- •Введение
- •1. Основные свойства звука
- •2. Единицы измерения
- •Децибел акустический
- •3. Параметры звукового сигнала
- •4. Параметры звукового тракта
- •5. Методы синтеза звука
- •6. Обработка цифрового звука
- •6.1. Методы, используемые для обработки звука
- •6.2. Звуковые эффекты
- •7. Маскировка звука
- •8. Системы шумоподавления
- •8.1. Денойзеры
- •8.2. Программы-денойзеры
- •8.3. Компандерные системы шумопонижения
- •8.3.1. Элементарная система шумоподавления
- •Компрессия
- •Экспандирование
- •8.3.2. Модуляция шума
- •8.3.3. Идеальная система шумоподавления
- •Маскирование
- •8.3.4. Проблема кратковременных выбросов
- •8.4. Компрессия и экспандирование стационарного сигнала
- •8.4.1. Передаточные кривые
- •8.4.2. Компрессия и экспандирование в условиях резкого изменения входного сигнала
- •8.4.3. Билинейные характеристики компрессора
- •8.5.Практическая реализация системы шумоподавления
- •8.5.1. Приборы с двумя маршрутами прохождения сигнала
- •8.5.2. Применение систем шумоподавления с двумя маршрутами прохождения сигнала
- •8.6. Конструкция систем шумоподавленияDolby
- •8.6.1. Конструкция систем шумоподавленияDolbyтипаA
- •Калибровка
- •8.6.2. Конструкция систем шумоподавленияDolbyтипаВ
- •8.6.3. Дальнейшие разработки систем шумоподавленияDolby
- •Фиксированная полоса
- •Скользящая полоса
- •Чередование работающих полос
- •Практическая реализация
- •Спектральное представление системы Dolby sr
- •Заключение
- •Список литературы
2. Единицы измерения
Для измерения звука используется децибел [1].
Это относительная логарифмическая единица измерения величин, связанных с интенсивностью звука (мощности, амплитуды, напряжения или тока сигнала, усиления/ослабления и т. п.). Чувствительность слуха носит логарифмический характер – нарастание интенсивности в виде степенной функции воспринимается на слух как линейное увеличение громкости, поэтому в ряде случаев удобнее пользоваться логарифмическими, а не линейными единицами. Десятичный логарифм отношения некоторой величины к ее эталонному значению – lg (X/XЭ) – называется белом (Б), а его десятая часть – lg (X/XЭ) / 10 – децибелом (дБ). Измерение в децибелах удобно еще и тем, что человеческое ухо различает относительное изменение интенсивности примерно на 1 дБ.
При измерениях абсолютной интенсивности звука (Вт/м2) за эталонное значение принимается уровень порога слышимости для синусоидального сигнала с частотой 1 кГц – 10 в степени –12 (10–12) Вт/м2. При этом порог слышимости определяется интенсивностью 0 дБ, а интенсивность, при которой начинаются болевые ощущения (болевой порог) – около 140 дБ. Интенсивность тихого шепота – около 35 дБ, громкого голоса – около 95 дБ,forte fortissimo оркестра – около 100 дБ, оркестрового тутти (звучания всех инструментов) – около 120 дБ.
При измерениях величин, с которыми интенсивность связана квадратичной зависимостью – напряжения, тока и звукового давления – в выражении для децибела множитель 10 меняется на 20 (двойка выносится из логарифма отношения квадратов).
При измерениях относительных величин за эталонный уровень принимается какое-либо значение величины. Например, при оценке усиления за него принимается единичное усиление (пропускание сигнала без изменения), равное 0 дБ. При этом 60 дБ соответствует усилению в 1000 раз (60 = 20lg 1000), а –20 дБ – ослаблению в 10 раз. Для описания характеристик усилителей и фильтров применяется также единица «децибел на октаву» (дБ/окт), показывающая изменение усиления при изменении частоты в два раза.
В акустике принято измерять громкость в дБ SPL(Sound Pressure Level). Удвоение интенсивности звука приводит к увеличению уровня интенсивности на 3 дБ.
Выражая уровень звукового давления в децибелах, следует помнить, что при увеличении давления вдвое прибавляется 6 дБ.
Существуют разновидности измерений: dBA,dBB,dBC,dBD– опорные уровни выбраны по частотным характеристикам «весовых фильтров» в соответствии с кривыми равной громкости.
Децибел акустический
Единица измерения уровня шума с наложенным на измеритель фильтром, учитывающим особенность восприятия шума слуховым аппаратом человека (нелинейность частотной характеристики уха). Величина дБА – уровень звукового давления, измеренный в дБ при помощи шумомера, содержащего корректирующую цепочку, снижающую чувствительность устройства на низких и очень высоких частотах для того, чтобы точнее имитировать чувствительность человеческого уха и получать отсчеты, дающие некоторые указания на громкость, неприятное действие или приемлемость звука. Значение дБА обычно на 10 единиц превосходит эквивалентное значение нормировочного индекса шума для данного звука.
В цифровой обработке понятие дБ считается от нуля и вниз, в область отрицательных значений. Ноль – максимальный уровень, представимый цифровой схемой.
В dBFS(Full Scale – «полная шкала») – опорное напряжение соответствует полной шкале прибора; например, «уровень записи составляет −6dBFS». Для линейного цифрового кода каждый разряд соответствует 6 дБ, и максимально возможный уровень записи равен 0dBFS.