Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Словарь терминов музыкальной акустики и психоакустики. Учебное пособие
.pdf
Министерство культуры Российской Федерации
Нижегородская государственная консерватория
(академия) им. М.И. Глинки
О.В. Садкова
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
МУЗЫКАЛЬНОЙ АКУСТИКИ
И ПСИХОАКУСТИКИ
Учебное пособие
для студентов музыкальных вузов
Рекомендовано Учебно-методическим объединением высших
учебных заведений Российской Федерации по образованию в области
музыкального искусства в качестве учебного пособия для студентов
высших учебных заведений, обучающихся по специальности 070702
«Музыкальная звукорежиссура»
Нижний Новгород,
Издательство Нижегородской консерватории
2012
2
УДК 781.81
ББК 32.871
С14
Печатается по решению редакционно-издательского совета Нижего-
родской государственной консерватории
(академии) им. М.И. Глинки
С14
Садкова О.В. Словарь терминов музыкальной акустики и психоакустики: Учебное пособие. – Н.Новгород:
Изд-во ННГК им. М.И. Глинки, 2012. – 164 с.
Словарь содержит термины, связанные с основными разделами музыкальной акустики, психоакустики и компьютерной обработки звука: способами звукообразования в музыкальных, электромузыкальных и электронных инструментах; физическими и музыкальными характеристиками инструментов и певческого голоса; характеристиками звуковых волн, их временным и спектральным представлениями;
закономерностями распространения, отражения, преломления волн в
концертных залах и наблюдающимися здесь физическими эффектами; психофизиологическими особенностями восприятия звуковых
колебаний человеком, а также методами математического моделирования и компьютерной обработки акустических сигналов.
Рецензенты:
Богатырев Ю.К., заслуженный деятель науки и техники Российской
Федерации, академик РАИН, д.т.н., профессор кафедры "Техника радиосвязи и телевидения" Нижегородского государственного технического университета;
Никулин С.М., заслуженный деятель высшей школы Российской
Федерации, д.т.н., профессор кафедры "Компьютерные технологии в
проектировании и производстве" Нижегородского государственного
технического университета
УДК 781.81
ББК 32.871
© Садкова О.В., 2012
© Нижегородская государственная
консерватория (академия)
им. М.И. Глинки, 2012
3
1. РУССКОЯЗЫЧНЫЕ ТЕРМИНЫ
Принимаясь за дело, соберись с духом К. Прутков
Музыка – это то, что рождается из звуков. Их основа в чувствах человеческого сердца, пробужденных внешним миром. Вот почему, когда сердце человека потревожено печалью, звуки его музыки порывисты и даже резки; когда в сердце человека весёлые чувства, то звуки его музыки широки и мягки;
когда в сердце человека чувства радости, то звуки раскатисты и слышны далеко; когда в сердце человека чувства гнева, то звуки его музыки грубы и свирепы; когда в сердце человека чувства почтения, то звуки его музыки прямы и
сдержанны; когда сердце человека исполнено любовных чувств, то звуки его
музыки гармоничны и нежны
Конфуций
Абсолютная кодировка сигнала - представление сигнала в виде
числовых значений его амплитуды, взятых с частотой, определяемой
теоремой отсчетов Котельникова.
Абсолютный порог - минимальная величина раздражителя, которая
вызывает едва заметное ощущение; является мерой нижнего предела
сенсорной чувствительности.
Абсолютный уровень аудиосигнала по напряжению -
20lg(Umax/U
) , где U0 = 0,775 В - напряжение на нагрузке 600 Ом.
0
Абсорбция - поглощение, например, поглощение звуковой энергии.
Автокорреляционная функция - характеризует степень связи сиг-
нала s(t) со своей копией s(t - τ), сдвинутой по оси времени на вели-
чину τ:
dtsts )()()(
. Чем шире спектр сигнала, тем меньше
время корреляции, т.е. величина сдвига τ, в пределах которого автокорреляционная функция отлична от нуля. Чем больше время корреляции сигнала, тем уже его спектр. Интегрирование проводится по
всему интервалу времени существования сигнала, в общем случае от
- ∞ до + ∞.
Адаптация слуха - способность слуха подсознательно приспосабливаться к восприятию звука разной громкости. Если нижний порог
адаптации слуха практически ограничен шумами в слуховой системе,
то верхним порогом является громкость порядка 140-150 дБ, превышение которого может вызвать в слуховом аппарате необратимые
изменения, вплоть до частичной или полной глухоты.
4
Адаптивная система - система, автоматически настраивающаяся на
условия применения.
Адаптивность - способность устройств или программ изменять свои
параметры в связи с изменениями в них самих или в зависимости от
условий применения в целях повышения эффективности.
Адаптивность голоса - качество профессионального голоса, его способность подстраиваться к конкретным акустическим условиям (величине и форме помещения, его гулкости или заглушенности, количеству и пространственному расположению слушателей) с помощью
соответствующих вариаций параметров голоса, что обеспечивает хорошую слышимость и комфортное восприятие.
Адаптер - соединительный элемент с разнотипными разъемами, позволяющий, например, подключать несимметричные кабельные разъемы; изменять волновое сопротивление (волновой адаптер).
Активная акустическая система - акустическая система, динамики
которой получают энергию от встроенного усилителя.
Активное окно - окно компьютерной программы, с которым в настоящий момент работает или может работать пользователь.
Активный фильтр - устройство с усилительными элементами (лампы, транзисторы, микросхемы и т. п.), использующее энергию источников питания и обладающее частотно-избирательными свойствами,
то есть определенной амплитудно-частотной (АЧХ) и фазо-частотной
(ФЧХ) характеристиками. Активный фильтр обладает большими возможностями в получении требуемых характеристик, чем пассивный,
так как способен усиливать амплитуды частотных составляющих и
увеличивать отношение сигнал/шум.
Аккорд - одновременное звучание нескольких звуков, сводимых к
точно определенным соотношениям друг к другу, чаще всего по терциям.
Аккордеон (фр. Accordeon) - клавишный музыкальный инструмент с
колеблющими язычками и системой готового аккордового аккомпанемента на левой клавиатуре.
Активная АС - акустическая система (АС), имеющая встроенные
усилители сигнала. За счет усиления обеспечивается относительно
высокая мощность выходного звукового сигнала. Чаще всего усилитель встраивается в одну из звуковых колонок.
Активное шумоподавление - система, позволяющая существенно
снизить уровень окружающего шума. Микрофон (или система микрофонов) внутри помещения, наушников или автомобиля, улавливает
5
внешние шумы, мешающие приему звуковой информации, и создает
такие же в противофазе. Широко используется на местах с высоким
уровнем внешнего шума.
Акустика - общая и теоретическая - занимается изучением закономерностей излучения и распространения упругих волн в различных
средах, а также взаимодействия их со средой. К разделам акустики
относятся архитектурная и строительная акустика, атмосферная акустика, геоакустика, гидроакустика, физика и техника ультразвука,
психологическая и физиологическая акустика, электроакустика, музыкальная акустика. В узком смысле слова (от греч. akustikos - слуховой, слушающийся) - учение о звуке, т. е. об упругих колебаниях и
волнах в газах, жидкостях и твёрдых телах, слышимых человеческим
ухом (частоты таких колебаний находятся в диапазоне 16 Гц-20 кГц);
в широком смысле - область физики, исследующая упругие колебания и волны от самых низких частот (условно от 10-3 Гц - колебания
земной коры и предвестники землетрясений) до предельно высоких
частот 1012-1013 Гц (оптический диапазон), их взаимодействия с веществом и применения этих колебаний в различных областях.
Акустика архитектурная - изучает законы распространения звука в
закрытых (полуоткрытых, открытых) помещениях, методы управления структурой акустического поля и т. д.
Акустика строительная - занимается вопросами защиты от шума
зданий, промышленных предприятий (расчет конструкций и сооружений, выбор материалов и т. д.).
Акустика психологическая (психоакустика) - изучает основные зако-
ны слухового восприятия, определения связи объективных и субъективных параметров звука, определения законов расшифровки «звукового образа».
Акустика музыкальная - изучает проблемы создания, распростране-
ния и восприятия звуков, используемых в музыке.
Акустика биологическая (биоакустика) - исследует восприятие и излучение звука биологическими объектами, изучает слуховые системы
различных видов животных и др.
Электроакустика - заимается теорией и практикой конструирования
всех элементов современных звуковых трактов записи, передачи и
воспроизведения звука, включая излучатели и приемники (микрофоны), преобразующие электрическую энергию в акустическую и
наоборот.
6
Гидроакустика - изучает распространение, поглощение и преломление звука в воде, занимается теорией и практикой гидроакустических
преобразователей, антенн и гидроакустических эхолокаторов, распознаванием движущихся объектов и др.
Акустика транспорта - проводит анализ шумов, разрабатывает методы и средства звукопоглощения и звукоизоляции в различных видах транспорта (самолетах, поездах, автомобилях и др.)
Медицинская акустика - разрабатывает методы диагностирования и
лечениия органов слуха, медицинскую аппаратуру, основанную на
обработке и передаче звуковых сигналов (слуховые аппараты, диагностические приборы).
Акустика ультразвуковая - занимается разработкой теории ультразвука, созданием ультразвуковой аппаратуры, в том числе ультразвуковых преобразователей для промышленного применения в гидроакустике, измерительной технике и др.
Акустика речи - разрабатывает вопросы теории и синтеза речи, выделения речи на фоне шумов, автоматического распознавания речи и
т. д.
Цифровая акустика - связана с созданием микропроцессорной и компьютерной техники для обработки аудиосигналов.
Акустика музыкальная - изучает объективные физические закономерности музыки в связи с её восприятием и исполнением. Исследует
такие явления, как высота, громкость, тембр и длительность музыкальных звуков, консонанс и диссонанс, музыкальные системы и
строи. Занимается изучением музыкального слуха, исследованием
музыкальных инструментов и человеческого голоса. Связана с архитектурной акустикой, психологией восприятия, физиологией слуха и
голоса.
Акустическая волна - см. звуковая волна.
Акустическая локализация - определение направления на источник
звука, осуществляемое за счет разницы приходящих к ушным раковинам сигналов: по давлению; по времени прихода; по разнице спектрального состава (за счет затенения от головы, головы и плеч, строения ушных раковин).
Акустическая обратная связь - процесс обратного попадания излучаемой акустической системой (громкоговорителем как оконечным
элементом акустической системы) звуковой энергии на микрофон,
являющийся входным элементом этой системы.
7
Акустическая система (АС) - комплекс, состоящий из одного или
нескольких электродинамических громкоговорителей, предназначенный для воспроизведения аналогового звукового сигнала. Количество
и вид громкоговорителей зависят от воспроизводимого диапазона частот, уровня мощности АС, количества частотных полос, на которые
разбит воспроизводимый диапазон. Качество АС существенно зависит от конструкции акустического оформления.
Акустические материалы - подразделяются на звукопоглощающие
и звукоизоляционные материалы. Звукопоглощающие применяются в
облицовках помещений и технических устройств, требующих снижения уровня шумов, для улучшения акустических свойств помещений
(зрительные залы, аудитории, радиостудии и пр.). Звукоизоляционные материалы применяются в конструкциях межэтажных перекрытий, во внутренних стенах и перегородках.
Акустические уровни:
-звукового давление N
- интенсивности звука N
= 20lg(pзв/pзв0), pзв
p
= 10lg(I/I0) , I0 =10
I
- плотности звуковой энергии N
=2·10
0
-12
= 10lg(Е/Е0) , Е0 =3·10
Е
-5
Вт/м
Па;
2
;
-15
Дж/м
3
.
Акустические шумы - складываются из шумов данного помещения
и шумов, проникающих из других помещений и с улицы.
Акустический сигнал - относится, в общем случае, к случайным
сигналам. Исключением являются сигналы, подобные завыванию сирены, вою гудка и т.п. В музыкальных сигналах определенные участки могут иметь периодический характер, но для больших интервалов
времени это случайные сигналы. Исследование акустических сигналов удобно проводить, преобразовав их (с помощью, например, микрофона) в электрические, изменяющиеся пропорционально звуковому
давлению. Различают следующие виды акустических сигналов: чистые тоны; созвучия; амплитудно-модулированные тоны; частотномодулированные тоны; биения; шумы (белый, розовый, равномерно
маскирующий, узкополосный); импульсы и импульсные последовательности.
Чистые тоны, при которых звуковое давление - синусоидальная
функция времени с постоянной амплитудой, частотой и начальной
фазой.
Созвучие - стационарный звук, состоящий из нескольких тонов с различными частотами (во многих случаях - комбинация основного тона
и нескольких обертонов, частоты которых кратны частоте основного
тона). Звуковое давление созвучия - периодическая функция времени
8
несинусоидальной формы, имеющая линейчатый спектр с примерно
одинаковыми составляющими.
Амплитудно-модулированные тоны - нестационарные сигналы, амплитуда которых меняется во времени. Ширина спектра таких сигналов вдвое превышает максимальную частоту в спектре модулирующего сигнала.
Частотно-модулированные тоны - нестационарные сигналы, частота
которых меняется во времени. Ширина спектра таких сигналов зависит от индекса модуляции. Чем он больше, тем больше в спектре боковых составляющих и тем шире спектр
Биения - результат сложения двух тонов с одинаковыми амплитудами
и близкими (различие не более 5-7 Гц) частотами. Воспринимаются
на слух как периодическое изменение громкости тона.
Шумы - звуки, спектр которых непрерывен. Различают белый, розовый и равномерно маскирующий. В зависимости от ширины спектра
различают шум широкополосный, узкополосный, октавный, третьоктавный и др.
У белого шума спектральная плотность мощности не зависит от частоты (в линейной шкале - горизонтальная прямая; в октавной шкале
- наклонная прямая с подъемом в область высоких частот с крутизной
3 дБ/октаву.
У розового шума спектральная плотность мощности в октавной шкале не зависит от частоты (в линейной шкале - наклонная прямая со
спадом в область высоких частот с крутизной 3 дБ/октаву.
Равномерно маскирующий шум имеет до частоты 500 Гц характеристики белого, а выше - розового шума. Это связано с критическими
полосами слуха, которые до 500 Гц примерно одинаковы по ширине,
а выше этой частоты их полоса линейно растет с частотой. Такой шум
одинаково маскирует во всем звуковом диапазоне. Формируется из
белого шума с помощью фильтра, который на частотах выше 500 Гц
обеспечивает спад с крутизной 3 дБ/октаву.
Узкополосный шум сопровождает звуки почти всех музыкальных инструментов, присутствует в речи и пении.
Импульсы и импульсные последовательности. При длительности импульсов 50 мкс спектральные составляющие занимают, в основном,
диапазон частот ниже 20 кГц и воспринимаются слуховой системой.
При уменьшении длительности до 20 мкс большая часть спектра
находится за пределами 20 кГц.
9
Акустическое отношение - величина, равная отношению плотностей
звуковой энергии прямого и диффузионного звуков: R = Eдиф/Епр,
Епр = Iпр/с = PA /(4πr2c); Eдиф = 4P
(1- a)/(caS), где PA - акустическая
A
мощность источника; с - скорость звука; r - расстояние до источника;
a - коэффициент звукопоглощения ограничивающих помещение по-
верхностей площадью S.
Акустическое оформление АС - конструкция корпуса, обеспечивающая оптимальные условия излучения электроакустического преобразователя. Для преобразователей, излучающих звук колеблющейся
мембраной, необходимость акустического оформления возникает в
связи с противофазным сложением акустических волн, порождаемых
лицевой и тыльной сторонами мембраны. Это сложение снижает эффективность излучения на низких частотах. Различают три основных
типа оформления: закрытый корпус, фазоинвертор, лабиринт.
Акустическое сопротивление канала Za = p0 / V, где р0 - амплитуда
звукового давления; V- обьемная скорость звука. Удельное акустиче-
ское сопротивление канала Zs = ZaS, где Zа - акустическое сопротивление канала; S - площадь поперечного сечения канала.
Акустический спектр звука (англ. Acoustical Spectrum) - совокупность синусоидальных составляющих сложного звука, заданных с
помощью амплитуд и частот этих составляющих.
Алгоритм - содержание и последовательность операций, точно определяющих решение задачи путем вычислительного процесса, преобразующего исходные данные в конечный результат.
Альт (лат. Altus - высокий) - четырехструнный смычковый инструмент скрипичного семейства. Тембр альта матовый и более густой,
чем у скрипки. Роль в оркестре - заполнение звукового пространства
между виолончелями и контрабасами и скрипками.
Альфа-ритм - основной ритм электроэнцефалограммы в состоянии
относительного покоя с частотой 8-13,5 Гц и средней амплитудой 3070 мкВ.
Амбиентность - ощущение слушателя, заключающееся в кажущемся
расширении площади источника звука. Один из главных индикаторов
акустических качеств концертных залов. Связана с уровнем боковых
отражений - чем выше этот уровень, тем больше кажущееся расширение источника.
Амбушюр - положение губ при игре на духовых инструментах.
10
Амплитуда (англ. Amplitude) - наибольшее отклонение колеблющейся по определенному закону величины от среднего значения, условно
принятого за нулевое.
Амплитуда звукового давления р0 = ωсρА, где с - скорость звука; р
- плотность среды, в которой распространяется звук; А - амплитуда
колебаний частиц среды; ω - круговая частота.
Амплитудная модуляция - заключается в изменении амплитуды высокочастотных незатухающих колебаний постоянной частоты в соответствии с модулирующим их сигналом более низкой частоты. При
модуляции в центре спектра сигнала располагается несущая частота,
справа и слева - боковые полосы частот.
Амплитудная огибающая спектра - кривая, соединяющая на графике амплитуды составляющих спектра.
Амплитудно-импульсная модуляция (АИМ) - заключается в изменении амплитуды импульсов по закону передаваемого сообщения.
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) - графическая зависимость величины выходного сигнала в рабочей полосе частот при
постоянном уровне входного синусоидально изменяющегося сигнала
(напряжения, звукового давления и др.). Неравномерность АЧХ в полосе частот 100 - 8000 Гц в АС категории Hi-Fi должна составлять не
более 4 дБ на октаву, а в студийных АС (мониторах) не более 1дБ.
Анализатор - совокупность нервных структур, участвующих в восприятии, переработке и реагировании на раздражители.
Анализ звукового сигнала - разложение сигнала на отдельные частотные составляющие: p(t) = Σ p
·cos(2πfi t - φ
i
), где p
i
i , fi и φi
- амплитуда, частота и начальная фаза i-ой частотной составляющей.
Набор чисел p
образует амплитудно-частотный спектр, а
i , fi
φi , fi -
фазо-частотный. Для периодического звукового сигнала в приведенной
формуле частоты кратны: f
= 2f1 , f3 = 3f1 , f4 = 4f
2
где f1 - основная
1 …,
или фундаментальная частота сигнала, а Т = 1/f1 - период звукового
сигнала. Если сигнал p(t) не периодичен, его условно можно рассматривать как периодический с периодом Т → ∞. При этом частотные
интервалы между составляющими спектра f1 = 1/Т становятся бесконечно малыми (линейчатый спектр периодического сигнала трансформируется в сплошной), число составляющих - бесконечно большим и сигнал представляется в виде интеграла Фурье:
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]