehrt. Wenn der DAC im Gerät mittelmäßig ist, können Sie unabhängig von Ihren Lautsprechern oder Kopfhörern die hohe Klangqualität vergessen.

Alle Smartphones können in zwei Hauptkategorien unterteilt werden:

1. Smartphones mit einem dedizierten DAC
2. Smartphones mit eingebautem DAC

Derzeit beschäftigen sich zahlreiche Hersteller mit der Produktion von DACs für Smartphones. Sie können entscheiden, was Sie auswählen möchten, indem Sie die Suche verwenden und die Beschreibung eines bestimmten Geräts lesen. Vergessen Sie jedoch nicht, dass es unter Smartphones mit eingebautem DAC und unter Smartphones mit dediziertem DAC Samples mit sehr gutem und nicht sehr gutem Klang gibt, da die Optimierung des Betriebssystems, der Firmware-Version und der Anwendung durch die Sie Musik hören, spielen eine wichtige Rolle. Darüber hinaus gibt es Software-Kernel-Audio-Mods, die die endgültige Klangqualität verbessern. Und wenn Ingenieure und Programmierer in einem Unternehmen eine Sache machen und sie kompetent machen, dann kann sich das Ergebnis sehen lassen.

Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass bei einem direkten Vergleich zweier Geräte, eines mit einem guten eingebauten DAC und das andere mit einem guten dedizierten DAC, letzteres immer gewinnen wird.

Fazit

Sound ist ein unerschöpfliches Thema.

Ich hoffe, dass dank dieses Materials vieles in Musikkritiken und Texten für Sie klarer und einfacher geworden ist und bisher ungewohnte Terminologie zusätzliche Bedeutung und Sinn gewonnen hat, denn alles ist einfach, wenn man es weiß.

Beide Teile unseres Bildungsprogramms zum Thema Klang wurden mit Unterstützung von Meizu geschrieben. Anstelle der üblichen lobenden Geräte haben wir uns entschieden, nützliche und interessante Artikel für Sie zu verfassen und auf die Bedeutung der Wiedergabequelle für die Erzielung eines hochwertigen Klangs zu achten.

Warum wird das für Meizu benötigt? Die Vorbestellung des neuen musikalischen Flaggschiffs Meizu Pro 6 Plus hat kürzlich begonnen, daher ist es dem Unternehmen wichtig, dass sich der durchschnittliche Benutzer der Nuancen von hochwertigem Klang und der Schlüsselrolle der Wiedergabequelle bewusst ist. Übrigens erhalten Sie bei einer kostenpflichtigen Vorbestellung noch vor Ende des Jahres ein Meizu HD50 Headset als Geschenk für Ihr Smartphone.

Wir haben auch ein musikalisches Quiz für Sie mit detaillierten Kommentaren zu jeder Frage vorbereitet, wir empfehlen Ihnen, sich zu versuchen:

18. Februar 2016

Die Welt der Heimunterhaltung ist sehr vielfältig und kann Folgendes umfassen: Ansehen eines Films auf einem guten Heimkinosystem; lustiges und süchtig machendes Gameplay oder Musik hören. In diesem Bereich findet in der Regel jeder etwas für sich oder kombiniert alles auf einmal. Aber ganz gleich, welche Ziele ein Mensch bei der Gestaltung seiner Freizeit hat und ganz gleich, in welche Extreme er sich bewegt, all diese Verbindungen sind durch ein einfaches und verständliches Wort fest verbunden – „Klang“. Tatsächlich werden wir in all diesen Fällen vom Soundtrack am Griff geführt. Diese Frage ist jedoch nicht so einfach und trivial, insbesondere wenn in einem Raum oder unter anderen Bedingungen ein qualitativ hochwertiger Klang erzielt werden soll. Dazu ist es nicht immer notwendig, teure HiFi- oder Hi-End-Komponenten zu kaufen (obwohl es sehr nützlich sein wird), sondern es reicht eine gute Kenntnis der physikalischen Theorie aus, die die meisten auftretenden Probleme für alle beseitigen kann der sich aufmacht, um qualitativ hochwertige Sprachausgabe zu bekommen.

Als nächstes wird die Theorie des Schalls und der Akustik aus physikalischer Sicht betrachtet. In diesem Fall werde ich versuchen, es für jeden Menschen so verständlich wie möglich zu machen, der vielleicht weit von der Kenntnis physikalischer Gesetze oder Formeln entfernt ist, aber dennoch leidenschaftlich von der Verwirklichung des Traums träumt, eine perfekte Akustik zu schaffen System. Ich behaupte nicht, dass Sie diese Theorien gründlich kennen müssen, um in diesem Bereich zu Hause (oder zum Beispiel in einem Auto) gute Ergebnisse zu erzielen. Das Verständnis der Grundlagen wird jedoch viele dumme und absurde Fehler vermeiden und zulassen um den maximalen Klangeffekt des Systems zu erzielen.

Allgemeine Klangtheorie und musikalische Terminologie

Was ist Klang? Dies ist die Empfindung, die das Hörorgan wahrnimmt. "Ohr"(Das Phänomen selbst existiert ohne die Beteiligung des „Ohrs“ an dem Prozess, ist aber auf diese Weise einfacher zu verstehen), das auftritt, wenn das Trommelfell durch eine Schallwelle angeregt wird. Das Ohr fungiert dabei als „Empfänger“ von Schallwellen unterschiedlicher Frequenzen.
Schallwelle Tatsächlich handelt es sich um eine sequentielle Reihe von Versiegelungen und Austritten des Mediums (meistens die Umgebungsluft unter normalen Bedingungen) mit unterschiedlichen Frequenzen. Die Natur von Schallwellen ist oszillierend, verursacht und erzeugt durch die Schwingung beliebiger Körper. Die Entstehung und Ausbreitung einer klassischen Schallwelle ist in drei elastischen Medien möglich: gasförmig, flüssig und fest. Wenn eine Schallwelle in einem dieser Raumtypen auftritt, treten zwangsläufig einige Änderungen im Medium selbst auf, z. B. eine Änderung der Dichte oder des Luftdrucks, die Bewegung von Partikeln von Luftmassen usw.

Da die Schallwelle eine oszillierende Natur hat, hat sie eine solche Charakteristik wie Frequenz. Frequenz wird in Hertz gemessen (zu Ehren des deutschen Physikers Heinrich Rudolf Hertz) und bezeichnet die Anzahl der Schwingungen über einen Zeitraum von einer Sekunde. Jene. Beispielsweise bedeutet eine Frequenz von 20 Hz einen Zyklus von 20 Schwingungen in einer Sekunde. Die subjektive Wahrnehmung seiner Höhe hängt auch von der Frequenz des Schalls ab. Je mehr Schallschwingungen pro Sekunde erzeugt werden, desto „höher“ erscheint der Ton. Die Schallwelle hat noch eine weitere wichtige Eigenschaft, die einen Namen hat – die Wellenlänge. Wellenlänge Es ist üblich, die Entfernung zu berücksichtigen, die ein Ton einer bestimmten Frequenz in einer Zeitspanne von einer Sekunde zurücklegt. Beispielsweise beträgt die Wellenlänge des tiefsten Schalls im menschlichen Hörbereich bei 20 Hz 16,5 Meter und die Wellenlänge des höchsten Schalls bei 20.000 Hz 1,7 Zentimeter.

Das menschliche Ohr ist so konstruiert, dass es Wellen nur in einem begrenzten Bereich wahrnehmen kann, ca. 20 Hz - 20.000 Hz (je nach persönlicher Beschaffenheit hört der eine etwas mehr, der andere weniger) . Das bedeutet also nicht, dass Töne unterhalb oder oberhalb dieser Frequenzen nicht existieren, sie werden vom menschlichen Ohr einfach nicht wahrgenommen und gehen über den hörbaren Bereich hinaus. Schall oberhalb des hörbaren Bereichs wird genannt Ultraschall, wird Ton unterhalb des hörbaren Bereichs genannt Infrasound. Manche Tiere können Ultra- und Infraschall wahrnehmen, manche nutzen diesen Bereich sogar zur Orientierung im Weltraum (Fledermäuse, Delfine). Wenn der Schall ein Medium durchdringt, das nicht direkt mit dem menschlichen Hörorgan in Kontakt kommt, kann ein solcher Schall später nicht mehr gehört oder stark abgeschwächt werden.

In der musikalischen Klangterminologie gibt es so wichtige Bezeichnungen wie Oktave, Ton und Oberton. Oktave bedeutet ein Intervall, in dem das Frequenzverhältnis zwischen Tönen 1 zu 2 beträgt. Eine Oktave ist normalerweise sehr gut hörbar, während Töne innerhalb dieses Intervalls einander sehr ähnlich sein können. Eine Oktave kann auch als ein Ton bezeichnet werden, der im gleichen Zeitraum doppelt so viele Schwingungen erzeugt wie ein anderer Ton. Beispielsweise ist eine Frequenz von 800 Hz nichts anderes als eine höhere Oktave von 400 Hz, und eine Frequenz von 400 Hz ist wiederum die nächste Tonoktave mit einer Frequenz von 200 Hz. Eine Oktave besteht aus Tönen und Obertönen. Variable Schwingungen in einer harmonischen Schallwelle einer Frequenz werden vom menschlichen Ohr als wahrgenommen musikalischer ton. Hochfrequente Schwingungen können als hohe Töne interpretiert werden, niederfrequente Schwingungen als tiefe Töne. Das menschliche Ohr ist in der Lage, Töne mit einer Differenz von einem Ton (im Bereich bis 4000 Hz) deutlich zu unterscheiden. Trotzdem werden in der Musik nur sehr wenige Töne verwendet. Dies erklärt sich aus Überlegungen zum Prinzip der harmonischen Konsonanz, alles basiert auf dem Prinzip der Oktaven.

Betrachten Sie die Theorie der Musiktöne am Beispiel einer auf bestimmte Weise gespannten Saite. Eine solche Saite wird je nach Spannkraft auf eine bestimmte Frequenz "gestimmt". Wenn diese Saite etwas mit einer bestimmten Kraft ausgesetzt wird, die sie zum Schwingen bringt, wird ein bestimmter Ton ständig beobachtet, wir hören die gewünschte Stimmfrequenz. Dieser Ton wird Grundton genannt. Für den Hauptton im musikalischen Bereich ist die Frequenz der Note "la" der ersten Oktave, gleich 440 Hz, offiziell akzeptiert. Die meisten Musikinstrumente reproduzieren jedoch niemals nur reine Grundtöne, sie werden zwangsläufig von Obertönen begleitet, die als Obertöne bezeichnet werden Obertöne. An dieser Stelle ist es angebracht, an eine wichtige Definition der musikalischen Akustik zu erinnern, den Begriff der Klangfarbe. Timbre- Dies ist ein Merkmal musikalischer Klänge, das Musikinstrumenten und Stimmen ihre einzigartige erkennbare Klangspezifität verleiht, selbst wenn Klänge mit derselben Tonhöhe und Lautstärke verglichen werden. Die Klangfarbe jedes Musikinstruments hängt von der Verteilung der Schallenergie auf die Obertöne im Moment des Erscheinens des Tons ab.

Obertöne bilden eine bestimmte Farbe des Grundtons, anhand derer wir ein bestimmtes Instrument leicht identifizieren und erkennen sowie seinen Klang klar von einem anderen Instrument unterscheiden können. Es gibt zwei Arten von Obertönen: harmonische und nicht harmonische. Harmonische Obertöne sind per Definition Vielfache der Grundfrequenz. Sind dagegen die Obertöne keine Vielfachen und weichen merklich von den Werten ab, dann werden sie aufgerufen unharmonisch. In der Musik ist der Betrieb von nicht-mehrfachen Obertönen praktisch ausgeschlossen, daher wird der Begriff auf den Begriff "Oberton" reduziert, was harmonisch bedeutet. Bei manchen Instrumenten, zum Beispiel dem Klavier, hat der Hauptton nicht einmal Zeit sich zu bilden, es kommt kurzzeitig zu einer Erhöhung der Schallenergie der Obertöne, um dann ebenso schnell wieder abzunehmen. Viele Instrumente erzeugen den sogenannten „Übergangston“-Effekt, wenn die Energie bestimmter Obertöne zu einem bestimmten Zeitpunkt, meist ganz am Anfang, maximal ist, sich dann aber abrupt ändert und auf andere Obertöne übergeht. Der Frequenzbereich jedes Instruments kann separat betrachtet werden und wird normalerweise durch die Frequenzen der Grundtöne begrenzt, die dieses bestimmte Instrument wiedergeben kann.

In der Schalltheorie gibt es auch so etwas wie Rauschen. Lärm- Dies ist jeder Ton, der durch eine Kombination von Quellen erzeugt wird, die nicht miteinander übereinstimmen. Jeder kennt das Geräusch der Blätter der Bäume, die vom Wind bewegt werden usw.

Was bestimmt die Lautstärke? Es ist offensichtlich, dass ein solches Phänomen direkt von der Energiemenge abhängt, die von der Schallwelle getragen wird. Um die quantitativen Indikatoren der Lautstärke zu bestimmen, gibt es ein Konzept - Schallintensität. Schallintensität ist definiert als der Energiefluss, der pro Zeiteinheit (z. B. pro Sekunde) durch einen Raumbereich (z. B. cm2) fließt. Bei einem normalen Gespräch beträgt die Intensität etwa 9 oder 10 W/cm2. Das menschliche Ohr ist in der Lage, Geräusche mit einem ziemlich breiten Empfindlichkeitsbereich wahrzunehmen, während die Empfindlichkeit von Frequenzen innerhalb des Schallspektrums nicht einheitlich ist. Der am besten wahrgenommene Frequenzbereich liegt also zwischen 1000 Hz und 4000 Hz, was die menschliche Sprache am weitesten abdeckt.

Da Geräusche in ihrer Intensität sehr unterschiedlich sind, ist es bequemer, sich einen logarithmischen Wert vorzustellen und ihn in Dezibel zu messen (nach dem schottischen Wissenschaftler Alexander Graham Bell). Die untere Hörschwelle des menschlichen Ohrs liegt bei 0 dB, die obere bei 120 dB, sie wird auch „Schmerzschwelle“ genannt. Auch die obere Grenze der Empfindlichkeit wird vom menschlichen Ohr nicht in gleicher Weise wahrgenommen, sondern hängt von der spezifischen Frequenz ab. Niederfrequente Töne müssen eine viel größere Intensität haben als hohe Frequenzen, um eine Schmerzschwelle auszulösen. Beispielsweise tritt die Schmerzschwelle bei einer niedrigen Frequenz von 31,5 Hz bei einer Schallintensität von 135 dB auf, während bei einer Frequenz von 2000 Hz die Schmerzempfindung bereits bei 112 dB auftritt. Es gibt auch den Begriff des Schalldrucks, der die übliche Erklärung für die Ausbreitung einer Schallwelle in Luft tatsächlich erweitert. Schalldruck- Dies ist ein variabler Überdruck, der in einem elastischen Medium als Folge des Durchgangs einer Schallwelle auftritt.

Wellennatur des Klangs

Um das System der Schallwellenerzeugung besser zu verstehen, stellen Sie sich einen klassischen Lautsprecher vor, der sich in einem mit Luft gefüllten Rohr befindet. Macht der Lautsprecher eine scharfe Vorwärtsbewegung, dann wird die Luft in unmittelbarer Nähe des Diffusors für einen Moment komprimiert. Danach dehnt sich die Luft aus und drückt dadurch den Druckluftbereich entlang des Rohrs.
Diese Wellenbewegung ist später der Schall, der das Hörorgan erreicht und das Trommelfell „erregt“. Wenn eine Schallwelle in einem Gas auftritt, entstehen Überdruck und Dichte, und Partikel bewegen sich mit konstanter Geschwindigkeit. Bei Schallwellen ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass sich die Substanz nicht mit der Schallwelle bewegt, sondern nur eine vorübergehende Störung der Luftmassen auftritt.

Wenn wir uns einen Kolben vorstellen, der an einer Feder im freien Raum aufgehängt ist und sich wiederholt "vorwärts und rückwärts" bewegt, werden solche Schwingungen als harmonisch oder sinusförmig bezeichnet (wenn wir die Welle in Form eines Diagramms darstellen, erhalten wir in diesem Fall eine reine Sinuswelle mit wiederholten Höhen und Tiefen). Wenn wir uns einen Lautsprecher in einem Rohr vorstellen (wie im oben beschriebenen Beispiel), der harmonische Schwingungen ausführt, dann wird in dem Moment, in dem sich der Lautsprecher "vorwärts" bewegt, der bereits bekannte Effekt der Luftkompression erzielt, und wenn sich der Lautsprecher "zurück" bewegt , wird der umgekehrte Effekt der Verdünnung erhalten. In diesem Fall breitet sich eine Welle abwechselnder Kompression und Verdünnung durch das Rohr aus. Der Abstand entlang des Rohres zwischen benachbarten Maxima oder Minima (Phasen) wird genannt Wellenlänge. Wenn Teilchen parallel zur Ausbreitungsrichtung der Welle schwingen, dann heißt die Welle längs. Schwingen sie senkrecht zur Ausbreitungsrichtung, dann heißt die Welle quer. Normalerweise sind Schallwellen in Gasen und Flüssigkeiten longitudinal, während in Festkörpern Wellen beider Arten auftreten können. Querwellen in Festkörpern entstehen durch Widerstand gegen Formänderung. Der Hauptunterschied zwischen diesen beiden Wellentypen besteht darin, dass eine Transversalwelle die Eigenschaft der Polarisation hat (Schwingungen treten in einer bestimmten Ebene auf), während eine Longitudinalwelle dies nicht tut.

Schallgeschwindigkeit

Die Schallgeschwindigkeit hängt direkt von den Eigenschaften des Mediums ab, in dem sie sich ausbreitet. Sie wird bestimmt (abhängig) von zwei Eigenschaften des Mediums: Elastizität und Dichte des Materials. Die Schallgeschwindigkeit in Festkörpern hängt jeweils direkt von der Art des Materials und seinen Eigenschaften ab. Die Geschwindigkeit in gasförmigen Medien hängt nur von einer Art der Verformung des Mediums ab: Kompressionsverdünnung. Die Druckänderung in einer Schallwelle erfolgt ohne Wärmeaustausch mit den umgebenden Teilchen und wird als adiabat bezeichnet.
Die Schallgeschwindigkeit in einem Gas hängt hauptsächlich von der Temperatur ab – sie nimmt mit steigender Temperatur zu und mit sinkender Temperatur ab. Auch die Schallgeschwindigkeit in einem gasförmigen Medium hängt von der Größe und Masse der Gasmoleküle selbst ab – je kleiner die Masse und Größe der Teilchen, desto größer die „Leitfähigkeit“ der Welle bzw. desto größer die Geschwindigkeit.

In flüssigen und festen Medien ähneln das Ausbreitungsprinzip und die Schallgeschwindigkeit der Ausbreitung einer Welle in Luft: durch Kompression-Entladung. Aber bei diesen Medien kommt es neben der gleichen Temperaturabhängigkeit auch auf die Dichte des Mediums und seine Zusammensetzung/Struktur an. Je geringer die Dichte des Stoffes, desto höher die Schallgeschwindigkeit und umgekehrt. Die Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Mediums ist komplizierter und wird im Einzelfall unter Berücksichtigung der Lage und Wechselwirkung von Molekülen/Atomen bestimmt.

Schallgeschwindigkeit in Luft bei t, °C 20: 343 m/s
Schallgeschwindigkeit in destilliertem Wasser bei t, °C 20: 1481 m/s
Schallgeschwindigkeit in Stahl bei t, °C 20: 5000 m/s

Stehende Wellen und Interferenzen

Wenn ein Lautsprecher auf engstem Raum Schallwellen erzeugt, tritt zwangsläufig der Effekt der Wellenreflexion an den Grenzen auf. Infolgedessen meistens Interferenzeffekt- wenn sich zwei oder mehr Schallwellen überlagern. Sonderfälle des Interferenzphänomens sind die Entstehung von: 1) schlagenden Wellen oder 2) stehenden Wellen. Der Schlag der Wellen- Dies ist der Fall, wenn Wellen mit ähnlichen Frequenzen und Amplituden addiert werden. Das Muster des Auftretens von Schwebungen: Wenn sich zwei Wellen mit ähnlicher Frequenz überlagern. Zu einem bestimmten Zeitpunkt können bei einer solchen Überlappung die Amplitudenspitzen "gleichphasig" zusammenfallen und auch die Rückgänge "gegenphasig" können ebenfalls zusammenfallen. So werden Klangschläge charakterisiert. Es ist wichtig zu bedenken, dass im Gegensatz zu stehenden Wellen Phasenkoinzidenzen von Peaks nicht ständig auftreten, sondern in bestimmten Zeitabständen. Nach Gehör unterscheidet sich ein solches Schlagmuster ziemlich deutlich und ist als periodische Zunahme bzw. Abnahme der Lautstärke zu hören. Der Mechanismus für das Auftreten dieses Effekts ist äußerst einfach: Im Moment des Zusammentreffens von Spitzen nimmt das Volumen zu, im Moment des Zusammentreffens von Rezessionen nimmt das Volumen ab.

stehende Wellen entstehen bei der Überlagerung zweier Wellen gleicher Amplitude, Phase und Frequenz, wenn sich beim "Aufeinandertreffen" solcher Wellen die eine in Vorwärtsrichtung und die andere in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Im Raumbereich (wo eine stehende Welle entstanden ist) ergibt sich ein Bild der Überlagerung zweier Frequenzamplituden, mit abwechselnden Maxima (sog. Bäuche) und Minima (sog. Knoten). Wenn dieses Phänomen auftritt, sind Frequenz, Phase und Dämpfungskoeffizient der Welle am Reflexionsort äußerst wichtig. Im Gegensatz zu Wanderwellen gibt es bei einer stehenden Welle keine Energieübertragung, da die Vorwärts- und Rückwärtswellen, die diese Welle bilden, Energie in gleichen Mengen sowohl in Vorwärts- als auch in entgegengesetzte Richtungen transportieren. Stellen wir uns zum visuellen Verständnis des Auftretens einer stehenden Welle ein Beispiel aus der Heimakustik vor. Nehmen wir an, wir haben Standlautsprecher in einem begrenzten Raum (Raum). Nachdem wir sie dazu gebracht haben, ein Lied mit viel Bass zu spielen, versuchen wir, die Position des Zuhörers im Raum zu ändern. So wird der Zuhörer, nachdem er in die Zone des Minimums (Subtraktion) der stehenden Welle gelangt ist, den Effekt spüren, dass der Bass sehr klein geworden ist, und wenn der Zuhörer in die Zone des Maximums (Addition) von Frequenzen eintritt, dann das Gegenteil Effekt einer deutlichen Anhebung des Bassbereichs erzielt wird. In diesem Fall wird der Effekt in allen Oktaven der Grundfrequenz beobachtet. Wenn die Grundfrequenz beispielsweise 440 Hz beträgt, wird das Phänomen der "Addition" oder "Subtraktion" auch bei Frequenzen von 880 Hz, 1760 Hz, 3520 Hz usw. beobachtet.

Resonanzphänomen

Die meisten Festkörper haben ihre eigene Resonanzfrequenz. Am Beispiel eines herkömmlichen, nur an einem Ende offenen Rohres ist dieser Effekt recht einfach zu verstehen. Stellen Sie sich eine Situation vor, in der am anderen Ende der Röhre ein Lautsprecher angeschlossen ist, der eine konstante Frequenz wiedergeben kann, die auch später geändert werden kann. Nun, eine Pfeife hat ihre eigene Resonanzfrequenz, vereinfacht gesagt ist dies die Frequenz, bei der die Pfeife "resoniert" oder ihren eigenen Klang erzeugt. Wenn die Frequenz des Lautsprechers (als Ergebnis der Einstellung) mit der Resonanzfrequenz der Pfeife übereinstimmt, wird die Lautstärke um ein Vielfaches erhöht. Denn der Lautsprecher regt die Luftsäule im Rohr mit einer erheblichen Amplitude zu Schwingungen an, bis die gleiche „Resonanzfrequenz“ gefunden wird und der Additionseffekt eintritt. Das resultierende Phänomen kann wie folgt beschrieben werden: Das Rohr in diesem Beispiel "hilft" dem Lautsprecher, indem es bei einer bestimmten Frequenz mitschwingt, ihre Bemühungen summieren sich und in einen hörbaren lauten Effekt "ergießen". Am Beispiel von Musikinstrumenten lässt sich dieses Phänomen leicht nachvollziehen, da das Design der meisten Elemente Elemente enthält, die als Resonatoren bezeichnet werden. Es ist nicht schwer zu erraten, was dazu dient, eine bestimmte Frequenz oder einen bestimmten Musikton zu verstärken. Zum Beispiel: ein Gitarrenkorpus mit einem Resonator in Form eines Lochs, abgestimmt auf die Lautstärke; Das Design der Pfeife an der Flöte (und aller Pfeifen im Allgemeinen); Die zylindrische Form des Trommelkörpers, der selbst ein Resonator einer bestimmten Frequenz ist.

Frequenzspektrum von Ton und Frequenzgang

Da es in der Praxis praktisch keine Wellen gleicher Frequenz gibt, wird es notwendig, das gesamte Klangspektrum des hörbaren Bereichs in Obertöne oder Harmonische zu zerlegen. Zu diesem Zweck gibt es Diagramme, die die Abhängigkeit der relativen Energie von Schallschwingungen von der Frequenz darstellen. Ein solcher Graph wird Schallfrequenzspektrumgraph genannt. Frequenzspektrum des Schalls Es gibt zwei Arten: diskret und kontinuierlich. Das diskrete Spektrumdiagramm zeigt die Frequenzen einzeln, getrennt durch Leerzeichen. Im kontinuierlichen Spektrum sind alle Schallfrequenzen gleichzeitig vorhanden.
Bei Musik oder Akustik wird meistens der übliche Zeitplan verwendet. Peak-to-Frequency-Eigenschaften(abgekürzt "AFC"). Diese Grafik zeigt die Abhängigkeit der Amplitude von Schallschwingungen von der Frequenz über das gesamte Frequenzspektrum (20 Hz - 20 kHz). Anhand eines solchen Diagramms lassen sich beispielsweise die Stärken oder Schwächen eines bestimmten Lautsprechers oder Lautsprechersystems als Ganzes, die stärksten Bereiche der Energierückgabe, Frequenzabfälle und -anstiege, Dämpfung sowie die Steilheit leicht nachvollziehen des Niedergangs.

Ausbreitung von Schallwellen, Phase und Gegenphase

Der Prozess der Ausbreitung von Schallwellen erfolgt in alle Richtungen von der Quelle. Das einfachste Beispiel zum Verständnis dieses Phänomens: ein ins Wasser geworfener Kieselstein.
Von der Stelle, an der der Stein gefallen ist, beginnen Wellen auf der Wasseroberfläche in alle Richtungen zu divergieren. Stellen wir uns jedoch eine Situation vor, in der ein Lautsprecher mit einer bestimmten Lautstärke verwendet wird, sagen wir eine geschlossene Box, die an einen Verstärker angeschlossen ist und eine Art Musiksignal wiedergibt. Es ist leicht zu bemerken (insbesondere wenn Sie ein starkes Niederfrequenzsignal geben, wie z. B. eine Bassdrum), dass der Lautsprecher eine schnelle Bewegung „vorwärts“ und dann die gleiche schnelle Bewegung „zurück“ macht. Es bleibt zu verstehen, dass der Lautsprecher, wenn er sich vorwärts bewegt, eine Schallwelle aussendet, die wir danach hören. Aber was passiert, wenn sich der Lautsprecher rückwärts bewegt? Aber paradoxerweise passiert das Gleiche, der Lautsprecher macht den gleichen Ton, nur dass er sich in unserem Beispiel vollständig innerhalb des Volumens der Box ausbreitet, ohne darüber hinauszugehen (die Box ist geschlossen). Im Allgemeinen kann man im obigen Beispiel eine ganze Reihe interessanter physikalischer Phänomene beobachten, von denen das wichtigste das Konzept einer Phase ist.

Die Schallwelle, die der lautstarke Lautsprecher in Richtung des Zuhörers abstrahlt, ist „in Phase“. Die Rückwelle, die in das Volumen der Box eindringt, wird entsprechend gegenphasig sein. Es bleibt nur zu verstehen, was diese Konzepte bedeuten? Signalphase- das ist der Schalldruckpegel zum aktuellen Zeitpunkt an einem Punkt im Raum. Die Phase lässt sich am einfachsten am Beispiel der Wiedergabe von Musikmaterial durch ein herkömmliches Stereo-Standlautsprecherpaar verstehen. Stellen wir uns vor, dass zwei solcher Standlautsprecher in einem bestimmten Raum aufgestellt sind und spielen. Beide Lautsprecher geben dabei ein synchrones variables Schalldrucksignal wieder, außerdem addiert sich der Schalldruck des einen Lautsprechers zum Schalldruck des anderen Lautsprechers. Ein ähnlicher Effekt tritt aufgrund der Synchronität der Signalwiedergabe des linken bzw. rechten Lautsprechers auf, mit anderen Worten, die Spitzen und Täler der vom linken und rechten Lautsprecher emittierten Wellen fallen zusammen.

Stellen wir uns nun vor, dass sich die Schalldrücke immer noch auf die gleiche Weise ändern (sie haben sich nicht geändert), aber jetzt sind sie einander entgegengesetzt. Dies kann passieren, wenn Sie einen der beiden Lautsprecher verpolt anschließen („+“-Kabel vom Verstärker an den „-“-Anschluss des Lautsprechersystems und „-“-Kabel vom Verstärker an den „+“-Anschluss des Lautsprechers System). In diesem Fall verursacht das Signal in entgegengesetzter Richtung eine Druckdifferenz, die wie folgt als Zahlen dargestellt werden kann: Der linke Lautsprecher erzeugt einen Druck von „1 Pa“ und der rechte Lautsprecher erzeugt einen Druck von „minus 1 Pa“. . Als Ergebnis wird die Gesamtlautstärke an der Position des Zuhörers gleich Null sein. Dieses Phänomen wird Antiphase genannt. Betrachten wir das Beispiel zum Verständnis genauer, stellt sich heraus, dass zwei „in Phase“ spielende Lautsprecher die gleichen Bereiche der Luftverdichtung und -verdünnung erzeugen, die sich eigentlich gegenseitig helfen. Im Falle einer idealisierten Antiphase wird der Bereich der Luftraumverdichtung, der von einem Sprecher erzeugt wird, von einem Bereich der Luftraumverdünnung begleitet, der vom zweiten Sprecher erzeugt wird. Es sieht ungefähr aus wie das Phänomen der gegenseitigen synchronen Dämpfung von Wellen. In der Praxis sinkt die Lautstärke zwar nicht auf Null, und wir hören einen stark verzerrten und gedämpften Klang.

Am einfachsten lässt sich dieses Phänomen wie folgt beschreiben: zwei Signale mit gleicher Schwingung (Frequenz), aber zeitlich verschoben. Angesichts dessen ist es bequemer, diese Verschiebungsphänomene am Beispiel gewöhnlicher runder Uhren darzustellen. Stellen wir uns vor, dass mehrere identische runde Uhren an der Wand hängen. Wenn die Sekundenzeiger dieser Uhren synchron laufen, 30 Sekunden auf der einen Uhr und 30 Sekunden auf der anderen, dann ist dies ein Beispiel für ein Signal, das in Phase ist. Wenn die Sekundenzeiger mit einer Verschiebung laufen, aber die Geschwindigkeit immer noch gleich ist, zum Beispiel 30 Sekunden auf der einen Uhr und 24 Sekunden auf der anderen, dann ist dies ein klassisches Beispiel für Phasenverschiebung (Shift). Auf die gleiche Weise wird die Phase in Grad innerhalb eines virtuellen Kreises gemessen. In diesem Fall ergibt sich bei einer Verschiebung der Signale um 180 Grad (halbe Periode) gegeneinander eine klassische Antiphase. In der Praxis kommt es oft zu geringfügigen Phasenverschiebungen, die auch graduell bestimmt und erfolgreich eliminiert werden können.

Wellen sind flach und kugelförmig. Eine flache Wellenfront breitet sich nur in eine Richtung aus und wird in der Praxis selten angetroffen. Eine sphärische Wellenfront ist eine einfache Wellenart, die von einem einzigen Punkt ausgeht und sich in alle Richtungen ausbreitet. Schallwellen haben die Eigenschaft Beugung, d.h. die Fähigkeit, Hindernissen und Objekten auszuweichen. Der Grad der Einhüllenden hängt vom Verhältnis der Schallwellenlänge zu den Abmessungen des Hindernisses oder Loches ab. Beugung tritt auch auf, wenn sich ein Hindernis im Schallweg befindet. Dabei sind zwei Szenarien möglich: 1) Sind die Abmessungen des Hindernisses viel größer als die Wellenlänge, dann wird der Schall reflektiert oder absorbiert (je nach Absorptionsgrad des Materials, Dicke des Hindernisses etc. ), und hinter dem Hindernis entsteht eine "akustische Schattenzone" . 2) Sind die Abmessungen des Hindernisses vergleichbar mit der Wellenlänge oder sogar kleiner als diese, dann wird der Schall in gewissem Maße in alle Richtungen gebeugt. Wenn eine Schallwelle bei der Bewegung in einem Medium auf die Grenzfläche mit einem anderen Medium trifft (z. B. ein Luftmedium mit einem festen Medium), können drei Szenarien auftreten: 1) die Welle wird von der Grenzfläche reflektiert 2) die Welle kann ohne Richtungsänderung in ein anderes Medium übergehen 3) eine Welle kann mit einer Richtungsänderung an der Grenze in ein anderes Medium übergehen, das nennt man "Wellenbrechung".

Das Verhältnis des Überdrucks einer Schallwelle zur schwingenden Volumengeschwindigkeit wird als Wellenwiderstand bezeichnet. In einfachen Worten, Wellenwiderstand des Mediums kann die Fähigkeit genannt werden, Schallwellen zu absorbieren oder ihnen "zu widerstehen". Die Reflexions- und Transmissionskoeffizienten hängen direkt vom Verhältnis der Wellenwiderstände der beiden Medien ab. Der Wellenwiderstand in einem gasförmigen Medium ist viel geringer als in Wasser oder Feststoffen. Trifft also eine Schallwelle in der Luft auf einen festen Gegenstand oder auf die Oberfläche von tiefem Wasser, so wird der Schall entweder von der Oberfläche reflektiert oder zu einem großen Teil absorbiert. Sie hängt von der Dicke der Oberfläche (Wasser oder Festkörper) ab, auf die die gewünschte Schallwelle fällt. Bei einer geringen Dicke eines festen oder flüssigen Mediums "passieren" Schallwellen fast vollständig, und umgekehrt werden bei einer großen Dicke des Mediums die Wellen häufiger reflektiert. Bei der Reflexion von Schallwellen läuft dieser Vorgang nach einem bekannten physikalischen Gesetz ab: „Der Einfallswinkel ist gleich dem Ausfallswinkel.“ Wenn in diesem Fall eine Welle aus einem Medium mit geringerer Dichte auf die Grenze zu einem Medium mit höherer Dichte trifft, tritt das Phänomen auf Brechung. Es besteht darin, eine Schallwelle zu biegen (zu brechen), nachdem sie auf ein Hindernis "getroffen" ist, und ist notwendigerweise von einer Geschwindigkeitsänderung begleitet. Die Brechung hängt auch von der Temperatur des Mediums ab, in dem die Reflexion stattfindet.

Bei der Ausbreitung von Schallwellen im Weltraum nimmt ihre Intensität zwangsläufig ab, man kann sagen, die Dämpfung von Wellen und die Schwächung von Schall. In der Praxis ist es ganz einfach, einem solchen Effekt zu begegnen: Zum Beispiel, wenn zwei Personen in geringem Abstand (einen Meter oder näher) auf einem Feld stehen und anfangen, sich etwas zu sagen. Wenn Sie anschließend den Abstand zwischen Personen vergrößern (wenn sie beginnen, sich voneinander zu entfernen), wird die gleiche Gesprächslautstärke immer weniger hörbar. Ein ähnliches Beispiel demonstriert deutlich das Phänomen der Verringerung der Intensität von Schallwellen. Warum passiert dies? Der Grund dafür sind die verschiedenen Prozesse der Wärmeübertragung, der molekularen Wechselwirkung und der inneren Reibung von Schallwellen. Am häufigsten findet in der Praxis die Umwandlung von Schallenergie in Wärmeenergie statt. Solche Prozesse treten zwangsläufig in jedem der 3 Schallausbreitungsmedien auf und können charakterisiert werden als Absorption von Schallwellen.

Intensität und Absorptionsgrad von Schallwellen hängen von vielen Faktoren ab, wie z. B. Druck und Temperatur des Mediums. Außerdem hängt die Absorption von der spezifischen Frequenz des Schalls ab. Wenn sich eine Schallwelle in Flüssigkeiten oder Gasen ausbreitet, entsteht zwischen verschiedenen Teilchen ein Reibungseffekt, der als Viskosität bezeichnet wird. Als Ergebnis dieser Reibung auf molekularer Ebene findet der Prozess der Umwandlung der Welle von Schall in Wärme statt. Mit anderen Worten, je höher die Wärmeleitfähigkeit des Mediums ist, desto geringer ist der Grad der Wellenabsorption. Die Schallabsorption in gasförmigen Medien hängt auch vom Druck ab (der atmosphärische Druck ändert sich mit zunehmender Höhe gegenüber dem Meeresspiegel). Was die Abhängigkeit des Absorptionsgrades von der Schallfrequenz betrifft, so ist unter Berücksichtigung der obigen Abhängigkeiten von Viskosität und Wärmeleitfähigkeit die Schallabsorption umso höher, je höher seine Frequenz ist. Beispielsweise beträgt bei normaler Temperatur und normalem Druck in Luft die Absorption einer Welle mit einer Frequenz von 5000 Hz 3 dB / km und die Absorption einer Welle mit einer Frequenz von 50.000 Hz bereits 300 dB / m.

In festen Medien bleiben alle oben genannten Abhängigkeiten (Wärmeleitfähigkeit und Viskosität) erhalten, jedoch kommen noch einige Bedingungen hinzu. Sie sind mit der molekularen Struktur fester Materialien verbunden, die unterschiedlich sein kann, mit eigenen Inhomogenitäten. Abhängig von dieser inneren festen Molekülstruktur kann die Absorption von Schallwellen dabei unterschiedlich sein und hängt von der Art des jeweiligen Materials ab. Wenn Schall einen festen Körper durchdringt, erfährt die Welle eine Reihe von Transformationen und Verzerrungen, die meistens zur Streuung und Absorption von Schallenergie führen. Auf molekularer Ebene kann der Effekt von Versetzungen auftreten, wenn eine Schallwelle eine Verschiebung von Atomebenen verursacht, die dann in ihre ursprüngliche Position zurückkehren. Oder die Bewegung von Versetzungen führt zu einer Kollision mit senkrecht zu ihnen stehenden Versetzungen oder Defekten in der Kristallstruktur, was zu ihrer Verzögerung und infolgedessen zu einer gewissen Absorption der Schallwelle führt. Die Schallwelle kann jedoch auch mit diesen Defekten in Resonanz treten, was zu einer Verzerrung der ursprünglichen Welle führt. Die Energie einer Schallwelle im Moment der Wechselwirkung mit den Elementen der Molekularstruktur des Materials wird durch innere Reibungsprozesse dissipiert.

In werde ich versuchen, die Merkmale der menschlichen Hörwahrnehmung und einige der Feinheiten und Merkmale der Schallausbreitung zu analysieren.

> Klangcharakteristik

Entdecken Merkmale und Eigenschaften von Klängen wie Wellen: Schallbewegung entlang sinusförmiger Wellen, Frequenz, Ton und Amplitude, Schallwahrnehmung, Schallgeschwindigkeit.

Klang- eine longitudinale Druckwelle, die in flüssigem, festem, gasförmigem Zustand oder Plasma durch den Raum läuft.

Lernaufgabe

• Verstehe, wie Menschen Geräusche charakterisieren.

Wichtige Punkte

Bedingungen

• Medien ist ein allgemeiner Begriff für verschiedene Arten von Materialien.
• Hertz ist ein Maß für die Tonfrequenz.
• Die Häufigkeit ist das Verhältnis der Häufigkeit (n) eines periodischen Ereignisses in der Zeit (t): f = n/t.

Machen wir uns mit den Grundlagen des Sounds vertraut. Wir sprechen von einer longitudinalen Druckwelle, die durch kompressible Räume verläuft. In einem Vakuum (frei von Partikeln und Materie) ist Schall unmöglich. Ein Vakuum hat kein Medium, also kann sich Schall einfach nicht ausbreiten.

Klangeigenschaften:

• Auf Longitudinalwellen transportiert. In einer grafischen Darstellung werden sie sinusförmig dargestellt.
• Frequenz besitzen (Höhe steigt und fällt).
• Die Amplitude beschreibt die Lautstärke.
• Der Ton ist ein Maß für die Qualität einer Schallwelle.
• In einem heißen Raum schneller transportiert als in einem festen. Auf Meereshöhe (wo der Luftdruck höher ist) ist die Geschwindigkeit höher.
• Intensität ist die Energie, die in einem bestimmten Bereich übertragen wird. Es ist auch ein Maß für die Audiofrequenz.
• Ultraschall verwendet Hochfrequenzwellen, um zu finden, was normalerweise verborgen ist (Tumore). Auch Fledermäuse und Delfine nutzen Ultraschall, um zu navigieren und Objekte zu finden. Auf Schiffen wird das gleiche Schema verwendet.

Klangwahrnehmung

Jede Schallwelle hat Eigenschaften, einschließlich Länge, Intensität und Amplitude. Darüber hinaus haben sie eine Reichweite, dh die Ebene der Schallwahrnehmung. Zum Beispiel:

• Menschen: 20 - 20.000 Hz.
• Hunde: 50 - 45.000 Hz.
• Fledermäuse: 20 - 120.000 Hz.

Es ist ersichtlich, dass Menschen unter den drei Vertretern den kleinsten Indikator haben.

Schallgeschwindigkeit

Die Transportgeschwindigkeit richtet sich nach dem Medium. Es steigt im festen Zustand auf und fällt in flüssigem und gasförmigem Zustand. Formel:

(K ist der Steifigkeitsfaktor des Materials und p ist die Dichte).

Wenn es heißt "schneller als die Schallgeschwindigkeit", dann ist dies ein Vergleich mit einem Indikator von 344 m / s. Die Gesamtmessung erfolgt auf Meereshöhe bei einer Temperaturmarke von 21°C und unter normalen atmosphärischen Bedingungen.

Hier ist ein Flugzeug dargestellt, das sich schneller als Schallgeschwindigkeit bewegt.

Grundlegende Eigenschaften des Klangs. Schallübertragung über große Entfernungen.

Hauptmerkmale des Klangs:

1. Klangton(Anzahl Schwingungen pro Sekunde). Tiefe Töne (z. B. der von einer Bassdrum erzeugte Ton) und hohe Töne (z. B. ein Pfeifen). Das Ohr unterscheidet diese Geräusche leicht. Einfache Messungen (Oszillationssweep) zeigen, dass tiefe Töne niederfrequente Schwingungen in einer Schallwelle sind. Ein hoher Ton entspricht einer höheren Vibrationsfrequenz. Die Frequenz der Vibrationen in einer Schallwelle bestimmt den Ton des Tons.

2. Lautstärke (Amplitude). Die Lautstärke eines Geräusches, bestimmt durch seine Wirkung auf das Ohr, ist eine subjektive Einschätzung. Je größer der Energiefluss zum Ohr ist, desto größer ist die Lautstärke. Praktisch für die Messung ist die Schallintensität - die Energie, die von einer Welle pro Zeiteinheit durch eine einzelne Fläche senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Welle übertragen wird. Die Intensität des Schalls nimmt mit zunehmender Amplitude der Schwingungen und der schwingenden Körperfläche zu. Die Lautstärke wird ebenfalls in Dezibel (dB) gemessen. Zum Beispiel wird die Lautstärke des Klangs guter Blätter auf 10 dB, Flüstern - 20 dB, Straßenlärm - 70 dB, Schmerzschwelle - 120 dB und Todespegel - 180 dB geschätzt.

3. Klangfarbe. Die zweite subjektive Einschätzung. Die Klangfarbe eines Klangs wird durch eine Kombination von Obertönen bestimmt. Eine unterschiedliche Anzahl von Obertönen, die einem bestimmten Klang innewohnen, verleiht ihm eine besondere Farbe - Klangfarbe. Der Unterschied zwischen einer Klangfarbe und einer anderen ergibt sich nicht nur aus der Anzahl, sondern auch aus der Intensität der Obertöne, die den Klang des Grundtons begleiten. Durch die Klangfarbe kann man leicht die Klänge verschiedener Musikinstrumente und die Stimmen von Menschen unterscheiden.

Schallschwingungen mit einer Frequenz von weniger als 20 Hz werden vom menschlichen Ohr nicht wahrgenommen.

Der Schallbereich des Ohrs beträgt 20 Hz - 20.000 Hz.

Schallübertragung über große Entfernungen.

Das Problem der Schallübertragung über große Entfernungen wurde durch die Entwicklung von Telefon und Radio erfolgreich gelöst. Mit einem Mikrofon, das dem menschlichen Ohr nachempfunden ist, werden akustische Schwingungen der Luft (Schall) an einem bestimmten Punkt in synchrone Änderungen der Amplitude eines elektrischen Stroms (elektrisches Signal) umgewandelt, der über Drähte oder elektromagnetische Wellen an die richtige Stelle geliefert wird (Radiowellen) und in akustische Schwingungen umgewandelt, die den ursprünglichen ähnlich sind.

Schema zur Übertragung von Ton über eine Entfernung

1. Wandler „Ton – elektrisches Signal“ (Mikrofon)

2. Elektrischer Signalverstärker und elektrische Kommunikationsleitung (Drähte oder Funkwellen)

3. Wandler „elektrisches Signal – Ton“ (Lautsprecher)

Volumetrische akustische Schwingungen werden von einer Person an einem Punkt wahrgenommen und können als Punktsignalquelle dargestellt werden.Das Signal hat zwei zeitabhängige Parameter: Schwingungsfrequenz (Ton) und Schwingungsamplitude (Lautstärke). Es ist notwendig, die Amplitude des akustischen Signals proportional in die Amplitude des elektrischen Stroms umzuwandeln, während die Schwingungsfrequenz beibehalten wird.

Schallquellen- alle Phänomene, die eine lokale Druckänderung oder mechanische Beanspruchung verursachen. Weit verbreitete Quellen. Klang in Form von schwingenden Festkörpern. Quellen Klang Schwankungen begrenzter Lautstärken des Mediums selbst können ebenfalls dienen (z. B. bei Orgelpfeifen, Blasmusikinstrumenten, Pfeifen usw.). Ein komplexes Schwingungssystem ist der menschliche und tierische Stimmapparat. Eine umfangreiche Quellensammlung Klang-elektroakustische Wandler, bei denen mechanische Schwingungen durch Umwandlung von elektrischen Stromschwingungen gleicher Frequenz erzeugt werden. In der Natur Klang wird angeregt, wenn Luft feste Körper durch Bildung und Ablösung von Wirbeln umströmt, z. B. wenn Wind Drähte, Rohre, Wellenkämme von Meereswellen weht. Klang Niedrige und infraniedrige Frequenzen treten bei Explosionen und Einstürzen auf. Es gibt verschiedene Quellen für akustische Geräusche, darunter Maschinen und Mechanismen, die in der Technologie verwendet werden, Gas- und Wasserstrahlen. Viel Aufmerksamkeit wird der Untersuchung von Industrie-, Verkehrs- und aerodynamischen Lärmquellen aufgrund ihrer schädlichen Auswirkungen auf den menschlichen Körper und technische Geräte gewidmet.

Schallempfänger dienen dazu, Schallenergie wahrzunehmen und in andere Formen umzuwandeln. An Empfänger Klang gilt insbesondere für die Hörapparate von Menschen und Tieren. In der Empfangstechnik Klang hauptsächlich werden elektroakustische Wandler verwendet, beispielsweise ein Mikrofon.
Die Ausbreitung von Schallwellen wird in erster Linie durch die Schallgeschwindigkeit charakterisiert. In einigen Fällen wird die Schallausbreitung beobachtet, also die Abhängigkeit der Ausbreitungsgeschwindigkeit von der Frequenz. Streuung Klang führt zu einer Formänderung komplexer akustischer Signale, die insbesondere eine Reihe harmonischer Komponenten enthalten - zur Verzerrung von Schallimpulsen. Bei der Ausbreitung von Schallwellen treten die allen Wellenarten gemeinsamen Phänomene der Interferenz und Beugung auf. Wenn die Größe von Hindernissen und Inhomogenitäten im Medium im Vergleich zur Wellenlänge groß ist, gehorcht die Schallausbreitung den üblichen Gesetzen der Reflexion und Brechung von Wellen und kann vom Standpunkt der geometrischen Akustik betrachtet werden.

Wenn sich eine Schallwelle in eine bestimmte Richtung ausbreitet, tritt ihre allmähliche Dämpfung auf, d. h. eine Abnahme der Intensität und Amplitude. Die Kenntnis der Dämpfungsgesetze ist praktisch wichtig, um die maximale Ausbreitungsreichweite eines Audiosignals zu bestimmen.

Kommunikationswege:

· Bilder

Das Kodierungssystem muss für den Adressaten verständlich sein.

Tonkommunikation erschien zuerst.

Schall (Träger - Luft)

Schallwelle– Luftdruckabfall

Verschlüsselte Informationen - Trommelfelle

Hörempfindlichkeit

Dezibel- relative logarithmische Einheit

Klangeigenschaften:

Lautstärke (db)

Taste

0dB = 2*10(-5)Pa

Hörschwelle - Schmerzgrenze

Dynamikbereich ist das Verhältnis des lautesten Tons zum leisesten

Schwelle = 120 dB

Frequenz Hz)

Parameter und Spektrum des Tonsignals: Sprache, Musik. Nachhall.

Klang- eine Schwingung, die ihre eigene Frequenz und Amplitude hat

Die Empfindlichkeit unseres Ohrs gegenüber verschiedenen Frequenzen ist unterschiedlich

Hz - 1 fps

20 Hz bis 20.000 Hz - Audiobereich

Infraschall - klingt weniger als 20 Hz

Töne über 20.000 Hz und weniger als 20 Hz werden nicht wahrgenommen

Intermediäres Codier- und Decodiersystem

Jeder Prozess kann durch eine Reihe harmonischer Schwingungen beschrieben werden

Spektrum des Audiosignals- eine Reihe harmonischer Schwingungen der entsprechenden Frequenzen und Amplituden

Amplitudenänderungen

Die Frequenz ist konstant

Schallvibration– zeitliche Amplitudenänderung

Abhängigkeit der gegenseitigen Amplituden

Frequenzgang ist die Abhängigkeit der Amplitude von der Frequenz

Unser Ohr hat einen Frequenzgang

Das Gerät ist nicht perfekt, es hat einen Frequenzgang

Frequenzgang- für alles rund um die Wandlung und Übertragung von Ton

Equalizer passt den Frequenzgang an

340 m / s - die Schallgeschwindigkeit in Luft

Nachhall- Tonunschärfe

Nachhallzeit- die Zeit, für die das Signal um 60 dB abfällt

Kompression– Tonverarbeitungstechnik, bei der laute Geräusche reduziert und leise Geräusche lauter werden

Nachhall- Eigenschaften des Raumes, in dem sich der Schall ausbreitet

Abtastfrequenz- zählt pro Sekunde

Phonetische Kodierung

Fragmente eines Informationsbildes - Kodierung - phonetischer Apparat - menschliches Gehör

Wellen können nicht weit reisen

Sie können die Lautstärke des Tons erhöhen

Elektrischer Strom

Wellenlänge - Entfernung

Ton=Funktion A(t)

Wandeln Sie A von Schallschwingungen in A von elektrischem Strom um = sekundäre Codierung

Phase– zeitliche Verzögerung bei Winkelmessungen einer Schwingung relativ zu einer anderen

Amplitudenmodulation– Informationen sind in der Amplitudenänderung enthalten

Frequenzmodulation- in der Frequenz

Phasenmodulation- in Phase

Elektromagnetische Schwingung - breitet sich ohne Grund aus

Umfang 40.000 km.

Radius 6,4 Tausend km

Sofort!

Frequenz- oder lineare Verzerrungen treten in jeder Stufe der Informationsübertragung auf

Amplitudenübertragungskoeffizient

Linear– Signale mit Informationsverlust werden übertragen

kompensieren kann

Nichtlinear– nicht zu verhindern, verbunden mit nicht behebbarer Amplitudenverzerrung

1895 entdeckte Oersted Maxwell die Energie – elektromagnetische Schwingungen können sich ausbreiten

Popov erfand das Radio

1896 erwarb Marconi im Ausland ein Patent, das Nutzungsrecht an den Werken von Tesla

Echte Anwendung zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts

Die Fluktuation des elektrischen Stroms ist nicht schwer elektromagnetischen Schwingungen zu überlagern

Die Frequenz muss höher sein als die Informationsfrequenz

Anfang 20

Signalübertragung durch Amplitudenmodulation von Funkwellen

Bereich bis 7000 Hz

AM-Rundfunk, Langwelle

Lange Wellen mit Frequenzen über 26 MHz

Mittelwellen von 2,5 MHz bis 26 MHz

Keine Verteilungsgrenzen

UKW (Frequenzmodulation), Stereo-Rundfunk (2 Kanäle)

FM - Frequenz

Phase nicht verwendet

Funkträgerfrequenz

Sendereichweite

Trägerfrequenz

Empfangszone- das Gebiet, in dem sich Funkwellen mit einer Energie ausbreiten, die für einen qualitativ hochwertigen Informationsempfang ausreicht

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

H ist die Höhe der Sendeantenne (m)

h - Höhe des Empfangsraums (m)

ab Höhe der Antenne, bei ausreichender Leistung

Rundfunksender– Trägerfrequenz, Leistung und Höhe der Sendeantenne

Lizenziert

Für die Verbreitung von Funkwellen ist eine Lizenz erforderlich

Broadcast-Netzwerk:

Quelltoninhalt (Inhalt)

Verbindungslinien

Sender (Lunacharsky, in der Nähe des Zirkus, Asbest)

Radio

Stromredundanz

Radio Sender- eine Reihe von Audionachrichten

Radiosender– Sendequelle des Radioprogramms

Traditionell: Radioredaktion (Kreativteam), Radiohaus (eine Reihe von technischen und technologischen Mitteln)

Funkhaus

Radiostudio– ein Raum mit geeigneten akustischen Parametern, schallgedämmt

Diskretisierung durch Reinheit

Das analoge Signal wird zeitlich in Intervalle unterteilt. Gemessen in Hertz. Die Anzahl der Intervalle wird benötigt, um die Amplitude auf jedem Segment zu messen

Bit-Quantisierung. Abtastfrequenz - Zeitliche Aufteilung des Signals in gleiche Segmente gemäß dem Kotelnikov-Theorem

Für eine unverzerrte Übertragung eines kontinuierlichen Signals, das ein bestimmtes Frequenzband belegt, ist es erforderlich, dass die Abtastfrequenz mindestens das Doppelte der oberen Frequenz des wiedergebbaren Frequenzbereichs ist

30 bis 15 kHz

CD 44-100 kHz

Digitale Komprimierung von Informationen

- oder Kompression- Oberstes Ziel ist der Ausschluss redundanter Informationen aus dem digitalen Fluss.

Tonsignal ist ein Zufallsprozess. Die Ebenen sind über die Zeitkorrelation miteinander verbunden

Korrelat- Links, die Ereignisse in Zeitintervallen beschreiben: vergangen, gegenwärtig und zukünftig

Langfristig - Frühling, Sommer, Herbst

kurzfristig

Extrapolationsmethode. Von Digital bis Sinus

Nur die Differenz zwischen dem nächsten Signal und dem vorherigen wird übertragen.

Psychophysische Eigenschaften von Schall - ermöglicht dem Ohr, Signale auszuwählen

Spezifisches Gewicht im Signalvolumen

Echt/impulsiv

Das System ist rauschresistent, nichts hängt von der Form des Impulses ab. Momentum ist leicht wiederzugewinnen

AFC - die Abhängigkeit der Amplitude von der Frequenz

AFC passt den Ton des Sounds an

Equalizer - Frequenzgangkorrektor

Niedrige, mittlere, hohe Frequenzen

Bässe, Mitten, Höhen

Equalizer 10, 20, 40, 256 Bänder

Spektrumanalysator - Stimme löschen, erkennen

Psychoakustische Geräte

Kräfte sind ein Prozess

Frequenzverarbeitungsgerät - Plugins- Module, die, wenn das Programm Open Source ist, abgeschlossen sind, gesendet werden

Dynamische Signalverarbeitung

Anwendungen– Geräte, die dynamische Geräte regulieren

Volumen– Signalpegel

Pegelregler

Fader / Mixer

Einblenden ausblenden

Lärmminderung

Pico-Schneider

Kompressor

Rauschsperre

Farbsehen

Das menschliche Auge enthält zwei Arten von lichtempfindlichen Zellen (Fotorezeptoren): hochempfindliche Stäbchen, die für das Nachtsehen verantwortlich sind, und weniger empfindliche Zapfen, die für das Farbsehen verantwortlich sind.

In der menschlichen Netzhaut gibt es drei Arten von Zapfen, deren Empfindlichkeitsmaxima in den roten, grünen und blauen Teil des Spektrums fallen.

binokular

Der visuelle Analysator einer Person liefert unter normalen Bedingungen binokulares Sehen, dh Sehen mit zwei Augen mit einer einzigen visuellen Wahrnehmung.

AM (LW, MW, HF) und FM (VHF und FM) Sendefrequenzbänder.

Radio- eine Art der drahtlosen Kommunikation, bei der sich frei im Raum ausbreitende Funkwellen als Signalträger verwendet werden.

Die Übertragung erfolgt wie folgt: Auf der Sendeseite wird ein Signal mit den geforderten Eigenschaften (Frequenz und Amplitude des Signals) gebildet. Weiter übermittelt Signal moduliert eine höherfrequente Schwingung (Träger). Das empfangene modulierte Signal wird von der Antenne in den Weltraum abgestrahlt. Auf der Empfangsseite der Funkwelle wird ein moduliertes Signal in der Antenne induziert, wonach es demoduliert (erkannt) und durch den Tiefpassfilter gefiltert wird (wodurch die hochfrequente Komponente – der Träger – beseitigt wird). Somit wird das Nutzsignal extrahiert. Das empfangene Signal kann geringfügig von dem vom Sender gesendeten abweichen (Verzerrung durch Interferenzen und Interferenzen).

In der Rundfunk- und Fernsehpraxis wird eine vereinfachte Einteilung der Funkbänder verwendet:

Extra lange Wellen (VLW)- Myriameterwellen

Lange Wellen (LW)- Kilometerwellen

Mittelwelle (MW)- hektometrische Wellen

Kurzwellen (HF) - Dekameterwellen

Ultrakurzwellen (UKW) - Hochfrequenzwellen, deren Wellenlänge weniger als 10 m beträgt.

Funkwellen haben je nach Reichweite eigene Eigenschaften und Ausbreitungsgesetze:

DV von der Ionosphäre stark absorbiert werden, sind die Hauptbedeutung Bodenwellen, die sich um die Erde ausbreiten. Ihre Intensität nimmt mit zunehmender Entfernung vom Sender relativ schnell ab.

SW werden tagsüber stark von der Ionosphäre absorbiert und der Wirkungsbereich wird von der Oberflächenwelle bestimmt, abends werden sie von der Ionosphäre gut reflektiert und der Wirkungsbereich wird von der reflektierten Welle bestimmt.

HF Ausbreitung ausschließlich durch Reflexion durch die Ionosphäre, daher gibt es um den Sender herum einen sogenannten. Funkstille Zone. Kürzere Wellen (30 MHz) breiten sich tagsüber besser aus, längere (3 MHz) nachts. Kurzwellen können mit geringer Sendeleistung große Entfernungen zurücklegen.

UKW breiten sich geradlinig aus und werden in der Regel nicht von der Ionosphäre reflektiert, können aber aufgrund der unterschiedlichen Luftdichten in verschiedenen Schichten der Atmosphäre unter bestimmten Bedingungen um den Globus gehen. Biegen Sie leicht um Hindernisse herum und haben Sie eine hohe Durchschlagskraft.

Funkwellen breiten sich im Nichts und in der Atmosphäre aus; das irdische Firmament und Wasser sind ihnen undurchsichtig. Aufgrund von Beugungs- und Reflexionseffekten ist jedoch eine Kommunikation zwischen Punkten auf der Erdoberfläche möglich, die keine direkte Sichtverbindung haben (insbesondere in großer Entfernung).

Neue TV-Sendebänder

· MMDS-Bereich 2500–2700 GHz 24 Kanäle für analoge Fernsehübertragung. Wird im Kabelfernsehsystem verwendet

· LMDS: 27,5–29,5 GHz. 124 analoge TV-Kanäle. Seit der digitalen Revolution. Von Mobilfunkanbietern erworben

· MWS-MWDS: 40,5-42,4 GHz. Mobilfunksystem. Hohe 5km-Frequenzen werden schnell absorbiert

2. Zerlegen Sie das Bild in Pixel

256 Level

Keyframe, dann seine Änderungen

Analog-Digital-Wandler

Am Eingang - analog, am Ausgang - ein digitaler Strom. Digitale Komprimierungsformate

Unkompensiertes Video - drei Farben in Pixel 25 fps, 256 Megabit / s

dvd, avi - hat einen Strom von 25 mb / s

mpeg2 - zusätzliche Komprimierung von 3-4 Mal in Satellit

Digitales Fernsehen

1. Vereinfachen Sie, reduzieren Sie die Anzahl der Punkte

2. Vereinfachen Sie die Farbauswahl

3. Komprimierung anwenden

256 Stufen - Luminanz-Dynamikbereich

Digital 4 mal größer horizontal und vertikal

Nachteile

· Ein stark begrenzter Signalabdeckungsbereich, innerhalb dessen ein Empfang möglich ist. Aber dieses Gebiet ist bei gleicher Sendeleistung größer als das eines analogen Systems.

· Verblassen und Streuung des Bildes in "Quadrate" bei unzureichendem Pegel des empfangenen Signals.

· Beide „Nachteile“ resultieren aus den Vorteilen der digitalen Datenübertragung: Daten werden entweder in 100%iger Qualität empfangen oder wiederhergestellt oder schlecht empfangen und können nicht wiederhergestellt werden.

Digitales Radio- Technologie der drahtlosen Übertragung eines digitalen Signals mittels elektromagnetischer Wellen des Funkbereichs.

Vorteile:

· Bessere Klangqualität als UKW-Sendungen. Derzeit aufgrund niedriger Bitrate (typischerweise 96 kbps) nicht implementiert.

· Neben Ton können auch Texte, Bilder und andere Daten übertragen werden. (Mehr als RDS)

· Schwache Funkstörungen verändern den Klang in keiner Weise.

· Sparsamere Nutzung des Frequenzraums durch Signalisierung.

· Die Sendeleistung kann um das 10- bis 100-fache reduziert werden.

Nachteile:

· Bei unzureichender Signalleistung treten beim analogen Rundfunk Störungen auf, und beim digitalen Rundfunk verschwindet die Übertragung vollständig.

· Audioverzögerung aufgrund der Zeit, die zur Verarbeitung des digitalen Signals benötigt wird.

· „Field Trials“ werden derzeit in vielen Ländern der Welt durchgeführt.

· Jetzt beginnt in der Welt allmählich der Übergang zum Digitalen, aber aufgrund von Mängeln viel langsamer als beim Fernsehen. Bisher gibt es keine Massenausfälle von Radiosendern im analogen Modus, obwohl ihre Anzahl im AM-Band aufgrund effizienterer FM abnimmt.

Im Jahr 2012 unterzeichnete der SCRF ein Protokoll, wonach das Funkfrequenzband 148,5-283,5 kHz für die Schaffung digitaler Rundfunknetze des DRM-Standards in der Russischen Föderation zugewiesen wird. Außerdem wurden gemäß Abschnitt 5.2 des Protokolls der Sitzung des SCRF vom 20. Januar 2009 Nr. 09-01 Forschungsarbeiten durchgeführt „Untersuchung der Möglichkeit und Bedingungen für die Verwendung des DRM-Standard-Digitalrundfunks in der Russischen Föderation in das Frequenzband 0,1485–0,2835 MHz (Langwellen).

Somit wird der UKW-Rundfunk auf unbestimmte Zeit in einem analogen Format durchgeführt.

In Russland werden die föderalen Radiosender Radio Russia, Mayak und Vesti FM im ersten DVB-T2 digitalen terrestrischen Fernsehmultiplex ausgestrahlt.

Internetradio oder Webradio- eine Gruppe von Technologien zur Übertragung von Streaming-Audiodaten über das Internet. Auch kann der Begriff Internetradio oder Webradio als ein Radiosender verstanden werden, der Internet-Streaming-Technologie zum Senden verwendet.

Die technologische Basis des Systems besteht aus drei Elementen:

Bahnhof- erzeugt einen Audiostream (entweder aus einer Liste von Audiodateien oder durch direkte Digitalisierung von einer Audiokarte oder durch Kopieren eines vorhandenen Streams im Netzwerk) und sendet ihn an den Server. (Die Station verbraucht ein Minimum an Datenverkehr, da sie einen Stream erstellt)

Server (Durchflussrepeater)- empfängt einen Audiostream von der Station und leitet Kopien davon an alle Clients weiter, die mit dem Server verbunden sind, tatsächlich ist es ein Datenreplikator. (Der Serververkehr ist proportional zur Anzahl der Zuhörer + 1)

Kunde- empfängt einen Audiostream vom Server und wandelt ihn in ein Audiosignal um, das der Hörer des Internetradiosenders hört. Es ist möglich, Kaskaden-Broadcast-Systeme mit einem Stream-Repeater als Client zu organisieren. (Der Client verbraucht wie die Station ein Minimum an Datenverkehr. Der Datenverkehr des Client-Servers des Kaskadensystems hängt von der Anzahl der Zuhörer eines solchen Clients ab.)

Neben dem Audiodatenstrom werden meist auch Textdaten übertragen, damit der Player Informationen zum Sender und zum aktuellen Song anzeigt.

Die Station kann ein normales Audio-Player-Programm mit einem speziellen Codec-Plug-in oder ein spezialisiertes Programm (z. B. ICes, EzStream, SAM Broadcaster) sowie ein Hardwaregerät sein, das einen analogen Audiostream in einen digitalen umwandelt.

Als Client können Sie jeden Mediaplayer verwenden, der Streaming-Audio unterstützt und das Format dekodieren kann, in dem das Radio ausgestrahlt wird.

Zu beachten ist, dass Internetradio in der Regel nichts mit On-Air-Rundfunk zu tun hat. Es sind jedoch seltene Ausnahmen möglich, die in der GUS nicht üblich sind.

Internet-Protokoll-Fernsehen(Internet-Fernsehen oder Online-Fernsehen) – ein System, das auf der digitalen Zwei-Wege-Übertragung eines Fernsehsignals über Internetverbindungen über eine Breitbandverbindung basiert.

Mit dem Internet-TV-System können Sie Folgendes implementieren:

· Verwalten Sie das Abonnementpaket jedes Benutzers

Ausstrahlung von Kanälen im Format MPEG-2, MPEG-4

Präsentation von Fernsehprogrammen

Die Funktion zum Registrieren von Fernsehprogrammen

Suchen Sie nach vergangenen TV-Sendungen, die Sie sich ansehen möchten

・Pausefunktion für Live-TV-Sender

Individuelles Paket von TV-Kanälen für jeden Benutzer

Neue Medien oder neue Medien- ein Begriff, der Ende des 20. Jahrhunderts für interaktive elektronische Publikationen und neue Formen der Kommunikation zwischen Inhaltsproduzenten und -konsumenten verwendet wurde, um Unterschiede zu traditionellen Medien wie Zeitungen zu bezeichnen, dh dieser Begriff bezieht sich auf die Entwicklung des Digitalen , Netzwerktechnologien und Kommunikation. Konvergenz und Multimedia-Editorials sind zu alltäglichen Elementen des heutigen Journalismus geworden.

Dabei geht es in erster Linie um digitale Technologien und diese Trends sind mit der Computerisierung der Gesellschaft verbunden, da Medien bis in die 80er Jahre auf analoge Medien setzten.

Dabei sei zu beachten, dass höher entwickelte Massenmedien nach dem Gesetz von Ripple kein Ersatz für die bisherigen seien, so die Aufgabe neue Medien es sei auch die Rekrutierung seiner Konsumenten, die Suche nach anderen Anwendungsgebieten, "die Online-Version der gedruckten Publikation ist kaum in der Lage, die gedruckte Publikation selbst zu ersetzen."

Dabei ist zwischen den Begriffen „Neue Medien“ und „Digitale Medien“ zu unterscheiden. Obwohl sowohl dort als auch hier digitale Mittel zur Codierung von Informationen praktiziert werden.

Verfahrenstechnisch kann jeder zum Verleger „Neue Medien“ werden. Wyn Crosby, der „Massenmedien“ als ein „One-to-many“-Rundfunkwerkzeug beschreibt, überlegt neue Medien als „many-to-many“-Kommunikation.

Das digitale Zeitalter schafft eine andere mediale Umgebung. Reporter gewöhnen sich daran, im Cyberspace zu arbeiten. Wie bereits erwähnt, war früher „die Berichterstattung über internationale Ereignisse eine einfache Angelegenheit“.

Yasen Zasursky spricht über das Verhältnis zwischen der Informationsgesellschaft und den Neuen Medien und stellt drei Aspekte in den Mittelpunkt, wobei er die Neuen Medien gerade als einen Aspekt hervorhebt:

· Möglichkeiten der Medien im gegenwärtigen Entwicklungsstadium der Informations- und Kommunikationstechnologien und des Internets.

Klassische Medien im Kontext der „Internetisierung“

· Neue Medien.

Radiostudio. Struktur.

Wie organisiert man das Fakultätsradio?

Inhalt

Was muss man haben und können? Sendezonen, Zusammensetzung der Ausrüstung, Anzahl der Personen

Lizenz nicht erforderlich

(Gebietsbehörde "Roskomnadzor", Registrierungsgebühr, Periodizität sicherstellen, mindestens einmal im Jahr, Zertifikat an eine juristische Person, ein Radioprogramm wird registriert)

Kreatives Team

Chefredakteur und juristische Person

Weniger als 10 Personen - Vertrag, mehr als 10 - Charter

Die technische Grundlage für die Produktion von Radioprodukten ist eine Reihe von Geräten, auf denen Radioprogramme aufgezeichnet, verarbeitet und anschließend ausgestrahlt werden. Die technische Hauptaufgabe der Rundfunkanstalten besteht darin, einen klaren, störungsfreien und qualitativ hochwertigen Betrieb der technischen Einrichtungen für Rundfunk und Tonaufzeichnung zu gewährleisten.

Rundfunkhäuser und Fernsehzentralen sind die Organisationsform des Senders zur Programmgestaltung. Mitarbeiter von Radio- und Fernsehzentren sind in kreative Spezialisten (Journalisten, Ton- und Videoregisseure, Mitarbeiter von Produktionsabteilungen, Koordinationsabteilungen usw.) und technische Fachrichtungen unterteilt - ein Hardware-Studio-Komplex (Mitarbeiter von Studios, Hardware und einige Hilfsdienste). .

Hardware-Studio-Komplex- Dies sind miteinander verbundene Blöcke und Dienste, die durch technische Mittel verbunden sind und mit deren Hilfe der Prozess der Bildung und Veröffentlichung von Audio- und Fernsehprogrammen durchgeführt wird. Der Hardware-Studio-Komplex umfasst einen Hardware-Studio-Block (zur Erstellung von Programmteilen), eine Sende-Hardware (für RV) und einen Hardware-Software-Block (für TV). Der Technikstudioblock wiederum besteht aus Studios und Technik- und Regietechnikräumen, die aufgrund unterschiedlicher Technologien für Direktausstrahlung und -aufnahme zur Verfügung stehen.

Radiostudios- Dies sind spezielle Räume für Radiosendungen, die eine Reihe von Anforderungen an die akustische Verarbeitung erfüllen, um einen niedrigen Geräuschpegel von externen Schallquellen aufrechtzuerhalten und ein Schallfeld zu schaffen, das in der Lautstärke des Raums gleichmäßig ist. Mit dem Aufkommen elektronischer Geräte zur Steuerung von Phasen- und Zeitverläufen werden zunehmend kleine, komplett "stummgeschaltete" Studios eingesetzt.

Je nach Verwendungszweck werden die Studios unterteilt in kleine (On-Air) (8-25 qm), mittlere Studios (60-120 qm), große Studios (200-300 qm).

Nach Plan des Tontechnikers werden Mikrofone im Studio installiert, ihre optimalen Eigenschaften ausgewählt (Typ, Richtcharakteristik, Ausgangssignalpegel).

Hardware bearbeiten von der einfachen Bearbeitung von Musik- und Sprachtonträgern nach der Erstaufnahme bis hin zur Reduktion von Mehrkanalton auf Mono- oder Stereoton Teile zukünftiger Sendungen vorbereiten. Ferner werden bei der Hardwareerstellung von Programmen Teile der zukünftigen Übertragung aus den Originalen einzelner Werke gebildet. So entsteht ein Fundus fertiger Tonträger. Das gesamte Programm wird aus einzelnen Sendungen gebildet, die in die zentrale Regie einlaufen. Die Abteilungen der Veröffentlichung und der Koordination führen die Koordination der Aktionen der Ausgaben durch. Um sicherzustellen, dass alte Aufnahmen den modernen rundfunktechnischen Anforderungen entsprechen, gibt es in großen Funkhäusern und Fernsehzentren Hardware-Restaurierungen von Tonträgern, bei denen der Rauschpegel und diverse Verzerrungen bearbeitet werden.

Nach der vollständigen Bildung des Programms treten elektrische Signale ein Rundfunkausrüstung.

Hardware-Studioblock es wird durch ein Regiepult, eine lautsprechende Steuereinheit, Tonbandgeräte und Toneffektgeräte vervollständigt. Vor dem Eingang zum Studio sind leuchtende Inschriften angebracht: „Probe“, „Mach dich bereit“, „Mikrofon an“. Die Studios sind mit Mikrofonen und einer Lautsprecherkonsole mit Mikrofonaktivierungstasten, Signallampen, Telefonapparaten mit Klingellicht ausgestattet. Ansager können sich an die Regie, die Produktionsabteilung, die Redaktion und einige andere Dienste wenden.

Master-Gerät Zimmer des Direktors ist das Pult des Tonmeisters, mit dessen Hilfe gleichzeitig technische und gestalterische Aufgaben gelöst werden: Montagen, Signalwandlung.

BEIM Broadcast-Hardware Radiohaus aus verschiedenen Sendungen wird ein Programm gebildet. Die klanglich bearbeiteten und bearbeiteten Programmteile bedürfen keiner weiteren technischen Kontrolle, müssen aber unterschiedliche Signale (Sprache, musikalische Begleitung, Tonschoner etc.) kombinieren. Darüber hinaus sind in moderner Broadcast-Hardware Geräte zur automatisierten Produktion von Programmen installiert.

Die Endkontrolle der Programme erfolgt in der Zentralregie, wo zusätzlich die Regelung der elektrischen Signale und deren Verteilung an die Verbraucher am Sound Control Panel erfolgt. Hier werden die Frequenzverarbeitung des Signals, seine Verstärkung auf das erforderliche Niveau, Komprimierung oder Expansion, die Einführung von Rufzeichen des Programms und genaue Zeitsignale durchgeführt.

Die Zusammensetzung des Hardwarekomplexes des Radiosenders.

Die wichtigsten Ausdrucksmittel des Hörfunks sind Musik, Sprache und Servicesignale. Um alle Tonsignale in die richtige Balance (Mischung) zu bringen, wird das Hauptelement des Rundfunkhardwarekomplexes verwendet - Rührgerät(Mischpult). Das am Mischpult aus dem Mischpultausgang gebildete Signal durchläuft eine Reihe spezieller Signalverarbeitungsgeräte (Kompressor, Modulator usw.) und wird (über eine Kommunikationsleitung oder direkt) dem Sender zugeführt. Signale aus allen Quellen werden den Konsoleneingängen zugeführt: Mikrofone, die die Sprache der Moderatoren und Gäste auf Sendung übertragen; Tonwiedergabegeräte; Signalwiedergabegeräte. In einem modernen Radiostudio kann die Anzahl der Mikrofone unterschiedlich sein - von 1 bis 6 oder sogar mehr. In den meisten Fällen reichen jedoch 2-3 aus. Es werden verschiedene Arten von Mikrofonen verwendet.
Vor der Eingabe in die Konsole kann das Mikrofonsignal verschiedenen Bearbeitungen unterzogen werden (Komprimierung, Frequenzkorrektur, in einigen Sonderfällen - Nachhall, Tonverschiebung usw.), um die Sprachverständlichkeit zu erhöhen, den Signalpegel auszugleichen usw.
Tonwiedergabegeräte an den meisten Stationen sind CD-Player und Tonbandgeräte. Das Angebot an gebrauchten Tonbandgeräten hängt von den Besonderheiten des Senders ab: Es können digitale (DAT - digitaler Kassettenrekorder; MD - Aufnahme- und Wiedergabegerät für digitale Minidisk) und analoge Geräte (Tonbandgeräte mit Tonbandaufnahme sowie professionelle Kassettendecks) sein. Einige Sender verwenden auch die Wiedergabe von Vinyl-Discs; Dazu werden entweder professionelle „Gramm-Tische“ verwendet oder – häufiger – einfach hochwertige Abspielgeräte und manchmal spezielle „DJ“-Plattenspieler, ähnlich denen, die in Diskotheken verwendet werden.
Einige Sender, bei denen das Prinzip der Songrotation weit verbreitet ist, spielen Musik direkt von der Festplatte des Computers, wo ein bestimmter Satz von Songs, die diese Woche rotiert werden, in Form von Wave-Dateien (normalerweise im WAV-Format) vorab aufgezeichnet wird. Dienstsignal-Wiedergabegeräte werden in verschiedenen Arten verwendet. Wie im Auslandsrundfunk sind analoge Kassettengeräte (Jingles) weit verbreitet, deren Tonträger eine spezielle Tonbandkassette ist. Auf jeder Kassette ist in der Regel ein Signal aufgezeichnet (Intro, Jingle, Beat, Substrat etc.); das Band in den Kassetten der Jingle-Führung wird geloopt, ist also sofort nach Gebrauch wieder abspielbereit. Bei vielen Radiosendern, die den traditionellen Typ von Rundfunkanstalten verwenden, werden die Signale von Tonbandgeräten abgespielt. Digitale Geräte sind entweder Geräte, bei denen der Träger jedes einzelnen Signals Disketten oder spezielle Kassetten sind, oder Geräte, bei denen Signale direkt von einer Computerfestplatte abgespielt werden.
Auch im Hardwarekomplex des Rundfunks kommen verschiedene Aufnahmegeräte zum Einsatz: Dies können sowohl analoge als auch digitale Tonbandgeräte sein. Diese Geräte dienen sowohl der Aufzeichnung einzelner Fragmente der Luft im Archiv des Rundfunksenders oder zum Zweck der späteren Wiederholung als auch der kontinuierlichen Kontrollaufzeichnung der gesamten Luft (dem sogenannten Polizeiband). Darüber hinaus umfasst der Hardwarekomplex für Rundfunksendungen Monitor-Akustiksysteme sowohl zum Abhören des Programmsignals (Mischung am Ausgang der Konsole) als auch zum vorläufigen Abhören ("Abhören") des Signals von verschiedenen Medien, bevor dieses Signal gesendet wird Luft, sowie Kopfhörer (Kopfhörer), in die das Programmsignal eingespeist wird, etc. Ein Teil des Hardwarekomplexes kann auch ein RDS-Gerät (Radio Data System) sein - ein System, mit dem ein Hörer, der über ein spezielles Empfangsgerät verfügt, nicht nur ein Audiosignal, sondern auch ein Textsignal (den Namen des Radiosenders) empfangen kann , manchmal Name und Künstler des klingenden Werks, andere Informationen), die auf einem speziellen Display angezeigt werden.

Einstufung

Durch Sensibilität

Hochsensibel

Mittel empfindlich

Niedrig empfindlich (Kontakt)

Nach Dynamikbereich

· Rede

· Bürokommunikation

Nach Richtung

Jedes Mikrofon hat einen Frequenzgang

Nicht gerichtet

Einbahnstraße

Stationär

Freitag

Fernsehstudio

Spezialbeleuchtung - Beleuchtung im Studio

Trittschalldämmend

· Landschaft

· Kommunikationsmittel

schalldichter Raum für den Tontechniker

· Direktor

· Videomonitore

Klangregelung 1 Mono 2 Stereo

· Technisches Personal

Mobiler Fernsehsender

Mobile Meldestelle

Videorecorder

Schallpfad

Videokamera

TS-Zeitcode

Farbe- die Helligkeit der drei Punkte Rot, Grün, Blau

Klarheit oder Auflösung

Bitrate- digitaler Stream

· Diskretisierung von 2200 Zeilen

Quantisierung

TVL (Fernsehlinie)

Sendung (Rundfunk)

Linie- Maßeinheit der Auflösung

Analog-Digital-Wandler - Digital

VHS bis zu 300 TVL

Übertragen Sie über 400 TVL

DPI - Punkte pro Zoll

Glanz = 600 DPI

Fotos, Porträts = 1200 DPI

Fernsehbild = 72 DPI

Kameraauflösung

Objektiv - Megapixel - Qualität elektr. Block

720 bis 568 GB/s

Digitales Video-DV

HD High Definition 1920\1080 - 25 MB/s

Zielsetzung

Erlernen der Grundlagen der Theorie der Tonaufnahme und -wiedergabe, der Hauptmerkmale des Tons, der Methoden der Tonwandlung, des Geräts und der Merkmale der Verwendung von Geräten zur Tonwandlung und -verstärkung, um Fähigkeiten in ihrer praktischen Anwendung zu erwerben.

Theoretischer Bezug

Klang bezeichnet die Schwingungsbewegung von Teilchen eines elastischen Mediums, die sich in Form von Wellen in einem gasförmigen, flüssigen oder festen Medium ausbreiten, die auf den menschlichen Höranalysator einwirkende Hörempfindungen hervorrufen. Die Schallquelle ist ein schwingender Körper, zum Beispiel: Saitenschwingung, Stimmgabelschwingung, Lautsprecherkegelbewegung etc.

Schallwelle wird der Vorgang der gerichteten Ausbreitung von Schwingungen eines elastischen Mediums von einer Schallquelle bezeichnet. Der Raumbereich, in dem sich eine Schallwelle ausbreitet, wird als Schallfeld bezeichnet. Eine Schallwelle ist ein Wechsel von Kompression und Verdünnung von Luft. Im Bereich der Kompression übersteigt der Luftdruck den atmosphärischen Druck, im Bereich der Verdünnung - weniger als er. Der veränderliche Teil des Luftdrucks wird als Schalldruck bezeichnet. R . Die Einheit des Schalldrucks ist Pascal ( Pa) (Pa \u003d Nm / m 2). Schwingungen, die eine sinusförmige Form haben (Abb. 1), werden als harmonisch bezeichnet. Schwingt ein schallabstrahlender Körper sinusförmig, so ändert sich auch der Schalldruck sinusförmig. Es ist bekannt, dass jede komplexe Schwingung als Summe einfacher harmonischer Schwingungen dargestellt werden kann. Die Sätze von Amplituden und Frequenzen dieser harmonischen Schwingungen werden jeweils genannt Amplitudenspektrum und Frequenzbereich.

Die Schwingungsbewegung von Luftteilchen in einer Schallwelle ist durch eine Reihe von Parametern gekennzeichnet:

Schwingungsdauer(T), die kleinste Zeitspanne, nach der sich die Werte aller physikalischen Größen, die die Schwingungsbewegung charakterisieren, wiederholen, während dieser Zeit tritt eine vollständige Schwingung auf. Die Schwingungsdauer wird in Sekunden gemessen ( mit).

Oszillationsfrequenz(f) , die Anzahl der vollständigen Schwingungen pro Zeiteinheit.

wo: f die Oszillationsfrequenz ist; T ist die Schwingungsdauer.

Die Frequenzeinheit ist Hertz ( Hertz) ist eine vollständige Schwingung pro Sekunde (1 kHz = 1000 Hertz).

Reis. 1. Einfache harmonische Schwingung:
A ist die Amplitude der Schwingung, T ist die Periode der Schwingung

Wellenlänge (λ ), die Strecke, über die eine Schwingungsperiode passt. Die Wellenlänge wird in Metern gemessen ( m). Wellenlänge und Oszillationsfrequenz hängen zusammen durch:

wo mit ist die Schallausbreitungsgeschwindigkeit.

Schwingungsamplitude (SONDERN) , die größte Abweichung des oszillierenden Wertes vom Ruhezustand.

Oszillationsphase.

Stellen Sie sich einen Kreis vor, dessen Länge gleich dem Abstand zwischen den Punkten A und E (Abb. 2) oder der Wellenlänge bei einer bestimmten Frequenz ist. Wenn sich dieser Kreis „dreht“, befindet sich seine radiale Linie an jeder einzelnen Stelle der Sinuskurve in einem bestimmten Winkelabstand vom Startpunkt, der der Phasenwert an jedem dieser Punkte ist. Phase wird in Grad gemessen.

Wenn eine Schallwelle auf eine Oberfläche trifft, wird sie im selben Winkel, in dem sie auf diese Oberfläche trifft, teilweise reflektiert, ihre Phase ändert sich nicht. Auf Abb. 3 veranschaulicht die Phasenabhängigkeit der reflektierten Wellen.

Reis. 2. Sinuswelle: Amplitude und Phase.
Wenn der Umfang gleich der Wellenlänge bei einer bestimmten Frequenz (Abstand von A nach E) ist, dann zeigt die radiale Linie dieses Kreises beim Drehen einen Winkel, der dem Phasenwert der Sinuskurve an einem bestimmten Punkt entspricht

Reis. 3. Phasenabhängigkeit reflektierter Wellen.
Schallwellen unterschiedlicher Frequenz, die von einer Schallquelle mit gleicher Phase ausgesendet werden, erreichen nach Durchlaufen der gleichen Distanz die Oberfläche mit unterschiedlicher Phase

Eine Schallwelle kann sich um Hindernisse herumbiegen, wenn ihre Länge größer ist als die Abmessungen des Hindernisses. Dieses Phänomen heißt Beugung. Die Beugung macht sich besonders bei niederfrequenten Schwingungen mit einer signifikanten Wellenlänge bemerkbar.

Wenn zwei Schallwellen die gleiche Frequenz haben, dann interagieren sie miteinander. Der Prozess der Interaktion wird als Interferenz bezeichnet. Wenn die gleichphasigen (gleichphasigen) Schwingungen interagieren, wird die Schallwelle verstärkt. Bei Wechselwirkung gegenphasiger Schwingungen schwächt sich die resultierende Schallwelle ab (Abb. 4). Schallwellen, deren Frequenzen sich deutlich voneinander unterscheiden, interagieren nicht miteinander.

Reis. 4. Wechselwirkung von Schwingungen in Phase (a) und in Gegenphase (b):
1, 2 - wechselwirkende Schwingungen, 3 - resultierende Schwingungen

Schallschwingungen können gedämpft und ungedämpft werden. Die Amplitude gedämpfter Schwingungen nimmt allmählich ab. Ein Beispiel für gedämpfte Schwingungen ist der Ton, der entsteht, wenn eine Saite einmal angeregt oder ein Gong angeschlagen wird. Ursache für die Dämpfung der Schwingungen einer Saite ist die Reibung der Saite an der Luft, sowie die Reibung zwischen den Partikeln der schwingenden Saite. Dauerschwingungen können entstehen, wenn Reibungsverluste durch Energiezufuhr von außen kompensiert werden. Ein Beispiel für ungedämpfte Schwingungen sind die Schwingungen des Bechers einer Schulglocke. Während der Power-Knopf gedrückt wird, gibt es ungedämpfte Vibrationen im Gespräch. Nach Beendigung der Energiezufuhr zur Glocke klingen die Schwingungen ab.

Die Schallwelle breitet sich von ihrer Quelle im Raum aus, überträgt Energie, dehnt sich aus, bis sie die Grenzflächen dieses Raums erreicht: Wände, Boden, Decke usw. Die Ausbreitung von Schallwellen geht mit einer Abnahme ihrer Intensität einher. Dies ist auf den Verlust von Schallenergie zurückzuführen, um die Reibung zwischen Luftpartikeln zu überwinden. Darüber hinaus breitet sich die Welle von der Quelle in alle Richtungen aus und überdeckt einen immer größeren Bereich des Raums, was zu einer Abnahme der Menge an Schallenergie pro Flächeneinheit führt, mit jeder Verdopplung des Abstands von der kugelförmigen Quelle, der Kraft der Vibrationen von Luftpartikeln sinkt um 6 dB (vierfache Leistung) (Abb. 5).

Reis. 5. Die Energie einer kugelförmigen Schallwelle verteilt sich auf eine immer größer werdende Fläche der Wellenfront, wodurch der Schalldruck mit jeder Verdopplung des Abstandes von der Quelle um 6 dB abnimmt

Die Begegnung mit einem Hindernis auf seinem Weg, ein Teil der Energie der Schallwelle geht vorbei durch die Wände Teil absorbiert innerhalb der Wände, und Teil reflektiert wieder ins Zimmer. Die Energie der reflektierten und absorbierten Schallwelle ist insgesamt gleich der Energie der einfallenden Schallwelle. In unterschiedlichem Maße sind fast immer alle drei Arten der Schallenergieverteilung vorhanden.
(Abb. 6).

Reis. 6. Reflexion und Absorption von Schallenergie

Die reflektierte Schallwelle, die einen Teil der Energie verloren hat, ändert ihre Richtung und breitet sich aus, bis sie andere Oberflächen des Raums erreicht, von denen sie erneut reflektiert wird, wobei sie etwas mehr Energie verliert usw. Dies wird fortgesetzt, bis die Energie der Schallwelle schließlich verblasst.

Die Reflexion einer Schallwelle erfolgt nach den Gesetzen der geometrischen Optik. Materialien mit hoher Dichte (Beton, Metall usw.) reflektieren den Schall gut. Die Absorption von Schallwellen hat mehrere Gründe. Die Schallwelle verbraucht ihre Energie für Schwingungen des Hindernisses selbst und für Luftschwingungen in den Poren der Oberflächenschicht des Hindernisses. Daraus folgt, dass poröse Materialien (Filz, Schaumgummi etc.) Schall stark absorbieren. In einem mit Zuschauern gefüllten Raum ist die Schallabsorption größer als in einem leeren. Der Reflexions- und Absorptionsgrad von Schall durch einen Stoff wird durch die Reflexions- und Absorptionskoeffizienten charakterisiert. Diese Koeffizienten können von null bis eins reichen. Ein Koeffizient gleich eins zeigt eine ideale Schallreflexion oder -absorption an.

Befindet sich die Schallquelle im Raum, erhält der Zuhörer nicht nur direkte Schallenergie, sondern auch von verschiedenen Oberflächen reflektierte Schallenergie. Die Lautstärke in einem Raum hängt von der Leistung der Schallquelle und der Menge an schallabsorbierendem Material ab. Je mehr schallabsorbierendes Material im Raum platziert wird, desto geringer ist die Lautstärke.

Nach dem Abschalten der Schallquelle aufgrund von Reflexionen der Schallenergie von verschiedenen Oberflächen existiert für einige Zeit ein Schallfeld. Der Prozess der allmählichen Schalldämpfung in geschlossenen Räumen nach dem Abschalten der Quelle wird als bezeichnet Hall. Die Dauer des Nachhalls wird durch die sog. Nachhallzeit, d.h. die Zeit, während der die Schallintensität um das 10 6 -fache und ihr Pegel um 60 dB abnimmt . Erreicht beispielsweise ein Orchester in einem Konzertsaal einen Pegel von 100 dB bei etwa 40 dB Hintergrundgeräusch, dann werden die Schlussakkorde des Orchesters bei einem Pegelabfall von etwa 60 dB verrauscht. Die Nachhallzeit ist der wichtigste Faktor bei der Bestimmung der akustischen Qualität eines Raumes. Sie ist umso größer, je größer das Raumvolumen und je geringer die Absorption an den Begrenzungsflächen ist.

Die Höhe der Nachhallzeit beeinflusst den Grad der Sprachverständlichkeit und die Klangqualität der Musik. Wenn die Nachhallzeit zu lang ist, wird Sprache undeutlich. Wenn die Nachhallzeit zu kurz ist, ist Sprache verständlich, aber die Musik wird unnatürlich. Die optimale Nachhallzeit liegt je nach Raumlautstärke bei ca. 1–2 s.

Grundlegende Eigenschaften des Klangs.

Schallgeschwindigkeit in Luft beträgt 332,5 m/s bei 0°C. Bei Raumtemperatur (20°C) beträgt die Schallgeschwindigkeit etwa 340 m/s. Die Schallgeschwindigkeit wird durch das Symbol " mit ».

Frequenz. Die vom menschlichen Höranalysator wahrgenommenen Töne bilden einen Bereich von Tonfrequenzen. Es ist allgemein anerkannt, dass dieser Bereich auf Frequenzen von 16 bis 20.000 Hz begrenzt ist. Diese Grenzen sind sehr bedingt, was mit den individuellen Eigenschaften des Gehörs der Menschen, altersbedingten Veränderungen der Empfindlichkeit des Höranalysators und der Methode zur Aufzeichnung von Hörempfindungen zusammenhängt. Eine Person kann eine Frequenzänderung von 0,3 % bei einer Frequenz von etwa 1 kHz unterscheiden.

Das physikalische Konzept des Schalls umfasst sowohl hörbare als auch nicht hörbare Schwingungsfrequenzen. Schallwellen mit einer Frequenz unter 16 Hz werden üblicherweise als Infraschall bezeichnet, über 20 kHz - Ultraschall. . Der Bereich der Infraschallfrequenzen von unten ist praktisch unbegrenzt - in der Natur treten Infraschallschwingungen mit einer Frequenz von Zehntel und Hundertstel Hz auf .

Der Tonbereich wird herkömmlicherweise in mehrere engere Bereiche unterteilt (Tabelle 1).

Tabelle 1

Der Tonfrequenzbereich ist bedingt in Teilbereiche unterteilt

Schallintensität(W / m 2) wird durch die Energiemenge bestimmt, die eine Welle pro Zeiteinheit durch eine Flächeneinheit senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Welle transportiert. Das menschliche Ohr nimmt Geräusche in einem sehr breiten Intensitätsbereich wahr, von den leisesten hörbaren Geräuschen bis zu den lautesten, wie sie beispielsweise vom Triebwerk eines Düsenflugzeugs erzeugt werden.

Die minimale Schallintensität, bei der eine Hörempfindung auftritt, wird als Hörschwelle bezeichnet. Sie hängt von der Frequenz des Schalls ab (Abb. 7). Das menschliche Ohr hat im Frequenzbereich von 1 bis 5 kHz jeweils die höchste Schallempfindlichkeit und die Hörschwelle hat hier den niedrigsten Wert von 10 -12 W/m 2 . Dieser Wert wird als Nullpegel der Hörbarkeit angenommen. Unter der Einwirkung von Geräuschen und anderen Schallreizen steigt die Hörschwelle für einen bestimmten Ton (Tonmaskierung ist ein physiologisches Phänomen, das darin besteht, dass bei gleichzeitiger Wahrnehmung von zwei oder mehr Tönen unterschiedlicher Lautstärke leisere Töne aufhören hörbar sein), und der erhöhte Wert bleibt einige Zeit nach Beendigung des Störfaktors bestehen und kehrt dann allmählich auf seinen ursprünglichen Wert zurück. Bei verschiedenen Personen und bei denselben Personen zu verschiedenen Zeiten kann die Hörschwelle je nach Alter, physiologischem Zustand und Fitness variieren.

Reis. 7. Frequenzabhängigkeit der Standardhörschwelle
sinusförmiges Signal

Laute Geräusche verursachen ein drückendes Schmerzgefühl in den Ohren. Die minimale Schallintensität, bei der ein Druckschmerz in den Ohren empfunden wird (~ 10 W / m 2), wird als Schmerzschwelle bezeichnet. Neben der auditiven Wahrnehmungsschwelle hängt die Schmerzschwelle von der Frequenz der Schallschwingungen ab. Geräusche, die sich der Schmerzgrenze nähern, wirken sich nachteilig auf das Gehör aus.

Ein normales Schallempfinden ist möglich, wenn die Schallintensität zwischen der Hörschwelle und der Schmerzschwelle liegt.

Es ist praktisch, den Ton nach Pegel zu bewerten ( L) Intensität (Schalldruck), berechnet nach der Formel:

wo J 0 - Hörschwelle, J- Schallintensität (Tabelle 2).

Tabelle 2

Eigenschaften von Schall in Bezug auf die Intensität und seine Bewertung in Bezug auf die Intensität in Bezug auf die Hörwahrnehmungsschwelle

Klangcharakteristik	Intensität (W/m2)	Intensitätspegel relativ zur Hörschwelle (dB)
Hörschwelle	10 -12
Herztöne, die durch ein Stethoskop erzeugt werden	10 -11
Flüstern	10 -10 –10 -9	20–30
Sprachgeräusche während eines ruhigen Gesprächs	10 -7 –10 -6	50–60
Lärm im Zusammenhang mit starkem Verkehr	10 -5 –10 -4	70–80
Lärm, der von einem Rockkonzert erzeugt wird	10 -3 –10 -2	90–100
Lärm in der Nähe eines laufenden Flugzeugtriebwerks	0,1–1,0	110–120
Schmerzgrenze

Unser Hörgerät ist in der Lage, einen enormen Dynamikbereich zu bewältigen. Luftdruckänderungen, die durch die leisesten der wahrgenommenen Geräusche verursacht werden, liegen in der Größenordnung von 2 × 10 –5 Pa. Gleichzeitig liegt der Schalldruck mit einem Pegel nahe der Schmerzgrenze für unsere Ohren bei etwa 20 Pa. Dadurch beträgt das Verhältnis zwischen den leisesten und lautesten Geräuschen, die unser Hörgerät wahrnehmen kann, 1:1.000.000. Es ist ziemlich unbequem, solche unterschiedlichen Pegelsignale auf einer linearen Skala zu messen.

Um einen so großen Dynamikbereich zu komprimieren, wurde das Konzept „Bel“ eingeführt. Bel ist der einfache Logarithmus des Verhältnisses zweier Potenzen; und ein Dezibel entspricht einem Zehntel eines Bela.

Um den Schalldruck in Dezibel auszudrücken, muss der Druck (in Pascal) quadriert und durch das Quadrat des Referenzdrucks dividiert werden. Der Einfachheit halber erfolgt das Quadrieren der beiden Drücke außerhalb des Logarithmus (der eine Eigenschaft von Logarithmen ist).

Um den Schalldruck in Dezibel umzurechnen, wird die folgende Formel verwendet:

wobei: P der für uns interessierende Schalldruck ist; P 0 - Anfangsdruck.

Nimmt man als Referenzdruck 2 × 10 -5 Pa, so nennt man den Schalldruck, ausgedrückt in Dezibel, Schalldruckpegel (SPL - von engl. sound pressure level). Also Schalldruck gleich 3 Pa, entspricht einem Schalldruckpegel von 103,5 dB, also:

Der obige akustische Dynamikbereich kann in Dezibel als die folgenden Schalldruckpegel ausgedrückt werden: von 0 dB für die leisesten Geräusche, 120 dB für Schmerzschwellengeräusche, bis zu 180 dB für die lautesten Geräusche. Bei 140 dB treten starke Schmerzen auf, bei 150 dB treten Schäden an den Ohren auf.

Lautstärke, ein Wert, der die Hörempfindung für einen bestimmten Ton charakterisiert. Die Lautstärke des Schalls hängt in komplexer Weise davon ab Schalldruck(oder Schallintensität), Frequenz und Form der Schwingungen. Bei konstanter Frequenz und Schwingungsform nimmt die Lautstärke mit zunehmendem Schalldruck zu (Abb. 8.). Die Lautstärke eines Tons einer bestimmten Frequenz wird abgeschätzt, indem man ihn mit der Lautstärke eines einfachen Tons mit einer Frequenz von 1000 Hz vergleicht. Der Schalldruckpegel (in dB) eines reinen Tons mit einer Frequenz von 1000 Hz, der (nach Gehör) so laut ist wie der zu messende Schall, wird als Lautstärkepegel dieses Schalls (in Hintergründe) (Abb. 8).

Reis. 8. Kurven gleicher Lautstärke - die Abhängigkeit des Schalldruckpegels (in dB) von der Frequenz bei einer bestimmten Lautstärke (in Phon).

Klangspektrum.

Die Art der Schallwahrnehmung durch die Hörorgane hängt von seinem Frequenzspektrum ab.

Geräusche haben ein kontinuierliches Spektrum, d.h. die darin enthaltenen Frequenzen der einfachen Sinusschwingungen bilden eine kontinuierliche Wertereihe, die ein bestimmtes Intervall vollständig ausfüllt.

Musikalische (tonale) Klänge haben ein Linienspektrum von Frequenzen. Die Frequenzen der darin enthaltenen einfachen harmonischen Schwingungen bilden eine Reihe diskreter Werte.

Jede harmonische Schwingung wird Ton (einfacher Ton) genannt. Die Tonhöhe hängt von der Frequenz ab: Je höher die Frequenz, desto höher der Ton. Die Tonhöhe eines Tons wird durch seine Frequenz bestimmt. Eine sanfte Änderung der Frequenz von Schallschwingungen von 16 bis 20.000 Hz wird zunächst als niederfrequentes Summen wahrgenommen, dann als Pfeifen, das sich allmählich in ein Quietschen verwandelt.

Der Hauptton eines komplexen musikalischen Klangs ist der Ton, der der niedrigsten Frequenz in seinem Spektrum entspricht. Die Töne, die den restlichen Frequenzen im Spektrum entsprechen, werden Obertöne genannt. Wenn die Frequenzen der Obertöne Vielfache der Frequenz f o des Haupttons sind, dann nennt man die Obertöne harmonisch, und der Grundton mit einer Frequenz f o heißt die erste Harmonische, der Oberton mit der nächsthöheren Frequenz 2f o ist die zweite harmonisch usw.

Musikalische Klänge mit gleichem Grundton können sich in der Klangfarbe unterscheiden. Die Klangfarbe wird durch die Zusammensetzung der Obertöne bestimmt - ihre Frequenzen und Amplituden sowie die Art der Amplitudenzunahme am Anfang des Tons und ihrer Abnahme am Ende des Tons.

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