
- •Рекомендовано к печати Ученым советом Луганского государственного института культуры и искусств (протокол № от 2011)
- •Глава 1. Звуковое поле в неограниченном пространстве.
- •Классификация звуковых волн по направлению колебаний частиц
- •1.2. Линейные характеристики.
- •Приравнивая обе силы получаем
- •1.4. Плоская волна.
- •1.5. Сферическая волна .
- •1.6. Цилиндрическая волна.
- •Глава 2 . Основные свойства слуха
- •2.2. Восприятие по частоте
- •2.3. Порог слышимости.
- •2.5. Уровни.
- •2.6. Громкость и уровень громкости звука.
- •2.7. Эффект маскировки.
- •2.8. Громкость сложных звуков.
- •2.9. Временные характеристики слухового восприятия.
- •2.10 Нелинейные свойства слуха.
- •2.11. Бинауральный эффект.
- •Глава 3. Акустические сигналы
- •3.1. Определения
- •3.2. Динамический диапазон.
- •3.3 Средний уровень.
- •3.4. Частотный диапазон и спектры.
- •3.5. Временные характеристики акустического сигнала.
- •3.6. Первичный речевой сигнал.
- •3.7. Вторичный сигнал.
- •3.8. Шумы и помехи
- •3.9. Линейные искажения.
- •3.10. Нелинейные искажения.
- •3.11. Переходные искажения
- •3.12. Допустимые величины искажений
- •Глава 4. Мозговые волны.
- •4.1. Основные понятия.
- •4.2.Функции мозговых волн .
- •4.3. Характеристики генерируемых бинарных колебаний.
- •Глава 5. Микрофоны.
- •5.1. Определения.
- •5.2. Акустические характеристики микрофонов.
- •5.3. Динамические (катушечные) микрофоны.
- •5.4. Ленточные микрофоны
- •5.5. Конденсаторные и электретные микрофоны.
- •5.6. Пьезомикрофоны
- •5.7. Электромагнитные микрофоны
- •5.8. Угольные микрофоны
- •5.9. Ларингофоны
- •Глава 6. Громкоговорители и телефоны .
- •6.1. Определения
- •6.2. Диффузорные излучатели
- •6.3. Диффузорные динамические громкоговорители.
- •6.4. Групповые излучатели и громкоговорители,
- •6.5. Рупорные излучатели.
- •6.6. Рупорные электродинамические громкоговорители.
- •6.7. Электростатические громкоговорители.
- •6.8. Громкоговорящие акустические системы.
- •6.9. Пневматический громкоговоритель.
- •Глава 7. Акустика помещений
- •7. 1. Распространение звука в ограниченном пространстве.
- •7.3. Характеристики помещения.
- •7.4. Звукопоглощающие материалы и конструкции
- •7.5. Звукоизоляция помещений.
- •Глава 8. Студии звукового и телевизионного вещания .
- •8.1. Типы студий.
- •8.2. Звукоизоляция студий
- •8.4. Электроакустическое оборудование студии и комнат прослушивания
- •Глава 9. Озвучение и звукоусиление .
- •9.1. Основные показатели систем озвучения.
- •9.2. Особенности озвучения открытых пространств.
- •9.3. Сосредоточенные системы озвучения.
- •9.4. Зональные системы.
- •9.5. Особенности озвучения помещений.
- •9.6. Сосредоточенные системы для помещений.
- •9.7. Распределенные системы .
- •9.8. Звукоусиление.
- •Глава 10. Понятность и разборчивость речи .
- •10.1. Введение.
- •10.2. Формантный метод определения разборчивости речи.
- •Речевые сзо.
- •Трансляционные музыкально-речевые сзо.
- •Концертные музыкально-речевые сзо.
- •10.3. Методы повышения разборчивости речи.
- •Глава 11. Акустические измерения.
- •Звукомерные камеры.
- •11.2. Оборудование для электроакустических измерений
- •11.3. Измерение акустических параметров.
- •11.4. Измерения воздушной и ударной звукоизоляции.
- •11.5. Использование программного обеспечения.
3.10. Нелинейные искажения.
Нелинейные искажения представляют собой изменения формы колебаний, проходящих через электрическую цепь (например, через усилитель или трансформатор), вызванные нарушениями пропорциональности между мгновенными значениями напряжения на входе этой цепи и на ее выходе. Это происходит, когда характеристика выходного напряжения нелинейно зависит от входного. Количественно нелинейные искажения оцениваются коэффициентом нелинейных искажений или коэффициентом гармоник.
Нелинейные искажения при малой их величине изменяют тембр звучания, затрудняют раздельное восприятие звуков инструментов и голосов. При более сильных нелинейных искажениях появляются неприятные хрипы и дребезжание.
Нелинейные искажения изображены на рисунке.
Нелинейные искажения: а - сигнал прошел
через линейную цепь; б- на выходе
нелинейной цепи форма сигнала искажена.
При подаче "чистого" синусоидального тона на элемент схемы, имеющий нелинейную характеристику, на его выходе появляются отсутствовавшие на входе высшие гармоники, т.е. колебания с частотами, в целое число раз большими, чем частота основного колебания. Эти гармоники складываются с основным, "чистым" тоном, меняют его форму и придают звучанию новый тембр, как видно из рисунка.
Нелинейные искажения - явление, в общем, сложное и не однозначное, его числовое описание затруднено и даже иногда не возможно. На практике коэффициент нелинейных искажений определяют по отношению к каким-либо чистым тонам. В этом случае коэффициентом нелинейных искажений цепи или устройства называют выраженное в процентах отношение суммарного напряжения всех высших гармоник (или комбинационных частот) на его выходе к напряжению основного колебания. В первом случае это отношение называют коэффициентом гармоник, а во втором - коэффициентом комбинационных частот. Наиболее употребительным способом измерения нелинейных искажений является определение коэффициента гармоник.
Результаты исследований показали, что слушатель меньше замечает несимметричные искажения, когда наибольшей по амплитуде оказывается вторая гармоника, так как она находится в октаве с основной частотой. Симметричные искажения более заметны, так как третья гармоника получается очень большой и оказывается в квинте с основной. При сужении полосы частот заметность искажения уменьшается. Это объясняется тем, что ряд гармоник и комбинационных составляющих оказывается за пределами передаваемого диапазона частот.
Как правило, нелинейные искажения наиболее велики на низких частотах, поэтому нормы на них даются для нескольких диапазонов частот. С увеличением уровня сигнала нелинейные искажения растут, поэтому нормы на них дают раздельно для средних и пиковых уровней.
Нелинейные искажения чаще всего оцениваются е помощью коэффициента нелинейных искажений (КНИ)
где Xmn — амплитуды гармоник сигнала, начиная со второй; Xm — амплитуда основной составляющей.
3.11. Переходные искажения
При сжатии динамического диапазона применяют различные автоматические регуляторы уровня. Эти регуляторы имеют большую постоянную времени восстановления и вызывают искажения, называемые переходными. Переходные искажения создаются собственными колебаниями, происходящими в различных звеньях тракта. По своему звучанию они сходны с нелинейными искажениями, так как в сигнале появляются комбинационные частоты.
Несимметрданые искажения получаются для нечетных степеней зависимости y=f(x), симметричные — для четных.