Спектр музыкального сигнала. Часть 1. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Акустические системы

 Комментарии к статье

Музыкальный сигнал - пища для аудиосистемы. Точнее - не так. Динамики музыку не слушают, ее восстанавливает наш мозг, получая сложный сигнал, содержащий множество частотных составляющих. Задача динамиков (не без помощи, разумеется, всего, что им предшествует, - усилителей, источников сигнала и прочего) - донести эти частотные составляющие до ушей слушателя в виде колебаний воздуха. Донести бережно, сохранив все, что было в записи, но без дурацкой самодеятельности, то есть - не привнося в сигнал того, чего там не было. Казалось бы, чего проще. Однако все, чем без устали занимаются тысячи людей во всем мире уже сто лет, направлено на решение этой, такой простой на словах задачи. А ведь прежде чем требовать от аудиосистемы добросовестного усвоения предлагаемых музыкальных блюд, не мешает разобраться, что входит в состав диеты.

Те данные, которые были нами собраны (за довольно долгое время) и, в меру возможности, обобщены (тоже не сразу), обязаны своим появлением на свет и концентрации в руках автора простому и искреннему любопытству - самому мощному приводному механизму человеческих поступков. Однако провоцирующим фактором послужили вопросы "из публики", которые публика задает с постоянством и заинтересованностью, достойными куда лучшего применения, честное слово. Речь идет о мощности динамиков - характеристике, приводящей публику в большое и очень часто неуместное волнение. "У меня на динамиках написано "100 Вт", а у тебя - только 80, слабак, однозначно". А что эти ватты означают, если только отбросить случай, когда они не означают ничего (поклон на 45 градусов в сторону восходящего солнца, которое восходит не только над склонами Фудзиямы, но и над берегами Янцзы).

Так вот вам, господа, ужасная правда, для начала разговора. Определение и условия измерения мощности динамиков, приводимой в их технических описаниях, даже самых подробных, никогда не расшифровывается. А расшифровка этой характеристики приводится только в сухих и скучных текстах промышленных стандартов. Согласно действующим нормам, максимальной допустимой мощностью динамика считается такая мощность (в среднеквадратичном измерении), которая, будучи подана на него, после 100 часов работы не вызовет его выхода из строя или необратимых изменений параметров более допустимого. Например, допустимым изменением резонансной частоты после такого испытания считается ее снижение на 40%. Нормально, да? Такой вот, наполовину размахренный динамик считается прошедшим тест на максимальную мощность. Это - условие измерений номер один.

Условие номер два: какой сигнал подают на динамик во время мучительного испытания. Смотрим в текст стандарта: "при подаче сигнала с характеристикой розового шума, прошедшего через фильтр с частотной характеристикой, соответствующей стандартному распределению мощности по спектру музыкального сигнала". То есть - понятно, не просто шумовой или, сохрани господь, синусоидальный сигнал, а некоторый условно усредненный, изображающий спектральный образ "музыки всех времен и народов" в одной посуде. Характеристики этого фильтра можно найти в специальной литературе, уж никак не в той, которую вкладывают в коробку с динамиками типа "100 Вт, а хотите - так и 200!". У этой АЧХ даже есть своя история. До конца 60-х год стандартной считалась кривая, предложенная Международной Электротехнической Комиссией (по-нашему - МЭК, по-ихнему - IEC). Музыку "всех времен и народов" международная комиссия усреднила в кривую, изображенную зеленым на графике. Должен быть поблизости, найдите.

Сама по себе кривая - довольно выразительна. Международные спецы установили, что в реальном музыкальном сигнале содержание нижних частот меньше по уровню, чем уровень средних, децибел в среднем на 10, а верхних - сами видите насколько.

Кривые стандартной спектральной плотности: старая, "филармоническая" (зеленая) и новая (фиолетовая).

В пасторальных ранних 60-х эксперты смотрели в основном в филармоническую сторону, и утвержденная высокими подписями и печатями стандартная кривая спектра музыкальных записей по большей части основывалась на записях классической музыки. В конце 60-х, когда "Битлз" уже почти все отыграли, а другие как раз разошлись не на шутку, стало ясно, что музыка изменилась. То есть не вся, а та, что составляла основную нагрузку для звукозаписывающих компаний и основную диету для динамиков. "Современная" (для тех времен) музыка требовала большей терпимости к повышенному содержанию верхних частот, волосатые гитаристы, топчущие фузы, и взмокшие ударники с двадцатью тарелками на душу ударного населения об этом позаботились. Новую, постреволюционную кривую утвердила МЭК, а чуть позже взяла на вооружение святая инквизиция международной стандартизации - германская контора промышленных стандартов DIN. Что принято DIN, то принято всеми, это проверено неоднократно. Прогрессивная кривая стандартного спектра DIN, ныне принятая всеми, - на том же графике, лиловым цветом.

Культурная революция в конце 60-х изменила частотную характеристику.

Понимание вот этих вот кривых, хоть прошлой, классической, хоть новой, хипповой, уже само по себе проливает свет на посулы производителей насчет мощности. 100 Вт (или сколько там) максимальной мощности, указанной для динамика, не означает, не означало и никогда, до следующей культурной революции, не будет означать, что на него можно подать сигнал любой частоты в пределах заявленной рабочей полосы с мощностью, заявленной производителем, и ожидать, что все будет в порядке. На каких-то частотах, скорее всего, так и будет. А на других - нет, но теперь вы знаете, что вам этого и не обещали, в суде дело не пройдет.

< 1 2 3 4 5 6 7 8 >

Литература

1. Журнал "Автозвук" № 11 / 2000

Автор: Андрей Елютин; Публикация: avtozvuk.com

Смотрите другие статьи раздела Акустические системы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Гидродинамический аналог излучения из масла 17.02.2023 Американские и французские ученые получили в вибрирующем сосуде с маслом гидродинамический аналог излучения - эффекта из квантовой оптики. Из-за вибраций на поверхности масла образовывались волны, провоцировавшие появление капель подобно тому, как ансамбли атомов способны излучать свет через коллективное взаимодействие между собой. Эксперимент физиков осветил особенности квантового эффекта, а также найдет применение в расчетах гидродинамических систем. Когда атомы в ансамбле находятся очень близко друг к другу, на меньшем расстоянии, чем длина волны, они взаимодействуют друг с другом посредством электромагнитного поля, что позволяет им коллективно испускать фотоны, причем с большей интенсивностью, чем каждый отдельный атом. Это явление называется сверхизлучением (superradiance) и представляет не только теоретический интерес для ученых, но и практический, ведь его можно использовать в самых разных областях, связанных с оптикой: от лазеров до квантовых информационных технологий. В своей работе физики Массачусетского технологического института продемонстрировали аналогичное сверхизлучению явление, однако в сосуде, заполненном маслом. Создание гидродинамических аналогов квантовых явлений, в основе которых так же лежат волны, физики занимаются давно. К примеру, есть гидродинамические версии эффекта Казимира, эффекта Ааронова - Бома и даже опытов с темными дырами. Они позволяют изучать явления, которые напрямую изучать сложно или даже невозможно. В своих экспериментах физикам удалось зафиксировать несколько существенных особенностей надизлучения, воспроизведя его в вибрирующем сосуде с маслом, в котором атомами выступили полости на дне, а излучение проявлялось в появлении капель на поверхности от волновой связи между ними. Для исследования ученые создали емкость с двумя углублениями глубиной 6 миллиметров и диаметром 7 миллиметров, расстояние между которыми изменяли в диапазоне от 8 до 12 миллиметров. Они служили резонаторами, над которыми тонким слоем 0,75 миллиметра разлили масло. Вся конструкция подвергалась вибрациям с частотой у 39 герцов с разной амплитудой, которую физики подбирали к преодолению так называемой границы Фарадея - границы, за которой на поверхности появлялись рябь (волны Фарадея). Выяснилось, что даже на столь значительных расстояниях волновое поле возмущения одного резонатора может достигать другого, что дает им возможность осуществлять дальнодейственные взаимодействия. Брыжейки наиболее интенсивно проявлялись над резонаторами, от поверхности вблизи которых отрывались капли. Поскольку волны обоих резонаторов встречались и интерферировали, это влияло и на образование капель. Количество формируемых в секунду капель физики и принимали как излучение. В созданной ими системе появление капель является аналогом излучения фотона через коллективное взаимодействие атомов. Кроме усиления излучения, гидродинамический эксперимент с надизлучением имеет еще несколько общих ключевых черт с надизлученням из квантовой оптики. Воспроизвести субизлучение помогла бы другая геометрия резонаторов. Как пишут исследователи, образование капель в их системе станет новой платформой для изучения гидродинамических аналогов явления коллективного излучения частиц и дальнейшего расширения области гидродинамических аналогов квантовых явлений.

Другие интересные новости:

▪ Если инопланетяне существуют, мы узнаем о них в ближайшие 20 лет

▪ Yahoo! Instant Search

▪ Антенна уменьшает излучение телефона

▪ Озоновый слой восстанавливается

▪ Производство водорода в открытом море

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Медицина. Подборка статей

▪ статья Теория народонаселения. История и суть научного открытия

▪ статья Что такое вечнозеленые растения? Подробный ответ

▪ статья Гибискус сабдарифа. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Высокостабильный двухточечный генератор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Заземление и защитные меры электробезопасности. Главная заземляющая шина. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026