sidusettevõtte materjal

Sissejuhatus

Üks viiest inimesele kättesaadavast meelest on kuulmine. Me kasutame seda ümbritseva maailma kuulamiseks.

Enamikul meist on helisid, mida mäletame lapsepõlvest. Mõne jaoks on selleks sugulaste-sõprade hääled või vanaema maja puitpõrandalaudade kriuksumine või ehk rongirataste kohin raudteel, mis lähedal oli. Igaühel on oma.

Mida tunned, kui kuuled või mäletad lapsepõlvest tuttavaid helisid? Rõõm, nostalgia, kurbus, soojus? Heli suudab edasi anda emotsioone, meeleolu, julgustada tegutsema või, vastupidi, rahustada ja lõdvestada.

Lisaks kasutatakse heli erinevates inimelu valdkondades – meditsiinis, materjalide töötlemisel, süvamere uurimisel ja paljudes, paljudes teistes.

Samas on füüsika seisukohalt tegemist lihtsalt loodusnähtusega - elastse keskkonna vibratsiooniga, mis tähendab, et nagu igal loodusnähtuseks, on ka helil omadused, millest osa saab mõõta, teisi saab ainult mõõta. kuulnud.

Muusikatehnikat valides, arvustusi ja kirjeldusi lugedes puutume sageli kokku suure hulga samade tunnuste ja terminitega, mida autorid ilma asjakohaste täpsustuste ja selgitusteta kasutavad. Ja kui mõned neist on kõigile selged ja ilmsed, siis teised ei kanna ettevalmistamata inimese jaoks mingit tähendust. Seetõttu otsustasime teile nendest esmapilgul arusaamatutest ja keerukatest sõnadest lihtsate sõnadega rääkida.

Kui mäletate oma tutvust kaasaskantava heliga, siis see sai alguse päris ammu ja see oli selline kassetimängija, mille vanemad mulle aastavahetuseks kinkisid.

Ta vahel näris teipi ja siis tuli see kirjaklambrite ja kange sõnaga lahti harutada. Ta neelas patareisid isuga, mida kadestaks Robin Bobbin Barabek (kes sõi nelikümmend inimest) ja seega ka minu, tol ajal tavalise koolipoisi väga kasinad säästud. Kuid kõik ebamugavused kahvatusid võrreldes peamise plussiga - mängija andis kirjeldamatu vabaduse ja rõõmu! Nii et ma "haigesin" heliga, mille saate kaasa võtta.

Siiski patustaksin tõe vastu, kui ütleksin, et sellest ajast peale olen alati olnud muusikast lahutamatu. Oli perioode, mil muusika jaoks polnud aega, kui prioriteet oli hoopis teine. Küll aga püüdsin kogu selle aja portatiivse heli maailmas toimuvaga kursis olla ja nii-öelda kätt pulsil hoida.

Nutitelefonide ilmumisel selgus, et need multimeediakombainid ei suuda mitte ainult helistada ja tohutul hulgal andmemahtusid töödelda, vaid, mis minu jaoks oli palju olulisem, salvestada ja mängida tohutul hulgal muusikat.

Esimest korda sattusin “telefoni” heli külge, kui kuulasin ühe muusikalise nutitelefoni heli, mis kasutas tol ajal kõige arenenumaid helitöötluskomponente (enne seda, tunnistan, ei võtnud ma nutitelefoni. tõsiselt muusika kuulamise seadmena). Tahtsin väga seda telefoni, aga ei saanud seda endale lubada. Samal ajal hakkasin jälgima selle firma mudelivalikut, mis minu silmis oli end sisse seadnud kvaliteetse heli tootjana, kuid selgus, et meie teed läksid pidevalt lahku. Sellest ajast alates on mul olnud mitmesuguseid muusikaseadmeid, kuid ma ei lakka otsimast tõeliselt muusikalist nutitelefoni, mis võiks õigustatult sellist nime kanda.

Omadused

Kõigi heliomaduste hulgas võib professionaal teid kohe uimastada tosina definitsiooni ja parameetriga, millele tema arvates peaksite kindlasti tähelepanu pöörama ja jumal hoidku, mõnda parameetrit ei võeta arvesse. - häda...

Ütlen kohe ära, et ma ei ole selle lähenemise pooldaja. Tavaliselt valime me ju varustust mitte “rahvusvaheliseks audiofiilide konkursiks”, vaid ikka oma lähedastele, hingele.

Me kõik oleme erinevad ja me kõik hindame helides midagi erinevat. Kellelegi meeldib heli "madalam", keegi on vastupidi puhas ja läbipaistev, kellegi jaoks on olulised teatud parameetrid ja kellegi jaoks täiesti erinevad. Kas kõik parameetrid on võrdselt olulised ja mis need on? Selgitame välja.

Kas olete kunagi kokku puutunud tõsiasjaga, et mõned kõrvaklapid mängivad teie telefonis nii, et peate seda tegema vaiksemalt, teised aga vastupidi, panevad heli täis keerama ja ikkagi ei piisa?

Kaasaskantava tehnoloogia puhul mängib vastupanu selles olulist rolli. Sageli saate selle parameetri väärtusest aru, kas teil on piisavalt helitugevust.

Vastupidavus

Seda mõõdetakse oomides (Ohm).

Georg Simon Ohm – saksa füüsik, tuletas ja eksperimentaalselt kinnitas seaduse, mis väljendab seost voolutugevuse, pinge ja takistuse vahel (tuntud kui Ohmi seadus).

Seda parameetrit nimetatakse ka impedantsiks.

Väärtus on peaaegu alati märgitud karbil või varustuse juhistes.

Arvatakse, et suure takistusega kõrvaklapid mängivad vaikselt ja madala takistusega kõrvaklapid valjult ning suure takistusega kõrvaklappide jaoks on vaja võimsamat heliallikat ning madala takistusega kõrvaklappide jaoks piisab nutitelefonist. Tihti võib kuulda ka väljendit – mitte iga mängija ei suuda neid kõrvaklappe "rookida".

Pidage meeles, et madala takistusega kõrvaklapid kõlavad samast allikast valjemini. Hoolimata asjaolust, et füüsika seisukohast pole see täiesti tõsi ja seal on nüansse, on tegelikult see kõige lihtsam viis selle parameetri väärtuse kirjeldamiseks.

Kaasaskantavate seadmete (kaasaskantavad mängijad, nutitelefonid) jaoks toodetakse kõige sagedamini kõrvaklappe, mille takistus on 32 oomi ja alla selle, kuid tuleb meeles pidada, et erinevat tüüpi kõrvaklappide puhul peetakse erinevat takistust madalaks. Nii et täissuuruses kõrvaklappide puhul peetakse takistust kuni 100 oomi madalaks ja üle 100 oomi suureks takistuseks. Kõrvasiseste kõrvaklappide (“pistikud” või kõrvaklapid) puhul loetakse takistusnäidik kuni 32 oomi madalaks, üle 32 oomi suureks takistuseks. Seetõttu pöörake kõrvaklappide valimisel tähelepanu mitte ainult takistuse väärtusele endale, vaid ka kõrvaklappide tüübile.

Tähtis: Mida suurem on kõrvaklappide takistus, seda selgem on heli ja seda kauem töötab mängija või nutitelefon taasesitusrežiimis, sest. suure takistusega kõrvaklapid võtavad vähem voolu, mis omakorda tähendab vähem signaali moonutusi.

AFC (sagedusreaktsioon)

Sageli võite konkreetse seadme, olgu selleks kõrvaklapid, kõlarid või auto subwoofer, arutamisel kuulda omadust - "pumbab / ei pumpa". Seda, kas seade näiteks “pumpab” või sobib pigem vokaalisõpradele, saad teada ilma kuulamata.

Selleks piisab selle sageduskarakteristiku leidmisest seadme kirjeldusest.

Graafik võimaldab mõista, kuidas seade muid sagedusi taasesitab. Samas, mida vähem langeb, seda täpsemalt suudab varustus originaalheli edasi anda, mis tähendab, et mida lähemal on heli originaalile.

Kui esimesel kolmandikul hääldatud “küüru” pole, pole kõrvaklapid väga “bassid” ja kui vastupidi, siis “pumpavad”, sama kehtib ka sageduskarakteristiku muude osade kohta.

Seega saame sageduskarakteristikut vaadates aru, milline tämbri/toonide tasakaal seadmel on. Ühest küljest võiks arvata, et sirgjoont peetakse ideaalseks tasakaaluks, aga kas see on nii?

Proovime üksikasjalikumalt mõista. Juhtus nii, et inimene kasutab suhtlemiseks peamiselt kesksagedusi (MF) ja suudab vastavalt sellele kõige paremini eristada seda konkreetset sagedusala. Kui teete seadme, millel on "täiuslik" tasakaal sirgjoone kujul, siis kardan, et teile ei meeldi sellistel seadmetel muusikat kuulata, kuna suure tõenäosusega ei kõla kõrged ja madalad sagedused nii hästi kui keskmised. Väljapääs on otsida oma tasakaalu, võttes arvesse kuulmise füsioloogilisi omadusi ja aparatuuri otstarvet. Üks tasakaal on häälel, teine ​​klassikalisel muusikal ja kolmas tantsumuusikal.

Ülaltoodud graafik näitab nende kõrvaklappide tasakaalu. Madalad ja kõrged sagedused on rohkem väljendunud, erinevalt keskmistest, mida on vähem, mis on tüüpiline enamikule toodetele. "Küüru" olemasolu madalatel sagedustel ei tähenda aga tingimata nende väga madalate sageduste kvaliteeti, kuna need võivad osutuda, kuigi suurtes kogustes, kuid halva kvaliteediga - pomisevad, sumisevad.

Lõpptulemust mõjutavad paljud parameetrid, alates sellest, kui hästi on arvutatud korpuse geomeetria ja lõpetades sellega, millistest materjalidest konstruktsioonielemendid on valmistatud, ja seda saate sageli teada ainult kõrvaklappe kuulates.

Selleks, et enne kuulamist umbes ette kujutada, kui kvaliteetne meie heli on, peaksite pärast sagedusreaktsiooni pöörama tähelepanu sellisele parameetrile nagu harmooniliste moonutuste koefitsient.

Harmooniline moonutus

Tegelikult on see peamine parameeter, mis määrab helikvaliteeti. Ainus küsimus on, mis on teie jaoks kvaliteet. Näiteks tuntud Beats by Dr. Dre sagedusel 1 kHz on harmooniliste kogumoonutustega peaaegu 1,5% (üle 1,0% peetakse üsna keskpäraseks). Samal ajal, kummalisel kombel, on need kõrvaklapid tarbijate seas populaarsed.

Seda parameetrit on soovitav teada iga konkreetse sagedusrühma jaoks, kuna kehtivad väärtused erinevad erinevate sageduste puhul. Näiteks madalate sageduste puhul võib vastuvõetavaks väärtuseks pidada 10%, kõrgete sageduste puhul aga mitte rohkem kui 1%.

Kõigile tootjatele ei meeldi seda parameetrit oma toodetele märkida, sest erinevalt samast mahust on seda üsna raske järgida. Seega, kui teie valitud seadmel on sarnane graafik ja näete selles väärtust mitte rohkem kui 0,5%, peaksite seda seadet lähemalt uurima - see on väga hea näitaja.

Teame juba, kuidas valida kõrvaklappe/kõlareid, mis teie seadmes valjemini mängivad. Aga kuidas sa tead, kui valjult nad mängivad?

Selle jaoks on parameeter, mida kuulsite tõenäoliselt rohkem kui üks kord. Ööklubid armastavad seda kasutada oma reklaammaterjalides, et näidata, kui vali see peol on. Seda parameetrit mõõdetakse detsibellides.

Tundlikkus (helitugevus, müratase)

Detsibell (dB), heli intensiivsuse ühik, on oma nime saanud Alexander Graham Belli järgi.

Alexander Graham Bell on Šoti päritolu teadlane, leiutaja ja ärimees, üks telefoninduse asutajatest, Bell Labsi (endine Bell Telephone Company) asutaja, mis määras USA telekommunikatsioonitööstuse kogu edasise arengu.

See parameeter on lahutamatult seotud takistusega. Taset 95–100 dB peetakse piisavaks (tegelikult on seda palju).

Näiteks helitugevusrekordi püstitas Kiss 15. juulil 2009 Ottawas toimunud kontserdil. Helitugevus oli 136 dB. Selle parameetri järgi edestas Kiss mitmeid kuulsaid konkurente, sealhulgas selliseid bände nagu The Who, Metallica ja Manowar.

Samas kuulub mitteametlik rekord Ameerika meeskonnale The Swans. Kinnitamata teadete kohaselt ulatus selle grupi mitmel kontserdil heli helitugevus 140 dB-ni.

Kui soovite seda rekordit korrata või ületada, pidage meeles, et valju heli võib pidada avaliku korra rikkumiseks – näiteks Moskva jaoks näevad standardid ette helitasemeks 30 dBA öösel ja 40 dBA päeval. ja maksimaalselt 45 dBA öösel, 55 dBA päeval .

Ja kui helitugevus on enam-vähem selge, siis pole järgmist parameetrit nii lihtne mõista ja jälgida kui eelmisi. See puudutab dünaamilist ulatust.

Dünaamiline ulatus

See on sisuliselt erinevus kõige valjemate ja vaiksemate helide vahel ilma kärpimiseta (overdrive).

Igaüks, kes on kunagi kaasaegses kinos käinud, on ise kogenud, milline on lai dünaamiline ulatus. See on sama parameeter, tänu millele kuulete näiteks lasu häält kogu oma hiilguses ja katusel kükitava snaipri saabaste kahinat, mida see lask tulistas.

Teie seadmete suurem ulatus tähendab rohkem helisid, mida teie seade suudab kadudeta edastada.

Samas selgub, et ei piisa võimalikult laia dünaamilise ulatuse edasiandmisest, tuleb hakkama saada nii, et iga sagedus poleks lihtsalt kuuldav, vaid kvaliteetselt kuuldav. Selle eest vastutab üks neist parameetritest, mida peaaegu kõik saavad teda huvitaval seadmel kvaliteetset salvestist kuulates hõlpsasti hinnata. See puudutab detaile.

Detailides

See on seadmete võime jagada heli sagedusteks - madal, keskmine, kõrge (LF, MF, HF).

Sellest parameetrist sõltub see, kui selgelt üksikuid instrumente kuuldakse, kui üksikasjalik on muusika, kas see muutub lihtsalt helide pundiks.

Kuid isegi parimate detailidega võivad erinevad seadmed tekitada väga erinevaid kuulamiskogemusi.

Oleneb seadmete oskustest. heliallikate lokaliseerimine.

Muusikatehnoloogia ülevaadetes on see parameeter sageli jagatud kaheks komponendiks - stereopanoraam ja sügavus.

stereo panoraam

Ülevaadetes kirjeldatakse seda parameetrit tavaliselt laiana või kitsana. Vaatame, mis see on.

Nime järgi on selge, et räägime millegi laiusest, aga milleks?

Kujutage ette, et istud (seiste) oma lemmikbändi või -artisti kontserdil. Ja teie ees laval on pillid kindlas järjekorras paigutatud. Mõned asuvad keskusele lähemal, teised kaugemal.

Esindatud? Las nad hakkavad mängima.

Nüüd sulgege silmad ja proovige teha vahet, kus see või teine ​​tööriist asub. Ma arvan, et saate sellega hõlpsalt hakkama.

Ja kui tööriistad üksteise järel ühes reas teie ette asetatakse?

Viime olukorra absurdsuseni ja liigutame tööriistu üksteise lähedale. Ja ... paneme trompetisti klaverile.

Kas arvate, et see heli meeldib teile? Kas saate aru, milline tööriist on milline?

Viimast kahte võimalust saab kõige sagedamini kuulda madala kvaliteediga seadmetes, mille tootjat ei huvita, millist heli tema toode toodab (nagu praktika näitab, pole hind üldse näitaja).

Kvaliteetsed kõrvaklapid, kõlarid, muusikasüsteemid peaksid suutma luua teie peas õige stereopanoraami. Tänu sellele on hea aparatuuri kaudu muusikat kuulates kuulda, kus iga pill asub.

Kuid isegi kui seadmed suudavad luua suurepärase stereopanoraami, tundub selline heli endiselt ebaloomulik, tasane, kuna elus tajume heli mitte ainult horisontaaltasandil. Seetõttu pole vähem oluline selline parameeter nagu heli sügavus.

heli sügavus

Lähme tagasi oma väljamõeldud kontserdi juurde. Liigutame pianisti ja viiuldaja pisut sügavamale meie lavale ning paneme kitarristi ja saksofonisti veidi ettepoole. Vokalist võtab kõigi pillide ees oma õige koha sisse.

Kas olete seda oma muusikaseadmetes kuulnud?

Õnnitleme, teie seade suudab kujuteldavate heliallikate panoraampildi sünteesi kaudu luua ruumilise heli efekti. Ja kui see on lihtsam, siis on teie seadmetel hea heli lokaliseerimine.

Kui me ei räägi kõrvaklappidest, siis see probleem lahendatakse üsna lihtsalt - kasutatakse mitut emitterit, mis on paigutatud ümber, mis võimaldab teil heliallikaid eraldada. Kui me räägime teie kõrvaklappidest ja saate seda neis kuulda, siis õnnitleme teist korda, teil on selles parameetris väga head kõrvaklapid.

Teie seadmed on laia dünaamilise ulatusega, hästi tasakaalustatud ja hästi lokaliseerivad heli, kuid kas see on valmis teravateks helimuutusteks ning impulsside kiireks tõusuks ja languseks?

Kuidas tal rünnak läheb?

Rünnak

Nime järgi on teoreetiliselt selge, et see on midagi kiiret ja vältimatut, nagu Katjuša aku löök.

Aga kui tõsiselt rääkida, siis Vikipeedia ütleb meile selle kohta järgmist: Helirünnak – heli tekitamise algimpulss, mis on vajalik helide tekkeks muusikainstrumendi mängimisel või vokaalpartiide laulmisel; mõned nüansikarakteristikud erinevate heliloome meetodite, esituslöökide, artikulatsiooni ja fraseerimise kohta.

Kui proovite seda arusaadavasse keelde tõlkida, on see heli amplituudi suurenemise kiirus kuni etteantud väärtuse saavutamiseni. Ja kui see on veelgi selgem - kui teie varustusel on halb rünnak, siis kõlavad heledad kompositsioonid kitarride, elavate trummide ja kiirete helimuutustega puuvillaselt ja kurdina, mis tähendab, et jätke hüvasti hea hard rocki ja muu sarnasega ...

Muuhulgas võib artiklites sageli leida sellist terminit nagu sibilants.

Sibilantsud

Sõna otseses mõttes - vilistavad helid. Kaashäälikud, mille hääldamisel liigub õhuvool kiiresti hammaste vahele.

Mäletate seda sõpra Disney multikast Robin Hoodist?

Tema kõnes on palju siblimist. Ja kui su varustus ka vilistab ja susiseb, siis paraku pole see kuigi hea heli.

Märkus: muide, Robin Hood ise sellest multikast on kahtlaselt sarnane hiljuti ilmunud Disney multikas Zootopia Rebasega. Disney, sa kordad ennast :)

Liiv

Veel üks subjektiivne parameeter, mida ei saa mõõta. Ja sa saad ainult kuulda.

Oma olemuselt on see sibilantidele lähedane, see väljendub selles, et suure helitugevuse korral hakkavad ülekoormuse ajal kõrged sagedused lagunema ja ilmneb liiva valamise efekt, mõnikord ka kõrgsageduslik ragin. Heli muutub kuidagi konarlikuks ja samas lõdvaks. Mida varem see juhtub, seda hullem ja vastupidi.

Proovige kodus, mõne sentimeetri kõrguselt, valage aeglaselt peotäis granuleeritud suhkrut panni metallkaanele. Kas sa kuulsid? Siin, see on see.

Otsige heli, mis ei sisalda liiva.

sagedusvahemik

Viimane kohene heliparameeter, mida tahaksin arvesse võtta, on sagedusvahemik.

Seda mõõdetakse hertsides (Hz).

Heinrich Rudolf Hertzi peamiseks saavutuseks on James Maxwelli valguse elektromagnetilise teooria eksperimentaalne kinnitus. Hertz tõestas elektromagnetlainete olemasolu. Alates 1933. aastast kannab sageduse mõõtühik, mis kuulub rahvusvahelisse meetermõõdustiku ühikute süsteemi SI, Hertzi nime.

See on parameeter, mille leiate 99% tõenäosusega peaaegu iga muusikatehnika kirjeldusest. Miks ma selle hilisemaks jätsin?

Alustada tuleks sellest, et inimene kuuleb helisid, mis on teatud sagedusvahemikus, nimelt 20 Hz kuni 20 000 Hz. Kõik, mis ületab selle väärtuse, on ultraheli. Kõik allpool on infraheli. Need on inimkuuljatele kättesaamatud, kuid meie väiksematele vendadele kättesaadavad. See on meile tuttav füüsika ja bioloogia koolikursustest.

Tegelikult on enamiku inimeste jaoks tegelik kuulmisulatus palju tagasihoidlikum, pealegi on naiste puhul kuulmisulatus nihutatud mehega võrreldes ülespoole, nii et mehed eristavad paremini madalaid sagedusi, naised aga kõrgeid.

Miks märgivad tootjad oma toodetele valiku, mis ületab meie arusaama? Võib-olla on see lihtsalt turundus?

Jah ja ei. Inimene mitte ainult ei kuule, vaid ka tunneb, tunneb heli.

Kas olete kunagi seisnud mängimas suure kõlari või subwooferi läheduses? Pidage meeles oma tundeid. Heli ei ole ainult kuulda, seda tunnetab ka kogu keha, selles on survet, jõudu. Seega, mida suurem on teie seadmel näidatud ulatus, seda parem.

Siiski ei tasu seda indikaatorit liigselt tähtsustada – harva näeb seadmeid, mille sagedusvahemik on juba inimese taju piirid.

lisaomadused

Kõik ülaltoodud omadused on otseselt seotud taasesitatava heli kvaliteediga. Lõpptulemust ja seega ka vaatamise/kuulamise naudingut mõjutab aga ka lähtefaili kvaliteet ja kasutatud heliallikas.

Vormingud

See teave on kõigil huulil ja enamik teab sellest juba, kuid igaks juhuks tuletame meelde.

Kokku on helifailivormingutel kolm peamist rühma:

• tihendamata helivormingud, nagu WAV, AIFF
• kadudeta helivormingud (APE, FLAC)
• kadudega helivormingud (MP3, Ogg)

Soovitame selle kohta rohkem lugeda, viidates Wikipediale.

Märgime ise, et kui teil on professionaalsed või poolprofessionaalsed seadmed, on otstarbekas kasutada APE- ja FLAC-vorminguid. Muudel juhtudel piisab tavaliselt MP3-vormingu võimalustest, mis on tihendatud kvaliteetsest allikast, mille bitikiirus on 256 kbps või rohkem (mida suurem bitikiirus, seda väiksem on heli tihendamise kadu). See on aga rohkem maitse, kuulmise ja individuaalsete eelistuste küsimus.

Allikas

Sama oluline on heliallika kvaliteet.

Kuna me rääkisime algselt nutitelefonide muusikast, siis kaalume seda konkreetset võimalust.

Mitte nii kaua aega tagasi oli heli analoog. Mäletate rulle, kassette? See on analoogheli.

Ja kõrvaklappides kuulete analoogheli, mis on läbinud kaks konversioonietappi. Esiteks teisendati see analoogist digitaalseks ja seejärel teisendati tagasi analoogiks, enne kui see sisestati kõrvaklappidesse / kõlaritesse. Ja millise kvaliteediga see konversioon oli, sõltub lõpuks tulemus - helikvaliteet.

Nutitelefonis vastutab selle protsessi eest DAC - digitaal-analoogmuundur.

Mida parem on DAC, seda paremat heli kuulete. Ja vastupidi. Kui seadmes olev DAC on kesine, siis olgu su kõlarid või kõrvaklapid mis tahes, võid kõrge helikvaliteedi unustada.

Kõik nutitelefonid võib jagada kahte põhikategooriasse:

1. Spetsiaalse DAC-iga nutitelefonid
2. Sisseehitatud DAC-iga nutitelefonid

Hetkel tegeleb suur hulk tootjaid nutitelefonidele mõeldud DAC-ide tootmisega. Saate otsustada, mida valida, kasutades otsingut ja lugedes konkreetse seadme kirjeldust. Kuid ärge unustage, et sisseehitatud DAC-iga nutitelefonide ja spetsiaalse DAC-iga nutitelefonide hulgas on väga hea heliga ja mitte eriti hea heliga näidiseid, kuna operatsioonisüsteemi, püsivara versiooni ja rakenduse optimeerimine mis mängivad olulist rolli. Lisaks on olemas tarkvara tuuma heli modifikatsioonid, mis parandavad lõplikku helikvaliteeti. Ja kui ettevõttes teevad insenerid ja programmeerijad ühte asja ja teevad seda asjatundlikult, siis on tulemus tähelepanuväärne.

Siiski on oluline teada, et kahe seadme, millest ühel on hea sisseehitatud DAC ja teisel on hea spetsiaalne DAC, omavahelistes võrdlustes võidab alati viimane.

Järeldus

Heli on ammendamatu teema.

Loodan, et tänu sellele materjalile on muusikaarvustustes ja tekstides palju sinu jaoks selgemaks ja lihtsamaks muutunud ning senitundmatu terminoloogia on saanud lisatähenduse ja tähenduse, sest teades on kõik lihtne.

Meie heliteemalise haridusprogrammi mõlemad osad on kirjutatud Meizu toel. Tavapäraste kiitvate seadmete asemel otsustasime teha teile kasulikke ja huvitavaid artikleid ning pöörata tähelepanu taasesitusallika tähtsusele kvaliteetse heli saamisel.

Miks seda Meizu jaoks vaja on? Hiljuti algas uue muusikalilipulaeva Meizu Pro 6 Plus eeltellimine, mistõttu on ettevõtte jaoks oluline, et tavakasutaja oleks teadlik kvaliteetse heli nüanssidest ja taasesitusallika võtmerollist. Muide, tehes tasulise ettetellimuse enne aasta lõppu, saate nutitelefonile kingituseks Meizu HD50 peakomplekti.

Oleme teile koostanud ka muusikalise viktoriini koos üksikasjalike kommentaaridega iga küsimuse kohta, soovitame kätt proovida:

18. veebruar 2016

Koduse meelelahutuse maailm on üsna kirju ja võib hõlmata järgmist: filmi vaatamine heas kodukinosüsteemis; lõbus ja sõltuvust tekitav mäng või muusika kuulamine. Reeglina leiab igaüks selles vallas midagi oma või kombineerib kõike korraga. Kuid olenemata sellest, millised on inimese eesmärgid oma vaba aja korraldamisel ja ükskõik millisesse äärmusse ta kaldub, ühendab kõiki neid lülisid kindlalt üks lihtne ja arusaadav sõna - "heli". Tõepoolest, kõigil neil juhtudel juhib meid heliriba käepide. Kuid see küsimus pole nii lihtne ja triviaalne, eriti juhtudel, kui on soov saavutada ruumis või muudes tingimustes kvaliteetne heli. Selleks ei pea alati ostma kalleid hi-fi või hi-end komponente (kuigi sellest on palju kasu), vaid piisab heast füüsikateooria tundmisest, mis võib enamiku kõigi jaoks ettetulevatest probleemidest kõrvaldada kes soovib saada kvaliteetset häälnäitlemist.

Järgmisena käsitletakse heliteooriat ja akustikat füüsika seisukohalt. Sel juhul püüan teha selle võimalikult ligipääsetavaks iga inimese jaoks, kes võib-olla pole kaugeltki füüsikaseaduste või valemite tundmisest, kuid unistab sellegipoolest kirglikult täiusliku akustilise heli loomise unistuse elluviimisest. süsteem. Ma ei väida, et kodus (või näiteks autos) heade tulemuste saavutamiseks on vaja neid teooriaid põhjalikult tunda, kuid põhitõdede mõistmine väldib paljusid rumalaid ja absurdseid vigu ning võimaldab süsteemist maksimaalse heliefekti saavutamiseks mis tahes tasemel.

Üldine heliteooria ja muusikaterminoloogia

Mis on heli? See on tunne, mida kuulmisorgan tajub. "kõrv"(nähtus ise eksisteerib isegi ilma "kõrva" protsessis osalemiseta, kuid nii on seda lihtsam mõista), mis tekib siis, kui kuulmekile on helilaine poolt erutatud. Kõrv toimib sel juhul erineva sagedusega helilainete "vastuvõtjana".
Helilaine Tegelikult on see mitme sagedusega keskkonna (tavalistes tingimustes enamasti õhukeskkonna) tihendite ja heidete järjestikune seeria. Helilainete olemus on võnkuv, mida põhjustab ja tekitab mis tahes kehade vibratsioon. Klassikalise helilaine tekkimine ja levimine on võimalik kolmes elastses keskkonnas: gaasilises, vedelas ja tahkes. Kui helilaine tekib ühes seda tüüpi ruumis, tekivad vältimatult mõned muutused keskkonnas endas, näiteks õhu tiheduse või rõhu muutus, õhumasside osakeste liikumine jne.

Kuna helilainel on võnkuv iseloom, on sellel selline omadus nagu sagedus. Sagedus mõõdetuna hertsides (saksa füüsiku Heinrich Rudolf Hertzi auks) ja tähistab ühe sekundiga võnkete arvu ajavahemikul. Need. näiteks sagedus 20 Hz tähendab 20 võnketsüklit ühes sekundis. Selle kõrguse subjektiivne mõiste sõltub ka heli sagedusest. Mida rohkem helivibratsioone sekundis tehakse, seda "kõrgem" heli tundub. Helilainel on ka teine ​​oluline omadus, millel on ka nimi – lainepikkus. Lainepikkus Tavapäraselt arvestatakse vahemaad, mille teatud sagedusega heli läbib ajavahemikus, mis võrdub ühe sekundiga. Näiteks inimese kuuldava vahemiku madalaima heli lainepikkus sagedusel 20 Hz on 16,5 meetrit, kõrgeima heli lainepikkus sagedusel 20 000 Hz on aga 1,7 sentimeetrit.

Inimese kõrv on konstrueeritud nii, et see suudab tajuda laineid ainult piiratud vahemikus, umbes 20 Hz - 20 000 Hz (olenevalt konkreetse inimese omadustest, keegi kuuleb natuke rohkem, keegi vähem) . Seega ei tähenda see, et nendest sagedustest madalamad või kõrgemad helid ei eksisteeriks, neid lihtsalt ei taju inimkõrv, väljudes kuulmisvahemikust. Heli, mis ületab kuuldava ulatuse, nimetatakse ultraheli, kutsutakse helivahemikku allapoole jäävat heli infraheli. Mõned loomad on võimelised tajuma ultra- ja infraheli, mõned kasutavad seda vahemikku isegi ruumis orienteerumiseks (nahkhiired, delfiinid). Kui heli läbib keskkonda, mis inimese kuulmisorganiga otseselt kokku ei puutu, siis võib selline heli jääda kuulmata või olla hiljem tugevasti nõrgenenud.

Heli muusikalises terminoloogias on sellised olulised nimetused nagu heli oktav, toon ja ülemtoon. Oktav tähendab intervalli, milles helide sageduste suhe on 1:2. Oktav on tavaliselt väga kuuldav, samas kui selle intervalli helid võivad üksteisega väga sarnased olla. Oktaaviks võib nimetada ka heli, mis teeb samal ajavahemikul kaks korda rohkem vibratsioone kui teine ​​heli. Näiteks 800 Hz sagedus pole midagi muud kui 400 Hz kõrgem oktaav ja sagedus 400 Hz on omakorda järgmine heli oktaav sagedusega 200 Hz. Oktaav koosneb toonidest ja ülemtoonidest. Ühe sagedusega harmoonilise helilaine muutuvaid võnkeid tajub inimkõrv kui muusikaline toon. Kõrgsageduslikke vibratsioone saab tõlgendada kõrgete helidena, madala sagedusega vibratsiooni madalate helidena. Inimkõrv suudab selgelt eristada helisid ühe tooni erinevusega (vahemikus kuni 4000 Hz). Sellele vaatamata kasutatakse muusikas äärmiselt vähe toone. Seda selgitatakse harmoonilise konsonantsi põhimõtte kaalutlustest, kõik põhineb oktaavi põhimõttel.

Mõelge muusikaliste toonide teooriale teatud viisil venitatud keelpilli näitel. Selline string, sõltuvalt pingejõust, "häälestatakse" ühele kindlale sagedusele. Kui see keel puutub kokku millelegi ühe kindla jõuga, mis paneb selle vibreerima, siis jälgitakse pidevalt üht kindlat helitooni, kuuleme soovitud häälestussagedust. Seda heli nimetatakse põhitooniks. Muusikavälja põhitooni jaoks on ametlikult aktsepteeritud esimese oktaavi noodi "la" sagedus, mis on võrdne 440 Hz. Kuid enamik muusikainstrumente ei reprodutseeri kunagi puhtaid põhitoone üksi, neid saadavad paratamatult ülemhelid, nn. ülemtoonid. Siinkohal on paslik meenutada olulist muusikaakustika definitsiooni, kõlatämbri mõistet. Tämber- see on muusikahelide omadus, mis annab muusikariistadele ja häältele nende ainulaadse äratuntava helispetsiifilisuse, isegi kui võrrelda sama kõrguse ja tugevusega helisid. Iga muusikainstrumendi tämber sõltub helienergia jaotusest ülemtoonide vahel heli ilmumise hetkel.

Ülemtoonid moodustavad põhitooni spetsiifilise värvi, mille järgi saame hõlpsasti tuvastada ja ära tunda konkreetse pilli, samuti eristada selgelt selle kõla teisest instrumendist. Ülemtoone on kahte tüüpi: harmoonilised ja mitteharmoonilised. Harmoonilised ülemtoonid on definitsiooni järgi põhisageduse kordsed. Vastupidi, kui ülemtoonid ei ole mitmekordsed ja kalduvad väärtustest märgatavalt kõrvale, siis neid kutsutakse ebaharmooniline. Muusikas on mitte-mitme ülemheli toimimine praktiliselt välistatud, seetõttu taandatakse mõiste "ülemtoon" mõistele, mis tähendab harmoonilist. Mõne instrumendi, näiteks klaveri puhul ei jõua põhitoon isegi kujuneda, lühiajaliselt toimub ülemhelide helienergia tõus ja siis sama kiiresti ka langus. Paljud instrumendid loovad nn üleminekutooni efekti, mil teatud ülemtoonide energia on teatud ajahetkel, tavaliselt päris alguses, maksimaalne, kuid seejärel muutub järsult ja liigub üle teistele ülemtoonidele. Iga instrumendi sagedusvahemikku saab käsitleda eraldi ja see on tavaliselt piiratud põhitoonide sagedustega, mida see konkreetne instrument on võimeline taasesitama.

Heliteoorias on ka selline asi nagu MÜRA. Müra- see on mis tahes heli, mis on loodud üksteisega vastuolus olevate allikate kombinatsioonist. Kõik teavad hästi puude lehtede müra, tuule kõigutamist jne.

Mis määrab helitugevuse? On ilmne, et selline nähtus sõltub otseselt helilaine poolt kantud energia hulgast. Helitugevuse kvantitatiivsete näitajate määramiseks on olemas mõiste - heli intensiivsus. Heli intensiivsus defineeritakse kui energiavoogu, mis läbib mõnda ruumipiirkonda (näiteks cm2) ajaühikus (näiteks sekundis). Tavalises vestluses on intensiivsus umbes 9 või 10 W/cm2. Inimkõrv on võimeline tajuma helisid üsna laia tundlikkusega, samas kui sageduste vastuvõtlikkus ei ole helispektri piires ühtlane. Seega on kõige paremini tajutav sagedusvahemik 1000 Hz – 4000 Hz, mis katab kõige laiemalt inimkõne.

Kuna helide intensiivsus on väga erinev, on mugavam käsitleda seda logaritmilise väärtusena ja mõõta detsibellides (Šoti teadlase Alexander Graham Belli järgi). Inimkõrva alumine kuulmistundlikkuse lävi on 0 dB, ülemine 120 dB, seda nimetatakse ka "valuläveks". Tundlikkuse ülemist piiri ei taju ka inimkõrv samamoodi, vaid sõltub konkreetsest sagedusest. Madala sagedusega helid peavad olema palju tugevamad kui kõrged, et tekitada valulävi. Näiteks valulävi madalal sagedusel 31,5 Hz tekib helitugevuse tasemel 135 dB, kui sagedusel 2000 Hz ilmneb valuaisting juba 112 dB juures. Samuti on olemas helirõhu mõiste, mis tegelikult laiendab tavapärast helilaine õhus levimise seletust. Helirõhk- see on muutuv ülerõhk, mis tekib elastses keskkonnas helilaine läbimise tulemusena.

Heli laineline olemus

Helilainete genereerimise süsteemi paremaks mõistmiseks kujutage ette klassikalist kõlarit, mis asub õhuga täidetud torus. Kui kõlar teeb järsu ettepoole liikumise, siis hajuti vahetus läheduses olev õhk surutakse hetkeks kokku. Pärast seda õhk paisub, surudes suruõhupiirkonda mööda toru.
Just see laineline liikumine on hiljem heli, kui see jõuab kuulmisorganisse ja "ergastab" kuulmekile. Kui gaasis tekib helilaine, tekib liigne rõhk ja tihedus ning osakesed liiguvad ühtlase kiirusega. Helilainete puhul on oluline meeles pidada tõsiasja, et aine ei liigu helilainega kaasa, vaid tekib ainult ajutine õhumasside häirimine.

Kui kujutame ette vedrul vabas ruumis rippuvat kolbi, mis teeb korduvaid liigutusi "edasi ja tagasi", siis nimetatakse selliseid võnkumisi harmoonilisteks või siinuslikeks (kui kujutame lainet graafiku kujul, siis sel juhul saame puhas siinuslaine korduvate tõusude ja langustega). Kui kujutame ette kõlarit torus (nagu ülalkirjeldatud näites), mis teostab harmoonilisi võnkumisi, siis hetkel liigub kõlar "edasi", saadakse juba teada õhu kokkusurumise efekt ja kui kõlar liigub "tagasi" , saavutatakse harvendamise vastupidine efekt. Sel juhul levib läbi toru vahelduvate kokkusurumiste ja harvendamise laine. Nimetatakse kaugus piki toru külgnevate maksimumide või miinimumide (faaside) vahel lainepikkus. Kui osakesed võnguvad paralleelselt laine levimise suunaga, siis nimetatakse lainet pikisuunaline. Kui need võnguvad levimissuunaga risti, siis nimetatakse lainet põiki. Tavaliselt on helilained gaasides ja vedelikes pikisuunalised, samas kui tahketes ainetes võivad esineda mõlemat tüüpi lained. Põiklained tahketes ainetes tekivad tänu vastupanule kujumuutusele. Peamine erinevus nende kahe lainetüübi vahel seisneb selles, et põiklainel on polarisatsiooni omadus (võnkumised tekivad teatud tasapinnal), pikilainel aga mitte.

Heli kiirus

Heli kiirus sõltub otseselt selle levimiskeskkonna omadustest. Selle määravad (sõltuvad) keskkonna kaks omadust: materjali elastsus ja tihedus. Heli kiirus tahketes ainetes sõltub otseselt materjali tüübist ja selle omadustest. Kiirus gaasilises keskkonnas sõltub ainult üht tüüpi keskkonna deformatsioonist: kokkusurumisest-haruldamisest. Rõhu muutus helilaines toimub ilma soojusvahetuseta ümbritsevate osakestega ja seda nimetatakse adiabaatiliseks.
Heli kiirus gaasis sõltub peamiselt temperatuurist – temperatuuri tõustes see suureneb ja langedes väheneb. Samuti sõltub heli kiirus gaasilises keskkonnas gaasimolekulide endi suurusest ja massist – mida väiksem on osakeste mass ja suurus, seda suurem on vastavalt laine "juhtivus" ja seda suurem on kiirus.

Vedelas ja tahkes keskkonnas on heli levimise põhimõte ja kiirus sarnane sellele, kuidas laine levib õhus: surve-tühjenemise teel. Aga nendes keskkondades on lisaks samale temperatuurisõltuvusele üsna oluline ka keskkonna tihedus ja selle koostis/struktuur. Mida väiksem on aine tihedus, seda suurem on heli kiirus ja vastupidi. Sõltuvus söötme koostisest on keerulisem ja määratakse igal konkreetsel juhul, arvestades molekulide/aatomite paiknemist ja vastasmõju.

Heli kiirus õhus temperatuuril t, °C 20: 343 m/s
Heli kiirus destilleeritud vees temperatuuril t, °C 20: 1481 m/s
Helikiirus terases temperatuuril t, °C 20: 5000 m/s

Seisulained ja häired

Kui kõlar tekitab helilaineid kinnises ruumis, tekib paratamatult piiridelt peegelduva laine efekt. Selle tulemusena kõige sagedamini häireefekt- kui kaks või enam helilainet asetatakse üksteise peale. Interferentsi nähtuse erijuhtudeks on: 1) lööklainete või 2) seisvate lainete teke. Lainete löök- seda juhul, kui lisanduvad lähedased sagedused ja amplituudid. Löökide esinemise muster: kui kaks sarnase sagedusega lainet on üksteise peale asetatud. Mingil ajahetkel võivad sellise kattumise korral amplituudi tipud langeda kokku "faasis" ja ka langused "antifaasis" võivad kokku langeda. Nii iseloomustatakse helibiite. Oluline on meeles pidada, et erinevalt seisulainest ei esine tippude faaside kokkulangevusi pidevalt, vaid teatud ajavahemike järel. Kõrva järgi erineb selline löökide muster üsna selgelt ja seda kuuleb vastavalt perioodilise helitugevuse suurenemise ja vähenemisena. Selle efekti ilmnemise mehhanism on äärmiselt lihtne: tippude kokkulangemise hetkel maht suureneb, majanduslanguste kokkulangemise hetkel maht väheneb.

seisulained tekivad kahe sama amplituudi, faasi ja sagedusega laine superpositsioonil, kui selliste lainete "kohtumisel" liigub üks edasi ja teine ​​vastupidises suunas. Ruumipiirkonnas (kus tekkis seisulaine) tekib pilt kahe sagedusamplituudi superpositsioonist, kus vahelduvad maksimumid (nn antisõlmed) ja miinimumid (nn sõlmed). Selle nähtuse ilmnemisel on peegelduskohas laine sagedus, faas ja sumbumiskoefitsient äärmiselt olulised. Erinevalt liikuvatest lainetest ei toimu seisval lainel energiaülekannet, kuna seda lainet moodustavad edasi- ja tagasilained kannavad energiat võrdsetes kogustes nii edasi kui ka vastassuunas. Seisulaine esinemise visuaalseks mõistmiseks kujutame ette näidet koduakustikast. Oletame, et meil on mõnes piiratud ruumis (ruumis) põrandakõlarid. Olles pannud nad mängima mõnda lugu, kus on palju bassi, proovime muuta kuulaja asukohta ruumis. Seega tunneb kuulaja, sattunud seisvalaine miinimumi (lahutamise) tsooni, efekti, et bass on muutunud väga väikeseks ja kui kuulaja siseneb sageduste maksimumi (liitumise) tsooni, siis vastupidine. saavutatakse bassipiirkonna olulise suurenemise efekt. Sel juhul täheldatakse efekti kõigis baassageduse oktaavides. Näiteks kui baassagedus on 440 Hz, siis "liitmise" või "lahutamise" nähtust täheldatakse ka sagedustel 880 Hz, 1760 Hz, 3520 Hz jne.

Resonantsi nähtus

Enamikul tahketel ainetel on oma resonantssagedus. Selle efekti mõistmine on tavalise toru näitel üsna lihtne, avatud ainult ühest otsast. Kujutagem ette olukorda, kus toru teisest otsast on ühendatud kõlar, mis võib mängida mingit üht konstantset sagedust, seda saab ka hiljem muuta. Nüüd on torul oma resonantssagedus, lihtsamalt öeldes on see sagedus, millega toru "resoneerib" või teeb oma heli. Kui kõlari sagedus (reguleerimise tulemusena) langeb kokku toru resonantssagedusega, suureneb helitugevus mitu korda. Seda seetõttu, et valjuhääldi ergastab torus oleva õhusamba vibratsiooni olulise amplituudiga, kuni leitakse sama “resonantssagedus” ja tekib liiteefekt. Tekkinud nähtust saab kirjeldada järgmiselt: toru selles näites "aitab" kõlarit, resoneerides kindlal sagedusel, nende jõupingutused liidetakse ja "valavad välja" kuuldavaks valju efektiks. Muusikariistade näitel on see nähtus kergesti jälgitav, kuna enamiku kujundus sisaldab elemente, mida nimetatakse resonaatoriteks. Pole raske ära arvata, mis täidab teatud sageduse või muusikalise tooni võimendamise eesmärki. Näiteks: kitarri korpus, mille resonaator on augu kujul, sobitatud helitugevusega; Toru konstruktsioon flöödi juures (ja üldiselt kõik torud); Trumli korpuse silindriline kuju, mis ise on teatud sagedusega resonaator.

Heli sagedusspekter ja sageduskarakteristik

Kuna praktikas sama sagedusega laineid praktiliselt pole, tekib vajadus kogu kuuldava vahemiku helispekter ülem- või harmoonilisteks lagundada. Nendel eesmärkidel on olemas graafikud, mis näitavad helivibratsioonide suhtelise energia sõltuvust sagedusest. Sellist graafikut nimetatakse helisagedusspektri graafikuks. Heli sagedusspekter Neid on kahte tüüpi: diskreetne ja pidev. Diskreetse spektri diagrammil kuvatakse sagedused eraldi, eraldatuna tühikutega. Pidevas spektris esinevad kõik helisagedused korraga.
Muusika või akustika puhul kasutatakse kõige sagedamini tavapärast graafikut. Tipust sageduseni karakteristikud(lühendatult "AFC"). See graafik näitab helivibratsioonide amplituudi sõltuvust sagedusest kogu sagedusspektri ulatuses (20 Hz - 20 kHz). Sellist graafikut vaadates on lihtne mõista näiteks konkreetse kõlari või kõlarisüsteemi kui terviku tugevaid või nõrku külgi, tugevamaid energiatagastuse piirkondi, sageduse langusi ja tõuse, sumbumist, aga ka jälgida järsust. langusest.

Helilainete levik, faas ja antifaas

Helilainete levimise protsess toimub allikast kõigis suundades. Lihtsaim näide selle nähtuse mõistmiseks: vette visatud kivike.
Alates kohast, kus kivi langes, hakkavad lained veepinnal igas suunas lahknema. Kujutagem aga ette olukorda, kus kasutatakse teatud helitugevusega kõlarit, ütleme siis suletud kasti, mis on ühendatud võimendiga ja mängib mingit muusikalist signaali. Lihtne on märgata (eriti kui anda võimas madala sagedusega signaal, näiteks bassitrumm), et kõlar teeb kiire liikumise "edasi", ja siis sama kiire liigutuse "tagasi". Jääb üle mõista, et kui kõlar liigub edasi, siis see kiirgab helilainet, mida me pärast kuuleme. Aga mis juhtub, kui kõlar liigub tagurpidi? Ja paradoksaalsel kombel juhtub sama asi, kõlar teeb sama heli, ainult et see levib meie näites täielikult kasti helitugevuse piires, ilma sellest kaugemale minemata (kast on suletud). Üldiselt võib ülaltoodud näites jälgida päris palju huvitavaid füüsikalisi nähtusi, millest olulisim on faasi mõiste.

Helilaine, mida kõlar, olles helitugevuses, kiirgab kuulaja suunas – on "faasis". Pöördlaine, mis läheb kasti ruumalasse, on vastavalt antifaasiline. Jääb vaid aru saada, mida need mõisted tähendavad? Signaalifaas- see on helirõhu tase praegusel ajahetkel mingil ruumipunktil. Seda faasi on kõige lihtsam mõista muusikalise materjali taasesituse näitel tavalise stereo põrandal seisva kodukõlari paariga. Kujutagem ette, et kaks sellist põrandakõlarit on paigaldatud kindlasse ruumi ja mängivad. Mõlemad kõlarid taasesitavad sel juhul sünkroonset muutuva helirõhu signaali, pealegi lisandub ühe kõlari helirõhk teise kõlari helirõhule. Sarnane efekt ilmneb vastavalt vasaku ja parema kõlari signaali taasesituse sünkroniseerimisel ehk teisisõnu langevad vasaku ja parema kõlari kiirgavate lainete tipud ja orud kokku.

Nüüd kujutame ette, et helirõhud muutuvad ikka samamoodi (ei ole muutunud), aga nüüd on need üksteisele vastandlikud. See võib juhtuda, kui ühendate ühe kahest kõlarist vastupidise polaarsusega ("+" kaabel võimendist kõlarisüsteemi "-" klemmiga ja "-" kaabel võimendist kõlari "+" klemmiga süsteem). Sellisel juhul põhjustab vastassuunaline signaal rõhuerinevuse, mida saab esitada numbritena järgmiselt: vasak kõlar tekitab rõhu "1 Pa" ja parem kõlar tekitab rõhu "miinus 1 Pa". . Selle tulemusena on kogu helitugevus kuulaja asukohas võrdne nulliga. Seda nähtust nimetatakse antifaasiks. Kui vaadelda näidet mõistmiseks üksikasjalikumalt, siis selgub, et kaks "faasis" mängivat kõlarit loovad samad õhu kokkusurumise ja harvendamise piirkonnad, mis tegelikult üksteist aitavad. Idealiseeritud antifaasi korral kaasneb ühe kõlari tekitatud õhuruumi tihenemisala teise kõlari tekitatud õhuruumi hõrenemise alaga. See näeb välja umbes nagu lainete vastastikuse sünkroonse summutamise nähtus. Tõsi, praktikas ei lange helitugevus nulli ning kuuleme tugevalt moonutatud ja summutatud heli.

Kõige ligipääsetavamal viisil saab seda nähtust kirjeldada järgmiselt: kaks signaali, millel on sama võnkumine (sagedus), kuid ajaliselt nihkunud. Seda silmas pidades on neid nihkenähtusi mugavam kujutada tavaliste ümarkellade näitel. Kujutagem ette, et seinal ripub mitu ühesugust ümmargust kella. Kui nende kellade sekundiosutajad töötavad sünkroonis, 30 sekundit ühel kellal ja 30 sekundit teisel, siis on see näide signaalist, mis on faasis. Kui sekundiosutajad jooksevad nihkega, aga kiirus on ikka sama, näiteks ühel kellal 30 sekundit ja teisel 24 sekundit, siis see on klassikaline näide faasinihkest (shift). Samamoodi mõõdetakse faasi kraadides virtuaalses ringis. Sel juhul, kui signaale nihutatakse üksteise suhtes 180 kraadi (pool perioodist), saadakse klassikaline antifaas. Sageli esineb praktikas väiksemaid faasinihkeid, mida saab määrata ka kraadides ja edukalt kõrvaldada.

Lained on lamedad ja sfäärilised. Lame lainefront levib ainult ühes suunas ja seda kohtab praktikas harva. Sfääriline lainefront on lihtsat tüüpi laine, mis kiirgab ühest punktist ja levib kõigis suundades. Helilainetel on omadus difraktsioon, st. oskus vältida takistusi ja objekte. Mähise aste sõltub helilaine pikkuse ja takistuse või augu mõõtmete suhtest. Difraktsioon tekib ka siis, kui heli teel on takistus. Sel juhul on võimalikud kaks stsenaariumi: 1) Kui takistuse mõõtmed on palju suuremad kui lainepikkus, siis heli peegeldub või neeldub (olenevalt materjali neeldumisastmest, takistuse paksusest jne). ) ja takistuse taha moodustub "akustilise varju" tsoon. 2) Kui takistuse mõõtmed on võrreldavad lainepikkusega või sellest isegi väiksemad, siis heli difrakteerub mingil määral igas suunas. Kui helilaine, liikudes ühes keskkonnas, tabab liidest teise kandjaga (näiteks õhukeskkond tahke keskkonnaga), siis võib tekkida kolm stsenaariumi: 1) laine peegeldub liideselt 2) laine võib minna teise keskkonda ilma suunda muutmata 3) laine võib minna teise keskkonda suunamuutusega piiril, seda nimetatakse "laine murdumiseks".

Helilaine ülerõhu suhet võnkumise mahukiirusesse nimetatakse lainetakistuseks. Lihtsate sõnadega, keskkonna lainetakistus võib nimetada võimeks helilaineid neelata või neile "vastu panna". Peegeldus- ja ülekandetegurid sõltuvad otseselt kahe kandja lainetakistuste suhtest. Lainetakistus gaasikeskkonnas on palju väiksem kui vees või tahketes ainetes. Seega, kui õhus olev helilaine langeb tahkele objektile või sügavale veepinnale, siis heli kas peegeldub pinnalt või neeldub suurel määral. See sõltub pinna paksusest (vesi või tahke aine), millele soovitud helilaine langeb. Tahke või vedela keskkonna madala paksuse korral "läbivad" helilained peaaegu täielikult ja vastupidi, suure keskkonna paksuse korral peegelduvad lained sagedamini. Helilainete peegeldumise puhul toimub see protsess hästi tuntud füüsikaseaduse järgi: "Lukumisnurk võrdub peegeldusnurgaga." Sel juhul, kui madalama tihedusega keskkonnast pärit laine tabab suurema tihedusega keskkonna piiri, ilmneb nähtus murdumine. See seisneb helilaine painutamises (murdmises) pärast takistusega "kohtumist" ja sellega kaasneb tingimata kiiruse muutus. Murdumine sõltub ka keskkonna temperatuurist, milles peegeldus toimub.

Helilainete levimise protsessis ruumis nende intensiivsus paratamatult väheneb, võib öelda lainete sumbumine ja heli nõrgenemine. Praktikas on sellist efekti üsna lihtne kohata: näiteks kui kaks inimest seisavad põllul mingil lähedasel kaugusel (meeter või lähemal) ja hakkavad üksteisele midagi rääkima. Kui suurendate hiljem inimestevahelist kaugust (kui nad hakkavad üksteisest eemalduma), muutub sama vestluse helitugevus üha vähem kuuldavaks. Sarnane näide demonstreerib selgelt helilainete intensiivsuse vähendamise nähtust. Miks see juhtub? Selle põhjuseks on helilainete erinevad soojusülekande protsessid, molekulaarne interaktsioon ja sisehõõrdumine. Kõige sagedamini toimub praktikas helienergia muundamine soojusenergiaks. Sellised protsessid tekivad vältimatult ükskõik millises kolmest helilevikandjast ja neid võib iseloomustada kui helilainete neeldumine.

Helilainete intensiivsus ja neeldumisaste sõltub paljudest teguritest, näiteks keskkonna rõhust ja temperatuurist. Samuti sõltub neeldumine heli spetsiifilisest sagedusest. Kui helilaine levib vedelikes või gaasides, tekib erinevate osakeste vahel hõõrdumise efekt, mida nimetatakse viskoossuseks. Selle molekulaarsel tasemel hõõrdumise tulemusena toimub laine muundumine helist termiliseks. Teisisõnu, mida kõrgem on keskkonna soojusjuhtivus, seda madalam on laine neeldumisaste. Heli neeldumine gaasilises keskkonnas sõltub ka rõhust (atmosfäärirõhk muutub merepinna kõrguse suurenedes). Mis puutub neeldumisastme sõltuvusse heli sagedusest, siis võttes arvesse ülaltoodud viskoossuse ja soojusjuhtivuse sõltuvusi, on heli neeldumine seda suurem, mida kõrgem on selle sagedus. Näiteks normaalsel temperatuuril ja rõhul õhus on 5000 Hz sagedusega laine neeldumine 3 dB / km ja sagedusega 50 000 Hz laine neeldumine juba 300 dB / m.

Tahkes keskkonnas säilivad kõik ülaltoodud sõltuvused (soojusjuhtivus ja viskoossus), kuid sellele on lisatud veel mõned tingimused. Neid seostatakse tahkete materjalide molekulaarstruktuuriga, mis võib olla erinev ja millel on oma ebahomogeensus. Sõltuvalt sellest sisemisest tahkest molekulaarstruktuurist võib helilainete neeldumine sel juhul olla erinev ja sõltub konkreetse materjali tüübist. Kui heli läbib tahket keha, läbib laine rea transformatsioone ja moonutusi, mis kõige sagedamini viib helienergia hajumise ja neeldumiseni. Molekulaarsel tasandil võib tekkida dislokatsioonide mõju, kui helilaine põhjustab aatomitasandite nihke, mis seejärel naasevad oma algsesse asendisse. Või põhjustab dislokatsioonide liikumine kokkupõrke nendega risti olevate dislokatsioonidega või kristallstruktuuri defektidega, mis põhjustab nende aeglustumist ja selle tulemusena helilaine mõningast neeldumist. Kuid helilaine võib ka nende defektidega resoneerida, mis põhjustab esialgse laine moonutamist. Helilaine energia interaktsiooni hetkel materjali molekulaarstruktuuri elementidega hajub sisemiste hõõrdeprotsesside tulemusena.

Püüan analüüsida inimese kuulmistaju iseärasusi ning mõningaid heli levimise peensusi ja iseärasusi.

> Helikarakteristikud

Uurige helide omadused ja omadused nagu lained: heli liikumine mööda siinuslaineid, sagedus, toon ja amplituud, heli tajumine, heli kiirus.

Heli– pikisuunaline rõhulaine, mis läbib ruumi vedelas, tahkes, gaasilises olekus või plasmas.

Õppeülesanne

• Saate aru, kuidas inimesed heli iseloomustavad.

Võtmepunktid

Tingimused

• Meedia on eri tüüpi materjalide üldine mõiste.
• Herts on heli sageduse mõõt.
• Sagedus on perioodilise sündmuse kordade arvu (n) suhe ajas (t): f = n/t.

Tutvume heli põhitõdedega. Me räägime pikisuunalisest rõhulainest, mis läbib kokkusurutavaid ruume. Vaakumis (osakeste ja ainevaba) heli on võimatu. Vaakumil pole keskkonda, nii et heli lihtsalt ei levi.

Heli omadused:

• Transporditakse mööda pikisuunalisi laineid. Graafilises esituses on need näidatud sinusoididena.
• Omama sagedust (kõrgus tõuseb ja langeb).
• Amplituud kirjeldab helitugevust.
• Toon on helilaine kvaliteedi mõõt.
• Kuumas ruumis transporditakse kiiremini kui tahkes. Kiirus on suurem merepinnal (kus õhurõhk on kõrgem).
• Intensiivsus on teatud piirkonnas ülekantav energia. See on ka helisageduse mõõt.
• Ultraheli kasutab kõrgsageduslaineid, et leida üles see, mis tavaliselt on peidetud (kasvajad). Nahkhiired ja delfiinid kasutavad ka ultraheli navigeerimiseks ja objektide leidmiseks. Laevadel kasutatakse sama skeemi.

Heli tajumine

Igal helilainel on omadused, sealhulgas pikkus, intensiivsus ja amplituud. Lisaks on neil vahemik, see tähendab heli tajumise tase. Näiteks:

• Inimesed: 20–20 000 Hz.
• Koerad: 50 - 45 000 Hz.
• Nahkhiired: 20 - 120 000 Hz.

On näha, et kolme esindaja seas on inimestel kõige väiksem näitaja.

Heli kiirus

Transpordikiirus põhineb meediumil. See tõuseb tahkes olekus ja langeb vedelikus ja gaasis. Valem:

(K on materjali jäikuse tegur ja p on tihedus).

Kui see ütleb "kiirem kui helikiirus", siis on see võrdlus indikaatoriga 344 m / s. Üldine mõõtmine on tehtud merepinnal temperatuurimärgiga 21°C ja tavalistes atmosfääritingimustes.

Siin on kujutatud lennukit, mis liigub helikiirusest kiiremini.

Heli põhiomadused. Heli edastamine pikkadele vahemaadele.

Heli peamised omadused:

1. Heli toon(võnkumiste arv sekundis). Madalad helid (nt bassitrummi tekitatud heli) ja kõrged helid (nt vile). Kõrv eristab neid helisid kergesti. Lihtsad mõõtmised (oscillation sweep) näitavad, et madalad helid on helilaines esinevad madala sagedusega võnked. Kõrge helitugevus vastab kõrgemale vibratsioonisagedusele. Helilaine vibratsiooni sagedus määrab heli tooni.

2. Heli tugevus (amplituud). Heli tugevus, mille määrab selle mõju kõrvale, on subjektiivne hinnang. Mida suurem on kõrva voolav energiavoog, seda suurem on helitugevus. Mõõtmiseks on mugav heli intensiivsus – laine poolt ajaühikus läbi ühe laine levimise suunaga risti oleva ala läbiv energia. Heli intensiivsus suureneb koos vibratsiooni amplituudi ja keha võnkuva pindala suurenemisega. Helitugevust mõõdetakse ka detsibellides (dB). Näiteks heade lehtede heli tugevus on hinnanguliselt 10 dB, sosin - 20 dB, tänavamüra - 70 dB, valulävi - 120 dB ja surmatase - 180 dB.

3. Heli tämber. Teine subjektiivne hinnang. Heli tämbri määrab ülemtoonide kombinatsioon. Konkreetsele helile omane erinev ülemtoonide arv annab sellele erilise värvi - tämbri. Erinevus ühe tämbri ja teise vahel ei tulene mitte ainult arvust, vaid ka põhitooni kõlaga kaasnevate ülemtoonide intensiivsusest. Tämbri järgi on lihtne eristada erinevate muusikariistade helisid, inimeste hääli.

Inimese kõrv ei taju helivibratsiooni sagedusega alla 20 Hz.

Kõrva helivahemik on 20 Hz - 20 tuhat Hz.

Heli edastamine pikkadele vahemaadele.

Heli kauguse edastamise probleem lahendati edukalt telefoni ja raadio loomisega. Inimkõrva imiteeriva mikrofoni abil muudetakse teatud punktis õhu (heli) akustilised võnked elektrivoolu (elektrisignaali) amplituudi sünkroonseteks muutusteks, mis toimetatakse juhtmetega või elektromagnetlainete abil õigesse kohta. (raadiolained) ja muudetakse algsetele sarnasteks akustilisteks vibratsioonideks.

Heli kauguse edastamise skeem

1. Muundur "heli-elektriline signaal" (mikrofon)

2. Elektrisignaali võimendi ja elektriline sideliin (juhtmed või raadiolained)

3. Konverter "elektrisignaal – heli" (kõlar)

Volumeetrilisi akustilisi vibratsioone tajub inimene ühes punktis ja seda saab esitada punktsignaali allikana Signaalil on kaks aja funktsiooniga seotud parameetrit: vibratsiooni sagedus (toon) ja vibratsiooni amplituud (helitugevus). Vajalik on proportsionaalselt teisendada akustilise signaali amplituud elektrivoolu amplituudiks, säilitades samal ajal võnkesageduse.

Heliallikad- kõik nähtused, mis põhjustavad lokaalset rõhumuutust või mehaanilist pinget. Laialt levinud allikad. heli võnkuvate tahkete kehade kujul. Allikad heli Kasutada võivad ka meediumi enda piiratud helitugevuse kõikumised (näiteks orelipillides, puhkpillides, viles jne). Keeruline võnkesüsteem on inimese ja looma hääleaparaat. Ulatuslik allikate klass Heli-elektroakustilised muundurid, milles mehaanilised vibratsioonid tekitatakse sama sagedusega elektrivoolu võnkumiste muundamise teel. Looduses Heli on põnevil, kui õhk liigub ümber tahkete kehade keeriste tekkimise ja eraldumise tõttu, näiteks kui tuul puhub juhtmeid, torusid, merelainete harju. Heli madalad ja infra-madalad sagedused tekivad plahvatuste, varisemiste ajal. Akustilise müra allikaid on mitmesuguseid, mille hulka kuuluvad tehnikas kasutatavad masinad ja mehhanismid, gaasi- ja veejoad. Suurt tähelepanu pööratakse tööstus-, transpordi- ja aerodünaamilise müra allikate uurimisele nende kahjuliku mõju tõttu inimorganismile ja tehnilistele seadmetele.

Heli vastuvõtjad kasutatakse helienergia tajumiseks ja selle muundamiseks muudeks vormideks. Vastuvõtjatele heli kehtib eelkõige inimeste ja loomade kuulmisaparaatide kohta. Vastuvõtutehnoloogias heli peamiselt kasutatakse elektroakustilisi muundureid, näiteks mikrofoni.
Helilainete levikut iseloomustab eelkõige heli kiirus. Paljudel juhtudel täheldatakse heli hajumist, st levikiiruse sõltuvust sagedusest. Dispersioon heli viib keeruliste akustiliste signaalide, sealhulgas mitmete harmooniliste komponentide kuju muutumiseni, eriti - heliimpulsside moonutamiseni. Helilainete levimise ajal toimuvad kõikidele laineliikidele ühised interferentsi ja difraktsiooni nähtused. Juhul, kui takistuste ja ebahomogeensuste suurus keskkonnas on lainepikkusega võrreldes suur, järgib heli levik tavalisi lainete peegelduse ja murdumise seadusi ning seda saab vaadelda geomeetrilise akustika seisukohast.

Kui helilaine levib antud suunas, toimub selle järkjärguline sumbumine, st intensiivsuse ja amplituudi vähenemine. Summutamise seaduste tundmine on helisignaali maksimaalse levimisulatuse määramisel praktiliselt oluline.

Suhtlemisviisid:

· Pildid

Kodeerimissüsteem peab olema adressaadile arusaadav.

Esimesena ilmus heliside.

Heli (kandja – õhk)

Helilaine- õhurõhk langeb

Kodeeritud teave – kuulmekile

kuulmistundlikkus

Detsibell- suhteline logaritmiline ühik

Heli omadused:

Helitugevus (db)

Võti

0 dB = 2*10(-5) Pa

Kuulmislävi – valulävi

Dünaamiline ulatus on kõige valjema ja väikseima heli suhe

Lävi = 120 dB

Sagedus Hz)

Helisignaali parameetrid ja spekter: kõne, muusika. Reverberatsioon.

Heli- võnkumine, millel on oma sagedus ja amplituud

Meie kõrva tundlikkus erinevatele sagedustele on erinev

Hz – 1 kaadrit sekundis

20 Hz kuni 20 000 Hz – helivahemik

Infrahelid – helid alla 20 Hz

Üle 20 tuhande Hz ja alla 20 Hz helisid ei tajuta

Vahepealne kodeerimis- ja dekodeerimissüsteem

Mis tahes protsessi saab kirjeldada harmooniliste võnkumiste hulgaga

Helisignaali spekter- vastavate sageduste ja amplituudidega harmooniliste võnkumiste kogum

Amplituudi muutused

Sagedus on konstantne

Heli vibratsioon– amplituudi muutus ajas

Vastastikuste amplituudide sõltuvus

Sagedusreaktsioon on amplituudi sõltuvus sagedusest

Meie kõrval on sagedusreaktsioon

Seade pole täiuslik, sellel on sageduskarakteristik

sageduskarakteristik- kõige jaoks, mis on seotud heli muundamise ja edastamisega

Ekvalaiser reguleerib sagedusreaktsiooni

340 m / s - heli kiirus õhus

Reverberatsioon- heli hägustumine

Reverb aeg- aeg, mille jooksul signaal väheneb 60 dB võrra

Kokkusurumine– helitöötlustehnika, kus valjud helid vähenevad ja pehmed helid on valjemad

Reverberatsioon- ruumi omadused, kus heli levib

Proovivõtu sagedus- loeb sekundis

Foneetiline kodeerimine

Infokujutise fragmendid - kodeerimine - foneetiline aparaat - inimese kuulmine

Lained ei jõua kaugele

Saate suurendada heli tugevust

Elekter

Lainepikkus - kaugus

Heli = funktsioon A(t)

Teisendage helivibratsiooni A elektrivoolu A-ks = sekundaarne kodeering

Faas– ühe võnke teise suhtes nurga mõõtmise viivitus ajas

Amplituudmodulatsioon– teave sisaldub amplituudimuutuses

Sagedusmodulatsioon- sageduses

Faasi modulatsioon- faasis

Elektromagnetiline võnkumine – levib põhjuseta

Ümbermõõt 40 tuhat km.

Raadius 6,4 tuhat km

Koheselt!

Igas teabeedastuse etapis esinevad sagedus- ehk lineaarsed moonutused

Amplituudi ülekandetegur

Lineaarne– edastatakse teabekaoga signaale

suudab kompenseerida

Mittelineaarne– ei saa ära hoida, see on seotud taastumatute amplituudimoonutustega

1895 Oersted Maxwell avastas energia – elektromagnetilised võnked võivad levida

Popov leiutas raadio

1896 välismaal ostis Marconi patendi, õiguse kasutada Tesla teoseid

Tõeline rakendus kahekümnenda sajandi alguses

Elektrivoolu kõikumist ei ole raske elektromagnetiliste võnkumiste peale kanda

Sagedus peab olema suurem kui teabesagedus

20ndate alguses

Signaali edastamine raadiolainete amplituudmodulatsiooni teel

Vahemik kuni 7000 Hz

AM ringhääling, pikalaine

Pikad lained, mille sagedus on üle 26 MHz

Keskmised lained 2,5 MHz kuni 26 MHz

Jaotuspiire pole

VHF (sagedusmodulatsioon), stereosaade (2 kanalit)

FM - sagedus

Faas pole kasutatud

Raadio kandesagedus

Saatevahemik

kandesagedus

Vastuvõtu tsoon- territoorium, kus raadiolained levivad kvaliteetse teabe vastuvõtmiseks piisava energiaga

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

H on saateantenni kõrgus (m)

h - vastuvõturuumi kõrgus (m)

antenni kõrguselt piisava võimsuse korral

raadiosaatja– saateantenni kandesagedus, võimsus ja kõrgus

Litsentsitud

Raadiolainete levitamiseks on vaja litsentsi

Ringhäälinguvõrk:

Allikas helisisu (sisu)

Ühendusliinid

Saatjad (Lunacharsky, tsirkuse lähedal, asbest)

Raadio

Toite koondamine

raadioprogramm- helisõnumite komplekt

raadiojaam– raadioprogrammi edastusallikas

Traditsiooniline: Raadio toimetus (loominguline meeskond), Raadiomaja (tehniliste ja tehnoloogiliste vahendite komplekt)

raadiomaja

raadiostuudio– sobivate akustiliste parameetritega ruum, heliisolatsioon

Diskretiseerimine puhtuse järgi

Analoogsignaal ajas jagatakse intervallideks. Mõõdetud hertsides. Iga segmendi amplituudi mõõtmiseks on vaja intervallide arvu

Bittide kvantiseerimine. Diskreetimissagedus - signaali jagamine ajas võrdseteks segmentideks vastavalt Kotelnikovi teoreemile

Teatud sagedusala hõivava pideva signaali moonutusteta edastamiseks on vajalik, et diskreetimissagedus oleks vähemalt kaks korda suurem reprodutseeritava sagedusvahemiku ülemisest sagedusest

30 kuni 15 kHz

CD 44-100 kHz

Teabe digitaalne tihendamine

- või kokkusurumine- lõppeesmärk on üleliigse teabe väljajätmine digitaalsest voost.

Helisignaal on juhuslik protsess. Tasemed on seotud aja korrelatsiooniga

Korrelatiivne- lingid, mis kirjeldavad sündmusi ajavahemike kaupa: eelmine, olevik ja tulevik

Pikaajaline - kevad, suvi, sügis

lühiajaline

ekstrapolatsiooni meetod. Digitaalsest siinuslaineni

Edastatakse ainult erinevus järgmise ja eelmise signaali vahel.

Heli psühhofüüsilised omadused – võimaldab kõrval signaale valida

Erikaal signaali helitugevuses

Reaalne/impulsiivne

Süsteem on mürakindel, impulsi kujust ei sõltu midagi. Hoogu on kerge taastuda

AFC - amplituudi sõltuvus sagedusest

AFC reguleerib heli tooni

Ekvalaiser - sagedusreaktsiooni korrektor

Madalad, keskmised, kõrged sagedused

Bass, keskmised, kõrged

Ekvalaiser 10, 20, 40, 256 ribad

Spektrianalüsaator - kustutage, tuvastage hääl

Psühhoakustilised seadmed

Jõud on protsess

Sagedustöötlusseade - pistikprogrammid- moodulid, mis, kui programm on avatud lähtekoodiga, vormistatakse, saadetakse

Dünaamiline signaalitöötlus

Rakendused– seadmed, mis reguleerivad dünaamilisi seadmeid

Helitugevus- signaali tase

Taseme juhtelemendid

Faderid / mikserid

Fade in \ Fade out

Müra vähendamine

piko lõikur

Kompressor

Squelch

värvinägemine

Inimsilm sisaldab kahte tüüpi valgustundlikke rakke (fotoretseptoreid): ülitundlikud vardad, mis vastutavad öise nägemise eest, ja vähem tundlikud koonused, mis vastutavad värvinägemise eest.

Inimese võrkkestas on kolme tüüpi koonuseid, mille tundlikkuse maksimumid langevad spektri punasele, rohelisele ja sinisele osale.

binokkel

Inimese visuaalne analüsaator normaalsetes tingimustes tagab binokulaarse nägemise, st nägemise kahe silmaga ühe visuaalse tajuga.

AM (LW, MW, HF) ja FM (VHF ja FM) ringhäälingu sagedusalad.

Raadio- traadita side liik, mille puhul kasutatakse signaalikandjana kosmoses vabalt levivaid raadiolaineid.

Edastamine toimub järgmiselt: edastavale poolele moodustub vajalike karakteristikutega (signaali sagedus ja amplituud) signaal. Edasi edastatud signaal moduleerib kõrgema sagedusega võnkumist (kandjat). Vastuvõetud moduleeritud signaal kiirgab antenn kosmosesse. Raadiolaine vastuvõtupoolel indutseeritakse antennis moduleeritud signaal, misjärel see demoduleeritakse (tuvastatakse) ja filtreeritakse madalpääsfiltri abil (nii vabaneb kõrgsageduskomponendist - kandjast). Seega eraldatakse kasulik signaal. Vastuvõetud signaal võib veidi erineda saatja poolt edastatavast (häiretest ja häiretest tingitud moonutused).

Ringhäälingu ja televisiooni praktikas kasutatakse raadiosageduste lihtsustatud klassifikatsiooni:

Eriti pikad lained (VLW)- müriameetrilised lained

Pikad lained (LW)- kilomeetri lained

Kesklained (MW)- hektomeetrilised lained

Lühikesed lained (HF) - dekameetri lained

Ultralühilained (VHF) – kõrgsageduslained, mille lainepikkus on alla 10 m.

Sõltuvalt levialast on raadiolainetel oma omadused ja levimisseadused:

DV neelduvad tugevalt ionosfääris, peamine tähtsus on maapinnal levivatel lainetel, mis levivad ümber Maa. Nende intensiivsus väheneb saatjast kaugenedes suhteliselt kiiresti.

SW neelduvad ionosfääris tugevalt päeva jooksul ja toimepiirkonna määrab pinnalaine, õhtul peegelduvad nad ionosfäärist hästi ja toimeala määrab peegeldunud laine.

HF levivad eranditult ionosfääri peegelduse kaudu, seetõttu on saatja ümber nn. raadiovaikuse tsoon. Lühemad lained (30 MHz) levivad paremini päeval, pikemad (3 MHz) öösel. Lühikesed lained võivad väikese saatja võimsusega läbida pikki vahemaid.

VHF levivad sirgjooneliselt ja ionosfääris reeglina ei peegeldu, kuid teatud tingimustel suudavad nad atmosfääri erinevate kihtide õhutiheduse erinevuse tõttu ümber maakera. Painutage hõlpsalt ümber takistuste ja omavad suurt läbitungimisjõudu.

Raadiolained levivad tühjuses ja atmosfääris; maapealne taevalaotus ja vesi on neile läbipaistmatud. Kuid difraktsiooni ja peegelduse mõju tõttu on side võimalik maapinna punktide vahel, millel pole otsest vaatevälja (eriti, mis asuvad suurel kaugusel).

Uued telesaadete bändid

· MMDS-i vahemik 2500-2700 GHz 24 kanalit analoogtelevisiooni edastamiseks. Kasutatakse kaabeltelevisiooni süsteemis

· LMDS: 27,5–29,5 GHz. 124 TV analoogkanalit. Alates digirevolutsioonist. Omandatud mobiilsideoperaatorite poolt

· MWS – MWDS: 40,5–42,4 GHz. Mobiilsidesüsteem. Kõrged 5 km sagedused neelduvad kiiresti

2. Jaotage pilt piksliteks

256 taset

Võtmeraam, seejärel selle muudatused

Analoog-digitaalmuundur

Sisendis - analoog, väljundis - digitaalne voog. Digitaalsed pakkimisvormingud

Kompenseerimata video - kolm värvi pikslites 25 kaadrit sekundis, 256 megabitti / s

dvd, avi - voog on 25 mb / s

mpeg2 - täiendav tihendus 3-4 korda satelliidis

Digi-TV

1. Lihtsustage, vähendage punktide arvu

2. Lihtsustage värvivalikut

3. Rakendage tihendus

256 taset – heleduse dünaamiline ulatus

Digitaalne 4 korda suurem horisontaalselt ja vertikaalselt

miinused

· Tugevalt piiratud signaali leviala, mille piires on vastuvõtt võimalik. Kuid see võrdse saatja võimsusega territoorium on suurem kui analoogsüsteemil.

· Pildi tuhmumine ja hajumine "ruutudeks" vastuvõetud signaali ebapiisava tasemega.

Mõlemad "puudused" on digitaalse andmeedastuse eeliste tagajärg: andmed kas võetakse vastu 100% kvaliteediga või taastatakse või võetakse vastu halvasti ja neid ei saa taastada.

Digiraadio- digitaalse signaali juhtmevaba edastamise tehnoloogia raadiosagedusala elektromagnetlainete abil.

Eelised:

· Parem helikvaliteet kui FM-saade. Madala bitikiiruse (tavaliselt 96 kbps) tõttu pole praegu rakendatud.

· Lisaks helile saab edastada tekste, pilte ja muid andmeid. (Rohkem kui RDS)

· Nõrgad raadiohäired ei muuda heli mitte kuidagi.

· Sagedusruumi säästlikum kasutamine läbi signalisatsiooni.

· Saatja võimsust saab vähendada 10 kuni 100 korda.

miinused:

· Ebapiisava signaali võimsuse korral tekivad analooglevi häired, digilevi korral kaob ülekanne üldse.

· Heli viivitus digitaalsignaali töötlemiseks kuluva aja tõttu.

· Praegu tehakse paljudes maailma riikides „välikatseid“.

· Nüüd hakkab maailmas tasapisi üleminek digile, kuid see on puudujääkide tõttu palju aeglasem kui televisioonil. Seni pole analoogrežiimis raadiojaamade massilisi katkestusi, kuigi nende arv AM-sagedusalas väheneb tänu tõhusamale FM-ile.

2012. aastal allkirjastas SCRF protokolli, mille kohaselt eraldatakse raadiosagedusala 148,5-283,5 kHz DRM-standardi digitaalringhäälingu võrkude loomiseks Vene Föderatsioonis. Samuti viidi vastavalt SCRF-i 20. jaanuari 2009 koosoleku protokolli nr 09-01 punktile 5.2 läbi uurimistöö „Uuring DRM-standardi digitaalringhäälingu kasutamise võimaluse ja tingimuste kohta Vene Föderatsioonis sagedusriba 0,1485-0,2835 MHz (pikad lained).

Seega toimub määramata aja FM-levi analoogvormingus.

Venemaal edastatakse föderaalseid raadiojaamu Radio Russia, Mayak ja Vesti FM esimeses DVB-T2 maapealse digitaaltelevisiooni multipleksis.

Interneti-raadio või veebiraadio- tehnoloogiate rühm voogesituse heliandmete edastamiseks Interneti kaudu. Samuti võib terminit Interneti-raadio või veebiraadio mõista kui raadiojaama, mis kasutab ringhäälingu jaoks Interneti-voogedastustehnoloogiat.

Süsteemi tehnoloogilises baasis on kolm elementi:

Jaam- genereerib helivoo (kas helifailide loendist või helikaardilt otse digiteerimise teel või kopeerides olemasoleva voo võrgus) ja saadab selle serverisse. (Jaam tarbib minimaalselt liiklust, kuna loob ühe voo)

Server (voo kordaja)- võtab jaamast vastu helivoogu ja suunab selle koopiad kõigile serveriga ühendatud klientidele, tegelikult on see andmereplikaator. (Serveri liiklus on võrdeline kuulajate arvuga + 1)

Klient- võtab serverist vastu helivoogu ja muudab selle helisignaaliks, mida Interneti-raadiojaama kuulaja kuuleb. Võimalik on korraldada ringhäälingu kaskaadsüsteeme, kasutades kliendina voorepiiterit. (Klient, nagu ka jaam, tarbib minimaalselt liiklust. Kaskaadsüsteemi klient-serveri liiklus sõltub sellise kliendi kuulajate arvust.)

Tavaliselt edastatakse lisaks heli andmevoogule ka tekstiandmeid, et mängija kuvaks infot jaama ja käimasoleva loo kohta.

Jaam võib olla tavaline helipleieri programm, millel on spetsiaalne koodeki pistikprogramm või spetsialiseeritud programm (näiteks ICes, EzStream, SAM Broadcaster), aga ka riistvaraseade, mis teisendab analooghelivoo digitaalseks.

Kliendina saate kasutada mis tahes meediumipleierit, mis toetab heli voogesitust ja suudab dekodeerida raadiosaadete vormingut.

Tuleb märkida, et Interneti-raadiol ei ole eetris reeglina mingit pistmist. Kuid võimalikud on harvad erandid, mis SRÜ-s ei ole tavalised.

Interneti-protokolli televisioon(Internetitelevisioon või on-line TV) – süsteem, mis põhineb televisioonisignaali kahesuunalisel digitaalsel edastamisel Interneti-ühenduste kaudu lairibaühenduse kaudu.

Interneti-TV süsteem võimaldab teil rakendada:

· Hallake iga kasutaja liitumispaketti

Kanalite edastamine MPEG-2, MPEG-4 formaadis

Telesaadete esitlus

Telesaadete registreerimise funktsioon

Otsige vaatamiseks varasemaid telesaateid

・ Otseülekande telekanali peatamise funktsioon

Iga kasutaja jaoks individuaalne telekanalite pakett

Uus meedia või uus meedia- termin, mida 20. sajandi lõpus hakati kasutama interaktiivsete elektrooniliste väljaannete ning sisutootjate ja tarbijate vahelise suhtluse uute vormide kohta, tähistamaks erinevusi traditsioonilisest meediast nagu ajalehed, st see termin viitab digitaalse teabe arengule. , võrgutehnoloogiad ja side. Lähenemis- ja multimeediatoimetused on muutunud tänapäeva ajakirjanduse tavapärasteks elementideks.

See puudutab eelkõige digitehnoloogiaid ja neid suundumusi seostatakse ühiskonna arvutiseerumisega, sest kuni 80ndateni toetus meedia analoogmeediale.

Tuleb märkida, et Ripple'i seaduse kohaselt ei asenda kõrgemalt arenenud massimeedia varasemaid, seega on ülesanne uus meedia see on ka oma tarbija värbamine, muude rakendusvaldkondade otsimine, "vaevalt on trükiväljaande võrguversioon võimeline asendama trükiväljaannet ennast".

Tuleb teha vahet mõistetel "uus meedia" ja "digitaalne meedia". Kuigi nii seal kui ka siin praktiseeritakse info kodeerimise digitaalseid vahendeid.

Igaüks võib protsessitehnoloogia osas saada "uue meedia" väljaandjaks. Wyn Crosby, kes kirjeldab "massimeediat" kui "üks-mitmele" ringhäälinguvahendit, leiab uus meedia kui "mitu-mitmele" suhtlus.

Digiajastu loob teistsuguse meediakeskkonna. Reporterid harjuvad küberruumis töötamisega. Nagu märgitud, oli varem "rahvusvaheliste sündmuste kajastamine lihtne asi"

Infoühiskonna ja uue meedia suhetest rääkides keskendub Yasen Zasursky kolmele aspektile, tuues välja just uue meedia kui aspekti:

· Meedia võimalused info- ja kommunikatsioonitehnoloogia ning Interneti arengu praeguses etapis.

Traditsiooniline meedia "internetiseerumise" kontekstis

· Uus meedia.

Raadiostuudio. Struktuur.

Kuidas korraldada teaduskonna raadiot?

Sisu

Mida omada ja suutma? Ringhäälingu tsoonid, seadmete koosseis, inimeste arv

Litsentsi pole vaja

(Territoriaalne asutus "Roskomnadzor", registreerimistasu, tagada perioodilisus, vähemalt kord aastas, sertifikaat juriidilisele isikule, raadiosaade on registreeritud)

Loominguline meeskond

Peatoimetaja ja juriidiline isik

Alla 10 inimese - leping, üle 10 - tšarter

Raadiotoodete tootmise tehniline alus on seadmete komplekt, millega raadiosaateid salvestatakse, töödeldakse ja seejärel edastatakse. Raadiojaamade peamine tehniline ülesanne on tagada ringhäälingu ja helisalvestuse tehnoloogiliste seadmete selge, katkematu ja kvaliteetne töö.

Raadiomajad ja telekeskused on programmide koostamise kanali organisatsiooniline vorm. Raadio- ja televisioonikeskuste töötajad jagunevad loomingulisteks spetsialistideks (ajakirjanikud, heli- ja videorežissöörid, tootmisosakondade töötajad, koordineerimisosakonnad jne) ja tehnilisteks erialadeks - riistvara-stuudio kompleks (stuudiote, riistvara ja mõnede abiteenuste töötajad) .

Riistvara-stuudio kompleks- need on omavahel ühendatud plokid ja teenused, mida ühendavad tehnilised vahendid, mille abil viiakse läbi heli- ja televisiooniringhäälinguprogrammide moodustamise ja väljaandmise protsess. Riistvara-stuudio kompleks sisaldab riistvara-stuudioplokki (programmide osade loomiseks), edastusriistvara (RV jaoks) ja riistvara-tarkvara plokki (teleri jaoks). Tehnika-stuudioplokk koosneb omakorda stuudiotest ning tehniliste ja režissööride seadmete ruumidest, mis on tingitud erinevatest otselevitamise ja salvestamise tehnoloogiatest.

raadiostuudiod- need on spetsiaalsed ruumid raadiosaadete jaoks, mis vastavad mitmetele akustilise töötlemise nõuetele, et säilitada väliste heliallikate madal müratase, luua ruumi helitugevuselt ühtlane heliväli. Faasi- ja ajaomaduste kontrollimiseks mõeldud elektrooniliste seadmete tulekuga kasutatakse üha enam väikeseid, täielikult "summutatud" stuudioid.

Sõltuvalt eesmärgist jagunevad stuudiod väikesteks (on-air) (8-25 ruutmeetrit), keskmise suurusega stuudioteks (60-120 ruutmeetrit), suurteks stuudioteks (200-300 ruutmeetrit).

Vastavalt helitehniku ​​plaanile paigaldatakse stuudiosse mikrofonid, valitakse nende optimaalsed omadused (tüüp, suunadiagramm, väljundsignaali tase).

Riistvara redigeerimine mõeldud tulevaste programmide osade ettevalmistamiseks alates muusika- ja kõnefonogrammide lihtsast redigeerimisest pärast esialgset salvestamist kuni mitmekanalilise heli redutseerimiseni mono- või stereoheliks. Lisaks moodustatakse programmide riistvaralisel ettevalmistamisel üksikute teoste originaalidest tulevase ülekande osad. Nii tekibki valmis fonogrammide fond. Üksikutest ülekannetest moodustatakse kogu programm, mis siseneb keskjuhtimisruumi. Väljaannete tegevust koordineerivad avaldamis- ja koordineerimisosakonnad. Suurtes raadiomajades ja telekeskustes toimuvad vanade salvestiste vastavuse tagamiseks kaasaegsetele ringhäälingutehnilistele nõuetele fonogrammide riistvararestaureerimised, kus monteeritakse mürataset ja erinevaid moonutusi.

Pärast programmi täielikku moodustamist sisenevad elektrilised signaalid ringhäälingu seadmed.

Riistvara-stuudioplokk see on komplekteeritud režissööripuldi, valjuhäälse juhtseadme, magnetofonide ja heliefektiseadmetega. Stuudio sissepääsu ette on paigaldatud helendavad kirjad: "Proov", "Valmistu", "Mikrofon sisse". Stuudiokorterid on varustatud mikrofonide ja mikrofoni aktiveerimisnuppudega kõlaripuldiga, signaallambid, helina valgusega telefoniaparaadid. Teatajad saavad ühendust võtta juhtimisruumi, tootmisosakonna, toimetusega ja mõne muu teenistusega.

Peaseade direktori tuba on helitehniku ​​pult, mille abil lahendatakse korraga nii tehnilisi kui loomingulisi ülesandeid: montaažid, signaalide teisendamine.

AT ringhäälingu riistvara raadiomaja erinevatest ülekannetest moodustatakse programm. Programmi helitöötluse ja montaaži läbinud osad ei vaja täiendavat tehnilist juhtimist, kuid neil on vaja kombineerida erinevaid signaale (kõne, muusikasaade, helisalvestid jne). Lisaks on kaasaegsesse saateriistvarasse paigaldatud programmide automatiseeritud tootmise seadmed.

Programmide lõplik juhtimine toimub keskjuhtimisruumis, kus helijuhtpaneelil toimub elektrisignaalide täiendav reguleerimine ja nende tarbijatele jagamine. Siin toimub signaali sagedustöötlus, selle võimendamine vajalikule tasemele, tihendamine või laiendamine, programmi kutsungite ja täpsete ajasignaalide kasutuselevõtt.

Raadiojaama riistvarakompleksi koosseis.

Peamised raadioringhäälingu väljendusvahendid on muusika, kõne ja teenindussignaalid. Kõigi helisignaalide õige tasakaalu (segamise) ühendamiseks kasutatakse ringhäälingu riistvarakompleksi põhielementi - Mikser(segamispult). Konsoolil konsooli väljundist moodustunud signaal läbib mitmeid spetsiaalseid signaalitöötlusseadmeid (kompressor, modulaator jne) ja suunatakse (sideliini kaudu või otse) saatjasse. Konsooli sisenditesse juhitakse signaalid kõikidest allikatest: mikrofonid, mis edastavad saatejuhtide ja külaliste kõne eetris; heli taasesitusseadmed; signaali taasesitusseadmed. Kaasaegses raadiostuudios võib mikrofonide arv olla erinev - 1 kuni 6 või isegi rohkem. Kuid enamikul juhtudel piisab 2-3-st. Kasutatakse erinevat tüüpi mikrofone.
Enne konsooli sisestamist saab mikrofoni signaali allutada mitmesugusele töötlusele (tihendamine, sageduse korrigeerimine, mõnel erijuhul ka järelkõla, tooninihe jne), et tõsta kõne arusaadavust, ühtlustada signaali taset jne.
Enamikus jaamades esindavad heli taasesitusseadmed CD-mängijad ja magnetofonid. Kasutatud magnetofonide valik oleneb jaama spetsiifikast: see võib olla digitaalne (DAT – digitaalne kassettmagnetofon; MD – digitaalse miniketta salvestus- ja taasesitusseade) ja analoogseadmed (rull-rullile stuudiomagnetofonid, aga ka professionaalsed kassettmakid). Mõned jaamad kasutavad ka taasesitust vinüülplaatidelt; selleks kasutatakse kas professionaalseid "grammilaudu" või - sagedamini - lihtsalt kvaliteetseid mängijaid ja mõnikord spetsiaalseid "DJ" plaadimängijaid, mis on sarnased diskoteekides kasutatavatele.
Mõned jaamad, kus lugude pööramise põhimõte on laialdaselt kasutusel, mängivad muusikat otse arvuti kõvakettalt, kuhu on lainefailidena (tavaliselt WAV-vormingus) eelsalvestatud teatud kogum sel nädalal pööratud lugusid. Teenindussignaali taasesitusseadmeid kasutatakse erinevat tüüpi. Nagu välislevis, on laialdaselt kasutusel analoogkassettseadmed (jingle), mille helikandjaks on spetsiaalne lindikassett. Igale kassetile salvestatakse reeglina üks signaal (intro, kõlin, biit, substraat jne); jingle Guide'i kassettides olev lint on silmustega, seetõttu on see kohe pärast kasutamist taasesitusvalmis. Paljudes raadiojaamades, mis kasutavad traditsioonilist tüüpi ringhäälinguorganisatsioone, esitatakse signaale rullikutelt magnetofonidelt. Digiseadmed on kas seadmed, kus iga üksiku signaali kandjaks on diskettid või spetsiaalsed kassetid, või seadmed, kus signaale esitatakse otse arvuti kõvakettalt.
Ringhäälingu riistvarakompleksis kasutatakse ka erinevaid salvestusseadmeid: need võivad olla nii analoog- kui ka digitaalsed magnetofonid. Neid seadmeid kasutatakse nii üksikute õhufragmentide salvestamiseks raadiojaama arhiivis või hilisema kordamise eesmärgil kui ka kogu eetri pidevaks kontrollsalvestuseks (nn politseilint). Lisaks sisaldab raadioringhäälingu riistvarakompleks monitori akustilisi süsteeme nii saatesignaali kuulamiseks (konsooli väljundis segamine) kui ka signaali eelkuulamiseks ("pealtkuulamiseks") erinevatest meediumitest enne selle signaali edastamist. õhk, samuti kõrvaklapid (kõrvaklapid), millesse programmi signaal söödetakse jne. Riistvarakompleksi osaks võib olla ka RDS (Radio Data System) seade – süsteem, mis võimaldab spetsiaalse vastuvõtuseadmega kuulajal vastu võtta mitte ainult helisignaali, vaid ka tekstisignaali (raadiojaama nimi). , mõnikord heliteose nimi ja esitaja, muu teave), kuvatakse spetsiaalsel ekraanil.

Klassifikatsioon

Tundlikkuse järgi

Väga tundlik

Keskmiselt tundlik

Madal tundlikkus (kontakt)

Dünaamilise ulatuse järgi

· Kõne

· Kontorisuhtlus

Suuna järgi

Igal mikrofonil on sageduskarakteristik

Pole suunatud

Ühesuunaline suund

Statsionaarne

reedel

Telestuudio

Erivalgustus - valgustus stuudios

Heli summutav jala all

· Maastik

· Sidevahendid

helikindel ruum helitehnikule

· Direktor

· Videomonitorid

Helikontroll 1 mono 2 stereo

· Tehniline personal

Mobiilne telejaam

Mobiilne aruandlusjaam

video salvestaja

Heli tee

Videokaamera

TS ajakood

Värv- kolme punkti – punase, rohelise, sinise – heledus

selgus või eraldusvõime

Bitikiirus- digitaalne voog

· 2200 rea diskretiseerimine

kvantiseerimine

TVL (teleliin)

Saade (saade)

Liin- eraldusvõime mõõtühik

Analoog-digitaalmuundur – digitaalne

VHS kuni 300 TVL

Saates üle 400 TVL

DPI – punkti tolli kohta

Läige = 600 DPI

Fotod, portreed = 1200 DPI

Teleri pilt = 72 DPI

Kaamera eraldusvõime

Objektiiv - megapikslid - kvaliteetne elekt. blokk

720 kuni 568 GB/s

Digitaalne video DV

HD kõrglahutus 1920\1080 – 25mb/s

Eesmärk

Õppida heli salvestamise ja taasesituse teooria põhitõdesid, heli põhiomadusi, heli muundamise meetodeid, heli teisendamiseks ja võimendamiseks kasutatavate seadmete seadet ja kasutusomadusi, omandada oskused nende praktiliseks rakendamiseks.

Teoreetiline taust

heli nimetatakse elastse keskkonna osakeste võnkuvaks liikumiseks, mis levivad lainetena gaasilises, vedelas või tahkes keskkonnas, mis inimese kuulmisanalüsaatorile mõjudes tekitavad kuulmisaistinguid. Heliallikaks on võnkuv keha, näiteks: keelpillivõnked, häälekahvli vibratsioon, kõlari koonuse liikumine jne.

helilaine nimetatakse heliallikast tuleva elastse keskkonna vibratsioonide suunatud levimise protsessi. Ruumi piirkonda, milles helilaine levib, nimetatakse heliväljaks. Helilaine on õhu kokkusurumise ja vähenemise vaheldumine. Kompressiooni piirkonnas ületab õhurõhk atmosfäärirõhu, haruldase piirkonnas - sellest väiksem. Atmosfäärirõhu muutuvat osa nimetatakse helirõhuks. R . Helirõhu ühik on Pascal ( Pa) (Pa \u003d N / m 2). Võnkumisi, millel on siinuskujuline kuju (joonis 1), nimetatakse harmoonilisteks. Kui heli kiirgav keha võngub sinusoidaalselt, siis muutub ka helirõhk sinusoidaalselt. On teada, et mis tahes keerulist võnkumist saab esitada lihtsate harmooniliste võnkumiste summana. Nende harmooniliste võnkumiste amplituudide ja sageduste kogumeid nimetatakse vastavalt amplituudi spekter ja sagedusspekter.

Õhuosakeste võnkuvat liikumist helilaines iseloomustavad mitmed parameetrid:

Võnkeperiood(T), väikseim ajavahemik, mille järel korratakse kõigi võnkuvat liikumist iseloomustavate füüsikaliste suuruste väärtusi, selle aja jooksul toimub üks täielik võnkumine. Võnkeperioodi mõõdetakse sekundites ( koos).

Võnkesagedus(f) , täielike võnkumiste arv ajaühikus.

kus: f on võnkesagedus; T on võnkeperiood.

Sagedusühik on herts ( Hz) on üks täielik võnkumine sekundis (1 kHz = 1000 Hz).

Riis. 1. Lihtne harmooniline võnkumine:
A on võnke amplituud, T on võnke periood

Lainepikkus (λ ), vahemaa, mille üle üks võnkeperiood mahub. Lainepikkust mõõdetakse meetrites ( m). Lainepikkus ja võnkesagedus on seotud:

kus koos on heli levimise kiirus.

Võnkumise amplituud (AGA) , võnkeväärtuse suurim kõrvalekalle puhkeolekust.

Võnkumise faas.

Kujutage ette ringi, mille pikkus võrdub punktide A ja E vahelise kaugusega (joonis 2) või lainepikkusega teatud sagedusel. Kui see ring "pöörleb", on selle radiaaljoon sinusoidi igas üksikus kohas lähtepunktist teatud nurga kaugusel, mis on iga sellise punkti faasiväärtus. Faasi mõõdetakse kraadides.

Kui helilaine põrkab kokku pinnaga, peegeldub see osaliselt sama nurga all, millega ta sellele pinnale langeb, selle faas ei muutu. Joonisel fig. 3 illustreerib peegeldunud lainete faasisõltuvust.

Riis. 2. Siinuslaine: amplituud ja faas.
Kui ümbermõõt on teatud sagedusel võrdne lainepikkusega (kaugus A-st E-ni), siis pöörlemisel näitab selle ringi radiaaljoon nurka, mis vastab sinusoidi faasiväärtusele konkreetses punktis.

Riis. 3. Peegeldunud lainete faasisõltuvus.
Sama faasiga heliallika poolt kiiratavad erineva sagedusega helilained pärast sama vahemaa läbimist jõuavad pinnale erineva faasiga

Helilaine on võimeline painduma ümber takistuste, kui selle pikkus on suurem kui takistuse mõõtmed. Seda nähtust nimetatakse difraktsioon. Difraktsioon on eriti märgatav madala sagedusega võnkumiste puhul, millel on märkimisväärne lainepikkus.

Kui kahel helilainel on sama sagedus, siis nad suhtlevad üksteisega. Interaktsiooni protsessi nimetatakse interferentsiks. Kui faasis (faasis kokku langevad) võnkumised interakteeruvad, helilaine võimendub. Antifaasiliste võnkumiste vastasmõju korral tekkiv helilaine nõrgeneb (joon. 4). Helilained, mille sagedused erinevad üksteisest oluliselt, ei suhtle omavahel.

Riis. 4. Võnkumiste vastastikmõju faasis (a) ja antifaasis (b):
1, 2 - interakteeruvad võnked, 3 - tulenevad võnked

Heli vibratsioon võib olla summutatud ja summutamata. Summutatud võnkumiste amplituud väheneb järk-järgult. Summutatud vibratsioonide näide on heli, mis tekib siis, kui keelpill ergastatakse üks kord või lüüakse gongi. Nööri vibratsioonide summutamise põhjuseks on nööri hõõrdumine vastu õhku, samuti hõõrdumine vibreeriva nööri osakeste vahel. Pidevad võnked võivad esineda, kui hõõrdekadusid kompenseeritakse väljastpoolt tuleva energia sissevooluga. Summutamata võnkumiste näide on koolikella tassi võnkumine. Kui toitenuppu vajutatakse, kostub kõnes summutamata vibratsioon. Pärast kella energiavarustuse katkemist võnkumised kustuvad.

Oma allikast ruumis levides kannab helilaine üle energiat, paisub, kuni jõuab selle ruumi piirpindadeni: seinad, põrand, lagi jne. Helilainete levimisega kaasneb nende intensiivsuse vähenemine. See on tingitud helienergia kadumisest õhuosakeste vahelise hõõrdumise ületamiseks. Lisaks katab laine allikast kõikides suundades üha suuremat ruumi, mis viib helienergia hulga vähenemiseni pindalaühiku kohta, iga kord kahekordistades kaugust sfäärilisest allikast, õhuosakeste vibratsioonijõud langeb 6 dB (võimsusega neli korda) (joon. 5).

Riis. 5. Sfäärilise helilaine energia jaotub lainefrondi üha suurenevale alale, mille tõttu helirõhk kaotab 6 dB iga kauguse allikast kahekordistumisel.

Takistusega kohtumine oma teel, osa helilaine energiast möödub läbi seinte osa imendunud seinte sees ja osa peegeldunud tagasi tuppa. Peegeldunud ja neelduva helilaine energia on kokku võrdne langeva helilaine energiaga. Kõik kolm helienergia jaotuse tüüpi esinevad erineval määral peaaegu kõigil juhtudel.
(joonis 6).

Riis. 6. Helienergia peegeldumine ja neeldumine

Peegeldunud helilaine, olles kaotanud osa energiast, muudab suunda ja levib seni, kuni jõuab ruumi teistele pindadele, kust see uuesti peegeldub, kaotades veel veidi energiat jne. See jätkub, kuni helilaine energia lõpuks kaob.

Helilaine peegeldumine toimub vastavalt geomeetrilise optika seadustele. Suure tihedusega ained (betoon, metall jne) peegeldavad heli hästi. Helilaine neeldumine on tingitud mitmest põhjusest. Helilaine kulutab oma energiat takistuse enda vibratsioonile ja õhu vibratsioonile takistuse pinnakihi poorides. Sellest järeldub, et poorsed materjalid (vilt, vahtkumm jne) neelavad tugevalt heli. Pealtvaatajatega täidetud ruumis on heli neeldumine suurem kui tühjas. Heli peegeldus- ja neeldumisastet aine poolt iseloomustavad peegeldus- ja neeldumistegur. Need koefitsiendid võivad ulatuda nullist üheni. Ühega võrdne koefitsient näitab ideaalset heli peegeldust või neeldumist.

Kui heliallikas on ruumis, siis saab kuulaja mitte ainult otsest helienergiat, vaid ka erinevatelt pindadelt peegelduvat helienergiat. Heli tugevus ruumis sõltub heliallika võimsusest ja heli neelava materjali hulgast. Mida rohkem heli summutavat materjali ruumi paigutatakse, seda väiksem on helitugevus.

Pärast heliallika väljalülitamist helienergia peegelduste tõttu erinevatelt pindadelt eksisteerib heliväli mõnda aega. Heli järkjärgulise summutamise protsessi suletud ruumides pärast heliallika väljalülitamist nimetatakse reverb. Reverberatsiooni kestust iseloomustab nn. järelkaja aeg, st. aeg, mille jooksul heli intensiivsus väheneb 10 6 korda ja selle tase 60 dB . Näiteks kui orkester kontserdisaalis saavutab umbes 40 dB taustamüraga taseme 100 dB, siis orkestri lõpuakordid sumbuvad müraks, kui nende tase langeb umbes 60 dB võrra. Reverberatsiooniaeg on ruumi akustilise kvaliteedi määramisel kõige olulisem tegur. See on seda suurem, seda suurem on ruumi maht ja seda väiksem on neeldumine piirnevatel pindadel.

Reverberatsiooniaeg mõjutab kõne arusaadavuse taset ja muusika helikvaliteeti. Kui järelkõlaaeg on liiga pikk, muutub kõne uduseks. Kui järelkõlaaeg on liiga lühike, on kõne arusaadav, kuid muusika muutub ebaloomulikuks. Optimaalne järelkõlaaeg olenevalt ruumi mahust on umbes 1–2 s.

Heli põhiomadused.

Heli kiirusõhus on 332,5 m/s temperatuuril 0 °C. Toatemperatuuril (20°C) on heli kiirus umbes 340 m/s. Heli kiirust tähistab sümbol " koos ».

Sagedus. Inimese kuulmisanalüsaatori poolt tajutavad helid moodustavad helisageduste vahemiku. Üldiselt aktsepteeritakse, et see vahemik on piiratud sagedustega 16 kuni 20 000 Hz. Need piirid on väga tingimuslikud, mis on seotud inimeste kuulmise individuaalsete omadustega, vanusega seotud muutustega kuulmisanalüsaatori tundlikkuses ja kuulmisaistingu registreerimismeetodiga. Inimene suudab eristada 0,3% sageduse muutust sagedusel umbes 1 kHz.

Heli füüsikaline mõiste hõlmab nii kuuldavaid kui ka mittekuuldavaid vibratsioonisagedusi. Helilaineid sagedusega alla 16 Hz nimetatakse tinglikult infraheliks, üle 20 kHz - ultraheliks. . Altpoolt tulevate infraheli sageduste ulatus on praktiliselt piiramatu – looduses esinevad infrahelivõnked sagedusega kümnendik ja sajandik Hz. .

Helivahemik jaguneb tinglikult mitmeks kitsamaks vahemikuks (tabel 1).

Tabel 1

Helisagedusvahemik on tinglikult jagatud alamvahemikeks

Heli intensiivsus(W / m 2) määratakse energia hulgaga, mida laine kannab ajaühikus läbi laine levimise suunaga risti oleva pinnaühiku. Inimkõrv tajub heli väga laias intensiivsuse vahemikus, alates nõrgimast kuuldavast helist kuni kõige valjemini, näiteks reaktiivlennuki mootori poolt tekitatud helini.

Minimaalset helitugevust, mille juures kuulmisaisting tekib, nimetatakse kuulmisläveks. See sõltub heli sagedusest (joon. 7). Inimese kõrva helitundlikkus on kõrgeim sagedusvahemikus 1 kuni 5 kHz ja siinne kuulmistaju lävi on madalaim 10 -12 W/m 2 . Seda väärtust peetakse kuuldavuse nulltasemeks. Müra ja muude helistiimulite toimel suureneb antud heli kuuldavuse lävi (heli maskeerimine on füsioloogiline nähtus, mis seisneb selles, et kahe või enama erineva tugevusega heli samaaegsel tajumisel vaiksemad helid lakkavad olema kuuldav) ja suurenenud väärtus püsib mõnda aega pärast segava teguri lakkamist ning naaseb seejärel järk-järgult algsele tasemele. Erinevatel inimestel ja samadel isikutel erinevatel aegadel võib kuulmislävi varieeruda sõltuvalt vanusest, füsioloogilisest seisundist, vormist.

Riis. 7. Standardse kuulmisläve sagedussõltuvus
sinusoidne signaal

Kõrge intensiivsusega helid põhjustavad kõrvades suruvat valu. Minimaalset helitugevust, mille korral tekib kõrvades suruv valu (~ 10 W / m 2), nimetatakse valuläveks. Nagu ka kuuldava taju lävi, sõltub valulävi helivibratsiooni sagedusest. Valulävele lähenevad helid mõjuvad kuulmisele halvasti.

Normaalne heliaisting on võimalik, kui heli intensiivsus jääb kuulmisläve ja valuläve vahele.

Heli on mugav hinnata taseme järgi ( L) intensiivsus (helirõhk), arvutatakse järgmise valemiga:

kus J 0 - kuulmislävi, J- helitugevus (tabel 2).

tabel 2

Heli omadused intensiivsuse järgi ja selle hinnang intensiivsuse järgi võrreldes kuulmistaju lävega

Heli omadus	Intensiivsus (W/m2)	Intensiivsuse tase kuulmisläve suhtes (dB)
kuulmislävi	10 -12
Stetoskoobi kaudu genereeritud südamehelid	10 -11
Sosistama	10 -10 –10 -9	20–30
Kõne kõlab rahuliku vestluse ajal	10 -7 –10 -6	50–60
Tiheda liiklusega seotud müra	10 -5 –10 -4	70–80
Rokkmuusikakontserdi tekitatud müra	10 -3 –10 -2	90–100
Müra töötava lennukimootori läheduses	0,1–1,0	110–120
Valu lävi

Meie kuuldeaparaat on võimeline taluma tohutut dünaamilist ulatust. Kõige vaiksematest tajutavatest helidest põhjustatud õhurõhu muutused on suurusjärgus 2×10 -5 Pa. Samal ajal on helirõhk meie kõrvade valulävele läheneva tasemega umbes 20 Pa. Selle tulemusena on meie kuuldeaparaadiga tajutavate vaiksemate ja valjemate helide suhe 1:1 000 000. Nii erineva tasemega signaale on lineaarsel skaalal üsna ebamugav mõõta.

Sellise laia dünaamilise ulatuse tihendamiseks võeti kasutusele mõiste "bel". Bel on kahe astme suhte lihtne logaritm; ja detsibell on võrdne ühe kümnendikuga belast.

Akustilise rõhu väljendamiseks detsibellides on vaja rõhk (pascalites) ruutu panna ja jagada võrdlusrõhu ruuduga. Mugavuse huvides tehakse kahe rõhu ruudustamiseks väljaspool logaritmi (mis on logaritmide omadus).

Akustilise rõhu teisendamiseks detsibellideks kasutatakse järgmist valemit:

kus: P on meile huvipakkuv akustiline rõhk; P 0 - algrõhk.

Kui võrdlusrõhuks võetakse 2 × 10 -5 Pa, siis detsibellides väljendatud helirõhku nimetatakse helirõhutasemeks (SPL - inglise keelest sound pressure level). Seega helirõhk on 3 Pa, mis vastab helirõhutasemele 103,5 dB, seega:

Ülaltoodud akustilist dünaamilist ulatust saab väljendada detsibellides järgmiste helirõhutasemetena: alates 0 dB kõige vaiksemate helide puhul, 120 dB valuläve helide puhul, kuni 180 dB kõige valjemate helide puhul. 140 dB juures on tunda tugevat valu, 150 dB juures tekib kõrvakahjustus.

helitugevus, väärtus, mis iseloomustab kuulmisaistingut antud heli puhul. Heli tugevus sõltub kompleksselt sellest helirõhk(või heli intensiivsus), vibratsiooni sagedus ja vorm. Konstantse vibratsiooni sageduse ja kuju korral suureneb heli tugevus koos helirõhu suurenemisega (joonis 8.). Teatud sagedusega heli tugevust hinnatakse, võrreldes seda lihtsa helitugevusega, mille sagedus on 1000 Hz. 1000 Hz sagedusega puhta tooni helirõhutaset (dB-des), mis on sama vali (kõrva järgi) kui mõõdetav heli, nimetatakse selle heli valjuduse tasemeks (in taustad) (joonis 8).

Riis. 8. Võrdse helitugevusega kõverad - helirõhutaseme (dB-des) sõltuvus sagedusest antud valjusel (fonides).

Heli spekter.

Kuulmisorganite heli tajumise olemus sõltub selle sagedusspektrist.

Müradel on pidev spekter, s.t. neis sisalduvate lihtsate sinusoidsete võnkumiste sagedused moodustavad pideva väärtuste rea, mis täidavad täielikult teatud intervalli.

Muusikalistel (tonaalsetel) helidel on sageduste joonspekter. Nendes sisalduvate lihtsate harmooniliste võnkumiste sagedused moodustavad diskreetsete väärtuste jada.

Iga harmoonilist vibratsiooni nimetatakse tooniks (lihttoon). Kõrgus sõltub sagedusest: mida kõrgem on sagedus, seda kõrgem on toon. Heli kõrguse määrab selle sagedus. Helivõnke sageduse sujuvat muutust 16-lt 20 000 Hz-le tajutakse algul madalsagedusliku suminana, seejärel vilena, mis muutub järk-järgult piiksumiseks.

Kompleksse muusikalise heli põhitoon on selle spektri madalaimale sagedusele vastav toon. Toone, mis vastavad spektri ülejäänud sagedustele, nimetatakse ülemtoonideks. Kui ülemtoonide sagedused on põhitooni sageduse f o kordsed, siis ülemtoone nimetatakse harmoonilisteks ja põhitooni sagedusega f o esimeseks harmooniliseks, ülemtooni sagedusega 2f o teiseks. harmooniline jne.

Sama põhitooniga muusikahelid võivad tämbrilt erineda. Tämbri määrab ülemtoonide koostis – nende sagedused ja amplituudid, samuti amplituudide tõusu iseloom heli alguses ja nende langus heli lõpus.

Sarnane teave.