Nivo intenziteta buke, izražen u decibelima, ne uzima u obzir takvu fiziološku osobinu sluha kao što je različita osjetljivost na zvukove različitih frekvencija. Stoga je koncept nivoa glasnoće uveden sa jedinicom mjerenja pozadine. Nivo glasnoće u pozadini određuje se poređenjem procijenjenog zvuka sa zvukom iste percipirane glasnoće na frekvenciji od 1000 Hz (referentni ton). Drugim riječima, za zvuk frekvencije od 1000 Hz, glasnoća u pozadini jednaka je glasnoći u decibelima:
Na primjer, ako sinusni val frekvencije od 100 Hz stvara zvučni pritisak od 60 dB, tada crtanjem ravnih linija koje odgovaraju ovim vrijednostima na dijagramu, nalazimo na njihovom presjeku izofon koji odgovara nivou glasnoće od 50 phon. To znači da ovaj zvuk ima nivo jačine od 50 phon.
Dream
Skala snova je subjektivna skala procjene razvijena kao rezultat brojnih testova. Eksperimentalno dobijene procjene pokazuju da glasnoća raste kao kubni korijen intenziteta zvuka, odnosno ovisnost psihološke procjene glasnoće (J) od fizičkog intenziteta (snage) zvuka (I) opisuje se formulom:
gdje je k koeficijent ovisan o frekvenciji.
1 san odgovara glasnoći čistog tona sa frekvencijom od 1000 Hz sa nivoom od 40 dB. Sa povećanjem nivoa za svakih 10 dB, vrednost jačine zvuka se udvostručuje.
| Zvuk | Jačina zvuka | Nivo jačine zvuka, pozadine |
|---|---|---|
| Prag sluha | 0 | 0 |
| Šuštanje lišća | ~ 0,02 | 10 |
| Šapni | ~ 0,15 | 20 |
| Otkucavanje sata | ~ 0,4 | 30 |
| Mirna soba | ~ 1 | 40 |
| Mirna ulica | ~ 2 | 50 |
| Pričaj | ~ 4 | 60 |
| Bučna ulica | ~ 8 | 70 |
| Nivo opasan po zdravlje | ~ 11,31 | 75 |
| Pneumatski čekić | ~ 32 | 90 |
| Vlak podzemne željeznice | ~ 64 | 100 |
| Glasna muzika | ~ 128 | 110 |
| Prag boli | ~ 256 | 120 |
| Sirena | ~ 512 | 130 |
| Lansiranje rakete | ~ 2048 | 150 |
| Smrtonosni nivo | ~ 16384 | 180 |
| Oružje za buku | ~ 65536 | 200 |
Šumovi mogu imati različite frekvencije i intenzitete.
Brzina širenja zvuka
Buka putuje mnogo sporijom brzinom od svetlosnih talasa. Brzina zvuka u zraku je približno 330 m/s. U tekućinama i čvrstim tvarima brzina širenja buke je veća, ovisi o gustoći i strukturi tvari.Primjer: brzina zvuka u vodi je 1,4 km / s, a u čeliku - 4,9 km / s.
Frekvencija šuma
Glavni parametar buke je njegov frekvencija(broj vibracija u sekundi). Jedinica mjerenja frekvencije je 1 herc (Hz), što je jednako 1 vibraciji zvučnog talasa u sekundi.Ljudski sluh hvata fluktuacije frekvencije od 20 Hz do 20.000 Hz. Prilikom rada klimatizacijskih sistema obično se uzima u obzir frekvencijski spektar od 60 do 4000 Hz.
Za fizičke proračune, opseg zvučnih frekvencija je podijeljen u 8 valnih grupa. U svakoj grupi određena je prosječna frekvencija: 62 Hz, 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2 kHz, 4 kHz i 8 kHz. Svaki šum se razlaže na grupe frekvencija, a možete pronaći distribuciju zvučne energije na različitim frekvencijama.
Snaga zvuka
Snaga zvuka bilo koje instalacije - to je energija koju instalacija oslobađa u obliku buke u jedinici vremena. Nezgodno je mjeriti jačinu buke u standardnim jedinicama napajanja, jer spektar zvučnih frekvencija je vrlo širok, a snaga zvukova se razlikuje za mnogo redova veličine.Primjer: snaga buke kada zrak uđe u prostoriju pod niskim pritiskom jednaka je sto milijardi vati, a kada mlazni avion polijeće, snaga buke dostiže 1000 W.
Stoga se nivo zvučne snage mjeri u logaritamskim jedinicama - decibelima (dB). U decibelima, jačina buke se izražava dvocifrenim ili trocifrenim brojevima, što je pogodno za proračune.
Nivo zvučne snage u dB je funkcija omjera snage zvučnih valova u blizini izvora buke i nulte vrijednosti W 0, jednake 10 -12 W. Nivo snage se izračunava pomoću formule:
L w = 10lg (W / W0)
Primjer: ako je snaga zvuka u blizini izvora 10 W, tada je nivo snage 130 dB, a ako je snaga zvuka 0,001 W, tada je nivo snage 90 dB.
Snaga zvuka i nivo snage su nezavisni od udaljenosti do izvora buke. Oni se odnose samo na parametre i način rada instalacije, stoga su važni za projektovanje i poređenje različitih sistema klimatizacije i ventilacije.
Nivo snage se ne može meriti direktno, on se određuje indirektno specijalnom opremom.
Nivo zvučnog pritiska
Nivo pritiska zvuk L str je percipirani intenzitet buke, mjeren u dB.L p = P / P0
Evo P je zvučni pritisak na mernom mestu, μPa, i P 0= 2 μPa - referentna vrijednost.
Nivo zvučnog pritiska ovisi o vanjskim faktorima: udaljenosti od instalacije, refleksiji zvuka itd. Najjednostavniji oblik je ovisnost nivoa pritiska o udaljenosti. Ako je poznat nivo snage buke L w, zatim nivo zvučnog pritiska L str u dB na udaljenosti r (u metrima) od izvora se izračunava na sljedeći način:
L p = L w - lgr - 11
Primjer: Zvučna snaga rashladne jedinice je 78 dB. Nivo zvučnog pritiska na udaljenosti od 10 m od njega je: (78 - lg10 - 11) dB = 66 dB.
Ako je poznat nivo zvučnog pritiska L p1 na daljinu r1 od izvora buke, nivo zvučnog pritiska L p2 na daljinu r2će se izračunati ovako:
L p2 = L p1 - 20 * log (r2 / r1)
Primjer: Nivo zvučnog pritiska na udaljenosti od 1 m od jedinice je 65 dB. Tada je nivo zvučnog pritiska na udaljenosti od 10 m od njega: (65 - 20 * lg10) dB = (65 - 20) dB = 45 dB ..
Općenito, na otvorenom prostoru, nivo zvučnog pritiska opada za 6 dB kada se udaljenost do izvora buke poveća za 2 puta. U prostoriji će ovisnost biti teža zbog apsorpcije zvuka od površine poda, refleksije zvuka itd.
Jačina buke
Ljudska osjetljivost na zvukove različitih frekvencija nije ista. Maksimalni je za zvukove frekvencije od oko 4 kHz, stabilan je u rasponu od 200 do 2000 Hz, a opada na frekvenciji manjoj od 200 Hz (zvukovi niske frekvencije).Jačina zvuka zavisi od jačine zvuka i njegove frekvencije. Jačina zvuka se procjenjuje upoređivanjem sa glasnoćom jednostavnog zvučnog signala frekvencije od 1000 Hz. Nivo intenziteta zvuka na 1000Hz, glasan koliko i buka koja se mjeri, naziva se nivoom glasnoće te buke. Dijagram ispod prikazuje intenzitet zvuka u odnosu na frekvenciju pri konstantnoj jačini zvuka.
Na niskom nivou jačine, osoba je manje osjetljiva na zvukove vrlo niskih i visokih frekvencija. Pri visokom zvučnom pritisku, senzacija zvuka se razvija u bolnu senzaciju. Na frekvenciji od 1 kHz, prag boli odgovara pritisku od 20 Pa i zvučnoj snazi od 10 W / m2.
Dijagram krive jednake glasnoće
Karakteristike buke opreme
Karakteristike buke opreme prikazane su u obliku tabela, koje sadrže:- nivo snage buke u dB po frekventnim opsezima
- opšti nivo zvučnog pritiska
Sumiranje izvora buke
Buka iz više izvora ne odgovara zbiru buke iz svakog izvora posebno. Za dvije instalacije koje se nalaze jedna uz drugu, buka se određuje na sljedeći način:- Ako indikatori nivoa buke su isti, tada je ukupni nivo buke 3 dB veći od nivoa buke svake instalacije.
- Ako razlika u nivoima buke prelazi 10 dB, ukupni nivo buke jednak je većem od ta dva šuma.
Na primjer, ukupna buka iz dvije instalacije sa nivoima od 30 i 60 dB je 60 dB.
- Ako razlika u nivoima buke nije veća od 10 dB, koristite tabelu ispod. Izračunavamo razliku u nivou buke instalacija.
Ako postoji više od dva izvora buke, metoda proračuna se ne mijenja, a izvori se razmatraju u parovima, počevši od najslabijeg.
Na primjer, postoje četiri postavke sa nivoima buke od 25 dB, 38 dB, 43 dB i 50 dB.
Prvo izračunavamo za dvije najslabije postavke: 38 - 25 = 13 dB. Razlika je veća od 10 dB i ovo podešavanje se uopšte ne uzima u obzir.
Za postavke od 38 i 43 dB: 43 - 38 = 5 dB, korekcija iz tabele je 1,2 dB. Ukupni šum za tri postavke: 43 + 1,2 = 44,2 dB.
Sada pronađimo ukupnu buku svih instalacija. 50 - 44,2 = 5,8 dB. Zaokružujući razliku u nivoima buke na 6 dB, nalazimo korekciju od 1,0 dB iz tabele.
Dakle, ukupni nivo buke četiri instalacije je 50 + 1 = 51 dB.
Po zvuku mehaničke vibracije čestica elastične sredine (vazduh, voda, metal, itd.), subjektivno percipirane od strane organa sluha. Zvučne senzacije su uzrokovane vibracijama okoline koje se javljaju u frekvencijskom opsegu od 16 do 20.000 Hz. Zvukovi s frekvencijama ispod ovog raspona nazivaju se infrazvukom, a iznad njih - ultrazvukom.
Zvučni pritisak- promjenljivi pritisak u mediju zbog širenja zvučnih talasa u njemu. Veličina zvučnog pritiska procjenjuje se silom djelovanja zvučnog vala po jedinici površine i izražava se u njutnima po kvadratnom metru (1 N / kvadratni metar = 10 bara).
Nivo zvučnog pritiska- omjer vrijednosti zvučnog pritiska prema nultom nivou, za koji se uzima zvučni pritisak n / kvadratni metar:
Brzina zvuka zavisi od fizičkih svojstava sredine u kojoj se šire mehaničke vibracije. Dakle, brzina zvuka u vazduhu je 344 m/s pri T=20°C, u vodi 1.481 m/s (pri T=21.5°C), u drvu 3.320 m/s i u čeliku 5.000 m/s. .
Intenzitet zvuka (ili intenzitet)- količina zvučne energije koja u jedinici vremena prolazi kroz jedinicu površine; mjereno u vatima po kvadratnom metru (w/m2).
Treba napomenuti da su zvučni pritisak i jačina zvuka međusobno povezani kvadratnim odnosom, tj. kada se zvučni pritisak poveća za 2 puta, jačina zvuka se povećava za 4 puta.
Nivo zvučne snage- odnos jačine datog zvuka prema nultom (standardnom) nivou, koji se uzima kao jačina zvuka W/m2, izražena u decibelima:
Zvučni pritisak i nivoi intenziteta zvuka, izraženi u decibelima, isti su po veličini.
Prag sluha- najtiši zvuk koji osoba još uvijek može čuti na frekvenciji od 1000 Hz, što odgovara zvučnom pritisku N/m2.
Jačina zvuka- intenzitet zvučnog osjeta izazvanog datim zvukom kod osobe sa normalnim sluhom Jačina zavisi od jačine zvuka i njegove frekvencije, mijenja se proporcionalno logaritmu jačine zvuka i izražava se brojem decibela kojim dati zvuk premašuje intenzitet zvuka uzet kao prag čujnosti. Jedinica mjere za glasnoću je pozadina.
Prag boli- zvučni pritisak ili intenzitet zvuka koji se doživljava kao bolna senzacija. Prag boli malo zavisi od frekvencije i javlja se pri zvučnom pritisku od oko 50 N/m2.
Dinamički raspon- opseg jačine zvuka, ili razlika u nivoima zvučnog pritiska između najglasnijih i najtiših zvukova, izražena u decibelima.
Difrakcija- odstupanje od pravolinijskog prostiranja zvučnih talasa.
Refrakcija- promjena smjera prostiranja zvučnih valova uzrokovana razlikama u brzini na različitim dijelovima puta.
Interferencija- zbrajanje talasa iste dužine koji dolaze u datu tačku u prostoru duž nekoliko različitih putanja, usled čega se amplituda rezultujućeg talasa u različitim tačkama ispostavi da je različita, a maksimumi i minimumi ove amplitude se smenjuju sa jedan drugog.
Beats- interferencija dvije zvučne vibracije koje se malo razlikuju po frekvenciji. Amplituda oscilacija koje nastaju u ovom slučaju periodično se povećava ili smanjuje u vremenu sa frekvencijom jednakom razlici između oscilacija koje ometaju.
Reverberacija- rezidualni "after-sound" u zatvorenim prostorijama. Nastaje usled višestrukih refleksija od površina i istovremenog upijanja zvučnih talasa. Reverb karakteriše vremenski period (u sekundama) tokom kojeg se intenzitet zvuka smanjuje za 60 dB.
Ton- sinusoidna zvučna vibracija. Visina je određena frekvencijom zvučne vibracije i raste sa povećanjem frekvencije.
Glavni ton je najniži ton koji proizvodi izvor zvuka.
Prizvuci- svi tonovi, osim glavnog, kreirani od izvora zvuka. Ako su frekvencije prizvuka cijeli broj puta veće od frekvencije osnovnog tona, tada se nazivaju harmonijski prizvuci (harmonici).
Timbre- "boja" zvuka, koja je određena brojem, frekvencijom i intenzitetom tonova.
Kombinacija tonova- dodatni tonovi koji proizlaze iz nelinearnosti amplitudskih karakteristika pojačala i izvora zvuka. Kombinovani tonovi se pojavljuju kada je sistem izložen dvema ili više vibracija različitih frekvencija. Frekvencija kombinovanih tonova jednaka je zbiru i razlici frekvencija osnovnih tonova i njihovih harmonika.
Interval- odnos frekvencija dva upoređena zvuka. Najmanji vidljivi interval između dva susedna muzička zvuka (svaki muzički zvuk ima strogo definisanu frekvenciju) naziva se poluton, a frekvencijski interval sa odnosom 2:1 naziva se oktava (muzička oktava se sastoji od 12 polutonova); interval sa omjerom 10:1 naziva se dekada.
U ovom članku ćete naučiti šta je zvuk, kolika je njegova smrtonosna jačina i brzinu u zraku i drugim sredinama. Također ćemo razgovarati o frekvenciji, kodiranju i kvaliteti zvuka.
Pogledajmo i uzorkovanje, formate i snagu zvuka. Ali prvo, hajde da definišemo muziku kao uređeni zvuk – suprotno neuređenom haotičnom zvuku koji doživljavamo kao buku.
- to su zvučni valovi koji nastaju kao posljedica vibracija i promjena u atmosferi, kao i objekata oko nas.
Čak i tokom razgovora čujete svog sagovornika jer on utiče na vazduh. Takođe, kada svirate muzički instrument, bilo da udarate u bubanj ili trpate žicu, proizvodite vibracije određene frekvencije, što proizvodi zvučne talase u okolnom vazduhu.
Zvučni talasi su naredio i haotično... Kada su poređane i periodične (ponavljaju se nakon određenog vremenskog perioda), čujemo određenu frekvenciju ili visinu.
Odnosno, frekvenciju možemo definirati kao broj ponavljanja događaja u datom vremenskom periodu. Dakle, kada su zvučni talasi haotični, mi ih doživljavamo kao buka.
Ali kada su talasi poređani i periodično se ponavljaju, onda ih možemo meriti brojem ciklusa koji se ponavljaju u sekundi.
Stopa uzorkovanja zvuka
Brzina uzorkovanja zvuka je broj mjerenja nivoa signala u 1 sekundi. Herc (Hz) ili Hertz (Hz) je naučna mjerna jedinica koja određuje koliko puta se događaj ponavlja u sekundi. Koristićemo ovu jedinicu!
Stopa uzorkovanja zvuka Vjerovatno ste vrlo često viđali takvu skraćenicu - Hz ili Hz. Na primjer, u dodacima za ekvilajzer. U njima su mjerne jedinice herc i kiloherc (odnosno 1000 Hz).
Tipično, osoba čuje zvučne talase od 20 Hz do 20.000 Hz (ili 20 kHz). Sve što je manje od 20 Hz jeste infrazvuk... Sve preko 20 kHz jeste ultrazvuk.
Dozvolite mi da otvorim dodatak EQ i da vam pokažem kako izgleda. Vjerovatno ste upoznati sa ovim brojevima.
Zvučne frekvencije Pomoću ekvilajzera možete prigušiti ili pojačati određene frekvencije unutar opsega koji se može čuti.
Mali primjer!
Ovdje imam snimak zvučnog talasa koji je generiran na 1000 Hz (ili 1 kHz). Ako zumiramo i pogledamo njegov oblik, vidjet ćemo da je ispravan i da se ponavlja (periodično).
Ponavljajući (periodični) zvučni talas U jednoj sekundi ovde se dešava hiljadu ciklusa koji se ponavljaju. Za poređenje, pogledajmo zvučni val, koji doživljavamo kao buku.
Poremećen zvuk Ne postoji određena frekvencija ponavljanja. Takođe nema specifičnog tona ili visine tona. Zvučni talas nije u redu. Ako pogledamo oblik ovog vala, možemo vidjeti da u njemu nema ničeg ponavljajućeg ili periodičnog.
Pređimo na zasićeniji dio vala. Zumiramo i vidimo da nije konstantan.
Neuređeni talas pri skaliranju Zbog nedostatka cikličnosti, nismo u mogućnosti da čujemo nikakvu specifičnu frekvenciju u ovom talasu. Stoga to doživljavamo kao buku.
Smrtonosni nivo zvuka
Želim da pomenem nešto o smrtonosnom nivou zvuka za ljude. Potiče iz 180 dB i više.
Odmah treba reći da se prema regulatornim standardima smatra da je siguran nivo buke ne veći od 55 dB (decibela) danju i 40 dB noću. Čak i uz produženo izlaganje sluhu, ovaj nivo nije štetan.
| Nivoi jačine zvuka | ||
|---|---|---|
| (dB) | Definicija | Izvor |
| 0 | Uopšte nije pahuljasto | |
| 5 | Gotovo nečujno | |
| 10 | Gotovo nečujno | Tiho šuštanje lišća |
| 15 | Jedva čujno | Šuštanje lišća |
| 20 — 25 | Jedva čujno | Šapat čovjeka na udaljenosti od 1 metar |
| 30 | Tiho | Otkucavanje zidnog sata ( dozvoljeni maksimum prema normativima za stambene prostore noću od 23 do 7 sati) |
| 35 | Prilično čujno | Prigušen razgovor |
| 40 | Prilično čujno | Običan govor ( normativ za stambene prostore tokom dana od 7 do 23 sata) |
| 45 | Prilično čujno | Pričaj |
| 50 | Jasno čujno | Pisaća mašina |
| 55 | Jasno čujno | razgovarati ( Evropska norma za kancelarijske prostorije klase A) |
| 60 | (uredska norma) | |
| 65 | Glasan razgovor (1m) | |
| 70 | Glasni razgovori (1m) | |
| 75 | Vrišti i smij se (1m) | |
| 80 | Veoma bučno | Vrisak, motocikl sa prigušivačem |
| 85 | Veoma bučno | Glasan vrisak, prigušen motocikl |
| 90 | Veoma bučno | Glasni vriskovi, teretni vagon (7m) |
| 95 | Veoma bučno | Metro vagon (7 metara izvan ili unutar vagona) |
| 100 | Izuzetno bučno | Orkestar, grmljavina ( prema evropskim standardima, ovo je maksimalni dozvoljeni zvučni pritisak za slušalice) |
| 105 | Izuzetno bučno | U starim avionima |
| 110 | Izuzetno bučno | Helikopter |
| 115 | Izuzetno bučno | Mašina za pjeskarenje (1m) |
| 120-125 | Gotovo nepodnošljivo | Jackhammer |
| 130 | Prag boli | Avion na startu |
| 135 — 140 | Kontuzija | Polijetanje mlaznog aviona |
| 145 | Kontuzija | Lansiranje rakete |
| 150 — 155 | Kontuzija, trauma | |
| 160 | Šok, trauma | Udarni talas iz supersonične letelice |
| 165+ | Puknule bubne opne i pluća | |
| 180+ | Smrt | |
Brzina zvuka u km na sat i metrima u sekundi
Brzina zvuka je brzina kojom talasi putuju kroz medij. U nastavku dajem tabelu sa stopama širenja u različitim okruženjima.
Brzina zvuka u zraku je mnogo manja nego u čvrstim medijima. A brzina zvuka u vodi je mnogo veća nego u zraku. To je 1430 m/s. Kao rezultat toga, širenje je brže, a čujnost je mnogo veća.
Zvučna snaga je energija koja se prenosi zvučnim talasom kroz površinu od interesa u jedinici vremena. Izmjereno u (W). Postoji trenutna vrijednost i prosjek (u određenom vremenskom periodu).
Nastavimo raditi sa definicijama iz muzičke teorije!
Pitch and note
Visina To je muzički termin koji znači skoro isto što i frekvencija. Izuzetak je što nema mjernu jedinicu. Umjesto da zvuk definiramo brojem ciklusa u sekundi u rasponu od 20 - 20.000 Hz, određene vrijednosti frekvencije označavamo latiničnim slovima.
Muzički instrumenti proizvode periodične zvučne talase pravilnih oblika, koje nazivamo tonovima ili notama.
Drugim riječima, to je neka vrsta snimka periodičnog zvučnog vala određene frekvencije. Visina ove note nam govori koliko visoko ili nisko zvuči nota. U ovom slučaju, niže note imaju duže talase. A oni visoki su niži.
Hajde da pogledamo zvučni talas od 1 kHz. Sada ću zumirati i vidjet ćete kolika je udaljenost između ciklusa.
Zvučni talas na 1 kHz Sada pogledajmo talasni oblik od 500 Hz. Ovdje je frekvencija 2 puta manja, a razmak između ciklusa je veći.
Zvučni talas na 500 Hz Sada uzmimo talasni oblik od 80 Hz. Ovdje će biti još širi i mnogo niži.
Zvuk na 80 Hz Vidimo odnos između visine tona i valnog oblika.
Svaka muzička nota je zasnovana na jednoj osnovnoj frekvenciji (visini). Ali pored tona u muzici, on se sastoji i od dodatnih rezonantnih frekvencija ili prizvuka.
Dozvolite mi da vam pokažem još jedan primjer!
Ispod je talas od 440 Hz. To je svjetski standard za podešavanje instrumenata. Odgovara napomeni a.
Čisti zvučni talas na 440 Hz Čujemo samo osnovni ton (čisti zvučni talas). Ako uvećamo, videćemo da je periodično.
Pogledajmo sada talas iste frekvencije koji svira na klaviru.
Periodični zvuk klavira Vidite, i to je periodično. Ali ima malih dodataka i nijansi. Sve ovo zajedno daje nam predstavu o tome kako zvuči klavir. Ali osim toga, prizvuci također uzrokuju činjenicu da će neke note imati veći afinitet za datu notu od drugih.
Na primjer, možete svirati istu notu, ali jednu oktavu više. Zvuk će biti potpuno drugačiji. Međutim, to će biti slično prethodnoj napomeni. Odnosno, to je ista nota, samo odsvirana za oktavu više.
Ovaj srodni odnos između dvije note u različitim oktavama nastaje zbog prisustva prizvuka. One su stalno prisutne i određuju koliko su određene note blisko ili udaljeno povezane jedna s drugom.
Snaga
Pod riječju moć u kolokvijalnom govoru mnogi znače "moć", "snaga". Stoga je sasvim prirodno da kupci snagu povezuju sa glasnoćom: "Što je više snage, to će zvučnici zvučati bolje i glasnije." Međutim, ovo popularno uvjerenje je u osnovi pogrešno! Ni u kom slučaju neće uvijek zvučnik od 100 W svirati glasnije ili bolje od onog sa specificiranom snagom od “samo” 50 W. Vrijednost snage, prije, ne govori o glasnoći, već o mehaničkoj pouzdanosti akustike. Isto 50 ili 100 W uopće nije jačina zvuka objavila kolumna. Same dinamičke glave imaju nisku efikasnost i samo 2-3% snage električnog signala koji im se dostavlja u zvučne vibracije (srećom, jačina emitiranog zvuka je sasvim dovoljna za stvaranje zvuka). Vrijednost koju je proizvođač naveo u pasošu zvučnika ili sistema u cjelini samo ukazuje na to da kada se primijeni signal specificirane snage, dinamička glava ili akustični sistem neće otkazati (zbog kritičnog zagrijavanja i međuokretanja). kratki spoj žice, "grizanje" okvira zavojnice, puknuće difuzora, oštećenje fleksibilnih sistema ovjesa itd.).
Dakle, snaga akustičkog sistema je tehnički parametar čija vrijednost nije direktno povezana sa glasnoćom akustičkog zvuka, iako je na neki način povezana s njom. Nominalne vrijednosti snage dinamičkih glava, putanje pojačanja, sistema zvučnika mogu biti različite. Umjesto toga, oni su naznačeni za orijentaciju i optimalno uparivanje između komponenti. Na primjer, pojačalo mnogo manje ili mnogo veće snage može oštetiti zvučnik u maksimalnim pozicijama kontrole jačine zvuka na oba pojačala: u prvom, zbog visokog nivoa izobličenja, u drugom zbog nenormalnog rada zvučnik.
Snaga se može mjeriti na različite načine i pod različitim ispitnim uvjetima. Za ova mjerenja postoje općeprihvaćeni standardi. Pogledajmo pobliže neke od njih koji se najčešće koriste u karakteristikama proizvoda zapadnih kompanija:
RMS (Nazivna maksimalna sinusna snaga je postavljena maksimalna sinusna snaga). Snaga se mjeri ubrizgavanjem sinusnog vala od 1000 Hz dok se ne dostigne određeni nivo harmonijskog izobličenja. Obično je u pasošu proizvoda zapisano 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 na dinamičkim glavama. Za multimedijalnu akustiku, veće vrijednosti snage u vatima (RMS) u odnosu na hi-fi zvučnike dobijaju se kao rezultat mjerenja pri vrlo visokoj harmonijskoj distorziji, često i do 10%. Uz ovakva izobličenja, gotovo je nemoguće slušati zvučnu pratnju zbog jakog zviždanja i prizvuka u dinamičkoj glavi i kućištu zvučnika.
PMPO(Maksimalna izlazna snaga muzike). U ovom slučaju, snaga se mjeri primjenom kratkotrajnog sinusnog vala u trajanju kraćem od 1 sekunde i frekvencijom manjom od 250 Hz (obično 100 Hz). Ovo ne uzima u obzir nivo nelinearne distorzije. Na primjer, snaga zvučnika je 500 W (PMPO). Ova činjenica govori da sistem zvučnika, nakon reprodukcije kratkotrajnog niskofrekventnog signala, nije imao mehanička oštećenja na dinamičkim glavama. U narodu se mjerne jedinice snage W (PMPO) nazivaju "kineski vati" zbog činjenice da vrijednosti snage ovom metodom mjerenja dostižu hiljade vati! Zamislite - zvučnici sa napajanjem za računar troše 10 V*A električne energije iz izvora napajanja naizmeničnom strujom i istovremeno razvijaju vršnu muzičku snagu od 1500 W (PMPO).
Uz zapadne standarde, postoje i sovjetski standardi za različite vrste moći. Oni su regulisani važećim GOST 16122-87 i GOST 23262-88. Ovi standardi definiraju koncepte kao što su nominalna, 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.
Zaključujemo: najvažnija u praksi je vrijednost snage naznačena u vatima (RMS) sa vrijednostima harmonijske distorzije (THD) od 1% ili manje. Međutim, poređenje proizvoda čak i u ovom pokazatelju je vrlo približno i možda nema nikakve veze sa stvarnošću, jer jačinu zvuka karakteriše nivo zvučnog pritiska. Dakle 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 zvučnik 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, u stupcu s mjernim jedinicama naznačeno je dB / W * m ili dB / W ^ 1/2 * m. Međutim, važno je razumjeti da osjetljivost nije faktor linearne proporcionalnosti između nivoa zvučnog pritiska, jačine signala i udaljenosti do izvora. Mnoge kompanije ukazuju na karakteristike osjetljivosti dinamičkih glava, mjerene u nestandardnim uvjetima.
Osetljivost je važnija karakteristika kada dizajnirate sopstvene sisteme zvučnika. Ako ne razumijete u potpunosti što ovaj parametar znači, tada pri odabiru multimedijalne akustike za PC ne možete obratiti posebnu pažnju na osjetljivost (srećom, nije često naznačena).
Frekvencijski odziv
Frekvencijski odziv (Frekvencijski odziv) u opštem slučaju je graf koji prikazuje razliku u veličinama amplituda izlaznih i ulaznih signala u čitavom opsegu reproducibilnih frekvencija. Frekvencijski odziv se mjeri primjenom sinusoidnog signala konstantne amplitude kada se njegova frekvencija promijeni. 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 takve karakteristike u stvarnosti ne postoje u akustičnim sistemima. Prilikom razmatranja rasporeda, morate obratiti posebnu pažnju 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 neravnomjernost. Recimo da je napisano: 50 Hz - 16 kHz (± 3 dB). To znači da ovaj sistem zvučnika u opsegu od 50 Hz - 16 kHz, zvuk je pouzdan, a ispod 50 Hz i iznad 15 kHz, neravnine se naglo povećavaju, frekvencijski odziv ima tzv. "blokiranje" (oštar pad u karakteristike).
Šta je prijetnja? Smanjenje nivoa niskih frekvencija podrazumijeva gubitak bogatstva, zasićenost bas zvuka. Porast u niskofrekventnom području uzrokuje osjećaj buke i brujanja zvučnika. U blokadama visokih frekvencija, zvuk će biti tup, nejasan. Visoki tonovi ukazuju na prisustvo dosadnog, neprijatnog šištanja i šištanja. Kod multimedijalnih zvučnika, veličina neujednačenosti frekvencijskog odziva je obično veća od one kod takozvane Hi-Fi akustike. Sve reklamne izjave proizvođača o frekvencijskom odzivu kolone tipa 20 - 20.000 Hz (teorijska granica mogućnosti) treba tretirati sa priličnom dozom skepticizma. Istovremeno, često se ne ukazuje na neujednačenost frekvencijskog odziva, što može dovesti do nezamislivih vrijednosti.
Budući da proizvođači multimedijalne akustike često "zaborave" da naznače neujednačenost frekvencijskog odziva sistema zvučnika, pri susretu sa karakteristikama zvučnika od 20 Hz - 20.000 Hz, treba paziti. Velika je vjerovatnoća da ćete kupiti stvar koja ne pruža ni manje-više ujednačene karakteristike u frekvencijskom opsegu 100 Hz - 10.000 Hz. Nemoguće je uopšte uporediti opseg reproducibilnih frekvencija sa različitim neravnomernostima.
Harmoničko izobličenje, harmonijsko izobličenje
Kg - faktor harmonijske distorzije. Sistem zvučnika je složen elektro-akustički uređaj koji ima nelinearnu karakteristiku pojačanja. Stoga će signal nakon prolaska kroz cijeli audio put na izlazu nužno imati nelinearna izobličenja. Harmoničko izobličenje je jedno od najočitijih i najlakših za mjerenje.
Koeficijent je bezdimenzionalna veličina. Označava se u procentima ili u decibelima. Formula konverzije: [dB] = 20 log ([%] / 100). Što je veća vrijednost harmonijskog izobličenja, to je općenito lošiji zvuk.
Kg zvučnika u velikoj mjeri ovisi o snazi signala koji im se dovodi. Stoga je glupo donositi zaključke u odsutnosti ili uspoređivati zvučnike samo po harmonijskom izobličenju, bez pribjegavanja slušanju opreme. Osim toga, proizvođači ne navode vrijednost za radne pozicije kontrole jačine zvuka (obično 30..50%).
Električna impedancija, impedansa
Elektrodinamička glava ima određeni otpor na istosmjernu struju, ovisno o debljini, dužini i materijalu žice u zavojnici (ovaj otpor se također naziva otpornim ili reaktivnim). Kada se primeni muzički signal, koji je naizmenična struja, otpor glave će se promeniti u zavisnosti od frekvencije signala.
Impedansa(impedans) je električna impedansa naizmjenične struje mjerena na 1000 Hz. Obično je impedansa zvučnika 4, 6 ili 8 oma.
Općenito, vrijednost ukupnog električnog otpora (impedanse) sistema zvučnika neće kupcu reći ništa u vezi s kvalitetom zvuka ovog ili onog proizvoda. Proizvođač navodi ovaj parametar samo kako bi se otpor uzeo u obzir prilikom povezivanja sistema zvučnika na pojačalo. Ako je impedansa zvučnika niža od preporučenog opterećenja pojačala, zvuk može biti izobličen ili zaštićen od kratkog spoja; ako je veći, zvuk će biti mnogo tiši nego s preporučenom impedancijom.
Tijelo stuba, akustični dizajn
Jedan od važnih faktora koji utiču na zvuk sistema zvučnika je akustični dizajn dinamičke glave koja emituje (zvučnika). Prilikom dizajniranja zvučnika, proizvođač se obično suočava s problemom u izboru akustičnog dizajna. Ima ih više desetina.
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, pored krutosti ovjesa, ograničena i elastičnošću zraka i akustičnom otpornošću na zračenje. Takođe, akustični dizajn je podeljen na sisteme jednostrukog i dvostrukog dejstva. Sistem jednostrukog dejstva karakteriše pobuđivanje zvuka koji dolazi do slušaoca samo kroz jednu stranu difuzora (zračenje sa druge strane neutrališe se akustičnim dizajnom). Sistem dvostrukog djelovanja uključuje korištenje obje strane konusa u oblikovanju zvuka.
Budući da akustični dizajn zvučnika praktički ne utječe na visokofrekventne i srednjefrekventne drajvere, reći ćemo vam o najčešćim varijantama niskofrekventnog akustičnog dizajna kabineta.
Akustična shema koja se zove "zatvorena kutija" je vrlo široko primjenjiva. Odnosi se na opterećeni akustični dizajn. Radi se o zatvorenom kućištu sa difuzorom zvučnika koji je izveden na prednju ploču. Prednosti: dobar frekvencijski i impulsni odziv. Nedostaci: niska efikasnost, potreba za snažnim pojačalom, visok nivo harmonijske distorzije.
Ali umjesto da se bore protiv zvučnih valova uzrokovanih vibracijama na stražnjoj strani konusa, oni se mogu koristiti. Najčešći sistem dvostrukog djelovanja je bas refleks. 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 široko se koristi akustična shema s uobičajenim nazivom "kutija-rezonator". Za razliku od prethodnog primjera, difuzor zvučnika nije izveden na ploču ormarića, 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 igra ulogu rezonantne komore. Prednost ovih dizajnerskih rješenja je visoka efikasnost sa malim dimenzijama subwoofera. Nedostaci se očituju u pogoršanju faznih i impulsnih karakteristika, zvuk postaje zamoran.
Optimalan izbor bi bili zvučnici srednje veličine sa drvenim kućištem, napravljeni u zatvorenom krugu ili sa bas refleksom. Prilikom odabira subwoofera, obratite pažnju ne na njegovu jačinu (za ovaj parametar, čak i jeftini modeli obično imaju dovoljnu marginu), već na vjernu reprodukciju cijelog raspona niske frekvencije. Što se tiče kvaliteta zvuka, zvučnici s tankim kućištem ili vrlo male veličine su najnepoželjniji.
