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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Беспроводной передача энергии Солнца из космоса 25.05.2025 Идея передачи солнечной энергии из космоса на Землю звучит как сюжет из научной фантастики, однако сейчас она выходит на стадию реальных испытаний. Возможность собирать свет от Солнца вне атмосферы, где он не прерывается облаками и погодными условиями, и передавать эту энергию на поверхность Земли способна революционизировать мировую энергетику. В 2025 году Япония планирует сделать первый важный шаг в этом направлении, запустив спутник OHISAMA, что с японского переводится как "солнце". Это устройство станет первым в истории аппаратом, который будет передавать энергию с орбиты в виде микроволн на Землю. Спутник массой 180 килограммов будет размещен на низкой околоземной орбите на высоте около 400 километров и оснащен солнечной панелью площадью 2 квадратных метра. Энергия, собранная солнечными элементами, сначала аккумулируется в батарее, а затем преобразуется в микроволновой сигнал и направляется на наземную антенну в японском городе Сува. Приемная система будет занимать площадь более 600 квадратных метров и включать 13 отдельных приемников, способных эффективно захватывать сигнал, несмотря на высокую скорость спутника - свыше 28 тысяч километров в час. Стоит отметить, что мощность, передаваемая OHISAMA, пока невелика - всего один киловатт, что сопоставимо с энергопотреблением небольшой бытовой техники, например кофеварки. Тем не менее ключевая задача проекта - доказать, что такая технология возможна в принципе. Это первый шаг к более масштабным разработкам, способным в будущем обеспечить электричеством целые города без зависимости от погодных условий и времени суток. История идеи передачи энергии из космоса начинается еще с 1968 года, когда физик Питер Глейзер впервые выдвинул концепцию солнечных электростанций на орбите. Однако долгое время реализация оставалась невозможной из-за дороговизны запуска ракет и отсутствия технологий для беспроводной передачи энергии на большие расстояния. С появлением многоразовых ракетных систем, таких как Starship от SpaceX, а также прогрессом в робототехнике и микроволновых технологиях, проект вновь привлек внимание ученых и инженеров. Япония не единственная страна, испытывающая подобные технологии. Например, в 2020 году военно-морские силы США провели эксперимент PRAM, в ходе которого солнечная энергия превращалась в микроволны на борту орбитального аппарата X-37B. А в 2023 году исследователи из Калифорнийского технологического института (Caltech) запустили микроволновой модуль MAPLE, демонстрировавший успешную передачу энергии в космосе. Несмотря на успехи, все эти проекты пока остаются в стадии тестирования. В то же время специалисты NASA обращают внимание, что на данный момент себестоимость электроэнергии, производимой с помощью космических систем, в десять раз превышает цену традиционных источников и достигает около 61 цента за киловатт-час. Тем не менее растущий интерес к проектам свидетельствует о том, что прорыв в данной области вполне возможен. Если миссия OHISAMA пройдет успешно, это станет отправной точкой для создания больших орбитальных электростанций, способных обеспечить стабильное и экологически чистое энергоснабжение. Несмотря на существующие технические и экономические трудности, первые успешные эксперименты дают надежду на то, что в будущем энергия "космического солнца" сможет стать важной частью энергетического баланса нашей планеты, значительно снижая зависимость от ископаемых источников и способствуя устойчивому развитию человечества.

Другие интересные новости:

▪ Samsung с новой ОС

▪ Лазерный проектор Optoma UHZ50 Smart 4K UHD

▪ Программа самостоятельного ремонта Samsung Self-Repair для смартфонов и ноутбуков

▪ Съедобные покрытие для продления сроков годности продуктов

▪ Компактные медицинские источники питания Mean Well RPS-400

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Важнейшие научные открытия. Подборка статей

▪ статья Точный курс при любом ветре. Советы моделисту

▪ статья Какие бывают ягоды? Подробный ответ

▪ статья Советы по ремонта радиоаппатаруры

▪ статья Ночник с акустическим выключателем. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Усилитель мощности на 144 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025