4. Защита акустической информации

4.1. Общие понятия

4.1.1. Информационная акустика Научное направление, связанное с разработкой моделей акустических исследований, обработкой акустических сигналов и передачей акустической информации в упругих средах различной физической природы.

4.1.2. Акустические колебания Механические колебания частиц упругой среды, распространяющиеся от источника колебаний в окружающее пространство в виде волн различной длины. Первичными источниками акустических колебаний являются механические колебательные системы (4.1.4.), вторичными - преобразователи различного типа, в том числе электроакустические (4.1.5.).

4.1.3. Звуковые колебания Акустические колебания в диапазоне частот, воспринимаемых органами слуха человека (20 - 20000 Гц).

4.1.4. Механическая колебательная система Связанная механическая система, способная при внешнем (кратковременном или длительном) воздействии перейти в состояние возвратно-поступательного движения своих элементов и генерировать механические колебания. Уникальной механической колебательной системой и источником акустических колебаний являются органы речи человека. В общем случае различают следующие виды генерации акустических колебаний: механическую (4.1.6.), аэродинамическую (4.1.7.), газодинамическую (4.1.8.) и гидродинамическую (4.1.9.) генерации.

4.1.5. Электроакустический преобразователь Устройство, предназначенное для преобразования акустических колебаний в электрические и обратно.

4.1.6. Механическая генерация Колебания связанной механической системы или вибрация твердых упругих тел.

4.1.7. Аэродинамическая генерация Возмущение воздушной среды движением твердых тел или потоком жидкости.

4.1.8. Газодинамическая генерация Возмущение воздушной или жидкой среды турбулентным потоком (истечением) газа.

4.1.9. Гидродинамическая генерация Возмущение жидкой среды движением твердых тел, потоком жидкостей, истечением газа, кавитацией.

4.1.10. Колебательная мощность Мощность, передаваемая источником акустических колебаний в окружающую упругую среду для создания и поддержания в ней акустического поля (4.1.11.).

4.1.11. Акустическое поле Силовое поле, возникающее в упругой среде вокруг источника акустических колебаний и являющееся источником колебательной силы. Основными параметрами акустического поля являются: акустическое давление (4.1.12.), колебательная скорость (4.1.13.) и интенсивность акустических колебаний (4.1.14.).

4.1.12. Акустическое давление Величина колебательной силы, действующей на единичную площадь фронта волны и вызывающая периодическое сжатие и разряжение упругой среды (газа, жидкости).

P=F/S ,

где P - акустическое давление, н/м;

F - величина колебательной силы, н;

S - площадь фронта волны, м.

4.1.13. Колебательная скорость Скорость возвратно-поступательного движения частиц упругой среды.

V=P/Z ,

где V - колебательная скорость, м/с;

P - акустическое давление, н/м ;

Z - волновое сопротивление среды, н.с/м;

Z = p*C ,

где p - плотность среды, кг/м;

C - скорость распространения волн в данной среде, м/с.

4.1.14. Интенсивность акустических колебаний Колебательная мощность, действующая на единице площади фронта волны

I=P*V=P /Z =V*Z,

где I - интенсивность колебаний, вт/м;

P - акустическое давление, н/м;

V - колебательная скорость, м/с;

Z - волновое сопротивление среды, н.с/м.

4.1.15. Громкость звука Степень физиологического воздействия акустических (звуковых) колебаний на органы слуха человека. Степень физиологического воздействия звуковых колебаний на органы слуха человека пропорциональны логарифму изменения интенсивности этих колебаний (закон Вебера - Фехнера). Поэтому громкость звука выражается в логарифмических единицах - децибелах (дБ).

L=10lgI/Io=20lgP/Po=20lgV/Vo ,

где L - громкость звука, дБ;

I, P, V - величины интенсивности, давления и скорости звуковых колебаний, действующих на органы слуха человека;

Io, Po, Vo - значение тех же параметров на пороге слышимости:

Io =10 вт/м;

Po =2*10 н/м;

Vo =5*10 м/с.

4.1.16. Акустический сигнал Возмущение упругой среды, проявляющееся в возникновении акустических колебаний различной формы и длительности. В зависимости от формы акустических колебаний различают простые (тональные) и сложные акустические сигналы

4.1.17. Тональный акустический сигнал Акустический сигнал, вызываемый простым гармоническим колебанием частиц упругой среды, т.е. колебанием, совершающимся по синусоидальному закону.

4.1.18. Сложный акустический сигнал Акустический сигнал, вызываемый сложным колебанием частиц упругой среды, в составе которого имеется целый спектр гармонических составляющих. В зависимости от распределения мощности гармонических составляющих (спектральной плотности) сложный акустический сигнал может представлять собой белый шум (4.1.19.), розовый шум (4.1.20.), речевой сигнал (4.1.21.) и другие виды акустических сигналов.

4.1.19. Белый (акустический) шум Сложный акустический сигнал, имеющий постоянную спектральную плотность во всем диапазоне частот.

4.1.20. Розовый (акустический) шум Сложный акустический сигнал, уровень спектральной плотности которого убывает с повышением частоты с постоянной крутизной, равной 3 дБ по октаву во всем диапазоне частот.

4.1.21. Речевой сигнал Сложный акустический сигнал, источником которого является человеческая речь. Спектральная плотность речевого сигнала близка к спектральной плотности розового шума.

4.1.22. Акустическая информация Информация, носителем которой являются акустические сигналы.

4.1.23. Речевая информация Акустическая информация, источником которой является человеческая речь. Речевая информация обладает высокой семантической связью и имеет наивысшую информативность.