materiały partnerskie

Wstęp

Jednym z pięciu zmysłów dostępnych człowiekowi jest słuch. Używamy go, aby słyszeć otaczający nas świat.

Większość z nas ma dźwięki, które pamiętamy z dzieciństwa. Dla jednych to głosy bliskich i przyjaciół, skrzypienie drewnianych desek podłogowych w domu babci, a może to dźwięk kół pociągu na torze, który był w pobliżu. Każdy będzie miał swoje.

Co czujesz, gdy słyszysz lub pamiętasz dźwięki znane z dzieciństwa? Radość, nostalgia, smutek, ciepło? Dźwięk jest w stanie przekazać emocje, nastrój, zachęcić do działania lub odwrotnie, uspokoić i zrelaksować.

Ponadto dźwięk jest wykorzystywany w różnych dziedzinach życia człowieka - w medycynie, w obróbce materiałów, w badaniach głębin morskich i wielu, wielu innych.

Jednocześnie z punktu widzenia fizyki jest to po prostu zjawisko naturalne - drgania ośrodka sprężystego, co oznacza, że ​​dźwięk jak każde zjawisko naturalne posiada cechy, z których część można zmierzyć, inne można tylko zmierzyć. usłyszał.

Wybierając sprzęt muzyczny, czytając recenzje i opisy, często spotykamy się z dużą liczbą tych samych cech i określeń, którymi posługują się autorzy bez odpowiednich wyjaśnień i wyjaśnień. A jeśli niektóre z nich są dla wszystkich jasne i oczywiste, to inne dla nieprzygotowanej osoby nie mają żadnego znaczenia. Dlatego postanowiliśmy w prostych słowach opowiedzieć o tych niezrozumiałych i skomplikowanych na pierwszy rzut oka słowach.

Jeśli pamiętasz swoją znajomość z przenośnym dźwiękiem, to zaczęło się dość dawno, a był to taki magnetofon, który rodzice podarowali mi na Nowy Rok.

Czasami żuł taśmę, a potem musiał ją rozwikłać spinaczami do papieru i mocnym słowem. Pożerał baterie z apetytem, ​​którego pozazdrościłby Robin Bobbin Barabek (który zjadł czterdzieści osób), a więc moje, jak na owe czasy, bardzo skromne oszczędności zwykłego uczniaka. Ale wszystkie niedogodności bledły w porównaniu z głównym plusem – gracz dawał nieopisane poczucie wolności i radości! Więc "zachorowałem" na dźwięk, który możesz zabrać ze sobą.

Zgrzeszyłbym jednak przeciwko prawdzie, gdybym powiedział, że od tamtego czasu zawsze jestem nierozłączny z muzyką. Były okresy, kiedy nie było czasu na muzykę, kiedy priorytet był zupełnie inny. Jednak przez cały ten czas starałem się być na bieżąco z tym, co dzieje się w świecie przenośnego audio i niejako trzymać rękę na pulsie.

Kiedy pojawiły się smartfony, okazało się, że te multimedialne kombajny potrafią nie tylko wykonywać połączenia i przetwarzać ogromne ilości danych, ale, co było dla mnie o wiele ważniejsze, przechowywać i odtwarzać ogromne ilości muzyki.

Po raz pierwszy wciągnąłem się w dźwięk „telefoniczny” słuchając dźwięku jednego z muzycznych smartfonów, który korzystał z najbardziej zaawansowanych w tamtych czasach elementów przetwarzania dźwięku (wcześniej, przyznaję, nie wziąłem smartfona). poważnie jako urządzenie do słuchania muzyki ). Bardzo chciałem ten telefon, ale nie było mnie na to stać. Jednocześnie zacząłem podążać za modelami tej firmy, która ugruntowała się w moich oczach jako producent dźwięku wysokiej jakości, ale okazało się, że nasze drogi ciągle się rozchodzą. Od tego czasu posiadam różne sprzęty muzyczne, ale nie ustaję w poszukiwaniach prawdziwie muzycznego smartfona, który słusznie mógłby nosić taką nazwę.

Charakterystyka

Spośród wszystkich cech dźwięku profesjonalista może od razu oszołomić cię tuzinem definicji i parametrów, na które jego zdaniem zdecydowanie, no cóż, zdecydowanie powinieneś zwrócić uwagę i nie daj Boże, jakiś parametr nie będzie brany pod uwagę - kłopot ...

Od razu powiem, że nie jestem zwolennikiem takiego podejścia. Przecież zwykle wybieramy sprzęt nie na „międzynarodową rywalizację audiofilską”, ale dla naszych bliskich, dla duszy.

Wszyscy jesteśmy różni i wszyscy doceniamy coś innego w dźwięku. Ktoś lubi dźwięk „niżej”, ktoś wręcz przeciwnie, jest czysty i przejrzysty, dla kogoś ważne będą pewne parametry, a dla kogoś zupełnie inne. Czy wszystkie parametry są równie ważne i czym one są? Rozwiążmy to.

Czy spotkałeś się kiedyś z tym, że niektóre słuchawki grają w telefonie w taki sposób, że trzeba to robić ciszej, podczas gdy inne wręcz przeciwnie, sprawiają, że głośność jest pełna, a wciąż niewystarczająca?

W technologii przenośnej opór odgrywa w tym ważną rolę. Często to dzięki wartości tego parametru możesz zrozumieć, czy będziesz mieć wystarczającą głośność.

Opór

Jest mierzony w omach (omach).

Georg Simon Ohm - niemiecki fizyk, wyprowadził i eksperymentalnie potwierdził prawo wyrażające zależność pomiędzy natężeniem prądu w obwodzie, napięciem i rezystancją (znaną jako Prawo Ohma).

Ten parametr jest również nazywany impedancją.

Wartość jest prawie zawsze podana na pudełku lub w instrukcji sprzętu.

Istnieje opinia, że ​​słuchawki o wysokiej impedancji grają cicho, a słuchawki o niskiej impedancji grają głośno, a do słuchawek o wysokiej impedancji potrzebne jest mocniejsze źródło dźwięku, a do słuchawek o niskiej impedancji wystarczy smartfon. Często też słychać to wyrażenie – nie każdy gracz będzie w stanie „kołysać” tymi słuchawkami.

Pamiętaj, że słuchawki o niskiej impedancji będą brzmiały głośniej na tym samym źródle. Pomimo tego, że z punktu widzenia fizyki nie jest to do końca prawda i pojawiają się niuanse, to w rzeczywistości jest to najłatwiejszy sposób opisania wartości tego parametru.

W przypadku sprzętu przenośnego (odtwarzacze przenośne, smartfony) najczęściej produkowane są słuchawki o impedancji 32 omów i niższej, należy jednak pamiętać, że różna impedancja będzie uważana za niską dla różnych typów słuchawek. Tak więc w przypadku słuchawek pełnowymiarowych impedancja do 100 omów jest uważana za niską, a powyżej 100 omów za wysoką. W przypadku słuchawek dousznych („kneblowanie” lub wkładki douszne) wskaźnik rezystancji do 32 omów jest uważany za niską rezystancję, powyżej 32 omów - wysoką rezystancję. Dlatego przy wyborze słuchawek zwracaj uwagę nie tylko na samą wartość oporu, ale także na rodzaj słuchawek.

Ważny: Im wyższa impedancja słuchawek, tym wyraźniejszy dźwięk i tym dłużej odtwarzacz lub smartfon będzie działał w trybie odtwarzania, ponieważ. Słuchawki o wysokiej impedancji pobierają mniej prądu, co z kolei oznacza mniejsze zniekształcenia sygnału.

AFC (odpowiedź częstotliwościowa)

Często w dyskusji na temat konkretnego urządzenia, czy to słuchawek, głośników czy subwoofera samochodowego, można usłyszeć charakterystyczną cechę „pompuje/nie pompuje”. Możesz przekonać się, czy urządzenie np. „pompuje”, czy jest bardziej odpowiednie dla miłośników wokalu bez słuchania go.

Aby to zrobić, wystarczy znaleźć jego pasmo przenoszenia w opisie urządzenia.

Wykres pozwala zrozumieć, w jaki sposób urządzenie odtwarza inne częstotliwości. Jednocześnie im mniej kropli, tym dokładniej sprzęt może przekazać oryginalny dźwięk, co oznacza, że ​​im dźwięk będzie bliższy oryginałowi.

Jeśli w pierwszej tercji nie ma wyraźnych „garbów”, słuchawki nie są bardzo „basowe”, a jeśli odwrotnie, „pompują”, to samo dotyczy innych części pasma przenoszenia.

Patrząc więc na pasmo przenoszenia, możemy zrozumieć, jaką barwę/balans tonalny ma dany sprzęt. Z jednej strony możesz pomyśleć, że linia prosta byłaby uważana za idealną równowagę, ale czy tak jest?

Spróbujmy zrozumieć bardziej szczegółowo. Tak się złożyło, że dana osoba używa do komunikacji głównie średnich częstotliwości (MF) i w związku z tym najlepiej potrafi odróżnić to konkretne pasmo częstotliwości. Jeśli zrobisz urządzenie z „doskonałą” równowagą w postaci linii prostej, obawiam się, że nie spodoba Ci się słuchanie muzyki na takim sprzęcie, ponieważ najprawdopodobniej wysokie i niskie częstotliwości nie zabrzmią tak dobrze, jak środkowe. Wyjściem jest szukanie równowagi, biorąc pod uwagę fizjologiczne cechy słuchu i przeznaczenie sprzętu. Jest jedna równowaga dla głosu, druga dla muzyki klasycznej i trzecia dla muzyki tanecznej.

Powyższy wykres pokazuje balans tych słuchawek. Tony niskie i wysokie są bardziej wyraźne, w przeciwieństwie do średnich, których jest mniej, co jest typowe dla większości produktów. Jednak obecność „garbu” na niskich częstotliwościach niekoniecznie musi oznaczać jakość tych bardzo niskich częstotliwości, ponieważ mogą się one okazać, choć w dużych ilościach, ale złej jakości - bełkotanie, brzęczenie.

Na ostateczny wynik wpływ będzie miało wiele parametrów, począwszy od tego, jak dobrze obliczono geometrię obudowy, a skończywszy na tym, z jakich materiałów wykonane są elementy konstrukcyjne, a często można się o tym przekonać tylko słuchając słuchawek.

Aby w przybliżeniu wyobrazić sobie, jak wysokiej jakości będzie nasz dźwięk przed odsłuchem, po odpowiedzi częstotliwościowej należy zwrócić uwagę na taki parametr jak współczynnik zniekształceń harmonicznych.

Zniekształcenie harmoniczne

W rzeczywistości jest to główny parametr, który decyduje o jakości dźwięku. Pytanie tylko, czym jest dla Ciebie jakość. Na przykład znane Beats dr. Dre przy 1 kHz mają całkowite zniekształcenia harmoniczne prawie 1,5% (powyżej 1,0% jest uważane za dość przeciętne). Jednocześnie, co dziwne, te słuchawki są popularne wśród konsumentów.

Pożądana jest znajomość tego parametru dla każdej określonej grupy częstotliwości, ponieważ prawidłowe wartości różnią się dla różnych częstotliwości. Na przykład dla niskich częstotliwości 10% można uznać za dopuszczalną wartość, ale dla wysokich częstotliwości nie więcej niż 1%.

Nie wszyscy producenci lubią wskazywać ten parametr na swoich produktach, ponieważ w przeciwieństwie do tej samej objętości jest on dość trudny do przestrzegania. Dlatego jeśli wybrane urządzenie ma podobny wykres i widzisz w nim wartość nie większą niż 0,5%, powinieneś przyjrzeć się temu urządzeniu - to bardzo dobry wskaźnik.

Wiemy już, jak dobrać słuchawki/głośniki, które będą głośniej grać na Twoim urządzeniu. Ale skąd wiesz, jak głośno będą grać?

Jest na to parametr, który najprawdopodobniej słyszałeś więcej niż raz. Kluby nocne uwielbiają używać go w swoich materiałach promocyjnych, aby pokazać, jak głośno będzie na imprezie. Ten parametr jest mierzony w decybelach.

Czułość (głośność, poziom hałasu)

Decybel (dB), jednostka natężenia dźwięku, pochodzi od Alexandra Grahama Bella.

Alexander Graham Bell to naukowiec, wynalazca i biznesmen pochodzenia szkockiego, jeden z twórców telefonii, założyciel firmy Bell Labs (dawniej Bell Telephone Company), która zdeterminowała cały dalszy rozwój branży telekomunikacyjnej w Stanach Zjednoczonych.

Ten parametr jest nierozerwalnie związany z oporem. Poziom 95-100 dB jest uważany za wystarczający (w rzeczywistości to dużo).

Na przykład rekord głośności został ustanowiony przez Kiss 15 lipca 2009 roku na koncercie w Ottawie. Głośność dźwięku wynosiła 136 dB. Tym parametrem Kiss wyprzedził wielu znanych konkurentów, w tym takie zespoły jak The Who, Metallica i Manowar.

Jednocześnie nieoficjalny rekord należy do amerykańskiej drużyny The Swans. Według niepotwierdzonych doniesień, na kilku koncertach tej grupy dźwięk osiągnął głośność 140 dB.

Jeśli chcesz powtórzyć lub przekroczyć ten rekord, pamiętaj, że głośny dźwięk można uznać za naruszenie porządku publicznego - na przykład dla Moskwy normy przewidują poziom dźwięku równy 30 dBA w nocy, 40 dBA w dzień , a maksymalnie 45 dBA w nocy, 55 dBA w dzień .

A jeśli głośność jest mniej więcej wyraźna, następny parametr nie jest tak łatwy do zrozumienia i śledzenia jak poprzednie. Chodzi o zakres dynamiczny.

Zakres dynamiczny

Zasadniczo jest to różnica między najgłośniejszymi i najcichszymi dźwiękami bez przesterowania (przesterowania).

Każdy, kto kiedykolwiek był w nowoczesnym kinie, sam przekonał się, jak szeroki jest zakres dynamiki. To właśnie ten parametr, dzięki któremu usłyszysz np. odgłos wystrzału w całej okazałości, czy szelest butów snajpera pełzającego po dachu, z którego ten strzał wystrzelił.

Większy zasięg Twojego sprzętu oznacza więcej dźwięków, które Twoje urządzenie może przesyłać bez strat.

Jednocześnie okazuje się, że nie wystarczy oddać jak najszerszy zakres dynamiki, trzeba to zrobić tak, aby każda częstotliwość była nie tylko słyszalna, ale słyszalna z wysoką jakością. Odpowiada za to jeden z tych parametrów, które mogą być łatwo ocenione przez prawie każdego, słuchając wysokiej jakości nagrania na interesującym nas sprzęcie. Chodzi o szczegóły.

Szczegóły

Jest to zdolność sprzętu do dzielenia dźwięku na częstotliwości - niskie, średnie, wysokie (LF, MF, HF).

To od tego parametru zależy, jak wyraźnie będą słyszane poszczególne instrumenty, jak szczegółowa będzie muzyka, czy zamieni się w misztynkę dźwięków.

Jednak nawet przy najdrobniejszych szczegółach, różne urządzenia mogą generować bardzo różne wrażenia słuchowe.

To zależy od umiejętności sprzętu. zlokalizować źródła dźwięku.

W recenzjach technologii muzycznych parametr ten często dzieli się na dwa składniki - panoramę stereo i głębię.

panorama stereo

W recenzjach ten parametr jest zwykle określany jako szeroki lub wąski. Zobaczmy, co to jest.

Z nazwy wynika, że ​​mówimy o szerokości czegoś, ale co?

Wyobraź sobie, że siedzisz (stoisz) na koncercie swojego ulubionego zespołu lub artysty. A przed tobą na scenie instrumenty ustawione są w określonej kolejności. Jedne bliżej centrum, inne dalej.

Reprezentowane? Niech zaczną grać.

Teraz zamknij oczy i spróbuj odróżnić, gdzie znajduje się to lub inne narzędzie. Myślę, że możesz to łatwo zrobić.

A jeśli narzędzia są ustawione przed tobą w jednej linii jeden po drugim?

Doprowadźmy sytuację do absurdu i zbliżmy narzędzia do siebie. I… postawmy trębacza na fortepianie.

Myślisz, że spodoba ci się ten dźwięk? Czy możesz dowiedzieć się, które narzędzie jest które?

Dwie ostatnie opcje najczęściej można usłyszeć w sprzęcie niskiej jakości, którego producent nie dba o to, jaki dźwięk wydaje jego produkt (jak pokazuje praktyka, cena wcale nie jest wyznacznikiem).

Wysokiej jakości słuchawki, głośniki, systemy muzyczne powinny być w stanie zbudować w Twojej głowie prawidłową panoramę stereo. Dzięki temu słuchając muzyki na dobrym sprzęcie można usłyszeć, gdzie znajduje się każdy instrument.

Jednak nawet przy zdolności sprzętu do tworzenia doskonałej panoramy stereo, taki dźwięk nadal będzie wydawał się nienaturalny, płaski ze względu na to, że w życiu odbieramy dźwięk nie tylko w płaszczyźnie poziomej. Dlatego nie mniej ważny jest taki parametr, jak głębia dźwięku.

głębia dźwięku

Wróćmy do naszego fikcyjnego koncertu. Przenieśmy pianistę i skrzypka trochę głębiej w naszą scenę, a gitarzystę i saksofonistę trochę do przodu. Wokalista zajmie należne mu miejsce przed wszystkimi instrumentami.

Czy słyszałeś to na swoim sprzęcie muzycznym?

Gratulacje, Twoje urządzenie jest w stanie stworzyć efekt dźwięku przestrzennego poprzez syntezę panoramy wyimaginowanych źródeł dźwięku. A jeśli to prostsze, to twój sprzęt ma dobrą lokalizację dźwięku.

Jeśli nie mówimy o słuchawkach, to ten problem jest rozwiązany po prostu – zastosowano kilka emiterów rozmieszczonych dookoła, pozwalających na oddzielenie źródeł dźwięku. Jeśli mówimy o Twoich słuchawkach i to w nich słychać, to gratulacje po raz drugi, masz bardzo dobre słuchawki w tym parametrze.

Twój sprzęt ma szeroki zakres dynamiki, jest dobrze wyważony i dobrze lokalizuje dźwięk, ale czy jest gotowy na ostre przejścia dźwiękowe oraz szybkie narastanie i opadanie impulsów?

Jak jej atak?

Atak

Z nazwy, teoretycznie, jasno wynika, że ​​jest to coś szybkiego i nieuniknionego, jak cios z baterii Katiusza.

A tak poważnie, oto, co mówi nam o tym Wikipedia: Atak dźwięku - początkowy impuls produkcji dźwięku, niezbędny do tworzenia dźwięków podczas gry na instrumencie muzycznym lub podczas śpiewania partii wokalnych; pewne niuanse charakterystyczne dla różnych metod wydobycia dźwięku, uderzeń wykonawczych, artykulacji i frazowania.

Jeśli spróbujesz to przetłumaczyć na zrozumiały język, to jest to tempo wzrostu amplitudy dźwięku do osiągnięcia określonej wartości. A jeśli jeszcze wyraźniej – jeśli Twój sprzęt ma zły atak, to jasne kompozycje z gitarami, żywą perkusją i szybkimi zmianami dźwięku zabrzmią jak bawełniane i głuche, co oznacza pożegnanie z dobrym hard rockiem i innymi podobnymi…

Między innymi w artykułach często można znaleźć takie określenie jak sybilanty.

Sybilanty

Dosłownie - gwiżdżące dźwięki. Dźwięki spółgłoskowe, podczas których wymowy przepływ powietrza szybko przechodzi między zębami.

Pamiętasz tego przyjaciela z kreskówki Disneya o Robin Hoodzie?

W jego przemówieniu jest dużo sybilantów. A jeśli twój sprzęt też gwiżdże i syczy, to niestety nie jest to zbyt dobry dźwięk.

Uwaga: nawiasem mówiąc, sam Robin Hood z tej kreskówki jest podejrzanie podobny do Lisa z niedawno wydanej kreskówki Disneya Zootopia. Disney, powtarzasz się :)

Piasek

Kolejny subiektywny parametr, którego nie można zmierzyć. A ty tylko słyszysz.

W swojej istocie jest zbliżony do sybilantów, wyraża się to tym, że przy dużej głośności, podczas przeciążenia, wysokie częstotliwości zaczynają się rozpadać i pojawia się efekt wsypywania piasku, a czasem grzechotanie o wysokiej częstotliwości. Dźwięk staje się nieco szorstki, a jednocześnie luźny. Im szybciej to się stanie, tym gorzej i na odwrót.

Spróbuj w domu, z wysokości kilku centymetrów, powoli wsyp garść cukru pudru na metalową pokrywkę patelni. Słyszałeś? Tutaj to jest to.

Poszukaj dźwięku, który nie zawiera piasku.

zakres częstotliwości

Ostatnim natychmiastowym parametrem dźwięku, który chciałbym wziąć pod uwagę, jest zakres częstotliwości.

Jest mierzony w hercach (Hz).

Heinricha Rudolfa Hertza, głównym osiągnięciem jest eksperymentalne potwierdzenie elektromagnetycznej teorii światła przez Jamesa Maxwella. Hertz udowodnił istnienie fal elektromagnetycznych. Od 1933 roku jednostka miary częstotliwości, która wchodzi w skład międzynarodowego metrycznego układu jednostek SI, nosi imię Hertza.

Jest to parametr, który z 99% prawdopodobieństwem znajdziesz w opisie niemal każdej techniki muzycznej. Dlaczego zostawiłem to na później?

Powinieneś zacząć od tego, że dana osoba słyszy dźwięki, które są w określonym zakresie częstotliwości, a mianowicie od 20 Hz do 20 000 Hz. Wszystko powyżej tej wartości jest ultradźwiękowe. Wszystko poniżej to infradźwięki. Są niedostępne dla ludzkiego słuchu, ale dostępne dla naszych mniejszych braci. To jest nam znane ze szkolnych kursów z fizyki i biologii.

W rzeczywistości dla większości ludzi rzeczywisty zakres słyszalności jest znacznie skromniejszy, ponadto w przypadku kobiet zakres słyszalności jest przesunięty w górę w stosunku do mężczyzn, więc mężczyźni lepiej rozróżniają niskie częstotliwości, a kobiety lepiej przy wysokich częstotliwościach.

Dlaczego zatem producenci umieszczają na swoich produktach asortyment wykraczający poza naszą percepcję? Może to tylko marketing?

Tak i nie. Człowiek nie tylko słyszy, ale także czuje, czuje dźwięk.

Czy kiedykolwiek stałeś w pobliżu dużego głośnika lub subwoofera? Zapamiętaj swoje uczucia. Dźwięk jest nie tylko słyszalny, ale także odczuwany przez całe ciało, ma nacisk, siłę. Dlatego im większy zasięg wskazany na Twoim sprzęcie, tym lepiej.

Nie należy jednak przywiązywać do tego wskaźnika zbyt dużej wagi – rzadko spotyka się sprzęt, którego zakres częstotliwości jest już granicami ludzkiej percepcji.

dodatkowe cechy

Wszystkie powyższe cechy bezpośrednio odnoszą się do jakości odtwarzanego dźwięku. Jednak na efekt końcowy, a co za tym idzie przyjemność oglądania/odsłuchu, wpływa również jakość pliku źródłowego i to, z jakiego źródła dźwięku korzystasz.

Formaty

Ta informacja jest na ustach wszystkich i większość już o tym wie, ale na wszelki wypadek przypominamy sobie.

W sumie istnieją trzy główne grupy formatów plików audio:

• nieskompresowane formaty audio, takie jak WAV, AIFF
• bezstratne formaty audio (APE, FLAC)
• stratne formaty audio (MP3, Ogg)

Zalecamy przeczytanie więcej na ten temat, odnosząc się do Wikipedii.

Sami zauważamy, że korzystanie z formatów APE, FLAC ma sens w przypadku posiadania sprzętu profesjonalnego lub półprofesjonalnego. W innych przypadkach zazwyczaj wystarczą możliwości formatu MP3 skompresowanego z wysokiej jakości źródła o przepływności 256 kbps lub większej (im wyższa przepływność, tym mniejsze straty w kompresji dźwięku). To jednak bardziej kwestia gustu, słuchu i indywidualnych preferencji.

Źródło

Równie ważna jest jakość źródła dźwięku.

Ponieważ początkowo mówiliśmy o muzyce na smartfonach, rozważmy tę konkretną opcję.

Jeszcze nie tak dawno dźwięk był analogowy. Pamiętasz szpule, kasety? To jest dźwięk analogowy.

A w słuchawkach słyszysz analogowy dźwięk, który przeszedł dwa etapy konwersji. Najpierw został przekonwertowany z analogowego na cyfrowy, a następnie ponownie przekształcony w analogowy przed podaniem go do słuchawek / głośnika. A od jakiej jakości była ta konwersja, ostatecznie wynik będzie zależał – jakość dźwięku.

W smartfonie za ten proces odpowiada DAC – przetwornik cyfrowo-analogowy.

Im lepszy DAC, tym lepszy dźwięk usłyszysz. I wzajemnie. Jeśli DAC w urządzeniu jest przeciętny, to bez względu na to, jakie masz głośniki czy słuchawki, możesz zapomnieć o wysokiej jakości dźwięku.

Wszystkie smartfony można podzielić na dwie główne kategorie:

1. Smartfony z dedykowanym DAC
2. Smartfony z wbudowanym DAC

W tej chwili dużą liczbą producentów zajmuje się produkcją przetworników cyfrowo-analogowych do smartfonów. Możesz zdecydować, co wybrać, korzystając z wyszukiwania i czytając opis konkretnego urządzenia. Nie zapominajmy jednak, że wśród smartfonów z wbudowanym DAC-em i wśród smartfonów z dedykowanym DAC-em są próbki z bardzo dobrym dźwiękiem i niezbyt dobre, ponieważ optymalizacja systemu operacyjnego, wersji oprogramowania i aplikacji poprzez którego słuchasz muzyki, odgrywają ważną rolę. Ponadto istnieją modyfikacje oprogramowania jądra audio, które poprawiają ostateczną jakość dźwięku. A jeśli inżynierowie i programiści w firmie robią jedną rzecz i robią to kompetentnie, to wynik jest godny uwagi.

Jednak ważne jest, aby wiedzieć, że w bezpośrednim porównaniu dwóch urządzeń, jednego z dobrym wbudowanym przetwornikiem cyfrowo-analogowym, a drugiego z dobrym dedykowanym przetwornikiem cyfrowo-analogowym, to drugie zawsze wygrywa.

Wniosek

Dźwięk to niewyczerpany temat.

Mam nadzieję, że dzięki temu materiałowi wiele w muzycznych recenzjach i tekstach stało się dla Was jaśniejsze i łatwiejsze, a nieznana wcześniej terminologia nabrała dodatkowego znaczenia i znaczenia, bo wszystko jest łatwe, gdy się je zna.

Obie części naszego programu edukacyjnego o dźwięku zostały napisane przy wsparciu Meizu. Zamiast zwykłych urządzeń chwalących postanowiliśmy zrobić dla Was przydatne i ciekawe artykuły oraz zwrócić uwagę na znaczenie źródła odtwarzania w uzyskaniu dźwięku wysokiej jakości.

Dlaczego jest to potrzebne Meizu? Niedawno rozpoczęło się przedsprzedaż nowego flagowca muzycznego Meizu Pro 6 Plus, dlatego dla firmy ważne jest, aby przeciętny użytkownik był świadomy niuansów wysokiej jakości dźwięku i kluczowej roli źródła odtwarzania. Przy okazji, składając płatne zamówienie w przedsprzedaży przed końcem roku, otrzymasz zestaw słuchawkowy Meizu HD50 w prezencie do swojego smartfona.

Przygotowaliśmy dla Ciebie również quiz muzyczny ze szczegółowymi komentarzami do każdego pytania, zalecamy spróbować swoich sił:

18 lutego 2016

Świat domowej rozrywki jest dość zróżnicowany i może obejmować: oglądanie filmu na dobrym zestawie kina domowego; zabawna i wciągająca rozgrywka lub słuchanie muzyki. Z reguły każdy odnajduje w tej dziedzinie coś dla siebie lub łączy wszystko na raz. Ale bez względu na cele osoby w organizowaniu czasu wolnego i bez względu na to, do jakiej skrajności się posuwają, wszystkie te linki są mocno połączone jednym prostym i zrozumiałym słowem - „dźwięk”. Rzeczywiście, we wszystkich tych przypadkach za rękę poprowadzi nas ścieżka dźwiękowa. Ale to pytanie nie jest takie proste i trywialne, zwłaszcza w przypadkach, gdy istnieje chęć uzyskania wysokiej jakości dźwięku w pomieszczeniu lub w innych warunkach. Do tego nie zawsze trzeba kupować drogie komponenty hi-fi czy hi-end (choć będzie to bardzo przydatne), ale wystarczy dobra znajomość teorii fizyki, która może wyeliminować większość problemów, które pojawiają się u każdego który postanawia uzyskać wysokiej jakości aktorstwo głosowe.

Następnie teoria dźwięku i akustyki zostanie rozważona z punktu widzenia fizyki. W tym przypadku postaram się, aby był jak najbardziej dostępny dla zrozumienia każdej osoby, która być może jest daleka od znajomości praw fizyki lub formuł, ale mimo wszystko marzy namiętnie o urzeczywistnieniu marzenia o stworzeniu doskonałej akustyki system. Nie zakładam, że aby osiągnąć dobre wyniki w tej dziedzinie w domu (lub na przykład w samochodzie) trzeba te teorie dokładnie znać, jednak zrozumienie podstaw pozwoli uniknąć wielu głupich i absurdalnych błędów, a także pozwoli aby osiągnąć maksymalny efekt dźwiękowy z systemu na dowolnym poziomie.

Ogólna teoria dźwięku i terminologia muzyczna

Co jest dźwięk? To jest wrażenie, które odbiera narząd słuchowy. "ucho"(samo zjawisko istnieje bez udziału „ucha” w procesie, ale łatwiej to zrozumieć), które ma miejsce, gdy błona bębenkowa jest wzbudzana falą dźwiękową. Ucho w tym przypadku działa jak „odbiornik” fal dźwiękowych o różnych częstotliwościach.
Fala dźwiękowa W rzeczywistości jest to sekwencyjna seria uszczelnień i zrzutów medium (najczęściej powietrza w normalnych warunkach) o różnych częstotliwościach. Natura fal dźwiękowych jest oscylacyjna, powodowana i wytwarzana przez wibracje dowolnych ciał. Powstanie i propagacja klasycznej fali dźwiękowej jest możliwe w trzech elastycznych ośrodkach: gazowym, ciekłym i stałym. Kiedy fala dźwiękowa pojawia się w jednej z tych przestrzeni, nieuchronnie zachodzą pewne zmiany w samym medium, na przykład zmiana gęstości lub ciśnienia powietrza, ruch cząstek mas powietrza itp.

Ponieważ fala dźwiękowa ma charakter oscylacyjny, ma taką charakterystykę jak częstotliwość. Częstotliwość mierzona w hercach (na cześć niemieckiego fizyka Heinricha Rudolfa Hertza) i oznacza liczbę drgań w czasie równą jednej sekundzie. Tych. na przykład częstotliwość 20 Hz oznacza cykl 20 oscylacji w ciągu jednej sekundy. Subiektywna koncepcja jego wysokości zależy również od częstotliwości dźwięku. Im więcej drgań dźwiękowych powstaje na sekundę, tym „wyższy” wydaje się dźwięk. Fala dźwiękowa ma również inną ważną cechę, która ma nazwę - długość fali. Długość fali Zwyczajowo bierze się pod uwagę odległość, jaką dźwięk o określonej częstotliwości pokonuje w okresie równym jednej sekundzie. Na przykład długość fali najniższego dźwięku w zakresie słyszalnym dla człowieka przy 20 Hz wynosi 16,5 metra, podczas gdy długość fali najwyższego dźwięku przy 20 000 Hz wynosi 1,7 centymetra.

Ucho ludzkie jest tak skonstruowane, że jest w stanie odbierać fale tylko w ograniczonym zakresie, około 20 Hz - 20 000 Hz (w zależności od cech konkretnej osoby ktoś słyszy trochę więcej, ktoś mniej) . Nie oznacza to więc, że dźwięki poniżej lub powyżej tych częstotliwości nie istnieją, po prostu nie są odbierane przez ludzkie ucho, wykraczając poza zakres słyszalny. Dźwięk powyżej słyszalnego zakresu nazywa się ultradźwięk, dźwięk poniżej słyszalnego zakresu nazywa się infradźwięki. Niektóre zwierzęta są w stanie odbierać dźwięki ultra i infra, niektóre nawet używają tego zakresu do orientacji w przestrzeni (nietoperze, delfiny). Jeśli dźwięk przechodzi przez ośrodek, który nie ma bezpośredniego kontaktu z ludzkim narządem słuchu, to taki dźwięk może nie być słyszalny lub może zostać później znacznie osłabiony.

W muzycznej terminologii dźwięku występują tak ważne określenia, jak oktawa, ton i wydźwięk dźwięku. Oktawa oznacza interwał, w którym stosunek częstotliwości między dźwiękami wynosi 1 do 2. Oktawa jest zwykle bardzo słyszalna, podczas gdy dźwięki w tym przedziale mogą być do siebie bardzo podobne. Oktawę można również nazwać dźwiękiem, który wytwarza dwa razy więcej wibracji niż inny dźwięk w tym samym czasie. Na przykład częstotliwość 800 Hz to nic innego jak wyższa oktawa 400 Hz, a częstotliwość 400 Hz to z kolei kolejna oktawa dźwięku o częstotliwości 200 Hz. Oktawa składa się z tonów i alikwotów. Zmienne drgania harmonicznej fali dźwiękowej o jednej częstotliwości są odbierane przez ludzkie ucho jako ton muzyczny. Drgania o wysokiej częstotliwości można interpretować jako dźwięki o wysokim tonie, wibracje o niskiej częstotliwości jako dźwięki o niskim tonie. Ucho ludzkie jest w stanie wyraźnie rozróżnić dźwięki z różnicą jednego tonu (w zakresie do 4000 Hz). Mimo to w muzyce stosuje się niezwykle małą liczbę tonów. Wyjaśnia to rozważanie zasady współbrzmienia harmonicznego, wszystko opiera się na zasadzie oktaw.

Rozważmy teorię dźwięków muzycznych na przykładzie struny rozciągniętej w określony sposób. Taka struna w zależności od siły naciągu będzie „dostrojona” do jednej określonej częstotliwości. Kiedy ta struna zostanie poddana działaniu czegoś o określonej sile, co spowoduje jej drganie, to jeden konkretny ton dźwięku będzie stale obserwowany, usłyszymy żądaną częstotliwość strojenia. Ten dźwięk nazywa się tonem podstawowym. Dla głównego tonu w polu muzycznym oficjalnie przyjęto częstotliwość dźwięku „la” pierwszej oktawy, równą 440 Hz. Jednak większość instrumentów muzycznych nigdy nie odtwarza tylko czystych tonów podstawowych; nieuchronnie towarzyszą im alikwoty zwane podteksty. W tym miejscu należy przypomnieć ważną definicję akustyki muzycznej, pojęcie barwy dźwięku. Tembr- jest to cecha dźwięków muzycznych, która nadaje instrumentom muzycznym i głosom unikalną, rozpoznawalną specyfikę brzmienia, nawet przy porównywaniu dźwięków o tej samej wysokości i głośności. Barwa każdego instrumentu muzycznego zależy od rozkładu energii dźwięku na alikwoty w momencie pojawienia się dźwięku.

Alikwoty tworzą specyficzną barwę tonu podstawowego, dzięki której możemy łatwo zidentyfikować i rozpoznać dany instrument, a także wyraźnie odróżnić jego brzmienie od innego instrumentu. Istnieją dwa rodzaje alikwotów: harmoniczne i nieharmoniczne. Podteksty harmoniczne są z definicji wielokrotnościami częstotliwości podstawowej. Wręcz przeciwnie, jeśli alikwoty nie są wielokrotnościami i wyraźnie odbiegają od wartości, to nazywamy je nieharmonijny. W muzyce praktycznie wykluczone jest działanie niewielokrotnych alikwotów, dlatego termin ten sprowadza się do pojęcia „alikwotowy”, czyli harmoniczny. W przypadku niektórych instrumentów, na przykład fortepianu, ton główny nie ma nawet czasu na uformowanie się, przez krótki czas następuje wzrost energii dźwiękowej alikwotów, a następnie równie szybko następuje spadek. Wiele instrumentów tworzy tak zwany efekt „tonu przejściowego”, kiedy energia pewnych alikwotów jest maksymalna w pewnym momencie, zwykle na samym początku, ale potem gwałtownie się zmienia i przechodzi w inne alikwoty. Zakres częstotliwości każdego instrumentu można rozpatrywać oddzielnie i zwykle jest on ograniczony częstotliwościami tonów podstawowych, które dany instrument jest w stanie odtworzyć.

W teorii dźwięku jest też coś takiego jak NOISE. Hałas– to każdy dźwięk, który powstaje z połączenia niespójnych ze sobą źródeł. Wszyscy doskonale zdają sobie sprawę z szumu liści drzew, kołysanych przez wiatr itp.

Od czego zależy głośność dźwięku? Jest oczywiste, że takie zjawisko bezpośrednio zależy od ilości energii niesionej przez falę dźwiękową. Aby określić ilościowe wskaźniki głośności, istnieje koncepcja - natężenie dźwięku. Natężenie dźwięku definiuje się jako przepływ energii przechodzący przez pewien obszar przestrzeni (na przykład cm2) na jednostkę czasu (na przykład na sekundę). W normalnej rozmowie intensywność wynosi około 9 lub 10 W/cm2. Ucho ludzkie jest w stanie odbierać dźwięki o dość szerokim zakresie czułości, natomiast podatność częstotliwości nie jest jednorodna w spektrum dźwięku. Tak więc najlepiej odbierany zakres częstotliwości to 1000 Hz - 4000 Hz, co w największym stopniu obejmuje ludzką mowę.

Ponieważ dźwięki różnią się tak bardzo w intensywności, wygodniej jest traktować je jako wartość logarytmiczną i mierzyć w decybelach (za szkockim naukowcem Alexandrem Grahamem Bellem). Dolny próg wrażliwości słuchowej ucha ludzkiego wynosi 0 dB, górny 120 dB, nazywany jest również „progiem bólu”. Górna granica czułości również nie jest odbierana przez ucho ludzkie w ten sam sposób, ale zależy od określonej częstotliwości. Dźwięki o niskiej częstotliwości muszą mieć znacznie większą intensywność niż dźwięki o wysokiej częstotliwości, aby wywołać próg bólu. Na przykład próg bólu przy niskiej częstotliwości 31,5 Hz występuje przy poziomie natężenia dźwięku 135 dB, podczas gdy przy częstotliwości 2000 Hz odczuwanie bólu pojawia się już przy 112 dB. Istnieje również pojęcie ciśnienia akustycznego, które w rzeczywistości rozszerza zwykłe wyjaśnienie propagacji fali dźwiękowej w powietrzu. Ciśnienie akustyczne- jest to zmienne nadciśnienie powstające w ośrodku elastycznym w wyniku przejścia przez niego fali dźwiękowej.

Falowa natura dźwięku

Aby lepiej zrozumieć system generowania fal dźwiękowych, wyobraźmy sobie klasyczny głośnik umieszczony w tubie wypełnionej powietrzem. Jeśli głośnik wykona ostry ruch do przodu, to powietrze w bezpośrednim sąsiedztwie dyfuzora zostaje na chwilę sprężone. Następnie powietrze rozszerzy się, popychając w ten sposób obszar sprężonego powietrza wzdłuż rury.
To właśnie ten ruch falowy będzie następnie dźwiękiem, gdy dotrze do narządu słuchu i „pobudza” błonę bębenkową. Kiedy w gazie pojawia się fala dźwiękowa, powstaje nadciśnienie i gęstość, a cząstki poruszają się ze stałą prędkością. O falach dźwiękowych należy pamiętać, że substancja nie porusza się wraz z falą dźwiękową, a jedynie występuje chwilowe zaburzenie mas powietrza.

Jeśli wyobrazimy sobie tłok zawieszony w wolnej przestrzeni na sprężynie i wykonujący powtarzalne ruchy „do przodu i do tyłu”, to takie drgania nazwiemy harmonicznymi lub sinusoidalnymi (jeśli falę przedstawimy w postaci wykresu, to w tym przypadku otrzymamy czysta fala sinusoidalna z powtarzającymi się wzlotami i upadkami). Jeśli wyobrazimy sobie głośnik w rurze (jak w opisanym powyżej przykładzie), wykonujący drgania harmoniczne, to w momencie, gdy głośnik porusza się „do przodu”, uzyskuje się znany już efekt sprężenia powietrza, a gdy głośnik porusza się „do tyłu” , uzyskuje się odwrotny efekt rozrzedzenia. W takim przypadku przez rurę rozchodzi się fala naprzemiennych kompresji i rozrzedzenia. Odległość wzdłuż rury między sąsiednimi maksimami lub minimami (fazami) zostanie nazwana długość fali. Jeśli cząstki oscylują równolegle do kierunku propagacji fali, wówczas fala nazywa się wzdłużny. Jeśli oscylują prostopadle do kierunku propagacji, wówczas nazywa się falę poprzeczny. Zwykle fale dźwiękowe w gazach i cieczach są podłużne, podczas gdy w ciałach stałych mogą wystąpić fale obu typów. Fale poprzeczne w ciałach stałych powstają w wyniku oporów na zmianę kształtu. Główna różnica między tymi dwoma typami fal polega na tym, że fala poprzeczna ma właściwość polaryzacji (oscylacje występują w określonej płaszczyźnie), podczas gdy fala podłużna nie.

Prędkość dźwięku

Szybkość dźwięku zależy bezpośrednio od właściwości medium, w którym się rozchodzi. Wyznaczają go (zależne) dwie właściwości medium: elastyczność i gęstość materiału. Prędkość dźwięku w ciałach stałych, odpowiednio, zależy bezpośrednio od rodzaju materiału i jego właściwości. Prędkość w mediach gazowych zależy tylko od jednego rodzaju odkształcenia medium: ściskanie-rozrzedzanie. Zmiana ciśnienia w fali dźwiękowej zachodzi bez wymiany ciepła z otaczającymi cząsteczkami i nazywana jest adiabatyczną.
Prędkość dźwięku w gazie zależy głównie od temperatury - rośnie wraz ze wzrostem temperatury i maleje wraz ze spadkiem. Również prędkość dźwięku w ośrodku gazowym zależy od wielkości i masy samych cząsteczek gazu - im mniejsza masa i wielkość cząstek, tym większa „przewodność” fali i odpowiednio większa prędkość.

W mediach ciekłych i stałych zasada propagacji i prędkość dźwięku są podobne do tego, jak fala rozchodzi się w powietrzu: przez sprężenie-wyładowanie. Ale w tych mediach, oprócz tej samej zależności od temperatury, dość ważna jest gęstość medium i jego skład/struktura. Im niższa gęstość substancji, tym wyższa prędkość dźwięku i odwrotnie. Zależność od składu pożywki jest bardziej skomplikowana i jest określana w każdym konkretnym przypadku z uwzględnieniem położenia i oddziaływania cząsteczek/atomów.

Prędkość dźwięku w powietrzu w t, °C 20: 343 m/s
Prędkość dźwięku w wodzie destylowanej w t, °C 20: 1481 m/s
Prędkość dźwięku w stali w t, °C 20: 5000 m/s

Fale stojące i zakłócenia

Kiedy głośnik wytwarza fale dźwiękowe w ograniczonej przestrzeni, nieuchronnie pojawia się efekt odbicia fali od granic. W rezultacie najczęściej efekt interferencji- gdy dwie lub więcej fal dźwiękowych nakładają się na siebie. Szczególnymi przypadkami zjawiska interferencji są powstawanie: 1) fal bijących lub 2) fal stojących. Rytm fal- tak jest w przypadku dodawania fal o bliskich częstotliwościach i amplitudach. Wzór występowania dudnień: gdy dwie fale o podobnej częstotliwości nakładają się na siebie. W pewnym momencie, przy takim nakładaniu się, szczyty amplitudy mogą się pokrywać „w fazie”, a także recesje w „antyfazie” mogą się pokrywać. Tak scharakteryzowano bity dźwiękowe. Należy pamiętać, że w przeciwieństwie do fal stojących, koincydencje fazowe szczytów nie występują w sposób ciągły, ale w pewnych odstępach czasu. Ze słuchu taki wzorzec uderzeń różni się dość wyraźnie i jest słyszalny odpowiednio jako okresowe zwiększanie i zmniejszanie głośności. Mechanizm występowania tego efektu jest niezwykle prosty: w momencie zbieżności szczytów głośność wzrasta, w momencie zbieżności recesji objętość maleje.

stojące fale powstają, gdy nakładają się na siebie dwie fale o tej samej amplitudzie, fazie i częstotliwości, gdy takie fale „spotykają się”, jedna porusza się w kierunku do przodu, a druga w kierunku przeciwnym. W obszarze przestrzeni (gdzie powstała fala stojąca) powstaje obraz superpozycji dwóch amplitud częstotliwości, z naprzemiennymi maksimami (tzw. antywęzłami) i minimami (tzw. węzłami). Kiedy to zjawisko występuje, niezwykle ważna jest częstotliwość, faza i współczynnik tłumienia fali w miejscu odbicia. W przeciwieństwie do fal biegnących fala stojąca nie przenosi energii, ponieważ fale do przodu i do tyłu, tworzące tę falę, przenoszą energię w równych ilościach zarówno w kierunku do przodu, jak i w przeciwnym kierunku. Dla wizualnego zrozumienia występowania fali stojącej wyobraźmy sobie przykład z akustyki domowej. Powiedzmy, że mamy głośniki podłogowe w ograniczonej przestrzeni (pokoju). Po zmuszenie ich do zagrania jakiegoś utworu z dużą ilością basu spróbujmy zmienić położenie słuchacza w pokoju. W ten sposób słuchacz, wchodząc w strefę minimum (odejmowania) fali stojącej, odczuje efekt, że bas stał się bardzo mały, a jeśli słuchacz wejdzie w strefę maksimum (dodawania) częstotliwości, to na odwrót uzyskuje się efekt znacznego zwiększenia obszaru basu. W tym przypadku efekt obserwuje się we wszystkich oktawach częstotliwości podstawowej. Na przykład, jeśli częstotliwość podstawowa wynosi 440 Hz, to zjawisko „dodawania” lub „odejmowania” będzie również obserwowane przy częstotliwościach 880 Hz, 1760 Hz, 3520 Hz itd.

Zjawisko rezonansu

Większość ciał stałych ma swoją własną częstotliwość rezonansową. Zrozumienie tego efektu jest dość proste na przykładzie konwencjonalnej rury, otwartej tylko na jednym końcu. Wyobraźmy sobie sytuację, w której z drugiego końca rury podłączony jest głośnik, który może odtwarzać jedną stałą częstotliwość, którą można później zmienić. Teraz piszczałka ma swoją własną częstotliwość rezonansową, w uproszczeniu jest to częstotliwość, z jaką piszczałka „rezonuje” lub wydaje własny dźwięk. Jeżeli częstotliwość głośnika (w wyniku regulacji) pokrywa się z częstotliwością rezonansową rury, to nastąpi efekt kilkukrotnego zwiększenia głośności. Dzieje się tak, ponieważ głośnik wzbudza drgania słupa powietrza w rurze ze znaczną amplitudą, aż do znalezienia tej samej „częstotliwości rezonansowej” i wystąpienia efektu dodawania. Wynikające z tego zjawisko można opisać następująco: rura w tym przykładzie „pomaga” głośnikowi poprzez rezonans na określonej częstotliwości, ich wysiłki sumują się i „wylewają” w słyszalny głośny efekt. Na przykładzie instrumentów muzycznych zjawisko to można łatwo prześledzić, ponieważ konstrukcja większości zawiera elementy zwane rezonatorami. Nietrudno zgadnąć, co służy wzmocnieniu określonej częstotliwości lub tonu muzycznego. Na przykład: korpus gitary z rezonatorem w postaci otworu, dopasowany do głośności; Projekt rury na flecie (i ogólnie wszystkich rur); Cylindryczny kształt korpusu bębna, który sam w sobie jest rezonatorem o określonej częstotliwości.

Spektrum częstotliwości dźwięku i pasmo przenoszenia

Ponieważ w praktyce praktycznie nie ma fal o tej samej częstotliwości, konieczne staje się rozłożenie całego widma słyszalnego zakresu na alikwoty lub harmoniczne. W tym celu istnieją wykresy przedstawiające zależność względnej energii drgań dźwięku od częstotliwości. Taki wykres nazywa się wykresem widma częstotliwości dźwięku. Spektrum częstotliwości dźwięku Istnieją dwa typy: dyskretne i ciągłe. Wykres widma dyskretnego wyświetla częstotliwości indywidualnie, oddzielone odstępami. W widmie ciągłym wszystkie częstotliwości dźwięku są obecne jednocześnie.
W przypadku muzyki lub akustyki najczęściej stosuje się zwykły harmonogram. Charakterystyka szczytowo-częstotliwościowa(w skrócie „AFC”). Wykres ten przedstawia zależność amplitudy drgań dźwięku od częstotliwości w całym spektrum częstotliwości (20 Hz - 20 kHz). Patrząc na taki wykres łatwo zrozumieć np. mocne lub słabe strony danego głośnika lub zestawu głośnikowego jako całości, najsilniejsze obszary zwrotu energii, spadki i wzrosty częstotliwości, tłumienie, a także prześledzenie stromości spadku.

Propagacja fal dźwiękowych, fazy i antyfazy

Proces propagacji fal dźwiękowych zachodzi we wszystkich kierunkach od źródła. Najprostszy przykład zrozumienia tego zjawiska: kamyk wrzucony do wody.
Z miejsca, w którym spadł kamień, na powierzchni wody zaczynają się rozchodzić fale we wszystkich kierunkach. Wyobraźmy sobie jednak sytuację z użyciem głośnika o określonej głośności, powiedzmy zamkniętej skrzynki, która jest podłączona do wzmacniacza i odtwarza jakiś sygnał muzyczny. Łatwo zauważyć (zwłaszcza jeśli dasz mocny sygnał o niskiej częstotliwości, np. bęben basowy), że głośnik wykonuje szybki ruch „do przodu”, a potem ten sam szybki ruch „do tyłu”. Trzeba zrozumieć, że gdy głośnik porusza się do przodu, emituje falę dźwiękową, którą słyszymy później. Ale co się dzieje, gdy mówca cofa się? I paradoksalnie dzieje się to samo, głośnik wydaje ten sam dźwięk, tyle że w naszym przykładzie rozchodzi się on w całości w obrębie pudła, nie wychodząc poza niego (pudełko jest zamknięte). Ogólnie rzecz biorąc, w powyższym przykładzie można zaobserwować całkiem sporo interesujących zjawisk fizycznych, z których najważniejszym jest pojęcie fazy.

Fala dźwiękowa, którą głośnik, będąc w głośności, promieniuje w kierunku słuchacza - jest „w fazie”. Odwrotna fala, która trafia do objętości pudełka, będzie odpowiednio antyfaza. Pozostaje tylko zrozumieć, co oznaczają te pojęcia? Faza sygnału- jest to aktualny poziom ciśnienia akustycznego w pewnym punkcie przestrzeni. Fazę najłatwiej zrozumieć na przykładzie odtwarzania materiału muzycznego przez konwencjonalną parę podłogowych stereofonicznych głośników domowych. Wyobraźmy sobie, że dwa takie kolumny podłogowe są zainstalowane w pewnym pomieszczeniu i grają. Oba głośniki w tym przypadku odtwarzają synchroniczny sygnał o zmiennym ciśnieniu dźwięku, ponadto ciśnienie dźwięku jednego głośnika jest dodawane do ciśnienia dźwięku drugiego głośnika. Podobny efekt występuje z powodu synchronizmu odtwarzania sygnału odpowiednio lewego i prawego głośnika, innymi słowy, szczyty i doliny fal emitowanych przez lewy i prawy głośnik pokrywają się.

Teraz wyobraźmy sobie, że ciśnienia dźwięku wciąż zmieniają się w ten sam sposób (nie zmieniły się), ale teraz są przeciwne do siebie. Może się tak zdarzyć, jeśli podłączysz jeden z dwóch głośników z odwrotną polaryzacją (kabel „+” ze wzmacniacza do zacisku „-” zestawu głośnikowego i kabel „-” ze wzmacniacza do zacisku „+” głośnika system). W takim przypadku sygnał przeciwny do kierunku spowoduje różnicę ciśnień, którą można przedstawić w postaci liczb w następujący sposób: lewy głośnik wytworzy ciśnienie „1 Pa”, a prawy głośnik wytworzy ciśnienie „minus 1 Pa”. . W rezultacie całkowita głośność dźwięku w miejscu słuchacza będzie równa zeru. Zjawisko to nazywa się antyfazą. Jeśli bardziej szczegółowo rozpatrzymy przykład dla zrozumienia, to okaże się, że dwa głośniki grające „w fazie” tworzą te same obszary kompresji i rozrzedzenia powietrza, które w rzeczywistości pomagają sobie nawzajem. W przypadku wyidealizowanej antyfazy, obszarowi zagęszczenia przestrzeni powietrznej wytworzonemu przez jednego głośnika będzie towarzyszył obszar rozrzedzenia przestrzeni powietrznej utworzony przez drugiego głośnika. Wygląda to w przybliżeniu jak zjawisko wzajemnego synchronicznego tłumienia fal. Co prawda w praktyce głośność nie spada do zera, a usłyszymy mocno zniekształcony i stłumiony dźwięk.

W najbardziej przystępny sposób zjawisko to można opisać następująco: dwa sygnały o tych samych drganiach (częstotliwości), ale przesunięte w czasie. W związku z tym wygodniej jest przedstawić te zjawiska przemieszczeń na przykładzie zwykłych zegarów okrągłych. Wyobraźmy sobie, że na ścianie wisi kilka identycznych okrągłych zegarów. Kiedy wskazówki sekundowe tych zegarków poruszają się zsynchronizowane, 30 sekund na jednym zegarku i 30 sekund na drugim, jest to przykład sygnału, który jest w fazie. Jeśli wskazówki sekundowe poruszają się z przesunięciem, ale prędkość jest nadal taka sama, na przykład 30 sekund na jednym zegarku i 24 sekundy na drugim, to jest to klasyczny przykład przesunięcia fazowego (shift). W ten sam sposób faza jest mierzona w stopniach w wirtualnym okręgu. W tym przypadku, gdy sygnały są przesunięte względem siebie o 180 stopni (połowa okresu), uzyskuje się klasyczną antyfazę. Często w praktyce występują niewielkie przesunięcia fazowe, które również można określić w stopniach i skutecznie wyeliminować.

Fale są płaskie i kuliste. Płaskie czoło fali rozchodzi się tylko w jednym kierunku i jest rzadko spotykane w praktyce. Sferyczne czoło fali to prosty rodzaj fali, która promieniuje z jednego punktu i rozchodzi się we wszystkich kierunkach. Fale dźwiękowe mają tę właściwość dyfrakcja, tj. umiejętność omijania przeszkód i przedmiotów. Stopień obwiedni zależy od stosunku długości fali dźwiękowej do wymiarów przeszkody lub dziury. Dyfrakcja pojawia się również wtedy, gdy na drodze dźwięku znajduje się przeszkoda. W tym przypadku możliwe są dwa scenariusze: 1) Jeżeli wymiary przeszkody są znacznie większe niż długość fali, to dźwięk jest odbijany lub pochłaniany (w zależności od stopnia pochłaniania materiału, grubości przeszkody itp.). ), a za przeszkodą tworzy się strefa „cienia akustycznego”. 2) Jeżeli wymiary przeszkody są porównywalne z długością fali lub nawet od niej mniejsze, to dźwięk ugina się do pewnego stopnia we wszystkich kierunkach. Jeśli fala dźwiękowa, poruszając się w jednym ośrodku, uderza w interfejs z innym ośrodkiem (na przykład w ośrodek powietrzny z ośrodkiem stałym), mogą powstać trzy scenariusze: 1) fala zostanie odbita od interfejsu 2) fala może przejść do innego ośrodka bez zmiany kierunku 3) fala może przejść do innego ośrodka ze zmianą kierunku na granicy, nazywa się to „załamaniem fali”.

Stosunek nadciśnienia fali dźwiękowej do oscylacyjnej prędkości objętościowej nazywany jest impedancją falową. W prostych słowach opór falowy ośrodka można nazwać zdolnością do pochłaniania fal dźwiękowych lub „opierania się” im. Współczynniki odbicia i transmisji bezpośrednio zależą od stosunku impedancji falowych dwóch mediów. Opór fal w medium gazowym jest znacznie niższy niż w wodzie czy ciałach stałych. Dlatego też, jeśli fala dźwiękowa w powietrzu pada na ciało stałe lub na powierzchnię głębokiej wody, to dźwięk jest albo odbijany od powierzchni, albo pochłaniany w dużym stopniu. Zależy to od grubości powierzchni (woda lub ciało stałe), na którą pada pożądana fala dźwiękowa. Przy małej grubości ośrodka stałego lub ciekłego fale dźwiękowe prawie całkowicie „przechodzą”, i odwrotnie, przy dużej grubości ośrodka fale są częściej odbijane. W przypadku odbicia fal dźwiękowych proces ten zachodzi zgodnie ze znanym prawem fizycznym: „Kąt padania jest równy kątowi odbicia”. W tym przypadku, gdy fala z ośrodka o mniejszej gęstości uderza w granicę z ośrodkiem o większej gęstości, zachodzi zjawisko refrakcja. Polega na uginaniu (rozłamywaniu) fali dźwiękowej po „spotkaniu” z przeszkodą i nieodzownie towarzyszy mu zmiana prędkości. Załamanie zależy również od temperatury ośrodka, w którym zachodzi odbicie.

W procesie propagacji fal dźwiękowych w przestrzeni ich natężenie nieuchronnie maleje, można powiedzieć tłumienie fal i osłabienie dźwięku. W praktyce dość łatwo spotkać się z takim efektem: na przykład, gdy dwie osoby stoją na polu w jakiejś bliskiej odległości (metr lub bliżej) i zaczynają coś do siebie mówić. Jeśli następnie zwiększysz odległość między ludźmi (jeśli zaczną się od siebie oddalać), ten sam poziom głośności rozmowy będzie coraz mniej słyszalny. Podobny przykład wyraźnie pokazuje zjawisko zmniejszania natężenia fal dźwiękowych. Dlaczego to się dzieje? Powodem tego są różne procesy wymiany ciepła, interakcji molekularnych i tarcia wewnętrznego fal dźwiękowych. Najczęściej w praktyce zachodzi zamiana energii dźwięku na energię cieplną. Takie procesy nieuchronnie pojawiają się w każdym z 3 mediów propagacji dźwięku i można je scharakteryzować jako pochłanianie fal dźwiękowych.

Intensywność i stopień pochłaniania fal dźwiękowych zależy od wielu czynników, takich jak ciśnienie i temperatura medium. Pochłanianie zależy również od określonej częstotliwości dźwięku. Kiedy fala dźwiękowa rozchodzi się w cieczach lub gazach, występuje efekt tarcia między różnymi cząstkami, który nazywa się lepkością. W wyniku tego tarcia na poziomie molekularnym zachodzi proces przekształcenia fali dźwiękowej w termiczną. Innymi słowy, im wyższa przewodność cieplna ośrodka, tym niższy stopień pochłaniania fal. Pochłanianie dźwięku w mediach gazowych zależy również od ciśnienia (zmiany ciśnienia atmosferycznego wraz ze wzrostem wysokości w stosunku do poziomu morza). Jeśli chodzi o zależność stopnia pochłaniania od częstotliwości dźwięku, to biorąc pod uwagę powyższe zależności lepkości i przewodności cieplnej, pochłanianie dźwięku jest tym wyższe, im wyższa jest jego częstotliwość. Na przykład w normalnej temperaturze i ciśnieniu w powietrzu pochłanianie fali o częstotliwości 5000 Hz wynosi 3 dB/km, a pochłanianie fali o częstotliwości 50 000 Hz wyniesie już 300 dB/m.

W mediach stałych wszystkie powyższe zależności (przewodność cieplna i lepkość) są zachowane, ale dodaje się do tego jeszcze kilka warunków. Są one związane ze strukturą molekularną materiałów stałych, która może być różna, z własnymi niejednorodnościami. W zależności od tej wewnętrznej stałej struktury molekularnej, pochłanianie fal dźwiękowych w tym przypadku może być różne i zależy od rodzaju konkretnego materiału. Gdy dźwięk przechodzi przez ciało stałe, fala ulega szeregowi przekształceń i zniekształceń, co najczęściej prowadzi do rozpraszania i pochłaniania energii dźwięku. Na poziomie molekularnym efekt dyslokacji może wystąpić, gdy fala dźwiękowa powoduje przemieszczenie płaszczyzn atomowych, które następnie wracają do swojej pierwotnej pozycji. Lub też ruch dyslokacji prowadzi do kolizji z dyslokacjami prostopadłymi do nich lub defektami w strukturze krystalicznej, co powoduje ich wyhamowanie i w efekcie pewne pochłanianie fali dźwiękowej. Jednak fala dźwiękowa może również rezonować z tymi defektami, co doprowadzi do zniekształcenia oryginalnej fali. Energia fali dźwiękowej w momencie oddziaływania z elementami struktury molekularnej materiału ulega rozproszeniu w wyniku procesów tarcia wewnętrznego.

W artykule postaram się przeanalizować cechy percepcji słuchowej człowieka oraz niektóre subtelności i cechy propagacji dźwięku.

> Charakterystyka dźwięku

Badać charakterystyka i właściwości dźwięków jak fale: ruch dźwięku wzdłuż fal sinusoidalnych, częstotliwość, ton i amplituda, percepcja dźwięku, prędkość dźwięku.

Dźwięk- podłużna fala ciśnienia przechodząca przez przestrzeń w stanie ciekłym, stałym, gazowym lub plazmie.

Zadanie edukacyjne

• Dowiedz się, jak ludzie charakteryzują dźwięk.

Kluczowe punkty

Warunki

• Media to ogólna koncepcja dla różnego rodzaju materiałów.
• Hertz jest miarą częstotliwości dźwięku.
• Częstotliwość to stosunek liczby razy (n) zdarzenia okresowego w czasie (t): f = n/t.

Zapoznajmy się z podstawami dźwięku. Mówimy o podłużnej fali ciśnienia przechodzącej przez ściśliwe przestrzenie. W próżni (bez cząstek i materii) dźwięk jest niemożliwy. Próżnia nie ma medium, więc dźwięk po prostu nie może podróżować.

Charakterystyka dźwięku:

• Transportowany wzdłuż fal podłużnych. W przedstawieniu graficznym są one pokazane jako sinusoidalne.
• Posiadaj częstotliwość (wzrosty i spadki).
• Amplituda opisuje głośność.
• Ton jest miarą jakości fali dźwiękowej.
• Transportowany szybciej w gorącej przestrzeni niż w ciele stałym. Prędkość jest wyższa na poziomie morza (gdzie ciśnienie powietrza jest wyższe).
• Intensywność to energia przekazywana w określonym obszarze. Jest to również miara częstotliwości dźwięku.
• Ultradźwięki wykorzystują fale o wysokiej częstotliwości, aby znaleźć to, co zwykle jest ukryte (guzy). Nietoperze i delfiny również używają ultradźwięków do nawigacji i znajdowania obiektów. Na statkach stosuje się ten sam schemat.

Percepcja dźwięku

Każda fala dźwiękowa ma właściwości, w tym długość, intensywność i amplitudę. Ponadto mają zasięg, czyli poziom percepcji dźwięku. Na przykład:

• Ludzie: 20 - 20 000 Hz.
• Psy: 50 - 45 000 Hz.
• Nietoperze: 20 - 120 000 Hz.

Widać, że wśród trzech przedstawicieli ludzie mają najmniejszy wskaźnik.

Prędkość dźwięku

Szybkość transportu zależy od medium. Unosi się w stanie stałym i opada w cieczy i gazie. Formuła:

(K to współczynnik sztywności materiału, a p to gęstość).

Jeśli mówi „szybciej niż prędkość dźwięku”, to jest to porównanie ze wskaźnikiem 344 m / s. Całkowity pomiar jest wykonywany na poziomie morza z oznaczeniem temperatury 21°C iw normalnych warunkach atmosferycznych.

Pokazano tutaj samolot poruszający się z prędkością większą niż prędkość dźwięku.

Podstawowe cechy dźwięku. Transmisja dźwięku na duże odległości.

Główne cechy dźwięku:

1. Dźwięk dźwięku(liczba oscylacji na sekundę). Dźwięki o niskim tonie (takie jak dźwięk wytwarzany przez bęben basowy) i dźwięki o wysokim tonie (takie jak gwizdek). Ucho z łatwością rozróżnia te dźwięki. Proste pomiary (przemiatanie oscylacyjne) pokazują, że dźwięki o niskim tonie są drganiami o niskiej częstotliwości w fali dźwiękowej. Wysoki dźwięk odpowiada wyższej częstotliwości wibracji. Częstotliwość drgań fali dźwiękowej określa ton dźwięku.

2. Głośność dźwięku (amplituda). Głośność dźwięku, determinowana jego wpływem na ucho, jest oceną subiektywną. Im większy przepływ energii płynącej do ucha, tym większa objętość. Wygodne do pomiaru jest natężenie dźwięku - energia przenoszona przez falę w jednostce czasu przez pojedynczy obszar prostopadły do ​​kierunku propagacji fali. Natężenie dźwięku wzrasta wraz ze wzrostem amplitudy drgań i obszaru ciała, który oscyluje. Głośność jest również mierzona w decybelach (dB). Na przykład głośność dźwięku dobrych liści szacuje się na 10 dB, szept - 20 dB, hałas uliczny - 70 dB, próg bólu - 120 dB, a poziom śmierci - 180 dB.

3. Barwa dźwięku. Druga subiektywna ocena. O barwie dźwięku decyduje kombinacja alikwotów. Różna ilość alikwotów tkwiących w danym dźwięku nadaje mu szczególny kolor - barwę. Różnica między jedną barwą a drugą wynika nie tylko z liczby, ale także z intensywności alikwotów towarzyszących brzmieniu tonu podstawowego. Po barwie łatwo rozróżnić dźwięki różnych instrumentów muzycznych, głosy ludzi.

Wibracje dźwiękowe o częstotliwości mniejszej niż 20 Hz nie są odbierane przez ludzkie ucho.

Zakres dźwięku ucha wynosi 20 Hz - 20 tys. Hz.

Transmisja dźwięku na duże odległości.

Problem przesyłania dźwięku na odległość został pomyślnie rozwiązany dzięki stworzeniu telefonu i radia. Za pomocą mikrofonu imitującego ludzkie ucho drgania akustyczne powietrza (dźwięku) w określonym punkcie zamieniane są na synchroniczne zmiany amplitudy prądu elektrycznego (sygnału elektrycznego), który dostarczany jest w odpowiednie miejsce przewodami lub za pomocą fal elektromagnetycznych (fale radiowe) i zamieniane na wibracje akustyczne podobne do oryginalnych.

Schemat przesyłania dźwięku na odległość

1. Przetwornik „dźwięk – sygnał elektryczny” (mikrofon)

2. Wzmacniacz sygnału elektrycznego i elektryczna linia komunikacyjna (przewody lub fale radiowe)

3. Przetwornik "sygnał elektryczny - dźwięk" (głośnik)

Wibracje akustyczne wolumetryczne są odbierane przez człowieka w jednym punkcie i mogą być reprezentowane jako źródło sygnału punktowego.Sygnał ma dwa parametry powiązane funkcją czasu: częstotliwość drgań (ton) i amplitudę drgań (głośność). Konieczna jest proporcjonalna zamiana amplitudy sygnału akustycznego na amplitudę prądu elektrycznego przy zachowaniu częstotliwości drgań.

Źródła dźwięku- wszelkie zjawiska powodujące lokalną zmianę ciśnienia lub naprężenia mechanicznego. Rozpowszechnione źródła. dźwięk w postaci oscylujących ciał stałych. Źródła dźwięk mogą również służyć wibracje o ograniczonej objętości samego medium (np. w piszczałkach organowych, dętych instrumentach muzycznych, gwizdkach itp.). Złożonym systemem oscylacyjnym jest ludzki i zwierzęcy aparat głosowy. Obszerna klasa źródeł Dźwięk-przetworniki elektroakustyczne, w których drgania mechaniczne powstają w wyniku przetwarzania oscylacji prądu elektrycznego o tej samej częstotliwości. W naturze Dźwięk Jest podekscytowany, gdy strumień powietrza opływa ciała stałe w wyniku tworzenia i oddzielania się wirów, na przykład, gdy wiatr wieje drutami, rurami, grzbietami fal morskich. Dźwięk niskie i infra-niskie częstotliwości występują podczas wybuchów, zawaleń. Istnieją różne źródła hałasu akustycznego, do których należą maszyny i mechanizmy stosowane w technologii, strumienie gazowe i wodne. Dużo uwagi poświęca się badaniu źródeł hałasu przemysłowego, transportowego i aerodynamicznego ze względu na ich szkodliwe oddziaływanie na organizm człowieka i urządzenia techniczne.

Odbiorniki dźwięku służą do odbierania energii dźwiękowej i przekształcania jej w inne formy. Do odbiorców dźwięk dotyczy w szczególności aparatu słuchowego ludzi i zwierząt. W technologii odbioru dźwięk stosowane są głównie przetworniki elektroakustyczne, np. mikrofon.
Rozchodzenie się fal dźwiękowych charakteryzuje się przede wszystkim prędkością dźwięku. W wielu przypadkach obserwuje się rozproszenie dźwięku, czyli zależność prędkości propagacji od częstotliwości. Dyspersja dźwięk prowadzi do zmiany kształtu złożonych sygnałów akustycznych, zawierających szereg składowych harmonicznych, w szczególności - do zniekształcenia impulsów dźwiękowych. Podczas propagacji fal dźwiękowych zachodzą zjawiska interferencji i dyfrakcji, wspólne dla wszystkich rodzajów fal. W przypadku, gdy wielkość przeszkód i niejednorodności w ośrodku jest duża w stosunku do długości fali, propagacja dźwięku podlega zwykłym prawom odbicia i załamania fal i może być rozpatrywana z punktu widzenia akustyki geometrycznej.

Gdy fala dźwiękowa rozchodzi się w określonym kierunku, następuje jej stopniowe tłumienie, czyli spadek natężenia i amplitudy. Znajomość praw tłumienia jest praktycznie ważna dla określenia maksymalnego zakresu propagacji sygnału audio.

Sposoby komunikacji:

· Obrazy

System kodowania musi być zrozumiały dla adresata.

Najpierw pojawiły się komunikaty dźwiękowe.

Dźwięk (nośnik - powietrze)

Fala dźwiękowa– spadki ciśnienia powietrza

Zakodowana informacja - błona bębenkowa

wrażliwość słuchu

Decybel- względna jednostka logarytmiczna

Właściwości dźwięku:

Objętość (db)

Klucz

0 dB = 2*10(-5) Pa

Próg słyszenia - próg bólu

Zakres dynamiczny to stosunek najgłośniejszego dźwięku do najmniejszego

Próg = 120 dB

Częstotliwość Hz)

Parametry i widmo sygnału dźwiękowego: mowa, muzyka. Pogłos.

Dźwięk- oscylacja o własnej częstotliwości i amplitudzie

Wrażliwość naszego ucha na różne częstotliwości jest różna

Hz - 1 fps

20 Hz do 20 000 Hz - zakres dźwięku

Infradźwięki - dźwięki poniżej 20 Hz

Dźwięki powyżej 20 tys. Hz i poniżej 20 Hz nie są odbierane

Pośredni system kodowania i dekodowania

Każdy proces można opisać zbiorem oscylacji harmonicznych

Widmo sygnału audio- zestaw drgań harmonicznych o odpowiednich częstotliwościach i amplitudach

Zmiany amplitudy

Częstotliwość jest stała

Wibracje dźwiękowe– zmiana amplitudy w czasie

Zależność wzajemnych amplitud

Pasmo przenoszenia to zależność amplitudy od częstotliwości

Nasze ucho ma pasmo przenoszenia

Urządzenie nie jest idealne, ma pasmo przenoszenia

Pasmo przenoszenia- za wszystko związane z konwersją i transmisją dźwięku

Korektor dostosowuje pasmo przenoszenia

340 m/s - prędkość dźwięku w powietrzu

Pogłos- rozmycie dźwięku

Czas pogłosu- czas, przez który sygnał zmniejszy się o 60 dB

Kompresja– technika przetwarzania dźwięku, w której głośne dźwięki są wyciszane, a ciche głośniejsze

Pogłos- charakterystyka pomieszczenia, w którym rozchodzi się dźwięk

Częstotliwość próbkowania- liczy na sekundę

Kodowanie fonetyczne

Fragmenty obrazu informacyjnego - kodowanie - aparat fonetyczny - słuch ludzki

Fale nie mogą podróżować daleko

Możesz zwiększyć głośność dźwięku

Elektryczność

Długość fali - odległość

Dźwięk=funkcja A(t)

Konwersja A drgań dźwięku na A prądu elektrycznego = kodowanie wtórne

Faza– opóźnienie w pomiarach kątowych jednej oscylacji względem drugiej w czasie

Modulacja amplitudy– informacja zawarta jest w zmianie amplitudy

Modulacja częstotliwości- w częstotliwości

Modulacja fazy- w fazie

Oscylacja elektromagnetyczna - rozprzestrzenia się bez powodu

Obwód 40 tys. Km.

Promień 6,4 tys. km

Natychmiast!

Zniekształcenia częstotliwościowe, czyli liniowe występują na każdym etapie transmisji informacji

Współczynnik transferu amplitudy

Liniowy– będą przesyłane sygnały z utratą informacji

może zrekompensować

Nieliniowy– nie można zapobiec, wiąże się z nieodwracalnymi zniekształceniami amplitudy

1895 Oersted Maxwell odkrył energię — oscylacje elektromagnetyczne mogą się rozprzestrzeniać

Popow wynalazł radio

1896 za granicą Marconi kupił patent, prawo do korzystania z dzieł Tesli

Prawdziwe zastosowanie na początku XX wieku

Fluktuacja prądu elektrycznego nie jest trudna do nałożenia na drgania elektromagnetyczne

Częstotliwość musi być wyższa niż częstotliwość informacji

Wczesne lata 20.

Transmisja sygnału poprzez modulację amplitudy fal radiowych

Zasięg do 7000 Hz

Nadawanie AM, fale długie

Fale długie o częstotliwości powyżej 26 MHz

Fale średnie od 2,5 MHz do 26 MHz

Brak granic dystrybucji

VHF (modulacja częstotliwości), transmisja stereo (2 kanały)

FM - częstotliwość

Faza nieużywana

Częstotliwość nośna radiowa

Zasięg transmisji

częstotliwość nośna

Strefa recepcji- terytorium, na którym rozchodzą się fale radiowe z energią wystarczającą do odbioru informacji wysokiej jakości

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

H to wysokość anteny nadawczej (m)

h - wysokość pomieszczenia recepcyjnego (m)

z wysokości anteny, z zastrzeżeniem wystarczającej mocy

nadajnik radiowy– częstotliwość nośna, moc i wysokość anteny nadawczej

Upoważniony

Do rozpowszechniania fal radiowych wymagana jest licencja

Sieć nadawcza:

Źródłowa treść dźwiękowa (treść)

Linie łączące

Nadajniki (Lunacharsky, w pobliżu cyrku, azbest)

Radio

Redundancja zasilania

program radiowy- zestaw wiadomości audio

stacja radiowa– źródło emisji programu radiowego

Tradycyjne: Redakcja Radia (zespół kreatywny), Dom radiowy (zestaw środków technicznych i technologicznych)

dom radiowy

studio radiowe– pomieszczenie o odpowiednich parametrach akustycznych, wyciszone

Dyskretyzacja przez czystość

Sygnał analogowy w czasie podzielony jest na interwały. Mierzone w hercach. Liczba interwałów jest potrzebna do pomiaru amplitudy w każdym segmencie

Kwantyzacja bitowa. Częstotliwość próbkowania - podział sygnału w czasie na równe segmenty zgodnie z twierdzeniem Kotelnikowa

Dla niezakłóconej transmisji sygnału ciągłego zajmującego określone pasmo częstotliwości konieczne jest, aby częstotliwość próbkowania była co najmniej dwukrotnością górnej częstotliwości odtwarzalnego zakresu częstotliwości

30 do 15 kHz

CD 44-100 kHz

Cyfrowa kompresja informacji

- lub kompresja- ostatecznym celem jest wykluczenie z obiegu cyfrowego informacji nadmiarowych.

Sygnał dźwiękowy jest procesem losowym. Poziomy są powiązane w czasie, korelacja

Współzależny- linki opisujące zdarzenia w przedziałach czasowych: przeszłe, obecne i przyszłe

Długoterminowe - wiosna, lato, jesień

krótkoterminowe

metoda ekstrapolacji. Od cyfrowej do sinusoidalnej fali

Przesyłana jest tylko różnica między następnym sygnałem a poprzednim.

Właściwości psychofizyczne dźwięku - pozwalają ucho dobierać sygnały

Ciężar właściwy w głośności sygnału

Prawdziwe/impulsywne

Układ jest odporny na hałas, nic nie zależy od kształtu impulsu. Pęd jest łatwy do odzyskania

AFC - zależność amplitudy od częstotliwości

AFC dostosowuje ton dźwięku

Equalizer - korektor charakterystyki częstotliwościowej

Niskie, średnie, wysokie częstotliwości

Bas, średnie, wysokie

Korektor 10, 20, 40, 256 pasm

Analizator widma - usuń, rozpoznaj głos

Urządzenia psychoakustyczne

Siły są procesem

Urządzenie do przetwarzania częstotliwości - wtyczki- moduły, które, gdy program jest open source, są finalizowane, wysyłane

Dynamiczne przetwarzanie sygnału

Aplikacje– urządzenia regulujące urządzenia dynamiczne

Tom– poziom sygnału

Kontrola poziomu

Fadery / miksery

Pojawiać się i znikać

Redukcja szumów

nóż do piko

Kompresor

Chlupotać

widzenie kolorów

Ludzkie oko zawiera dwa rodzaje światłoczułych komórek (fotoreceptorów): bardzo czułe pręciki odpowiedzialne za widzenie w nocy i mniej czułe czopki odpowiedzialne za widzenie kolorów.

W siatkówce ludzkiej występują trzy rodzaje czopków, których maksima czułości przypadają na czerwoną, zieloną i niebieską część widma.

obuoczny

Analizator wizualny osoby w normalnych warunkach zapewnia widzenie obuoczne, czyli widzenie dwojgiem oczu z pojedynczą percepcją wzrokową.

Pasma częstotliwości nadawczych AM (LW, MW, HF) i FM (VHF i FM).

Radio- rodzaj komunikacji bezprzewodowej, w której jako nośnik sygnału wykorzystuje się fale radiowe swobodnie rozchodzące się w przestrzeni.

Transmisja odbywa się w następujący sposób: po stronie nadawczej powstaje sygnał o wymaganej charakterystyce (częstotliwość i amplituda sygnału). Dalsze przesyłane sygnał moduluje oscylacje o wyższej częstotliwości (nośnik). Odebrany sygnał modulowany jest wypromieniowywany przez antenę w przestrzeń kosmiczną. Po stronie odbiorczej fali radiowej w antenie indukowany jest sygnał zmodulowany, po czym jest on demodulowany (wykrywany) i filtrowany przez filtr dolnoprzepustowy (pozbywając się w ten sposób składowej wysokoczęstotliwościowej - nośnej). W ten sposób wydobywany jest użyteczny sygnał. Odbierany sygnał może nieznacznie różnić się od sygnału transmitowanego przez nadajnik (zniekształcenie spowodowane zakłóceniami i zakłóceniami).

W praktyce nadawania i telewizji stosuje się uproszczoną klasyfikację pasm radiowych:

Bardzo długie fale (VLW)- fale miriametrowe

Fale długie (LW)- kilometrowe fale

Fale średnie (MW)- fale hektometryczne

Fale krótkie (HF) - fale dekametrowe

Fale ultrakrótkie (VHF) - fale o wysokiej częstotliwości, których długość fali jest mniejsza niż 10 m.

W zależności od zasięgu fale radiowe mają swoją własną charakterystykę i prawa propagacji:

DV są silnie pochłaniane przez jonosferę, główne znaczenie mają fale przyziemne, które rozchodzą się wokół Ziemi. Ich intensywność maleje stosunkowo szybko wraz ze wzrostem odległości od nadajnika.

południowy zachód są silnie pochłaniane przez jonosferę w ciągu dnia, a obszar działania wyznacza fala powierzchniowa, wieczorem dobrze odbijają się od jonosfery, a obszar działania wyznacza fala odbita.

HF rozchodzą się wyłącznie poprzez odbicie przez jonosferę, dlatego wokół nadajnika znajduje się tzw. strefa ciszy radiowej. Fale krótsze (30 MHz) rozchodzą się lepiej w dzień, dłuższe (3 MHz) w nocy. Fale krótkie mogą pokonywać duże odległości przy małej mocy nadajnika.

UKF rozchodzą się prostoliniowo i z reguły nie są odbijane przez jonosferę, jednak w określonych warunkach są w stanie okrążyć kulę ziemską ze względu na różnicę gęstości powietrza w różnych warstwach atmosfery. Łatwo zginaj się wokół przeszkód i mają dużą siłę przebicia.

Fale radiowe rozchodzą się w próżni iw atmosferze; ziemski firmament i woda są dla nich nieprzezroczyste. Jednak ze względu na efekty dyfrakcji i odbicia możliwa jest komunikacja między punktami na powierzchni Ziemi, które nie mają bezpośredniej linii widzenia (w szczególności znajdują się w dużej odległości).

Nowe pasma telewizyjne

· Zakres MMDS 2500-2700 GHz 24 kanały do ​​transmisji telewizji analogowej. Używany w systemie telewizji kablowej

· LMDS: 27,5-29,5 GHz. 124 analogowe kanały telewizyjne. Od czasu rewolucji cyfrowej. Przejęte przez operatorów telefonii komórkowej

· MWS - MWDS: 40,5-42,4 GHz. System nadawania komórkowego. Wysokie częstotliwości 5 km są szybko pochłaniane

2. Rozłóż obraz na piksele

256 poziomów

Klatka kluczowa, a następnie jej zmiany

Analogowy do cyfrowego konwertera

Na wejściu - analogowy, na wyjściu - strumień cyfrowy. Cyfrowe formaty kompresji

Nieskompensowane wideo - trzy kolory w pikselach 25 fps, 256 megabitów/s

dvd, avi - ma strumień 25 mb/s

mpeg2 - dodatkowa kompresja od 3-4 razy w satelicie

Telewizja cyfrowa

1. Uprość, zmniejsz liczbę punktów

2. Uprość wybór koloru

3. Zastosuj kompresję

256 poziomów - zakres dynamiki luminancji

Cyfrowy 4 razy większy w poziomie i w pionie

niedogodności

· Mocno ograniczony obszar zasięgu sygnału, w którym możliwy jest odbiór. Ale to terytorium, z równą mocą nadajnika, jest większe niż w systemie analogowym.

· Zanikanie i rozpraszanie obrazu na „kwadraty” przy niewystarczającym poziomie odbieranego sygnału.

· Obie „wady” są konsekwencją zalet cyfrowej transmisji danych: dane są albo odbierane w 100% jakości lub przywracane, albo odbierane słabo i nie mogą być przywrócone.

Radio cyfrowe- technologia bezprzewodowej transmisji sygnału cyfrowego za pomocą fal elektromagnetycznych o zasięgu radiowym.

Zalety:

· Lepsza jakosc dzwieku niz transmisja FM. Obecnie nie zaimplementowany ze względu na niską przepływność (zwykle 96 kb/s).

· Oprócz dźwięku mogą być przesyłane teksty, obrazy i inne dane. (Więcej niż RDS)

· Słabe zakłócenia radiowe w żaden sposób nie zmieniają dźwięku.

· Bardziej ekonomiczne wykorzystanie przestrzeni częstotliwości poprzez sygnalizację.

· Moc nadajnika można zmniejszyć od 10 do 100 razy.

niedogodności:

· W przypadku niewystarczającej mocy sygnału pojawiają się zakłócenia w transmisji analogowej, aw transmisji cyfrowej transmisja całkowicie znika.

· Opóźnienie dźwięku spowodowane czasem przetwarzania sygnału cyfrowego.

· „Próby terenowe” są obecnie przeprowadzane w wielu krajach na całym świecie.

· Obecnie na świecie stopniowo zaczyna się przejście na technologię cyfrową, ale z powodu niedociągnięć jest znacznie wolniejsze niż w przypadku telewizji. Jak dotąd nie ma masowych zaciemnień stacji radiowych w trybie analogowym, choć ich liczba w paśmie AM maleje ze względu na wydajniejsze FM.

W 2012 r. SCRF podpisał protokół, zgodnie z którym pasmo częstotliwości radiowej 148,5-283,5 kHz jest przeznaczone na tworzenie cyfrowych sieci nadawczych w standardzie DRM w Federacji Rosyjskiej. Ponadto, zgodnie z paragrafem 5.2 protokołu z posiedzenia SCRF z dnia 20 stycznia 2009 r. Nr 09-01, przeprowadzono prace badawcze „Badanie możliwości i warunków korzystania ze standardu DRM nadawania cyfrowego w Federacji Rosyjskiej w pasmo częstotliwości 0,1485-0,2835 MHz (fale długie).

Tym samym przez czas nieokreślony nadawanie FM będzie realizowane w formacie analogowym.

W Rosji federalne stacje radiowe Radio Russia, Mayak i Vesti FM nadają w pierwszym multipleksie naziemnej telewizji cyfrowej DVB-T2.

Radio internetowe lub radio internetowe- grupa technologii do przesyłania strumieniowych danych audio przez Internet. Ponadto termin radio internetowe lub radio internetowe może być rozumiany jako stacja radiowa wykorzystująca technologię strumieniowania internetowego do nadawania.

Podstawę technologiczną systemu stanowią trzy elementy:

Stacja- generuje strumień audio (albo z listy plików audio, albo przez bezpośrednią digitalizację z karty dźwiękowej, albo przez skopiowanie istniejącego strumienia w sieci) i wysyła go na serwer. (Stacja zużywa minimum ruchu, ponieważ tworzy jeden strumień)

Serwer (wzmacniacz przepływu)- odbiera strumień audio ze stacji i przekierowuje jego kopie do wszystkich klientów podłączonych do serwera, w rzeczywistości jest replikatorem danych. (Ruch na serwerze jest proporcjonalny do liczby słuchaczy + 1)

Klient- odbiera strumień audio z serwera i zamienia go na sygnał audio, który słyszy słuchacz internetowej stacji radiowej. Możliwe jest zorganizowanie kaskadowych systemów rozgłoszeniowych z wykorzystaniem wzmacniaka strumienia jako klienta. (Klient, podobnie jak stacja, zużywa minimum ruchu. Ruch klient-serwer systemu kaskadowego zależy od liczby słuchaczy takiego klienta.)

Oprócz strumienia danych audio przesyłane są zwykle również dane tekstowe, dzięki czemu odtwarzacz wyświetla informacje o stacji i bieżącym utworze.

Stacja może być zwykłym odtwarzaczem audio ze specjalną wtyczką kodeka lub specjalistycznym programem (np. ICes, EzStream, SAM Broadcaster), a także urządzeniem sprzętowym konwertującym analogowy strumień audio na cyfrowy.

Jako klient możesz użyć dowolnego odtwarzacza multimedialnego, który obsługuje strumieniowe przesyłanie dźwięku i jest w stanie zdekodować format, w którym nadaje radio.

Należy zauważyć, że radio internetowe z reguły nie ma nic wspólnego z nadawaniem na antenie. Możliwe są jednak rzadkie wyjątki, które w WNP nie są powszechne.

Telewizja z protokołem internetowym(telewizja internetowa lub telewizja internetowa) – system oparty na dwukierunkowej cyfrowej transmisji sygnału telewizyjnego przez łącza internetowe za pośrednictwem łącza szerokopasmowego.

System telewizji internetowej pozwala na realizację:

· Zarządzaj pakietem abonamentowym każdego użytkownika

Nadawanie kanałów w formacie MPEG-2, MPEG-4

Prezentacja programów telewizyjnych

Funkcja rejestracji programów telewizyjnych

Wyszukaj wcześniejsze programy telewizyjne do obejrzenia

・Funkcja pauzy dla kanału telewizyjnego na żywo

Indywidualny pakiet kanałów telewizyjnych dla każdego użytkownika

Nowe media lub nowe media- termin, który pod koniec XX wieku zaczęto używać w interaktywnych publikacjach elektronicznych i nowych formach komunikacji między producentami treści a konsumentami na określenie różnic w stosunku do tradycyjnych mediów, takich jak gazety, czyli termin ten odnosi się do rozwoju technologii cyfrowej , technologie sieciowe i komunikacja. Konwergencja i redakcje multimedialne stały się powszechnym elementem dzisiejszego dziennikarstwa.

Chodzi przede wszystkim o technologie cyfrowe i trendy te wiążą się z informatyzacją społeczeństwa, gdyż do lat 80. media opierały się na mediach analogowych.

Należy zauważyć, że zgodnie z prawem Ripple’a bardziej rozwinięte środki masowego przekazu nie zastępują poprzednich, więc zadanie nowe media to także rekrutacja konsumenta, poszukiwanie innych obszarów zastosowań, „wersja internetowa publikacji drukowanej prawie nie jest w stanie zastąpić samej publikacji drukowanej”.

Konieczne jest rozróżnienie pojęć „nowe media” i „media cyfrowe”. Chociaż zarówno tam, jak i tutaj praktykowane są cyfrowe sposoby kodowania informacji.

Każdy może zostać wydawcą „nowych mediów” pod względem technologii procesu. Wyn Crosby, który opisuje „media masowe” jako narzędzie transmisji „jeden do wielu”, uważa nowe media jako komunikacja „wielu do wielu”.

Era cyfrowa tworzy inne środowisko medialne. Reporterzy przyzwyczajają się do pracy w cyberprzestrzeni. Jak już wspomniano, wcześniej „relacjonowanie wydarzeń międzynarodowych było prostą sprawą”

Mówiąc o relacji między społeczeństwem informacyjnym a nowymi mediami, Yasen Zasursky skupia się na trzech aspektach, podkreślając nowe media właśnie jako aspekt:

· Możliwości mediów na obecnym etapie rozwoju technologii informacyjnych i komunikacyjnych oraz Internetu.

Media tradycyjne w kontekście „internetyzacji”

· Nowe media.

Studio radiowe. Struktura.

Jak zorganizować radio wydziałowe?

Zawartość

Co mieć i umieć? Strefy nadawania, skład sprzętu, liczba osób

Licencja nie jest wymagana

(Władza terytorialna „Roskomnadzor”, opłata rejestracyjna, zapewniają cykliczność, co najmniej raz w roku, zaświadczenie o osobie prawnej, audycja radiowa jest zarejestrowana)

Kreatywna drużyna

Redaktor naczelny i osoba prawna

Mniej niż 10 osób - kontrakt, więcej niż 10 - czarter

Podstawą techniczną produkcji produktów radiowych jest zestaw sprzętu, na którym programy radiowe są nagrywane, przetwarzane, a następnie emitowane. Głównym zadaniem technicznym radiostacji jest zapewnienie przejrzystej, nieprzerwanej i wysokiej jakości pracy urządzeń technologicznych do nadawania i rejestracji dźwięku.

Domy radiowe i ośrodki telewizyjne są formą organizacyjną kanału tworzenia programów. Pracownicy ośrodków radiowo-telewizyjnych dzielą się na kreatywnych specjalistów (dziennikarze, reżyserzy dźwięku i wideo, pracownicy działów produkcji, działy koordynacji itp.) oraz specjalności techniczne - kompleks sprzętowo-studyjny (pracownicy studiów, sprzętu i niektórych usług pomocniczych) .

Kompleks sprzętowo-studiowy- są to połączone ze sobą bloki i usługi, połączone środkami technicznymi, za pomocą których odbywa się proces tworzenia i wydawania programów nadawczych audio i telewizyjnych. Kompleks sprzętowo-studyjny obejmuje blok sprzętowo-studyjny (do tworzenia części programów), sprzęt do nadawania (dla RV) i blok sprzętowo-programowy (dla telewizji). Z kolei blok sprzętowo-studyjny składa się ze studiów oraz pomieszczeń technicznych i reżyserskich, co wynika z różnych technologii bezpośredniego nadawania i nagrywania.

studia radiowe- są to specjalne pomieszczenia do audycji radiowych, które spełniają szereg wymagań dotyczących obróbki akustycznej w celu utrzymania niskiego poziomu hałasu pochodzącego z zewnętrznych źródeł dźwięku, w celu wytworzenia jednolitego w kubaturze pomieszczenia pola dźwiękowego. Wraz z pojawieniem się urządzeń elektronicznych do kontroli charakterystyk fazowych i czasowych, coraz częściej wykorzystywane są małe, całkowicie wyciszone studia.

W zależności od przeznaczenia studia dzielimy na małe (naziemne) (8-25 m2), średnie (60-120 m2), duże (200-300 m2).

Zgodnie z planem realizatora dźwięku w studiu instalowane są mikrofony, dobierane są ich optymalne charakterystyki (typ, charakterystyka kierunkowości, poziom sygnału wyjściowego).

Sprzęt do edycji przeznaczony do przygotowania fragmentów przyszłych programów od prostej edycji fonogramów muzycznych i mowy po wstępnym nagraniu do redukcji dźwięku wielokanałowego do dźwięku mono lub stereo. Ponadto, podczas sprzętowego przygotowania programów, z oryginałów poszczególnych utworów powstają części przyszłej transmisji. W ten sposób powstaje zbiór gotowych fonogramów. Cały program tworzony jest z pojedynczych transmisji, które trafiają do centralnej sterowni. Działy wydawnicze i koordynacyjne prowadzą koordynację działań wydań. W dużych radiostacjach i ośrodkach telewizyjnych, w celu zapewnienia zgodności starych nagrań z nowoczesnymi wymaganiami technicznymi nadawania, dokonuje się sprzętowej renowacji fonogramów, gdzie edytuje się poziom szumów i różne zniekształcenia.

Po całkowitym utworzeniu programu sygnały elektryczne wchodzą do sprzęt nadawczy.

Blok sprzętowo-studio dopełnieniem jest konsola reżyserska, centrala głośnomówiąca, magnetofony i urządzenia do efektów dźwiękowych. Świecące napisy przed wejściem do studia: „Próba”, „Przygotuj się”, „Mikrofon włączony”. Studia wyposażone są w mikrofony i konsolę głośnikową z przyciskami włączania mikrofonu, lampki sygnalizacyjne, aparaty telefoniczne z dzwonkiem. Komentatorzy mogą kontaktować się ze sterownią, działem produkcji, redakcją i innymi służbami.

Urządzenie główne pokój reżyserski to konsola realizatora dźwięku, za pomocą której rozwiązywane są jednocześnie zadania techniczne i twórcze: montaże, konwersja sygnału.

W sprzęt do transmisji dom radiowy z różnych transmisji powstaje program. Części programu, które przeszły obróbkę i edycję dźwięku, nie wymagają dodatkowej kontroli technicznej, ale muszą łączyć różne sygnały (mowa, akompaniament muzyczny, wygaszacze dźwięku itp.). Ponadto na nowoczesnym sprzęcie emisyjnym instalowany jest sprzęt do zautomatyzowanej produkcji programów.

Ostateczna kontrola programów odbywa się w centralnej sterowni, gdzie dodatkowa regulacja sygnałów elektrycznych i ich dystrybucja do odbiorców odbywa się na panelu sterowania dźwiękiem. Tutaj odbywa się obróbka częstotliwości sygnału, jego wzmocnienie do wymaganego poziomu, kompresja lub ekspansja, wprowadzanie znaków wywoławczych programu i sygnałów dokładnego czasu.

Skład kompleksu sprzętowego stacji radiowej.

Głównymi ekspresyjnymi środkami przekazu radiowego są muzyka, mowa i sygnały usługowe. Aby zebrać właściwą równowagę (miksowanie) wszystkich sygnałów dźwiękowych, wykorzystywany jest główny element kompleksu sprzętu nadawczego - Mikser(konsola miksująca). Sygnał utworzony na konsoli z wyjścia konsoli przechodzi przez szereg specjalnych urządzeń przetwarzających sygnał (kompresor, modulator itp.) i jest podawany (poprzez linię komunikacyjną lub bezpośrednio) do nadajnika. Sygnały ze wszystkich źródeł są podawane na wejścia konsoli: mikrofony, które transmitują na antenie mowę prezenterów i gości; urządzenia do odtwarzania dźwięku; urządzenia odtwarzające sygnał. W nowoczesnym studiu radiowym ilość mikrofonów może być różna – od 1 do 6, a nawet więcej. Jednak w większości przypadków wystarczy 2-3. Stosowane są różne rodzaje mikrofonów.
Sygnał mikrofonowy przed wprowadzeniem do konsoli może być poddany różnym procesom obróbki (kompresja, korekcja częstotliwości, w niektórych szczególnych przypadkach – pogłos, przesunięcie tonalne itp.) w celu zwiększenia zrozumiałości mowy, wyrównania poziomu sygnału itp.
Urządzenia do odtwarzania dźwięku na większości stacji są reprezentowane przez odtwarzacze CD i magnetofony. Asortyment używanych magnetofonów zależy od specyfiki stacji: może to być cyfrowe (DAT – cyfrowy magnetofon kasetowy; MD – urządzenie nagrywająco-odtwarzające dla cyfrowego minidysku) oraz analogowe (studniowe magnetofony szpulowe, a także profesjonalne magnetofony). Niektóre stacje również odtwarzają z płyt winylowych; do tego używa się albo profesjonalnych „stoli gramowych”, albo – częściej – po prostu wysokiej jakości odtwarzaczy, a czasem specjalnych gramofonów „DJ”, podobnych do tych stosowanych w dyskotekach.
Niektóre stacje, w których powszechnie stosowana jest zasada rotacji utworów, odtwarzają muzykę bezpośrednio z dysku twardego komputera, na którym pewien zestaw rotowanych w tym tygodniu utworów jest wstępnie nagrany w postaci plików wave (zwykle w formacie WAV). Urządzenia odtwarzające sygnał serwisowy są stosowane w różnych typach. Podobnie jak w przypadku nadawania zagranicznego, szeroko stosowane są analogowe urządzenia kasetowe (dżingle), których nośnikiem dźwięku jest specjalna kaseta z taśmą. Na każdej kasecie z reguły rejestrowany jest jeden sygnał (intro, jingle, beat, substrat itp.); taśma w kasetach prowadnicy jingle jest zapętlona, ​​dlatego natychmiast po użyciu jest ponownie gotowa do odtwarzania. W wielu stacjach radiowych, które korzystają z tradycyjnych organizacji nadawczych, sygnały są odtwarzane z magnetofonów szpulowych. Urządzenia cyfrowe to albo urządzenia, w których nośnikiem każdego pojedynczego sygnału są dyskietki lub specjalne kasety, albo urządzenia, w których sygnały są odtwarzane bezpośrednio z dysku twardego komputera.
W kompleksie sprzętu nadawczego stosuje się również różne urządzenia rejestrujące: mogą to być zarówno magnetofony analogowe, jak i cyfrowe. Urządzenia te służą zarówno do rejestrowania poszczególnych fragmentów powietrza w archiwum radiostacji lub w celu późniejszej powtórki, jak i do ciągłego rejestrowania kontrolnego całego powietrza (tzw. taśma policyjna). Ponadto kompleks sprzętowy do nadawania radiowego obejmuje systemy akustyczne monitorów zarówno do odsłuchu sygnału programu (miks na wyjściu z konsoli), jak i do wstępnego odsłuchu ("podsłuchu") sygnału z różnych mediów przed emisją tego sygnału na powietrze, a także słuchawki (słuchawki), do których podawany jest sygnał programu itp. Częścią kompleksu sprzętowego może być również urządzenie RDS (Radio Data System) - system, który umożliwia słuchaczowi posiadającemu specjalne urządzenie odbiorcze odbiór nie tylko sygnału audio, ale także sygnału tekstowego (nazwa stacji radiowej). , czasem nazwisko i wykonawcę utworu dźwiękowego, inne informacje), wyświetlane na dedykowanym wyświetlaczu.

Klasyfikacja

Według wrażliwości

Mocno wrażliwy

Średnio wrażliwy

Niska czułość (kontakt)

Według zakresu dynamicznego

· Przemówienie

· Komunikacja biurowa

Według kierunku

Każdy mikrofon ma pasmo przenoszenia

Nie skierowane

Jednokierunkowy kierunkowy

Stacjonarny

Piątek

Studio telewizyjne

Oświetlenie specjalne - oświetlenie w studio

Dźwiękochłonne pod stopami

· Krajobrazy

· Środki transportu

dźwiękoszczelny pokój dla inżyniera dźwięku

· Dyrektor

· Monitory wideo

Kontrola dźwięku 1 mono 2 stereo

· Personel techniczny

Mobilna stacja telewizyjna

Mobilna stacja raportowania

magnetowid

Ścieżka dźwięku

Kamera wideo

Kod czasowy TS

Kolor- jasność trzech punktów czerwony, zielony, niebieski

jasność lub rozdzielczość

Szybkość transmisji- strumień cyfrowy

· Dyskretyzacja 2200 linii

kwantyzacja

TVL (linia telewizyjna)

Transmisja (transmisja)

Linia- jednostka miary rozdzielczości

Przetwornik analogowo-cyfrowy - cyfrowy

VHS do 300 TVL

Transmisja ponad 400 TVL

DPI - punkty na cal

Połysk=600 DPI

Zdjęcia, portrety=1200 DPI

Obraz telewizyjny = 72 DPI

Rozdzielczość kamery

Obiektyw - megapiksele - jakość elektr. blok

720 do 568 GB/s

Cyfrowe wideo DV

HD Wysoka rozdzielczość 1920\1080 - 25mb/s

Cel

Zapoznanie się z podstawami teorii nagrywania i odtwarzania dźwięku, głównymi cechami dźwięku, metodami konwersji dźwięku, urządzeniem i cechami użytkowania sprzętu do przetwarzania i nagłaśniania dźwięku, zdobycie umiejętności ich praktycznego zastosowania.

Odniesienie teoretyczne

dźwięk zwany ruchem oscylacyjnym cząstek ośrodka elastycznego, rozchodzących się w postaci fal w ośrodku gazowym, ciekłym lub stałym, które działając na ludzki analizator słuchowy wywołują wrażenia słuchowe. Źródłem dźwięku jest korpus oscylacyjny, na przykład: drgania strun, drgania kamertonu, ruch stożka głośnika itp.

fala dźwiękowa nazywa się proces ukierunkowanej propagacji drgań ośrodka sprężystego ze źródła dźwięku. Obszar przestrzeni, w którym rozchodzi się fala dźwiękowa, nazywany jest polem dźwiękowym. Fala dźwiękowa to naprzemienna kompresja i rozrzedzenie powietrza. W obszarze kompresji ciśnienie powietrza przekracza ciśnienie atmosferyczne, w obszarze rozrzedzenia - mniej. Zmienna część ciśnienia atmosferycznego nazywana jest ciśnieniem akustycznym. R . Jednostką ciśnienia akustycznego jest Pascal ( Rocznie) (Pa \u003d N / m 2). Oscylacje, które mają kształt sinusoidalny (ryc. 1), nazywane są harmonicznymi. Jeśli ciało emitujące dźwięk oscyluje sinusoidalnie, wówczas ciśnienie dźwięku również zmienia się sinusoidalnie. Wiadomo, że każdą złożoną oscylację można przedstawić jako sumę prostych oscylacji harmonicznych. Zbiory wartości amplitud i częstotliwości tych oscylacji harmonicznych są nazywane odpowiednio widmo amplitudy oraz widmo częstotliwości.

Ruch oscylacyjny cząstek powietrza w fali dźwiękowej charakteryzuje się szeregiem parametrów:

Okres oscylacji(T), najmniejszy okres czasu, po którym powtarzają się wartości wszystkich wielkości fizycznych charakteryzujących ruch oscylacyjny, w tym czasie następuje jedna pełna oscylacja. Okres oscylacji mierzony jest w sekundach ( z).

Częstotliwość oscylacji(f) , liczba pełnych oscylacji w jednostce czasu.

gdzie: f jest częstotliwością oscylacji; T to okres oscylacji.

Jednostką częstotliwości jest herc ( Hz) to jedna pełna oscylacja na sekundę (1 kHz = 1000 Hz).

Ryż. 1. Proste drgania harmoniczne:
A to amplituda oscylacji, T to okres oscylacji

Długość fali (λ ), odległość, na której mieści się jeden okres oscylacji. Długość fali mierzona jest w metrach ( m). Długość fali i częstotliwość drgań są powiązane przez:

gdzie z to prędkość propagacji dźwięku.

Amplituda oscylacji (ALE) , największe odchylenie wartości oscylacyjnej od stanu spoczynku.

Faza oscylacji.

Wyobraź sobie okrąg, którego długość jest równa odległości między punktami A i E (rys. 2) lub długość fali o określonej częstotliwości. Ponieważ ten okrąg „obraca się”, jego linia promieniowa w każdym pojedynczym miejscu sinusoidy będzie znajdować się w pewnej odległości kątowej od punktu początkowego, który będzie wartością fazy w każdym takim punkcie. Faza jest mierzona w stopniach.

Kiedy fala dźwiękowa zderza się z powierzchnią, zostaje częściowo odbita pod tym samym kątem, pod jakim pada na tę powierzchnię, jej faza nie ulega zmianie. Na ryc. 3 ilustruje zależność fazową fal odbitych.

Ryż. 2. Fala sinusoidalna: amplituda i faza.
Jeżeli obwód jest równy długości fali przy określonej częstotliwości (odległość od A do E), to w trakcie obrotu linia promieniowa tego okręgu pokaże kąt odpowiadający wartości fazy sinusoidy w danym punkcie

Ryż. 3. Zależność fazowa fal odbitych.
Fale dźwiękowe o różnych częstotliwościach emitowane przez źródło dźwięku o tej samej fazie, po przejściu tej samej odległości docierają do powierzchni o innej fazie

Fala dźwiękowa może omijać przeszkody, jeśli jej długość jest większa niż wymiary przeszkody. Zjawisko to nazywa się dyfrakcja. Dyfrakcja jest szczególnie zauważalna w przypadku drgań o niskiej częstotliwości o znacznej długości fali.

Jeśli dwie fale dźwiękowe mają tę samą częstotliwość, to oddziałują ze sobą. Proces interakcji nazywa się interferencją. Kiedy oscylacje w fazie (zbiegające się w fazie) oddziałują ze sobą, fala dźwiękowa jest wzmacniana. W przypadku oddziaływania oscylacji antyfazowych powstała fala dźwiękowa słabnie (rys. 4). Fale dźwiękowe, których częstotliwości znacznie różnią się od siebie, nie oddziałują na siebie.

Ryż. 4. Oddziaływanie oscylacji w fazie (a) iw antyfazie (b):
1, 2 - oscylacje oddziałujące, 3 - oscylacje wynikowe

Wibracje dźwiękowe mogą być tłumione i nietłumione. Amplituda oscylacji tłumionych stopniowo maleje. Przykładem wibracji tłumionych jest dźwięk, który pojawia się, gdy struna jest raz wzbudzona lub uderzony w gong. Przyczyną tłumienia drgań struny jest tarcie struny o powietrze, a także tarcie między cząstkami drgającej struny. Oscylacje ciągłe mogą występować, jeśli straty tarcia są kompensowane przez dopływ energii z zewnątrz. Przykładem drgań nietłumionych są drgania kubka dzwonka szkolnego. Gdy przycisk zasilania jest wciśnięty, podczas połączenia występują nietłumione wibracje. Po ustaniu dopływu energii do dzwonu oscylacje wygasają.

Rozchodząc się w pomieszczeniu od swojego źródła fala dźwiękowa przenosi energię, rozszerza się aż dotrze do powierzchni granicznych tego pomieszczenia: ścian, podłogi, sufitu itp. Propagacji fal dźwiękowych towarzyszy spadek ich natężenia. Wynika to z utraty energii dźwięku w celu przezwyciężenia tarcia między cząsteczkami powietrza. Dodatkowo rozchodząc się we wszystkich kierunkach od źródła, fala obejmuje coraz większy obszar przestrzeni, co prowadzi do zmniejszenia ilości energii dźwięku na jednostkę powierzchni, przy każdym podwojeniu odległości od kulistego źródła, siła drgań cząstek powietrza spada o 6 dB (czterokrotność mocy) (rys. 5).

Ryż. 5. Energia sferycznej fali dźwiękowej rozkłada się na coraz większym obszarze czoła fali, dzięki czemu ciśnienie akustyczne spada o 6 dB przy każdym podwojeniu odległości od źródła

Napotkanie przeszkody na swojej drodze, część energii fali dźwiękowej Karnety przez część ścian zaabsorbowany wewnątrz ścian, a część odzwierciedlenie z powrotem do pokoju. Energia odbitej i pochłoniętej fali dźwiękowej jest w sumie równa energii padającej fali dźwiękowej. W różnym stopniu prawie we wszystkich przypadkach występują wszystkie trzy rodzaje dystrybucji energii dźwięku.
(rys. 6).

Ryż. 6. Odbicie i pochłanianie energii dźwięku

Odbita fala dźwiękowa, tracąc część energii, zmieni kierunek i będzie się rozchodzić, aż dotrze do innych powierzchni pomieszczenia, od których zostanie ponownie odbita, tracąc trochę więcej energii itp. Będzie to trwało, aż energia fali dźwiękowej w końcu zaniknie.

Odbicie fali dźwiękowej następuje zgodnie z prawami optyki geometrycznej. Substancje o dużej gęstości (beton, metal itp.) dobrze odbijają dźwięk. Pochłanianie fal dźwiękowych wynika z kilku powodów. Fala dźwiękowa wydatkuje swoją energię na drgania samej przeszkody oraz drgania powietrza w porach warstwy powierzchniowej przeszkody. Wynika z tego, że materiały porowate (filc, guma piankowa itp.) silnie pochłaniają dźwięk. W pomieszczeniu wypełnionym widzami pochłanianie dźwięku jest większe niż w pustym. Stopień odbicia i pochłaniania dźwięku przez substancję charakteryzuje współczynniki odbicia i pochłaniania. Współczynniki te mogą wynosić od zera do jednego. Współczynnik równy jeden wskazuje na idealne odbicie lub pochłanianie dźwięku.

Jeżeli źródło dźwięku znajduje się w pomieszczeniu, to słuchacz otrzymuje nie tylko bezpośrednią energię dźwięku, ale także energię dźwięku odbitą od różnych powierzchni. Głośność dźwięku w pomieszczeniu zależy od mocy źródła dźwięku i ilości materiału dźwiękochłonnego. Im więcej materiału dźwiękochłonnego umieszczonego w pomieszczeniu, tym niższy poziom głośności.

Po wyłączeniu źródła dźwięku na skutek odbić energii dźwięku od różnych powierzchni, przez pewien czas istnieje pole dźwiękowe. Proces stopniowego tłumienia dźwięku w pomieszczeniach zamkniętych po wyłączeniu jego źródła nazywa się pogłos. Czas trwania pogłosu charakteryzuje się tzw. czas pogłosu, tj. czas, w którym natężenie dźwięku spada 106 razy, a jego poziom o 60 dB . Na przykład, jeśli orkiestra w sali koncertowej osiągnie poziom 100 dB przy około 40 dB szumu tła, to końcowe akordy orkiestry zamienią się w szum, gdy ich poziom spadnie o około 60 dB. Czas pogłosu jest najważniejszym czynnikiem decydującym o jakości akustycznej pomieszczenia. Im większa, tym większa kubatura pomieszczenia i mniejsza absorpcja na powierzchniach ograniczających.

Czas pogłosu wpływa na stopień zrozumiałości mowy i jakość dźwięku muzyki. Jeśli czas pogłosu jest zbyt długi, mowa staje się niewyraźna. Jeśli czas pogłosu jest zbyt krótki, mowa jest zrozumiała, ale muzyka staje się nienaturalna. Optymalny czas pogłosu, w zależności od kubatury pomieszczenia, wynosi około 1–2 s.

Podstawowe cechy dźwięku.

Prędkość dźwięku w powietrzu wynosi 332,5 m/s przy 0°C. W temperaturze pokojowej (20°C) prędkość dźwięku wynosi około 340 m/s. Prędkość dźwięku jest oznaczona symbolem „ z ».

Częstotliwość. Dźwięki odbierane przez ludzki analizator słuchu tworzą zakres częstotliwości dźwięku. Ogólnie przyjmuje się, że zakres ten jest ograniczony do częstotliwości od 16 do 20 000 Hz. Granice te są bardzo warunkowe, co wiąże się z indywidualnymi cechami słuchu ludzi, związanymi z wiekiem zmianami czułości analizatora słuchowego i sposobem rejestrowania wrażeń słuchowych. Osoba może odróżnić zmianę częstotliwości o 0,3% przy częstotliwości około 1 kHz.

Fizyczna koncepcja dźwięku obejmuje zarówno słyszalne, jak i niesłyszalne częstotliwości wibracyjne. Fale dźwiękowe o częstotliwości poniżej 16 Hz umownie nazywa się infradźwiękami, powyżej 20 kHz - ultradźwiękami. . Zakres częstotliwości infradźwiękowych od dołu jest praktycznie nieograniczony - w naturze drgania infradźwiękowe występują z częstotliwością dziesiątych i setnych Hz .

Zakres dźwięku jest konwencjonalnie podzielony na kilka węższych zakresów (tabela 1).

Tabela 1

Zakres częstotliwości dźwięku jest warunkowo podzielony na podzakresy

Natężenie dźwięku(W / m 2) jest określany przez ilość energii niesionej przez falę w jednostce czasu przez jednostkę powierzchni prostopadłą do kierunku propagacji fali. Ludzkie ucho odbiera dźwięk w bardzo szerokim zakresie natężeń, od najcichszych słyszalnych dźwięków do najgłośniejszych, takich jak te generowane przez silnik samolotu odrzutowego.

Minimalna intensywność dźwięku, przy której pojawia się wrażenie słuchowe, nazywana jest progiem słuchowym. Zależy to od częstotliwości dźwięku (ryc. 7). Ucho ludzkie ma najwyższą czułość na dźwięk w zakresie częstotliwości odpowiednio od 1 do 5 kHz, a próg percepcji słuchowej ma tu najniższą wartość 10 -12 W/m 2 . Ta wartość jest przyjmowana jako zerowy poziom słyszalności. Pod wpływem hałasu i innych bodźców dźwiękowych próg słyszalności danego dźwięku wzrasta (maskowanie dźwięku jest zjawiskiem fizjologicznym, które polega na tym, że przy jednoczesnym odbiorze dwóch lub więcej dźwięków o różnej głośności przestają być słyszalne), a podwyższona wartość utrzymuje się przez pewien czas po ustaniu czynnika zakłócającego, a następnie stopniowo powraca do pierwotnego poziomu. Dla różnych osób i dla tych samych osób w różnym czasie próg słyszenia może się różnić w zależności od wieku, stanu fizjologicznego, sprawności.

Ryż. 7. Zależność częstotliwości od standardowego progu słyszalności
sygnał sinusoidalny

Dźwięki o dużej intensywności powodują uczucie ucisku w uszach. Minimalna intensywność dźwięku, przy której występuje uczucie ucisku w uszach (~10 W/m2) nazywana jest progiem bólu. Podobnie jak próg percepcji słuchowej, próg bólu zależy od częstotliwości drgań dźwięku. Dźwięki zbliżające się do progu bólu mają szkodliwy wpływ na słuch.

Normalne odczucie dźwięku jest możliwe, jeśli natężenie dźwięku znajduje się między progiem słyszenia a progiem bólu.

Wygodnie jest oceniać dźwięk według poziomu ( L) natężenie (ciśnienie akustyczne), obliczane według wzoru:

gdzie J 0 - próg słyszenia, J- natężenie dźwięku (tab. 2).

Tabela 2

Charakterystyka dźwięku pod względem natężenia i jego ocena pod względem natężenia w stosunku do progu percepcji słuchowej

Charakterystyka dźwięku	Intensywność (W/m2)	Poziom natężenia w stosunku do progu słyszenia (dB)
próg słyszenia	10 -12
Dźwięki serca generowane przez stetoskop	10 -11
Szept	10 -10 –10 -9	20–30
Dźwięki mowy podczas spokojnej rozmowy	10 -7 –10 -6	50–60
Hałas związany z dużym natężeniem ruchu	10 -5 –10 -4	70–80
Hałas generowany przez koncert muzyki rockowej	10 -3 –10 -2	90–100
Hałas w pobliżu pracującego silnika samolotu	0,1–1,0	110–120
Próg bólu

Nasz aparat słuchowy jest w stanie obsłużyć ogromny zakres dynamiki. Zmiany ciśnienia powietrza wywołane przez najcichszy z odbieranych dźwięków są rzędu 2×10 -5 Pa. Jednocześnie ciśnienie akustyczne na poziomie zbliżonym do progu bólu dla naszych uszu wynosi około 20 Pa. W rezultacie stosunek między najcichszymi i najgłośniejszymi dźwiękami, które może odbierać nasz aparat słuchowy, wynosi 1:1 000 000. Pomiar sygnałów o tak różnych poziomach w skali liniowej jest raczej niewygodny.

Aby skompresować tak szeroki zakres dynamiki, wprowadzono pojęcie „bela”. Bel jest prostym logarytmem stosunku dwóch potęg; a decybel jest równy jednej dziesiątej beli.

Aby wyrazić ciśnienie akustyczne w decybelach, konieczne jest podniesienie ciśnienia do kwadratu (w paskalach) i podzielenie go przez kwadrat ciśnienia odniesienia. Dla wygody podnoszenie do kwadratu dwóch ciśnień odbywa się poza logarytmem (który jest własnością logarytmów).

Do przeliczenia ciśnienia akustycznego na decybele stosuje się następujący wzór:

gdzie: P to interesujące nas ciśnienie akustyczne; P 0 - ciśnienie początkowe.

Gdy jako ciśnienie odniesienia przyjmiemy 2 × 10 -5 Pa, wówczas ciśnienie akustyczne wyrażone w decybelach nazywamy poziomem ciśnienia akustycznego (SPL – z angielskiego poziomu ciśnienia akustycznego). Zatem ciśnienie akustyczne równe 3 Rocznie, co odpowiada poziomowi ciśnienia akustycznego 103,5 dB, a zatem:

Powyższy zakres dynamiki akustycznej można wyrazić w decybelach jako następujące poziomy ciśnienia akustycznego: od 0 dB dla najcichszych dźwięków, 120 dB dla dźwięków progowych bólu, do 180 dB dla najgłośniejszych dźwięków. Przy 140 dB odczuwany jest silny ból, przy 150 dB dochodzi do uszkodzenia uszu.

głośność dźwięku, wartość, która charakteryzuje wrażenia słuchowe dla danego dźwięku. Głośność dźwięku zależy w złożony sposób od ciśnienie akustyczne(lub natężenie dźwięku), częstotliwość i formę drgań. Przy stałej częstotliwości i kształcie drgań głośność dźwięku wzrasta wraz ze wzrostem ciśnienia akustycznego (rys. 8.). Głośność dźwięku o danej częstotliwości szacuje się porównując go z głośnością prostego tonu o częstotliwości 1000 Hz. Poziom ciśnienia akustycznego (w dB) czystego tonu o częstotliwości 1000 Hz, który jest tak głośny (na ucho), jak dźwięk mierzony, nazywany jest poziomem głośności tego dźwięku (w tła) (rys. 8).

Ryż. 8. Krzywe jednakowej głośności – zależność poziomu ciśnienia akustycznego (w dB) od częstotliwości przy danej głośności (w fonach).

Widmo dźwięku.

Charakter percepcji dźwięku przez narządy słuchu zależy od jego widma częstotliwości.

Hałasy mają widmo ciągłe, tj. zawarte w nich częstotliwości prostych oscylacji sinusoidalnych tworzą ciągłą serię wartości, które całkowicie wypełniają pewien przedział.

Dźwięki muzyczne (tonalne) mają liniowe spektrum częstotliwości. Zawarte w nich częstotliwości drgań harmonicznych prostych tworzą szereg wartości dyskretnych.

Każda wibracja harmoniczna nazywana jest tonem (tonem prostym). Wysokość dźwięku zależy od częstotliwości: im wyższa częstotliwość, tym wyższy ton. Wysokość dźwięku zależy od jego częstotliwości. Płynna zmiana częstotliwości drgań dźwięku od 16 do 20 000 Hz jest odbierana najpierw jako brzęczenie o niskiej częstotliwości, potem jako gwizdek, stopniowo przechodzący w pisk.

Głównym tonem złożonego dźwięku muzycznego jest ton odpowiadający najniższej częstotliwości w jego widmie. Tony, które odpowiadają pozostałym częstotliwościom w widmie, nazywane są alikwotami. Jeżeli częstotliwości alikwotów są wielokrotnościami częstotliwości fo tonu głównego, to alikwoty nazywane są harmonicznymi, a ton podstawowy o częstotliwości fo jest pierwszą harmoniczną, a nadton o kolejnej najwyższej częstotliwości 2fo jest drugim harmoniczne itp.

Dźwięki muzyczne o tym samym podstawowym tonie mogą różnić się barwą. O barwie decyduje skład alikwotów – ich częstotliwości i amplitudy, a także charakter narastania amplitud na początku dźwięku i ich spadku na końcu dźwięku.

Podobne informacje.