Оригинал документа находится здесь:
http://dod.miem.edu.ru/NPT/Npt_01/uhf_a0/title.htm
Основные свойства звука 3
Источник звука 3
Звуковые колебания 4
Интенсивность звука 5
Тембр звука 7
Основные свойства слуха 10
Нелинейность слуха 10
Разрешающая способность 14
Бинауральный эффект 17
Запись звука 21
Общие сведения о записи 21
Микрофоны. Классификация и основные параметры 22
Устройство и принцип действия микрофонов 25
Основы механической звукозаписи 30
Особенности записи стереосигналов 31
Основы фотографической звукозаписи 32
Основы магнитной аналоговой записи 33
Общие сведения о цифровой записи 36
Основы магнитной цифровой записи. 39
Основы лазерной звукозаписи на компакт-диск 40
SACD (Super Audio Compact-Disk) 42
Основы магнитооптической записи 44
Воспроизведение звука 47
Общие сведения 47
Громкоговорители. Классификация и основные параметры 47
Системная модель громкоговорителя 49
Электродинамические 51
Электростатичекие 52
Рупорные 53
Специализация головок 54
ВЧ головки 54
СЧ головки 54
НЧ головки 55
Типы акустических оформлений 55
Плоский экран 55
Открытый корпус 56
Закрытый корпус 57
Корпус с фазоинвертором 58
Корпус с лабиринтом 60
Рупорные системы 60
Специализация АС 61
Двухполосные АС 61
Многополосные 62
Фильтры и корректирующие цепи 63
Переходная и импульсная характеристики. 68
Сабвуферы 72
Проигрыватели грампластинок 74
Проигрыватели компакт-кассет 76
Проигрыватели компакт-дисков 77
Mono & Stereo 79
Dolby Surround Pro Logic 82
Основной принцип активного декодирования - усиление по доминантному направлению 83
Концепция постоянного общего уровня 83
Природа доминантного сигнала 84
Dolby Digital (AC-3) 85
Технические данные 91
Digital Theatre System 91
Кодирование и декодирование 92
Техническое описание DTS Cjherent Acoustics. Цели проектирования 92
Основной процесс кодирования 93
Главный декодирующий процесс 93
Характеристики DTS Coherent Acoustics 94
Множественные мультиплексные аудио каналы 94
Частота дискретизации и длина аудио-слова 95
Архитектура кодирующей системы. Входные каналы 95
Sony Dynamic Digital System 96
Tomlinson Holman eXperiment 99
Кино 99
"THX" дома 100
Передача звука 102
Общие сведения 102
Шумы и помехи в трактах и каналах связи и вещания 104
Линейные искажения 105
Нелинейные искажения 106
Переходные и параметрические искажения 107
Акустика закрытых помещений 109
Общие сведения 109
Волновая теория 110
Статистическая теория 114
Геометрическая теория 127
Расчет расположения АС и слушателя в комнате 133
Расчет расположения акустики в комнате 136
Глоссарий 136
Основные свойства звука Источник звука
Звук - распространяющиеся в упругих средах, газах, жидкостях и твердых телах механические колебания, воспринимаемые ухом.
Источник звука - различные колеблющиеся тела, например туго натянутая струна или тонкая стальная пластина, зажатая с одной стороны. Как возникают колебательные движения? Достаточно оттянуть и отпустить струну музыкального инструмента или стальную пластину, зажатую одним концом в тисках, как они будут издавать звук. Колебания струны или металлической пластинки передаются окружающему воздуху. Когда пластинка отклонится, например в правую сторону, она уплотняет (сжимает) слои воздуха, прилегающие к ней справа; при этом слой воздуха, прилегающий к пластине с левой стороны, разредится. При отклонении пластины в левую сторону она сжимает слои воздуха слева и разрежает слои воздуха, прилегающие к ней с правой стороны, и т.д. Сжатие и разрежение прилегающих к пластине слоев воздуха будет передаваться соседним слоям. Этот процесс будет периодически повторяться, постепенно ослабевая, до полного прекращения колебаний (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Распространение звуковых волн от колеблющейся пластинки.
Таким образом колебания струны или пластинки возбуждают колебания окружающего воздуха и, распространяясь, достигают уха человека, заставляя колебаться его барабанную перепонку, вызывая раздражение слухового нерва, воспринимаемое нами как звук.
Колебания воздуха, источником которых является колеблющееся тело, называют звуковыми волнами, а пространство, в котором они распространяются, звуковым полем.
Скорость распространения звуковых колебаний зависит от упругости среды, в которой они распространяются. В воздухе скорость распространения звуковых колебаний в среднем равна 330 м/с, однако она может изменяться в зависимости от его влажности, давления и температуры. В безвоздушном пространстве звук не распространяется.
При распространении звука, вследствие колебаний частиц среды, в каждой точке звукового поля происходит периодическое изменение давления. Среднее квадратичное значение величины этого давления, обозначаемое буквой P, называют звуковым давлением. За единицу звукового давления принята величина, равная силе в один ньютон (Н), действующей на площадь в один квадратный метр (Н/м2).
Чем больше звуковое давление, тем громче звук. При средней громкости человеческой речи звуковое давление на расстоянии 1м от рта говорящего находится в пределах 0,0064-0,64.
Звуковые колебания
Рис. 1.2. График простого (синусоидального) колебания
Форма звуковых колебаний зависит от свойств источника звука. Наиболее простыми колебаниями являются равномерные или гармонические колебания, которые можно представить в виде синусоиды (рис. 1.2). Такие колебания характеризуются частотой f, периодом Т и амплитудой А.
Частотой колебаний называют количество полных колебаний в секунду. За единицу измерения частоты принят 1 герц (Гц). 1 герц соответствует одному полному (в одну и другую сторону) колебанию, происходящему за одну секунду.
Периодом называют время (с), в течение которого происходит одно полное колебание. Чем больше частота колебаний, тем меньше их период, т.е. f=1/T. Таким образом, частота колебаний тем больше, чем меньше их период, и наоборот.
Рис. 1.3. График звуковых колебаний при произношении звуков а, о и у.
Голос человека создает звуковые колебания частотой от 80 до 12000 Гц, а слух воспринимает звуковые колебания в диапазоне 16-20000 Гц.
Амплитудой колебаний называют наибольшее отклонение колеблющегося тела от его первоначального (спокойного) положения. Чем больше амплитуда колебания, тем громче звук. Звуки человеческой речи представляют собой сложные звуковые колебания, состоящие из того или иного количества простых колебаний, различных по частоте и амплитуде. В каждом звуке речи имеется только ему свойственное сочетание колебаний различной частоты и амплитуды. Поэтому форма колебаний одного звука речи заметно отличается от формы другого, что видно на рис. 1.3, на котором изображены графики колебаний при произношении звуков а, о и у.
Любые звуки человек характеризует в соответствии со своим восприятием по уровню громкости и высоте.
Громкость тона какой-либо данной высоты определяется амплитудой колебаний. Высота тона определяется частотой колебания. Колебания высокой частоты воспринимаются как звуки высокого тона, низкой частоты - как звуки низкого тона (рис. 1.4).
|
|
Рис. 1.4. Два музыкальных тона одной высоты и разной громкости (а) и одинаковой громкости, но разной высоты (б).