Передача звука Общие сведения
По образу звуковых колебаний можно создать электрические колебания с такой же формой кривой, т.е. с таким же спектром. В этом случае в электрических колебаниях будет записана та же информация, что и в звуковых колебаниях. Электрическую копию звука можно передать на большие расстояния, отправить на длительное хранения ("записать"), во много раз усилить и, наконец, когда это понадобится, вновь превратить в звук.
Рис. 5.1. Общая схема передачи звука с помощью электрических сигналов - электросвязь.
На передающей стороне с помощью звуковых волн создается переменный ток, график которого соответствует графику звукового давления, т.е. создается электрическая копия звука.
По линии связи (провода, кабели, радиоэфир ...) электрическая копия звука (переменный ток) передается на приемную сторону.
На приемной стороне с помощью переменного тока создают звук (по электрической копии восстанавливают звуковой оригинал).
Независимо от способа передачи электрического сигнала в любой системе передачи звука должны быть переводчики, превращающие звуковые колебания в электрические и наоборот. Главное требование к переводчику - переводчик не должен врать.
Задача неискаженной передачи звука имеет три основные части:
нужно без искажений преобразовать звук в ток;
нужно, чтобы весь спектр сложного тока без изменения прошел по всем электрическим цепям;
нужно, чтобы сложный ток без искажений преобразовался в звук.
Нарушение точности передачи подразделяют на следующие виды:
потеря акустической перспективы;
смещение среднего уровня сигнала;
ограничение частотного и динамического диапазонов;
маскировка шумами и помехами;
линейные, нелинейные и переходные искажения.
Потеря акустической перспективы получается при передаче акустических сигналов по одноканальным системам независимо от число микрофонов в месте нахождения первичного источника звука и громкоговорителей в месте нахождения слушателей.
Смещение уровней получается из-за того, что слушателю не сообщается значение среднего уровня первичного акустического сигнала. Поэтому слушатели устанавливают средний уровень по своему усмотрению. А так как в устройствах обработки сигналов этот уровень непрерывно меняется, то, как правило, практически невозможно точно восстановить средний уровень, равный среднему уровню первичного акустического сигнала. В результате смещения средних уровней происходит изменение соотношения между громкостями низкочастотных и среднечастотных составляющих.
Тракт передачи сигналов в силу ряда технических и экономических причин ограничивает частотный диапазон сигнала, для расширения которого и применяют частотную коррекцию на низких и высоких частотах передаваемого диапазона.
Ограничение динамического диапазона сигнала обычно определяется сверху появлением перегрузки отдельных звеньев тракта сигналов или возникновением недопустимых нелинейных искажений, снизу - наличием шумов и помех в этом тракте. Чтобы избежать ограничения динамического диапазона сигнала, применяют сжатие его диапазона по возможности до пределов динамического диапазона тракта передачи. Динамический диапазон сигнала в ряде случаев может быть восстановлен на приемном конце тракта, но это усложняет приемную аппаратуру, а иногда это и невозможно (при амплитудном ограничении).
Маскировка шумами и искажения будут рассмотрены далее.