Характеристики студийных звуковых сигналов

Характеристики студийных звуковых сигналов

Введение

МУЛЬТИМЕДИА (англ. multi – много и media – средство), технология, которая соединяет несколько видов связанной между собой информации (текст, звук, свет, фото, рисунок, анимация, видео и др.) в единый блок, а также носитель такой информации.

Мультимедиа-технологии широко используются сегодня в следующих сферах:

– интерактивное обучение (в т.ч. дистанционное) – электрон. учебники;

– системы проверки знаний;

– мультимедийные презентации (flash-презентации);

– рекламные ролики, клипы на телевидении, радио, ММ биллбордах;

– мультимедийные справочные панели и киоски;

– ММ компьютерные программы, игры;

По каждому из перечисленных разделов можно читать отдельный курс, свою отдельную дисциплину. В нашем курсе лекций рассматриваются аппаратные средства создания звукового сопровождения мультимедиа. Это средства формирования и контроля ЗС, а также средства обработки, записи и передачи ЗС.

1. Характеристики звукового поля

Характеристики звука очень важно знать для того, чтобы создавать аппаратуру с нужными характеристикими – амплитудными, частотными, шумовыми и т.д. Аппаратура должна по возможности не ухудшать свойства ЗС. Т.е. актуальна задача «согласования» характеристик аппаратуры со свойствами звука.

Звуком называются малые механические колебания в твердых, жидких и газообразных средах, частоты которых находятся в диапазоне 20–20000 Гц. Частоты ниже 20 Гц называются инфразвуковыми, а выше 20000 Гц – ультразвуковыми.

Пространство, в котором происходит распространение звуковых волн, называется звуковым полем. Звуковые волны имеют продольный характер, т.е. силы, создающие упругие деформации в среде при распространении звуковой волны, нормальны к фронту волны.

Звук характеризуется звуковым давлением ().

Звуковое давление – это разность между мгновенным значением давления возмущенной среды, и средним давлением в отсутствии звукового поля:

.

Звуковое давление – величина скалярная. В области сжатия давление положительно, в области разрежения – отрицательно. Измеряется звуковое давление в Паскалях (Па). Один паскаль в 10⁵ раз меньше нормального атмосферного давления (Па).

Переносимая звуковой волной энергия характеризуется интенсивностью (I). Интенсивность (или сила) звука – это среднее количество звуковой энергии, проходящей за единицу времени через единичную площадку, расположенную нормально к направлению распространения звуковой волны. Т. е. это мощность, переносимая звуковой волной через единичную площадку. Интенсивность связана со звуковым давлением формулой:

.

– плотность воздуха в невозмущенном состоянии (1,3 кг/м³ ), с – скорость звука (340 м/с в нормальных условиях).

Единица измерения интенсивности – Вт/м² (аналог плотности потока мощности).

Давление, плотность звуковой энергии и силу звука удобно определять в уровнях, выраженных в децибелах.

, .

– уровень звукового давления (SPL – SoundPressureLevel);

– уровень мощности звука (PWL – PowerLevel).

За опорную величину 0 дБ SPL принимается звуковое давление Па, то есть звук, соответствующий порогу слухового ощущения. А уровень мощности акустического сигнала, соответствующий этому порогу, измеряют в дБ PWL по отношению к опорной величине 10^-12 Вт/ м² .

При использовании этой единицы уровень громовых раскатов оценивается примерно в 120 дБ, шум самолета или музыка на рок-фестивале отвечает уровню 110 дБ, шум проходящего поезда — 100 дБ, звуки шумной улицы — 80 дБ. Разговор в комнате соответствует уровню звука примерно 50…60 дБ, а шепот — 20…30 дБ.

2. Восприятие звука. Основы психоакустики

2.1 Частотное восприятие

Способность слуховой системы классифицировать звуки по высоте лежит в основе построения звуковысотных отношений в различных музыкальных культурах.

Каждая нота, сыгранная на любом инструменте – это сложный звук, состоящий из основного тона и большого числа обертонов.

Обертоном называется любая собственная частота выше первой. Но только те обертоны, частоты которых кратны частоте основного тона, называются гармониками. Основной тон считается первой гармоникой.

Если звук дает четкое ощущение высоты тона, то он содержит в своем спектре только гармоники, то есть является периодическим (только периодические сигналы дают ощущение высоты тона).

Слух, воспринимая сложное звуковое колебание, действует подобно частотному анализатору, т.е. фиксирует амплитуды и частоты спектральных составляющих звука. Полосы пропускания элементарных резонаторов слуха, определяемые на уровне 0,707, на частотах выше 500 Гц составляют примерно 5% от средней частоты, на низких частотах — 7—10%. Эти полосы получили название критических полос слуха.

В зависимости от силы звука ухо регистрирует от 150 до 250 градаций по частоте. Ухо очень чувствительно к изменениям частоты и может различать синусоидальные колебания, отличающиеся по частоте на 0,2%, в диапазоне 500-4000 Гц.

Гармонические и периодические колебания сложной формы воспринимаются как звуки, имеющие определенную высоту тона. Чем больше основная частота, тем выше тон звука. На слух различие тона по высоте между двумя звуками будет одинаково, если одинаково отношение частот этих звуков, Напри

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать