Характеристики студійних звукових сигналів
Введення
МУЛЬТИМЕДІА (англ. multi - багато і media - засіб), технологія, яка з'єднує кілька видів пов'язаної між собою інформації (текст, звук, світло, фото, малюнок, анімація, відео та ін) в єдиний блок, а також носій такої інформації.
Мультимедіа-технології широко використовуються сьогодні в наступних сферах:
- інтерактивне навчання (у т.ч. дистанційне) - електрон. підручники;
- системи перевірки знань;
- мультимедійні презентації (flash-презентації);
- рекламні ролики, кліпи на телебаченні, радіо, ММ білбордах;
- мультимедійні довідкові панелі та кіоски;
- ММ комп'ютерні програми, гри;
По кожному з перерахованих розділів можна читати окремий курс, свою окрему дисципліну. У нашому курсі лекцій розглядаються апаратні засоби створення звукового супроводу мультимедіа. Це кошти формування та контролю ЗС, а також кошти обробки, запису та передачі ЗС.
1. Характеристики звукового поля
Характеристики звуку дуже важливо знати для того, щоб створювати апаратуру з потрібними характеристиками - амплітудними, частотними, шумовими і т.д. Апаратура повинна по можливості не погіршувати властивості ЗС. Тобто актуальна завдання В«узгодженняВ» характеристик апаратури зі властивостями звуку.
Звуком називаються малі механічні коливання у твердих, рідких і газоподібних середовищах, частоти яких знаходяться в діапазоні 20-20000 Гц. Частоти нижче 20 Гц називаються інфразвуковими, а вище 20000 Гц - ультразвуковими.
Простір, у якому відбувається поширення звукових хвиль, називається звуковим полем. Звукові хвилі мають подовжній характер, тобто сили, що створюють пружні деформації в середовищі при поширенні звукової хвилі, нормальні до фронту хвилі. p> Звук характеризується звуковим тиском (). p> Звуковий тиск - це різниця між миттєвим значенням тиску обуреної середовища, і середнім тиском у відсутності звукового поля:
.
Звуковий тиск - величина скалярна. В області стиснення тиск позитивно, в області розрідження - негативно. Вимірюється звуковий тиск в паскалях (Па). Один паскаль в 10 5 разів менше нормального атмосферного тиску (Па).
Переносима звуковою хвилею енергія характеризується інтенсивністю (I). Інтенсивність (або сила) звуку - це середня кількість звукової енергії, проходить за одиницю часу через одиничну площадку, розташовану нормально до напрямку поширення звукової хвилі. Т. е. це потужність, що переноситься звуковою хвилею через одиничну площадку. Інтенсивність пов'язана зі звуковим тиском формулою:
.
- щільність повітря в невозмущенном стані (1,3 кг/м 3 ), с - швидкість звуку (340 м/с в нормальних умовах).
Одиниця виміру інтенсивності - Вт/м 2 (аналог щільності потоку потужності).
Тиск, щільність звукової енергії і силу звуку зручно визначати в рівнях, виражених у децибелах. br/>
,.
- рівень звукового тиску (SPL - Sound Pressure Level);
- рівень потужності звуку (PWL - Power Level).
За опорну величину 0 дБ SPL приймається звуковий тиск Па, тобто звук, відповідний порогу слухового відчуття. А рівень потужності акустичного сигналу, що відповідає цьому порогу, вимірюють в дБ PWL по відношенню до опорної величиною 10 -12 Вт/м 2 .
При використанні цієї одиниці рівень громових розкатів оцінюється приблизно в 120 дБ, шум літака або музика на рок-фестивалі відповідає рівню 110 дБ, шум потягу, що проходить - 100 дБ, звуки гучної вулиці - 80 дБ. Розмова в кімнаті відповідає рівню звуку приблизно 50 ... 60 дБ, а шепіт - 20 ... 30 дБ.
2. Сприйняття звуку. Основи психоакустики
2.1 Частотне сприйняття
Здатність слуховий системи класифікувати звуки за висотою лежить в основі побудови звуковисотних відносин у різних музичних культурах.
Кожна нота, зіграна на будь-якому інструменті - це складний звук, що складається з основного тону і великого числа обертонів. p> обертонів називається будь власна частота вище першої. Але тільки ті обертони, частоти яких кратні частоті основного тону, називаються гармоніками. Основний тон вважається першою гармонікою. p> Якщо звук дає чітке відчуття висоти тону, то він містить у своєму спектрі тільки гармоніки, тобто є періодичним (тільки періодичні сигнали дають відчуття висоти тону). p> Слух, сприймаючи складне звукове коливання, діє подібно частотному аналізатору, тобто фіксує амплітуди і частоти спектральних складових звуку. Смуги пропускання елементарних резонаторів слуху, які визначають на рівні 0,707, на частотах вище 500 Гц становлять приблизно 5% від середньої частоти, на низьких частотах - 7-10%. Ці смуги отримали назву кри...
