Jedinica skale apsolutne glasnoće je pozadini. Jačina 1 fona je glasnoća neprekidnog čistog sinusoidnog tona sa frekvencijom od 1 kHz, koji proizvodi zvučni pritisak od 2 MPa.
Nivo jačine zvuka - relativna vrijednost. Izražava se u pozadine i numerički jednak nivou zvučnog pritiska (u decibelima - dB) koji stvara sinusoidni ton frekvencije od 1 kHz iste jačine kao i izmereni zvuk (jednako glasan ovom zvuku).
Zavisnost jačine zvuka od zvučnog pritiska i frekvencije
Slika na desnoj strani prikazuje porodicu krivulja jednake glasnoće, koja se također naziva izofoni. Oni su grafovi standardizovanog (međunarodnog standarda ISO 226) zavisnosti nivoa zvučnog pritiska od frekvencije na datom nivou jačine zvuka. Koristeći ovaj dijagram, možete odrediti nivo jačine čistog tona bilo koje frekvencije, znajući nivo zvučnog pritiska koji stvara.
Oprema za zvučni nadzor
Na primjer, ako sinusoidalni val frekvencije od 100 Hz stvara nivo zvučnog pritiska od 60 dB, tada crtanjem ravnih linija koje odgovaraju ovim vrijednostima na dijagramu, nalazimo izofon na njihovom sjecištu, koji odgovara nivou glasnoće od 50 tel. To znači da ovaj zvuk ima nivo jačine od 50 phon.
Izofon "0 pozadina", označen isprekidanom linijom, karakterizira prag sluha zvuci različitih frekvencija za normalan sluh.
U praksi često nije interesantan nivo glasnoće izražen u fonovima, već vrednost koja pokazuje koliko je određeni zvuk glasniji od drugog. Zanimljivo je i pitanje kako se sabiraju jačine dva različita tona. Dakle, ako postoje dva tona različitih frekvencija sa nivoom od 70 phon svaki, to ne znači da će ukupna jačina zvuka biti jednaka 140 phon.
Ovisnost glasnoće od nivoa zvučnog pritiska (i intenziteta zvuka) je čisto nelinearna kriva, ima logaritamski karakter. Kada se nivo zvučnog pritiska poveća za 10 dB, jačina zvuka će se povećati za 2 puta. To znači da nivoi jačine zvuka od 40, 50 i 60 phon odgovaraju zapreminama od 1, 2 i 4 sina.
| Zvuk | Volumen, spavanje: |
Nivo jačine zvuka, pozadine: |
|---|---|---|
| prag sluha | 0 | 0 |
| Tick ručni sat | ~ 0.02 | 10 |
| Šapni | ~ 0.15 | 20 |
| Zvuk zidni sat | ~ 0.4 | 30 |
| Isključen razgovor | ~ 1 | 40 |
| Mirna ulica | ~ 2 | 50 |
| normalan razgovor | ~ 4 | 60 |
| bučna ulica | ~ 8 | 70 |
| nivo rizika po zdravlje | ~ 10 | 75 |
| Pneumatski čekić | ~ 32 | 90 |
| kovačnica | ~ 64 | 100 |
| Glasna muzika | ~ 128 | 110 |
| prag bola | ~ 256 | 120 |
| Sirena | ~ 512 | 130 |
| Reaktivna ravan | ~ 2048 | 150 |
| nivo smrti | ~ 16384 | 180 |
| Oružje za buku | ~ 65536 | 200 |
Bilješke
Wikimedia Foundation. 2010 .
Pogledajte šta je "Jačina zvuka" u drugim rječnicima:
Vrijednost koja karakterizira slušni osjećaj za dati zvuk. G. h. na složen način zavisi od zvučnog pritiska (ili intenziteta zvuka), frekvencije i načina vibracije. Pri konstantnoj frekvenciji i obliku vibracija G. z. povećava se sa povećanjem zvuka.... Physical Encyclopedia
Veličina slušnog osjeta, ovisno o intenzitetu zvuka i njegovoj frekvenciji. Pri konstantnoj frekvenciji, jačina zvuka se povećava sa povećanjem intenziteta. Sa istim intenzitetom, zvuci u frekvencijskom opsegu 700 6000 ... ... imaju najveću jačinu. Veliki enciklopedijski rječnik
jačina zvuka- Veličina slušnog osjeta, ovisno o intenzitetu zvuka i njegovoj frekvenciji [Terminološki rječnik za konstrukciju na 12 jezika (VNIIIS Gosstroy of the SSSR)] Teme buka, zvuk EN glasnoća zvuka jačina zvuka DE Lautstärke FR intensité de sonvolume … … Priručnik tehničkog prevodioca
Veličina slušnog osjeta, ovisno o intenzitetu zvuka i njegovoj frekvenciji. Pri konstantnoj frekvenciji, jačina zvuka se povećava sa povećanjem intenziteta. Pri istom intenzitetu, zvuci u frekvencijskom opsegu 700 ... ... imaju najveću jačinu. enciklopedijski rječnik
Mjera jačine slušnog osjeta proizvedenog zvukom. G. h. zavisi od efektivnog zvučnog pritiska i frekvencije zvuka (vidi sliku). Za poređenje G. z. koristite vrijednost LN, da se zove raj. G. nivo z. i jednak je: LN = 20 lg (p * eff / p * 0), gdje je p * 0 = 20 ... ... Veliki enciklopedijski politehnički rječnik
jačina zvuka- garsumas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. jačina zvuka vok. Lautheit, f; Lautstarke, f; Tonstarke, f rus. jačina zvuka, f pranc. jačina zvuka, m… Radioelektronika terminų žodynas
Vrijednost koja karakterizira slušni osjećaj za dati zvuk. G. h. zavisi na složen način od zvučnog pritiska (vidi zvučni pritisak) (ili intenziteta zvuka (vidi intenzitet zvuka)), frekvencije i oblika moda. Sa istim...... Velika sovjetska enciklopedija
jačina zvuka- rus intenzitet (g) (jačina) zvuka, jačina (g) zvuka eng intenzitet zvuka fra intensité (f) acoustique, intensité (f) sonore, intensité (f) du son deu Schallintensität (f), Schallstärke (f) spa intensidad (f) sonora, intensidad (f) akustika... Sigurnost i zdravlje na radu. Prevod na engleski, francuski, njemački, španski
Veličina slušnog osjeta, ovisno o intenzitetu zvuka i njegovoj frekvenciji. Pri konstantnoj frekvenciji G. h. raste sa sve većim intenzitetom. Pri istom intenzitetu, max. zvuci u frekvencijskom opsegu od 700-6000 Hz imaju glasnoću. nula… … Prirodna nauka. enciklopedijski rječnik
Veličina slušnog osjeta u zavisnosti od intenziteta zvuka i njegove frekvencije (bugarski; bugarski) jačina zvuka (češki; čeština) hlasitost zvuku (njemački; njemački) Lautstärke (mađarski; mađarski) hangosság (mongolski ... .. . Građevinski rječnik
Knjige
- Set stolova. fizika. mehanički talasi. Akustika (8 stolova), . Edukativni album od 8 listova. Članak - 5-8665-008. talasni proces. longitudinalni talasi. poprečni talasi. Periodični talasi. Refleksija talasa. stajaći talasi. Zvučni talasi. Visina zvuka...
Zvučna snaga je vrijednost mjerena količinom energije koja teče svake sekunde kroz površinu od 1 cm 2, okomito na smjer zvučnog vala.
Jačina zvuka se mjeri u erg/ cm 2 · sek ili u j/m 2 sek.
Intenzitet zvuka odgovara osjećaju glasnoće, baš kao što frekvencija vibracije odgovara visini..
Snaga zvuka i glasnoća nisu ekvivalentni pojmovi. Jačina zvuka karakteriše fizički proces, bez obzira da li ga slušalac percipira ili ne, dok je glasnoća subjektivni kvalitet zvuka.
Razmotrimo sada šta određuje jačinu zvuka, a samim tim i njegovu glasnoću. Zapišimo za ove vibracije kamerona nekoliko puta uzastopno sa određenim vremenskim intervalima. Zvuk kamerona postepeno jenjava, a to se odmah odražava na grafikonu njegovih oscilacija.
Kao što se vidi iz grafikona 1, 2, 3, period oscilovanja kamtona se nije promenio: grebeni i udubljenja na sva tri grafikona su podjednako česta. Ali kako je zvuk slabio, amplituda oscilacija se smanjivala. Najjači zvuk imao je najveću amplitudu (grafikon 1); kada je zvuk postao gotovo nečujan, ispostavilo se da je amplituda oscilacije mala (grafikon 3). Kada kamerona prestane da osciluje, grafik će se pretvoriti u pravu liniju.
Dakle, vidimo da je jačina zvuka povezana sa amplitudom vibracija.
Što je amplituda vibracije veća, zvuk je jači, što je amplituda manja, zvuk je slabiji..
Kada tijelo zvuči, ono vibrira okolne čestice medija (na primjer, čestice zraka) i daje im dio svoje energije. Rezerva energije u tijelu sondaža se smanjuje, amplituda njegovih oscilacija se smanjuje, zvuk slabi.
Kada se širi kroz medij, zvuk slabi kako se udaljava od izvora. Sva energija koja je u početku bila koncentrisana oko jednog centra - izvora zvuka, kako se udaljava od njega, distribuiraće se na sve više i više više srednje čestice; svaka će čestica imati sve manje energije. Kada se zvučni talasi šire u izotropnom mediju, površina talasa koji se širi biće sfera sa centrom O, koja se praktično poklapa sa izvorom zvuka. Površina sfere će se povećati proporcionalno kvadratu udaljenosti od izvora. Energija po jedinici površine površine sfere će varirati obrnuto s kvadratom udaljenosti od izvora zvuka. Dakle, jačina zvuka varira obrnuto s kvadratom udaljenosti od izvora zvuka. Istovremeno se mijenja i osjećaj glasnoće povezan s ovom vrijednošću, što svi znaju iz iskustva.
Ako zvuk usmjerite duž cijevi istog poprečnog presjeka, tada u ovom slučaju zvuk koji se širi gotovo ne gubi snagu. Malo slabljenje zvuka sa rastojanjem se takođe može primetiti u dugim uskim hodnicima.
Često se za pregovore na daljinu koriste cijevi u obliku stošca - rogovi. Sirena ne dozvoljava da se zvučni valovi rasipaju u svim smjerovima i tjera ih da idu u jednom smjeru. Sirena se takođe može koristiti za prikupljanje rasutih zvučnih talasa. Prislonimo rog na uho njegovom uskom stranom i zvuci će se pojačati. Na uho utječe sva energija koja je došla do vanjske, široke strane roga. Koliko puta je vanjski otvor roga veći po površini od otvora uha, zvuk će biti pojačan za toliko puta.
Naše uho je opremljeno vlastitim usnikom - ušnom školjkom. Ponekad, da bismo uhvatili slabe zvukove, ovaj rog povećavamo stavljajući ruku na uho.
Ljudsko uho ima izuzetnu osjetljivost: hvata zvukove koji su milion puta slabiji od ljudskog glasa pri normalnoj glasnoći. S druge strane, čovjek se navikne da trpi tako jake zvukove kao što je artiljerijska kanonada.
Međutim, pokazalo se da je naše uho nejednako osjetljivo na zvukove različitih frekvencija: najosjetljivije je na tonove koji se nalaze u rasponu od 1000-3000 Hz. Da bi se zvuk mogao čuti u uslovima najveće osetljivosti (oko 2000 Hz), zvučni talasi, kako pokazuju savremena merenja, moraju svake sekunde u uho doneti energiju od najmanje 5 triliontih delova erga. Amplituda oscilacija čestica zraka u ovom slučaju ispada manjom od jednog desetmilijardinog dijela milimetra. Zanimljivo je da je osjetljivost oka na energiju svjetlosti istog reda kao i osjetljivost uha na energiju zvuka.
Mnogi su ponekad morali razmišljati o tome šta tačno znači vlast, u ovom ili onom obliku navedena u pasošima akustični sistemi i opremu za pojačavanje zvuka. Iznenađujuće je malo materijala na ovu temu na internetu iu štampanim publikacijama, kao i razumljivih odgovora na pitanja. Pokušat ću nekako smanjiti broj bijelih mrlja na ovom području. Neki precizniji opisi definicija su se pojavili u mom dijalogu, kada sam pokušao da bolje objasnim njihovo značenje sagovorniku.
Različiti standardi koji se koriste za mjerenje izlazne snage pojačala i snage zvučnika mogu zbuniti svakoga. Evo blok pojačala renomirane kompanije sa 35 vati po kanalu, ali evo jeftinog muzičkog centra sa naljepnicom od 1000 vati. Takvo poređenje će izazvati očigledno zbunjenost kod potencijalnog kupca. Vrijeme je za standarde...
Strani i međunarodni standardi i definicije
SPL(Nivo zvučnog pritiska) je nivo zvučnog pritiska koji razvijaju zvučnici. SPL je proizvod relativne osjetljivosti zvučnika (akustičnog sistema) na ulaznu električnu snagu.
Treba imati na umu da je sluh nelinearan alat, a da bi se procijenila subjektivna glasnoća, potrebno je izvršiti korekcije za jednake krivulje čujnosti (težinski krivulje), koje se u praksi razlikuju ne samo za različite nivoe signala, već i za svakog pojedinca posebno.
A-ponderisanje(krivulja ponderisanja) je kriva ponderisanja.
Odnos koji opisuje nivoe zvučnog pritiska na različitim frekvencijama koje uho percipira kao jednako glasne. Frekvencijski odziv filtera za ponderisanje koji se koristi za merenje nivoa zvučnog pritiska i uzima u obzir frekvencijska svojstva ljudskog sluha.
RMS(Root Mean Squared) je efektivna vrijednost električne snage ograničene datim harmonijskim izobličenjima.
Ili drugim riječima – maksimalna (ograničavajuća) sinusoidna snaga – snaga pri kojoj pojačalo ili zvučnik može raditi jedan sat sa pravim muzičkim signalom bez fizičkog oštećenja. Obično 20-25 posto više od DIN.
Snaga se mjeri sinusnim talasom od 1 kHz kada se dostigne 10% THD. Izračunava se kao proizvod efektivnog napona i struje sa ekvivalentnom količinom toplote generisane jednosmernom strujom.
Za sinusoidni signal, srednja kvadratna vrijednost je manja od vrijednosti amplitude za V2 puta (x 0,707). Općenito, ovo je virtualna vrijednost, termin "rms", striktno govoreći, može se primijeniti na napon ili struju, ali ne i na snagu. Dobro poznati analog je efektivna vrijednost (svi to znaju za mrežu napajanja izmjeničnom strujom - to su isti 220 V za Rusiju).
Pokušat ću objasniti zašto je ovaj koncept za opis karakteristike zvuka neinformativno. RMS snaga je obavljeni posao. Odnosno, ima smisla u elektrotehnici. I to se ne odnosi nužno na sinusoidu. U slučaju muzičkih signala, glasne zvukove čujemo bolje od slabih. A na slušne organe više utječu vrijednosti amplitude, a ne RMS.
To jest, glasnoća nije ekvivalentna snazi. Stoga RMS vrijednosti imaju smisla u električnom mjeraču, ali vrijednosti amplitude u muzici. Još populističkiji primjer je frekvencijski odziv. Padovi frekvencijskog odziva su manje uočljivi od vrhova. Odnosno, glasni zvuci su informativniji od tihih, a prosječna vrijednost će malo reći.
Dakle, RMS standard je bio jedan od pokušaja da se opišu električni parametri audio opreme kao potrošača električne energije.
U pojačalima i akustici, ovaj parametar također ima vrlo ograničenu upotrebu - pojačalo koje proizvodi 10% izobličenja ne pri maksimalnoj snazi (kada dođe do klipinga - ograničavanje amplitude pojačanog signala specifičnim dinamičkim izobličenjem), i dalje traži.
Dok se ne postigne maksimalna snaga, izobličenja tranzistorskih pojačala, na primjer, često ne prelaze stoti dio procenta i već se naglo povećavaju (nenormalan način rada). Mnogi akustični sistemi su već u stanju da pokvare tokom dugotrajnog rada sa takvim nivoom izobličenja.
Za vrlo jeftinu opremu naznačena je još jedna vrijednost - PMPO, potpuno besmislen i ni od koga standardizovan parametar, što znači da ga kineski prijatelji mjere onako kako im je Bog stavio na dušu. Tačnije, kod papagaja, i to svaki po svom. Vrijednosti PMPO često premašuju nominalne vrijednosti do faktora 20.
PMPO(Peak Music Power Output) je vršna kratkoročna muzička snaga, vrijednost koja znači maksimalnu moguću vršnu vrijednost signala, bez obzira na izobličenje općenito, za minimalni vremenski period (obično preko 10 mS, ali općenito , nije normalizirano), snaga koju zvučnik zvučnika može izdržati 1-2 sekunde na signalu niske frekvencije (oko 200 Hz) bez fizičkog oštećenja.
Obično 10-20 puta veći od DIN.
Kao što opis sugerira, parametar je još virtualniji i besmisleniji praktična primjena. Savjetujem vam da ove vrijednosti ne shvatate ozbiljno i da se ne fokusirate na njih. Ako imate sreće da kupite opremu s parametrima snage označenim samo kao PMPO, onda je jedini savjet da poslušate sebe i utvrdite odgovara li vam ili ne.
100 W (PMPO) = 2 x 3 W (DIN)
DIN je skraćenica za Deutsches Institut für Normung.
Njemačka nevladina organizacija posvećena standardizaciji za bolju integraciju tržišta roba i usluga u Njemačkoj i međunarodnom tržištu. Proizvodi ove organizacije su široki spektar standarda koji se odnose na širok spektar aplikacija, uključujući i one vezane za oblast reprodukcije zvuka, koji su nas ovdje od interesa.
DIN 45500, koji opisuje zahtjeve za zvučnu opremu visoke vjernosti (inače Hi-Fi - High Fidelity), uključuje:
- DIN 45500-1 Audio oprema i sistemi visoke vernosti; minimalni zahtevi za performanse.
- DIN 45500-10 Audio oprema i sistemi visoke vernosti; minimalni zahtjevi za performanse za slušalice.
- DIN 45500-2 Hi-Fi tehnika; zahtjevi za tuner opremu.
- DIN 45500-3 Hi-Fi tehnika; zahtjevi za opremu za reprodukciju zapisa na disku.
- DIN 45500-4 Audio oprema i sistemi visoke vernosti; minimalni zahtjevi za performanse opreme za magnetno snimanje i reprodukciju.
- DIN 45500-5 Audio oprema i sistemi visoke vernosti; minimalni zahtjevi za performanse mikrofona.
- DIN 45500-6 Audio oprema i sistemi visoke vernosti; minimalni zahtjevi performansi za pojačala.
- DIN 45500-7 Hi-Fi tehnika; zahtjevi za zvučnike.
- DIN 45500-8 Hi-Fi tehnika; zahtjevi za setove i sisteme.
DIN POWER- vrijednost izlazne snage na stvarnom opterećenju (za pojačalo) ili ulaznoj (za zvučnik) snazi, ograničenoj navedenim nelinearnim izobličenjima. Mjeri se primjenom signala frekvencije od 1 kHz na ulaz uređaja u trajanju od 10 minuta. Snaga se mjeri kada dostigne 1% THD (harmoničko izobličenje).
Postoje i druge vrste mjerenja, na primjer, DIN MUSIC POWER, koji opisuje snagu muzičkog (šumskog) signala. Obično je prijavljena vrijednost DIN muzike veća od one koja je data kao DIN. Približno odgovara sinusnoj snazi, snazi pri kojoj pojačalo ili zvučnik može raditi dugi vremenski period sa signalom "ružičastog šuma" bez fizičkog oštećenja.
Domaći standardi
U Rusiji se koriste dva parametra snage - nominalni i sinusni. To se ogleda u nazivima akustičkih sistema i oznakama zvučnika. Štoviše, ako se ranije uglavnom koristila nazivna snaga, sada je češće sinusoidna. Na primjer, zvučnici 35AC su naknadno označeni kao S-90 (35W nominalna snaga, 90W sinusna snaga)
Nazivne snage(GOST 23262-88) je umjetna vrijednost, ostavlja slobodu izbora proizvođaču. Programer je slobodan da navede vrijednost nazivne snage koja odgovara najpovoljnijoj vrijednosti nelinearne distorzije.
Obično je navedena snaga prilagođena zahtjevima GOST-a za klasu složenosti izvedbe sa najboljom kombinacijom izmjerenih karakteristika. Namijenjen je i za zvučnike i za pojačala. Ponekad je to dovelo do paradoksa - sa izobličenjem tipa "korak" koje se javljaju u pojačalima klase AB na niskim nivoima jačine zvuka, nivo izobličenja bi mogao da se smanji kada se izlazna snaga signala poveća na nominalnu.
Na ovaj način su postignute rekordne nazivne karakteristike u pasošima pojačala, sa izuzetno niskim nivoom izobličenja pri velikoj nazivnoj snazi pojačala. Dok najveća statistička gustina muzičkog signala leži u opsegu amplitude od 5-15% maksimalne snage pojačala.
Vjerovatno su zbog toga ruska pojačala bila primjetno inferiornija u odnosu na zapadnjačka, koja su mogla imati optimalnu distorziju na srednjim razinama jačine zvuka, dok se u SSSR-u vodila trka za minimumom harmonskog, a ponekad i intermodulacijskog izobličenja po svaku cijenu po jednu, nominalnu (skoro maksimalni) nivo snage.
Snaga buke pasoša- to je električna snaga ograničena isključivo termičkim i mehaničkim oštećenjem (na primjer: proklizavanje zavojnica zvučne zavojnice zbog pregrijavanja, pregorjevanje provodnika na pregibima ili mjestima lemljenja, lom fleksibilnih žica, itd.) kada se pojavi ružičasti šum korektivno kolo 100 sati.
Sinusoidna snaga- snaga pri kojoj pojačalo ili zvučnik može raditi dugo vremena sa pravim muzičkim signalom bez fizičkih oštećenja.
Obično 2-3 puta veća od nominalne vrijednosti.
Maksimalna kratkoročna snaga je električna snaga koju zvučnici mogu izdržati bez oštećenja (potvrđeno odsustvom klepetanja) u kratkom vremenskom periodu.
Ružičasti šum se koristi kao test signal. Signal se šalje AC na 2 sekunde. Testovi se izvode 60 puta u intervalu od 1 minute. Ovaj tip snaga omogućava procjenu kratkotrajnih preopterećenja koja zvučnik zvučnika može izdržati u situacijama koje nastanu tokom rada.
Maksimalna kontinuirana snaga je električna snaga koju zvučnici mogu izdržati bez oštećenja 1 minut.
Testovi se ponavljaju 10 puta sa intervalom od 2 minute. Testni signal je isti.
Maksimalna dugotrajna snaga određena je narušavanjem termičke čvrstoće zvučnika naizmjenične struje (proklizavanje zavojnica, itd.).
ružičasti šum(koristi se u ovim testovima) - grupa signala nasumičnog karaktera i uniformi spektralna gustina distribucija frekvencije, koja se smanjuje sa povećanjem frekvencije sa opadanjem od 3 dB po oktavi u cijelom mjernom opsegu, uz zavisnost srednjeg nivoa od frekvencije u obliku 1/f.
Ružičasti šum ima konstantnu (u vremenu) energiju u bilo kojem dijelu frekvencijskog pojasa.
Bijeli šum je grupa signala slučajnog karaktera i ujednačene i konstantne spektralne gustine distribucije frekvencije.
Bijeli šum ima istu energiju u bilo kojem dijelu frekvencije.
Octave je muzički frekvencijski opseg čiji je ekstremni omjer frekvencija 2.
Električna energija je snaga rasipana omskim ekvivalentnim otporom jednake veličine nominalnom električnom otporu naizmjenične struje, pri naponu jednakom naponu na AC terminalima.
Odnosno, na otporu koji emulira stvarno opterećenje pod istim uvjetima.
Ne zaboravite na impedanciju zvučnika. Uglavnom na tržištu postoje zvučnici sa otporom od 4, 6, 8 oma, rjeđe su 2 i 16 oma. Snaga pojačala će varirati kada povežete zvučnike različite impedance.
Uputstva za pojačalo obično pokazuju za koju impedanciju zvučnika je dizajnirano ili snagu za različite impedanse zvučnika. Ako pojačalo dozvoljava rad sa zvučnicima različite impedancije, tada se njegova snaga povećava sa smanjenjem otpora.
Ako koristite zvučnike sa otporom manjim od onog specificiranog za pojačalo, to može uzrokovati njegovo pregrijavanje i kvar, ako je veći, tada se neće postići specificirana izlazna snaga. Naravno, na jačinu akustike ne utiče samo izlazna snaga pojačala, već i osetljivost zvučnika, ali o tome sledeći put.
Glavna stvar je ne zaboraviti da je snaga samo jedan od parametara, daleko od najvažnijeg za dobar zvuk.
Snaga
Pod riječju moć u kolokvijalnom govoru mnogi znače "moć", "snaga". Stoga je sasvim prirodno da potrošači snagu povezuju sa glasnoćom: „Što je više snage, to će zvučnici zvučati bolje i glasnije“. Međutim, ovo popularno uvjerenje je u osnovi pogrešno! Daleko od toga da će zvučnik od 100 W svirati glasnije ili bolje od onog koji ima snagu „samo“ 50 W. Vrijednost snage, prije, ne govori o jačini, već o mehaničkoj pouzdanosti akustike. Isto 50 ili 100 vati uopće nije glasno objavila kolumna. Same dinamičke glave imaju nisku efikasnost i pretvaraju samo 2-3% snage električnog signala koji im se isporučuje u zvučne vibracije (srećom, jačina emitiranog zvuka je sasvim dovoljna za stvaranje zvučne pratnje). Vrijednost koju je proizvođač naveo u pasošu zvučnika ili sistema u cjelini samo ukazuje na to da kada se primijeni signal određene snage, dinamička glava ili sistem zvučnika neće otkazati (zbog kritičnog zagrijavanja i kratkog spoja između okretaja). žica, „grizanje“ okvira zavojnice, pucanje difuzora, oštećenje fleksibilnih vješalica sistema itd.).
Dakle, snaga sistema zvučnika je tehnički parametar, čija vrijednost nije direktno povezana s glasnoćom akustike, iako je povezana s određenom ovisnošću. Nazivne vrijednosti snage dinamičkih glava, putanje pojačanja, akustičkog sistema mogu biti različite. Oni su, prije, naznačeni za orijentaciju i optimalno uparivanje između komponenti. Na primjer, pojačalo mnogo manje ili mnogo veće snage može onemogućiti zvučnik u maksimalnim pozicijama kontrole jačine zvuka na oba pojačala: na prvom - zbog visokog nivoa izobličenja, na drugom - zbog nenormalnog rada zvučnik.
Snaga se može izmjeriti Različiti putevi i pod raznim uslovima ispitivanja. Za ova mjerenja postoje općeprihvaćeni standardi. Razmotrimo detaljnije neke od njih, koji se najčešće koriste u karakteristikama proizvoda zapadnih firmi:
RMS (Nazivna maksimalna sinusna snaga- instalirana maksimalna sinusna snaga). Snaga se mjeri primjenom sinusoidnog signala frekvencije od 1000 Hz sve dok se ne postigne određeni nivo nelinearne distorzije. Obično u pasošu za proizvod piše ovako: 15 W (RMS). Ova vrijednost govori da sistem zvučnika, kada se na njega primijeni signal od 15 W, može raditi dugo vremena bez mehaničkih oštećenja dinamičkih glava. Za multimedijalnu akustiku, veće vrijednosti snage u W (RMS) u odnosu na Hi-Fi zvučnike postižu se zbog mjerenja pri vrlo visokim harmonijskim izobličenjima, često i do 10%. Sa takvim izobličenjima, gotovo je nemoguće slušati zvučni zapis zbog jakog zviždanja i prizvuka u dinamičkoj glavi i kabinetu zvučnika.
PMPO(Peak Music Output Peak Music Power). U ovom slučaju, snaga se mjeri primjenom kratkotrajnog sinusoidnog signala u trajanju kraćem od 1 sekunde i frekvencijom ispod 250 Hz (obično 100 Hz). Ovo ne uzima u obzir nivo nelinearne distorzije. Na primjer, snaga zvučnika je 500 W (PMPO). Ova činjenica ukazuje da sistem zvučnika, nakon reprodukcije kratkotrajnog niskofrekventnog signala, nije imao mehanička oštećenja na dinamičkim glavama. U narodu se jedinice mjerenja snage W (PMPO) nazivaju "kineski vati" zbog činjenice da vrijednosti snage ovom tehnikom mjerenja dostižu hiljade vati! Zamislite - aktivni zvučnici za računar troše 10 V * električne energije iz mreže naizmenične struje i istovremeno razvijaju vršnu muzičku snagu od 1500 W (PMPO).
Uz zapadne standarde, postoje i sovjetski standardi za različite vrste moć. Oni su regulirani trenutnim GOST 16122-87 i GOST 23262-88. Ovi standardi definiraju koncepte kao što su nazivna, maksimalna buka, maksimalna sinusna, maksimalna dugotrajna, maksimalna kratkoročna snaga. Neki od njih su naznačeni u pasošu za sovjetsku (i postsovjetsku) opremu. Naravno, ovi standardi se ne koriste u svjetskoj praksi, pa se na njima nećemo zadržavati.
Izvlačimo zaključke: najvažnija u praksi je vrijednost snage naznačene u W (RMS) pri vrijednostima harmonijskog izobličenja (THD) jednakim 1% ili manje. Međutim, poređenje proizvoda čak i po ovom pokazatelju je vrlo približno i možda nema nikakve veze sa stvarnošću, jer jačinu zvuka karakterizira razina zvučnog pritiska. Zbog toga informativnost indikatora "snaga akustičkog sistema" nula.
Osjetljivost
Osetljivost je jedan od parametara koje proizvođač navodi u karakteristikama akustičkih sistema. Vrijednost karakterizira intenzitet zvučnog pritiska koji razvija stup na udaljenosti od 1 metar kada se primijeni signal frekvencije od 1000 Hz i snage 1 W. Osetljivost se meri u decibelima (dB) u odnosu na prag sluha (nulti nivo zvučnog pritiska je 2*10^-5 Pa). Ponekad se koristi oznaka - nivo karakteristične osjetljivosti (SPL, Nivo zvučnog pritiska). Istovremeno, radi sažetosti, dB / W * m ili dB / W ^ 1/2 * m je naznačeno u stupcu s mjernim jedinicama. Međutim, važno je shvatiti da osjetljivost nije faktor linearne proporcionalnosti između nivoa zvučnog pritiska, jačine signala i udaljenosti do izvora. Mnoge kompanije navode karakteristike osjetljivosti dinamičkih glava, mjerene u nestandardnim uvjetima.
Osetljivost je karakteristika koja je važnija kada dizajnirate sopstvene sisteme zvučnika. Ako ne razumijete u potpunosti što ovaj parametar znači, tada pri odabiru multimedijalne akustike za PC ne možete obraćati puno pažnje na osjetljivost (srećom, nije često naznačeno).
frekvencijski odziv
Frekvencijski odziv (frekvencijski odziv) u opštem slučaju je graf koji prikazuje razliku između amplituda izlaza i ulazni signali u cijelom rasponu frekvencija koje se može reproducirati. Frekvencijski odziv se mjeri primjenom sinusoidnog signala konstantne amplitude kako se njegova frekvencija mijenja. U tački na grafikonu gdje je frekvencija 1000 Hz, uobičajeno je da se na vertikalnoj osi unese nivo od 0 dB. Idealna opcija je u kojoj je frekvencijski odziv predstavljen ravnom linijom, ali u stvarnosti akustični sistemi nemaju takve karakteristike. Kada gledate grafikon, morate obratiti pažnju Posebna pažnja na količinu neravnina. Što je veća količina neujednačenosti, veća je frekventna distorzija tembra u zvuku.
Zapadni proizvođači radije naznačuju raspon reproducibilnih frekvencija, što je "cijeđenje" informacija iz frekvencijskog odziva: naznačene su samo granične frekvencije i neujednačenost. Pretpostavimo da je napisano: 50 Hz - 16 kHz (± 3 dB). To znači da ovaj akustični sistem u opsegu od 50 Hz - 16 kHz ima pouzdan zvuk, a ispod 50 Hz i iznad 15 kHz neravnine se naglo povećavaju, frekvencijski odziv ima tzv. karakteristike).
Šta to prijeti? Smanjenje nivoa niskih frekvencija podrazumijeva gubitak sočnosti, zasićenost bas zvuka. Porast u bas regionu izaziva osećaj mumlanja i zujanja zvučnika. u ruševinama visoke frekvencije zvuk će biti tup, nejasan. Visoke frekvencije znače prisustvo dosadnih, neugodnih šištanja i zvižduka. Za multimedijalne zvučnike, veličina neujednačenosti frekvencijskog odziva je obično veća od one kod tzv. Hi-Fi akustika. Sve reklamne izjave proizvodnih kompanija o frekvencijskom odzivu zvučnika tipa 20 - 20.000 Hz (teorijska granica mogućnosti) treba tretirati sa priličnom dozom skepticizma. U ovom slučaju često nije naznačen neujednačen frekvencijski odziv, što može biti nezamislive vrijednosti.
Budući da proizvođači multimedijalne akustike često "zaborave" da naznače neujednačen frekvencijski odziv sistema zvučnika, pri susretu sa karakteristikama zvučnika od 20 Hz - 20.000 Hz, morate držati oči otvorene. Postoji velika šansa da kupite nešto što čak ni ne daje više ili manje ujednačen odziv u frekvencijskom opsegu 100 Hz - 10.000 Hz. Nemoguće je uopšte porediti opseg reproducibilnih frekvencija sa različitim nepravilnostima.
Harmoničko izobličenje, harmonijsko izobličenje
Kg koeficijent harmonijske distorzije. Akustički sistem je složen elektroakustički uređaj koji ima nelinearnu karakteristiku pojačanja. Dakle, signal ipak zvučni put izlaz će nužno imati nelinearnu distorziju. Jedna od najočitijih i najlakših za mjerenje je harmonijska distorzija.
Koeficijent je bezdimenzionalna veličina. Navedeno u procentima ili u decibelima. Formula konverzije: [dB] = 20 log ([%]/100). Što je veća vrijednost harmonijskog izobličenja, zvuk je obično lošiji.
Kg zvučnika u velikoj mjeri ovisi o snazi signala koji im se dovodi. Stoga je glupo donositi zaključke u odsustvu ili upoređivati zvučnike samo po harmonijskom koeficijentu, bez pribjegavanja slušanju opreme. Osim toga, za radne pozicije kontrole jačine zvuka (obično 30..50%), proizvođači ne navode vrijednost.
Ukupni električni otpor, impedansa
Elektrodinamička glava ima određeni otpor jednosmerna struja, ovisno o debljini, dužini i materijalu žice u zavojnici (takav otpor se također naziva otpornim ili reaktivnim). Kada se primeni muzički signal, koji je naizmenična struja, impedansa glave će se promeniti u zavisnosti od frekvencije signala.
Impedansa(impedans) je ukupni električni otpor naizmjenična struja mjereno na frekvenciji od 1000 Hz. Obično je impedansa zvučnika 4, 6 ili 8 oma.
Općenito, vrijednost ukupnog električnog otpora (impedanse) sistema zvučnika neće reći kupcu ni o čemu u vezi s kvalitetom zvuka određenog proizvoda. Proizvođač navodi ovaj parametar samo tako da se otpor uzima u obzir prilikom povezivanja sistema zvučnika na pojačalo. Ako je impedansa zvučnika niža od preporučene vrijednosti opterećenja pojačala, zvuk može biti izobličen ili zaštićen od kratkog spoja; ako je veći, zvuk će biti mnogo tiši nego kod preporučenog otpora.
Kutija za zvučnike, akustični dizajn
Jedan od važnih faktora koji utiču na zvuk sistema zvučnika je akustični dizajn zračeće dinamičke glave (zvučnika). Prilikom projektovanja akustičkih sistema, proizvođač se obično suočava sa problemom izbora akustičnog dizajna. Postoji više od deset vrsta njih.
Akustički dizajn se dijeli na akustički neopterećen i akustički opterećen. Prvi podrazumijeva dizajn u kojem je oscilacija difuzora ograničena samo krutošću ovjesa. U drugom slučaju, oscilacija difuzora je ograničena, pored krutosti ovjesa, elastičnošću zraka i zvučnom otpornošću na zračenje. Akustični dizajn je također podijeljen na sisteme jednostrukog i dvostrukog djelovanja. Sistem jednostruke akcije karakteriše pobuđivanje zvuka koji dolazi do slušaoca samo sa jedne strane konusa (zračenje druge strane je neutralisano akustičnim dizajnom). Sistem dvostrukog djelovanja uključuje korištenje obje površine konusa u formiranju zvuka.
Budući da akustični dizajn zvučnika praktički ne utječe na visokofrekventne i srednjefrekventne dinamičke glave, govorit ćemo o najčešćim opcijama za niskofrekventni akustički dizajn kabineta.
Akustična šema, nazvana "zatvorena kutija", vrlo je široko primjenjiva. Odnosi se na opterećeni akustični dizajn. To je zatvoreno kućište sa membranom zvučnika prikazanom na prednjoj ploči. Prednosti: dobar frekvencijski i impulsni odziv. Nedostaci: niska efikasnost, potreba za snažnim pojačalom, visoki nivo harmonijsko izobličenje.
Ali umjesto da se bori protiv zvučnih valova uzrokovanih vibracijama poleđina difuzor, mogu se koristiti. Najčešća varijanta sistema dvostrukog djelovanja je fazni pretvarač. To je cijev određene dužine i presjeka, ugrađena u tijelo. Dužina i poprečni presjek faznog pretvarača su izračunati na način da se na određenoj frekvenciji u njemu stvara oscilacija zvučnih valova, u fazi sa oscilacijama uzrokovanim prednjom stranom difuzora.
Za subwoofere se široko koristi akustični krug s općeprihvaćenim nazivom "rezonatorska kutija". Za razliku od prethodnog primjera, konus zvučnika nije prikazan na panelu kućišta, već se nalazi unutra, na pregradi. Sam zvučnik ne učestvuje direktno u formiranju niskofrekventnog spektra. Umjesto toga, difuzor pobuđuje samo niskofrekventne zvučne vibracije, koje se zatim umnožavaju u cijevi faznog pretvarača, koja djeluje kao rezonantna komora. Prednost ovih konstruktivnih rješenja je visoka efikasnost sa malim dimenzijama subwoofera. Nedostaci se manifestuju u propadanju faze i impulsni odgovor, zvuk postaje zamoran.
Najbolji izbor bi bili zvučnici srednje veličine sa drvena kutija napravljeno po zatvorenom kolu ili sa faznim pretvaračem. Prilikom odabira subwoofera, obratite pažnju ne na njegovu jačinu (po ovom parametru, čak i jeftini modeli obično imaju dovoljnu marginu), već na pouzdanu reprodukciju cijelog raspona niskih frekvencija. Što se tiče kvaliteta zvuka, zvučnici tankog kućišta ili vrlo malih dimenzija su najnepoželjniji.
]Obično se decibeli koriste za mjerenje glasnoće zvuka. Decibel je decimalni logaritam. To znači da povećanje jačine zvuka za 10 decibela znači da je zvuk postao duplo glasniji nego što je bio prvobitno. Jačina zvuka u decibelima obično se opisuje formulom 10 Dnevnik 10 (I/10 -12), gdje je I intenzitet zvuka u vatima po kvadratnom metru.
Koraci
Uporedna tabela nivoa buke u decibelima
Tabela ispod opisuje nivoe decibela u rastućem redoslijedu i primjere njihovih odgovarajućih izvora zvuka. Takođe su date informacije o štetnim efektima na sluh u odnosu na svaki nivo buke.
| decibela | Primjer izvora | Uticaj na zdravlje |
|---|---|---|
| 0 | Tišina | Nedostaje |
| 10 | Breath | Nedostaje |
| 20 | Šapni | Nedostaje |
| 30 | Tiha pozadinska buka u prirodi | Nedostaje |
| 40 | Zvukovi u biblioteci, tiha pozadinska buka u gradu | Nedostaje |
| 50 | Tihi razgovor, tipična prigradska pozadinska buka | Nedostaje |
| 60 | Buka u kancelariji ili restoranu, glasan razgovor | Nedostaje |
| 70 | TV, buka na autoputu sa udaljenosti od 15,2 metara (50 stopa). | The note; nekima neprijatno |
| 80 | Buka iz fabrike, procesor hrane, autopraonica sa udaljenosti od 6,1 metara (20 stopa). | Moguće oštećenje sluha zbog dužeg izlaganja |
| 90 | Kosilica, motocikl sa udaljenosti od 7,62 m (25 stopa) | Velika mogućnost oštećenja sluha pri produženom izlaganju |
| 100 | Motor za čamac, čekić | Visok rizik od teškog oštećenja sluha pri produženom izlaganju |
| 110 | Glasan rok koncert, čeličana | Može da boli odmah; veoma visok rizik od teškog oštećenja sluha pri produženom izlaganju |
| 120 | Motorna pila, grmljavina | Obično postoji trenutni bol |
| 130-150 | Polijetanje lovca sa nosača aviona | Moguć trenutni gubitak sluha ili pucanje bubne opne. |
Merenje nivoa zvuka instrumentima
-
Koristite mobilnu aplikaciju. Za mjerenje nivoa zvuka bilo gdje, mobilne aplikacije dobro će doći. mikrofon na vašem mobilni uređaj vjerovatno neće dati isti kvalitet kao eksterni mikrofon spojen na vaš računar, ali može biti iznenađujuće precizan. Na primjer, tačnost čitanja mobilni telefon može se razlikovati za 5 decibela od profesionalna oprema. Ispod je lista programa za očitavanje nivoa zvuka u decibelima za različite mobilne platforme:
- Za Apple uređaji: Decibel 10th, Decibel Meter Pro, dB Meter, Mjerač nivoa zvuka
- Za Android uređaje: mjerač zvuka, mjerač decibela, mjerač buke, decibel
- Za Windows telefone: Decibel Meter Free, Cyberx Decibel Meter, Decibel Meter Pro
-
Koristite profesionalni decibel metar. Obično nije jeftin, ali je vjerovatno najlakši način da dobijete tačna mjerenja nivoa zvuka koji vas zanima. Takođe se naziva i „merač nivoa zvuka“, ovo je specijalizovani uređaj (dostupan na mreži ili u specijalizovanim prodavnicama) koji koristi osetljiv mikrofon za merenje nivoa buke okolo i daje tačno očitavanje decibela. Jer sličnih uređaja nisu u velikoj potražnji, mogu biti prilično skupi, često počevši od 200 dolara čak i za uređaje početnog nivoa.
- Imajte na umu da mjerač decibela/razina zvuka to može nazvati drugačije. Na primjer, drugi sličan uređaj nazvan "mjerač buke" radi istu stvar kao mjerač nivoa zvuka.
Matematički proračun decibela
-
Saznajte jačinu zvuka u vatima po kvadratnom metru. U svakodnevnom životu decibeli se koriste kao jednostavna mjera glasnoće. Međutim, nije sve tako jednostavno. U fizici se decibeli često smatraju pogodnim načinom za izražavanje "intenziteta" zvučnog talasa. Što je veća amplituda zvučnog vala, više energije prenosi, više čestica zraka vibrira na svom putu, a sam zvuk je intenzivniji. Zbog direktnog odnosa između intenziteta zvučnog vala i glasnoće u decibelima, moguće je pronaći vrijednost decibela znajući samo intenzitet nivoa zvuka (koji se obično mjeri u vatima/metar na kvadrat)
- Imajte na umu da je za normalne zvukove vrijednost intenziteta vrlo niska. Na primjer, zvuk intenziteta od 5 × 10 -5 (ili 0,00005) vati po kvadratnom metru odgovara približno 80 decibela, što je otprilike jačina zvuka blendera ili procesora hrane.
- Da bismo bolje razumjeli odnos između intenziteta i nivoa decibela, riješimo jedan problem. Uzmimo ovo kao primjer: recimo da smo mi inženjeri zvuka i da moramo biti ispred nivoa pozadinske buke u studiju za snimanje kako bismo poboljšali kvalitet snimljenog zvuka. Nakon ugradnje opreme, fiksirali smo pozadinsku buku sa intenzitetom 1 × 10 -11 (0,00000000001) vat/kvadratni metar. Koristeći ove informacije, onda možemo izračunati nivo pozadinske buke studija u decibelima.
-
Podijelite sa 10 -12. Ako znate intenzitet vašeg zvuka, možete ga lako uključiti u formulu 10Log 10 (I/10 -12) (gdje je "I" intenzitet u vatima/metar na kvadrat) da biste dobili vrijednost u decibelima. Za početak, podijelite 10 -12 (0,000000000001). 10 -12 prikazuje intenzitet zvuka sa ocenom 0 na skali decibela, upoređujući vaš intenzitet zvuka sa ovim brojem, naći ćete njegov odnos sa početnom vrednošću.
- U našem primjeru, podijelili smo vrijednost intenziteta 10 -11 sa 10 -12 i dobili smo 10 -11 / 10 -12 = 10 .
-
Izračunajte Log 10 iz ovog broja i pomnožite ga sa 10. Da biste dovršili rješenje, sve što trebate učiniti je uzeti osnovni 10 logaritam rezultirajućeg broja i zatim ga konačno pomnožiti sa 10. Ovo potvrđuje da su decibeli logaritamski prema bazi 10—drugim riječima, povećanje nivoa buke za 10 decibela znači udvostručavanje jačine zvuka.
- Naš primjer je lako riješiti. Log 10 (10) = 1. 1 × 10 = 10. Dakle, vrijednost pozadinske buke u našem studiju je 10 decibela. Dovoljno je tih, ali ga i dalje hvata naša visokokvalitetna oprema za snimanje, tako da vjerovatno moramo eliminirati izvor šuma kako bismo postigli više Visoka kvaliteta evidencije.
-
Razumijevanje logaritamske prirode decibela. Kao što je gore navedeno, decibeli su logaritamske vrijednosti prema bazi 10. Za bilo koju datu vrijednost decibela, buka od 10 decibela veća je dvostruko glasnija, buka od 20 decibela je četiri puta glasnija, i tako dalje. Ovo omogućava određivanje širokog raspona intenziteta zvuka koje ljudsko uho može percipirati. Najglasniji zvuk koji osoba može čuti bez bola je milijardu puta jači od najtišeg zvuka koji osoba može čuti. Upotrebom decibela izbjegavamo korištenje ogromnih brojeva za opisivanje običnih zvukova – umjesto toga, dovoljne su nam tri cifre.
- Razmislite o tome što je lakše koristiti: 55 decibela ili 3 × 10 -7 vati / kvadratni metar? Obje vrijednosti su jednake, ali umjesto korištenja znanstvene notacije (kao vrlo malog djelića broja), mnogo je zgodnije koristiti decibele, koji su neka vrsta jednostavne stenografije za jednostavnu svakodnevnu upotrebu.
Koristite svoj računar. Dakle specijalni programi i opreme, lako je izmeriti nivo buke u decibelima direktno na računaru. U nastavku su navedeni samo neki od načina na koje se to može učiniti. Imajte na umu da će korištenje bolje opreme za snimanje uvijek dati bolje rezultate; drugim riječima, ugrađeni mikrofon vašeg laptopa može biti dovoljan za neke zadatke, ali visokokvalitetni vanjski mikrofon će dati preciznije rezultate.
Učitavanje...