Razina intenziteta buke, izražena u decibelima, ne uzima u obzir takvu fiziološku značajku sluha kao različitu osjetljivost na zvukove različitih frekvencija. Stoga je pojam razine glasnoće uveden s pozadinom mjerne jedinice. Razina glasnoće u pozadini određuje se usporedbom procijenjenog zvuka sa zvukom iste percipirane glasnoće s frekvencijom 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 100 Hz stvara zvučni tlak od 60 dB, tada crtanjem ravnih linija koje odgovaraju ovim vrijednostima na dijagramu, nalazimo na njihovom sjecištu izofon koji odgovara razini glasnoće od 50 fon. To znači da ovaj zvuk ima razinu glasnoće od 50 phon.
San
Ljestvica snova je subjektivna skala procjene razvijena kao rezultat brojnih testova. Eksperimentalno dobivene procjene pokazuju da glasnoća raste kao kubni korijen intenziteta zvuka, odnosno ovisnost psihološke procjene glasnoće (J) o fizičkom intenzitetu (snazi) zvuka (I) opisuje se formulom:
gdje je k koeficijent ovisan o frekvenciji.
1 san odgovara glasnoći čistog tona frekvencije od 1000 Hz s razinom od 40 dB. S povećanjem razine za svakih 10 dB, vrijednost glasnoće se udvostručuje.
| Zvuk | Volumen, sones | Razina glasnoće, pozadine |
|---|---|---|
| Prag sluha | 0 | 0 |
| Šuštanje lišća | ~ 0,02 | 10 |
| Šapat | ~ 0,15 | 20 |
| Otkucavanje sata | ~ 0,4 | 30 |
| Tiha soba | ~ 1 | 40 |
| Mirna ulica | ~ 2 | 50 |
| Razgovor | ~ 4 | 60 |
| Bučna ulica | ~ 8 | 70 |
| Razina opasna po zdravlje | ~ 11,31 | 75 |
| Pneumatski čekić | ~ 32 | 90 |
| Vlak podzemne željeznice | ~ 64 | 100 |
| Glasna glazba | ~ 128 | 110 |
| Prag boli | ~ 256 | 120 |
| Sirena | ~ 512 | 130 |
| Lansiranje rakete | ~ 2048 | 150 |
| Smrtonosna razina | ~ 16384 | 180 |
| Oružje za buku | ~ 65536 | 200 |
Šumovi mogu imati različite frekvencije i intenzitete.
Brzina širenja zvuka
Buka putuje mnogo sporijom brzinom od svjetlosnih valova. 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). Mjerna jedinica za frekvenciju je 1 herc (Hz), što je jednako 1 vibraciji zvučnog vala u sekundi.Ljudski sluh hvata fluktuacije frekvencije od 20 Hz do 20.000 Hz. Tijekom rada klimatizacijskih sustava obično se uzima u obzir frekvencijski spektar od 60 do 4000 Hz.
Za fizičke izračune, zvučni frekvencijski pojas podijeljen je u 8 valnih skupina. U svakoj skupini 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 u skupine frekvencija, a možete pronaći raspodjelu 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 tlakom jednaka je sto milijardi vata, a pri polijetanju mlaznog aviona snaga buke doseže 1000 W.
Stoga se razina zvučne snage mjeri u logaritamskim jedinicama – decibelima (dB). U decibelima se jačina šuma izražava dvo- ili troznamenkastim brojevima, što je pogodno za izračune.
Razina zvučne snage u dB funkcija je omjera snage zvučnih valova u blizini izvora buke i nulte vrijednosti W 0, jednake 10 -12 W. Razina snage izračunava se pomoću formule:
L w = 10lg (W / W0)
Primjer: ako je snaga zvuka u blizini izvora 10 W, tada je razina snage 130 dB, a ako je snaga zvuka 0,001 W, tada je razina snage 90 dB.
Snaga zvuka i razina snage ovise o udaljenosti do izvora buke. Oni se odnose samo na parametre i način rada instalacije, stoga su važni za projektiranje i usporedbu različitih sustava klimatizacije i ventilacije.
Razina snage ne može se izmjeriti izravno, određuje se posredno posebnom opremom.
Razina zvučnog tlaka
Razina tlaka zvuk L str je percipirani intenzitet buke, mjeren u dB.L p = P / P0
Ovdje P je zvučni tlak na mjerenom mjestu, μPa, i P 0= 2 μPa - referentna vrijednost.
Razina zvučnog tlaka ovisi o vanjskim čimbenicima: udaljenosti od instalacije, refleksiji zvuka itd. Najjednostavniji oblik je ovisnost razine tlaka o udaljenosti. Ako je poznata razina snage buke L w, zatim razinu zvučnog tlaka L str u dB na udaljenosti r (u metrima) od izvora izračunava se na sljedeći način:
L p = L w - lgr - 11
Primjer: Zvučna snaga rashladne jedinice je 78 dB. Razina zvučnog tlaka na udaljenosti od 10 m od njega je: (78 - lg10 - 11) dB = 66 dB.
Ako je poznata razina zvučnog tlaka L p1 na daljinu r1 od izvora buke, razinu zvučnog tlaka L p2 na daljinu r2 izračunat će se ovako:
L p2 = L p1 - 20 * log (r2 / r1)
Primjer: Razina zvučnog tlaka na udaljenosti od 1 m od jedinice je 65 dB. Tada je razina zvučnog tlaka na udaljenosti od 10 m od nje: (65 - 20 * lg10) dB = (65 - 20) dB = 45 dB ..
Općenito, na otvorenom prostoru razina zvučnog tlaka 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. Maksimalna je za zvukove s frekvencijom od oko 4 kHz, stabilna je u rasponu od 200 do 2000 Hz, a opada pri frekvenciji manjoj od 200 Hz (niskofrekventni zvukovi).Jačina zvuka ovisi o jačini zvuka i njegovoj frekvenciji. Jačina zvuka se procjenjuje uspoređivanjem s glasnoćom jednostavnog zvučnog signala frekvencije 1000 Hz. Razina intenziteta zvuka na 1000 Hz, koliko je glasna buka koja se mjeri, naziva se razinom glasnoće te buke. Donji dijagram prikazuje ovisnost intenziteta zvuka u odnosu na frekvenciju pri konstantnoj glasnoći.
Na niskoj razini glasnoće osoba je manje osjetljiva na zvukove vrlo niskih i visokih frekvencija. Pri visokom zvučnom tlaku, osjet zvuka se razvija u bolnu senzaciju. Na frekvenciji od 1 kHz, prag boli odgovara tlaku od 20 Pa i zvučnoj snazi od 10 W / m2.
Dijagram krivulje jednake glasnoće
Karakteristike buke opreme
Karakteristike buke opreme prikazane su u obliku tablica koje sadrže:- razina snage buke u dB po frekvencijskim pojasevima
- opća razina zvučnog tlaka
Zbrajanje izvora buke
Šum iz više izvora ne odgovara zbroju buke iz svakog izvora zasebno. Za dvije instalacije koje se nalaze jedna uz drugu, buka se određuje na sljedeći način:- Ako indikatori razine buke isti su, tada je ukupna razina buke 3 dB viša od razine buke svake instalacije.
- Ako razlika u razinama buke prelazi 10 dB, ukupna razina buke jednaka je većoj od ta dva šuma.
Na primjer, ukupna buka iz dvije instalacije s razinama od 30 i 60 dB iznosi 60 dB.
- Ako razlika u razinama buke nije veća od 10 dB, koristite donju tablicu. Izračunavamo razliku u razinama buke instalacija.
Ako postoji više od dva izvora buke, način izračuna se ne mijenja, a izvori se razmatraju u parovima, počevši od najslabijeg.
Na primjer, postoje četiri postavke s razinama buke od 25 dB, 38 dB, 43 dB i 50 dB.
Prvo izračunamo za dvije najslabije postavke: 38 - 25 = 13 dB. Razlika je veća od 10 dB, a ova postavka se uopće ne uzima u obzir.
Za postavke od 38 i 43 dB: 43 - 38 = 5 dB, korekcija iz tablice je 1,2 dB. Ukupni šum triju postavki: 43 + 1,2 = 44,2 dB.
Sada pronađimo ukupnu buku svih instalacija. 50 - 44,2 = 5,8 dB. Zaokružujući razliku u razinama buke na 6 dB, nalazimo korekciju od 1,0 dB iz tablice.
Dakle, ukupna razina buke četiri instalacije je 50 + 1 = 51 dB.
Po zvuku mehaničke vibracije čestica elastičnog medija (zrak, voda, metal, itd.), subjektivno percipirane od strane organa sluha. Zvučne senzacije uzrokovane su vibracijama okoline koje se javljaju u frekvencijskom području od 16 do 20 000 Hz. Zvukovi s frekvencijama ispod ovog raspona nazivaju se infrazvukom, a iznad njih - ultrazvukom.
Zvučni tlak- promjenjivi tlak u mediju zbog širenja zvučnih valova u njemu. Veličina zvučnog tlaka procjenjuje se silom djelovanja zvučnog vala po jedinici površine i izražava se u njutnima po kvadratnom metru (1 N / kvadratni metar = 10 bara).
Razina zvučnog tlaka- omjer vrijednosti zvučnog tlaka i nulte razine, za koju se uzima zvučni tlak n / kvadratni metar:
Brzina zvuka ovisi o fizikalnim svojstvima medija u kojem se šire mehaničke vibracije. Dakle, brzina zvuka u zraku 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 tlak i jačina zvuka međusobno povezani kvadratnim odnosom, tj. kada se zvučni tlak poveća 2 puta, snaga zvuka se povećava za 4 puta.
Razina zvučne snage- omjer jačine danog zvuka i nulte (standardne) razine, koja se uzima kao jačina zvuka W/m2, izražena u decibelima:
Zvučni tlak i razine intenziteta zvuka, izražene u decibelima, jednake su jačini.
Prag sluha- najtiši zvuk koji osoba još uvijek može čuti na frekvenciji od 1000 Hz, što odgovara zvučnom tlaku N / m2.
Jačina zvuka- intenzitet osjeta zvuka uzrokovanog određenim zvukom kod osobe normalnog sluha. Glasnoća ovisi o jačini zvuka i njegovoj frekvenciji, mijenja se proporcionalno logaritmu jačine zvuka i izražava se brojem decibela kojim zadani zvuk premašuje intenzitet zvuka uzet kao prag sluha. Mjerna jedinica za glasnoću je pozadina.
Prag boli- zvučni pritisak ili intenzitet zvuka koji se percipira kao bolna senzacija. Prag boli malo ovisi o frekvenciji i javlja se pri zvučnom tlaku od oko 50 N/m2.
Dinamički raspon- raspon glasnoće zvuka, odnosno razlika u razinama zvučnog tlaka između najglasnijih i najtiših zvukova, izražena u decibelima.
Difrakcija- odstupanje od pravolinijskog širenja zvučnih valova.
Refrakcija- promjena smjera širenja zvučnih valova uzrokovana razlikama u brzini na različitim dijelovima puta.
Smetnje- zbrajanje valova iste duljine koji dolaze u danu točku u prostoru duž nekoliko različitih staza, zbog čega se amplituda rezultirajućeg vala u različitim točkama pokazuje različitom, a maksimumi i minimumi ove amplitude izmjenjuju se s jedno drugome.
Otkucaji- interferencija dviju zvučnih vibracija koje se malo razlikuju po frekvenciji. Amplituda oscilacija koje nastaju u ovom slučaju povremeno se povećava ili smanjuje u vremenu s frekvencijom jednakom razlici između oscilacija koje ometaju.
Odjek- rezidualni "after-sound" u zatvorenim prostorijama. Nastaje zbog višestrukih refleksija od površina i istovremenog upijanja zvučnih valova. Reverb karakterizira vremenski period (u sekundama) tijekom kojeg se intenzitet zvuka smanjuje za 60 dB.
Ton- sinusna zvučna vibracija. Visina je određena frekvencijom zvučne vibracije i raste s povećanjem frekvencije.
Glavni ton je najniži ton koji proizvodi izvor zvuka.
Prizvuci- svi tonovi, osim glavnog, stvoreni od izvora zvuka. Ako su frekvencije prizvuka cijeli broj puta veće od frekvencije temeljnog tona, tada se nazivaju harmonijski prizvuci (harmonici).
Timbre- "boja" zvuka, koja je određena brojem, frekvencijom i intenzitetom tonova.
Kombinirani tonovi- dodatni tonovi koji proizlaze iz nelinearnosti amplitudnih karakteristika pojačala i izvora zvuka. Kombinirani tonovi se pojavljuju kada je sustav izložen dvjema ili više vibracija različitih frekvencija. Frekvencija kombiniranih tonova jednaka je zbroju i razlici frekvencija osnovnih tonova i njihovih harmonika.
Interval- omjer frekvencija dvaju uspoređenih zvukova. Najmanji vidljivi interval između dva susjedna glazbena zvuka (svaki glazbeni zvuk ima strogo definiranu frekvenciju) naziva se poluton, a frekvencijski interval s omjerom 2:1 naziva se oktava (glazbena oktava se sastoji od 12 polutonova); interval s omjerom 10:1 naziva se dekada.
U ovom ćete članku saznati što je zvuk, kolika je njegova smrtonosna glasnoća i brzinu u zraku i drugim okruženjima. Također ćemo razgovarati o frekvenciji, kodiranju i kvaliteti zvuka.
Pogledajmo i uzorkovanje, formate i snagu zvuka. No prvo, definirajmo glazbu kao uređeni zvuk – suprotnost neuređenom kaotičnom zvuku koji doživljavamo kao buku.
- to su zvučni valovi koji nastaju kao posljedica vibracija i promjena u atmosferi, kao i predmetima oko nas.
Čak i tijekom razgovora čujete svog sugovornika jer on utječe na zrak. Također, kada svirate glazbeni instrument, bilo da udarate u bubanj ili trpate žicu, proizvodite vibracije određene frekvencije, što proizvodi zvučne valove u okolnom zraku.
Zvučni valovi su naredio i kaotičan... Kada su redosljedni i periodični (ponavljaju se nakon određenog vremenskog razdoblja), čujemo određenu frekvenciju ili visinu.
Odnosno, frekvenciju možemo definirati kao broj ponavljanja nekog događaja u određenom vremenskom razdoblju. Dakle, kada su zvučni valovi kaotični, mi ih percipiramo kao buka.
Ali kada su valovi poredani i periodično se ponavljaju, tada ih možemo mjeriti brojem ponavljajućih ciklusa u sekundi.
Stopa uzorkovanja zvuka
Brzina uzorkovanja zvuka je broj mjerenja razine signala u 1 sekundi. Hertz (Hz) ili Hertz (Hz) znanstvena je mjerna jedinica koja određuje koliko se puta događaj ponavlja u sekundi. Koristit ćemo ovu jedinicu!
Stopa uzorkovanja zvuka Vjerojatno ste vrlo često viđali takvu kraticu - Hz ili Hz. Na primjer, u dodacima ekvilajzera. U njima su mjerne jedinice herc i kiloherc (odnosno 1000 Hz).
Tipično, osoba čuje zvučne valove od 20 Hz do 20 000 Hz (ili 20 kHz). Sve što je manje od 20 Hz jest infrazvuk... Sve što je preko 20 kHz jest ultrazvuk.
Dopustite mi da otvorim dodatak EQ i da vam pokažem kako izgleda. Vjerojatno ste upoznati s ovim brojevima.
Zvučne frekvencije S ekvilajzerom možete prigušiti ili pojačati određene frekvencije unutar raspona koji se može čuti.
Mali primjer!
Ovdje imam snimku zvučnog vala 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 val U jednoj sekundi ovdje se događa tisuću ciklusa koji se ponavljaju. Za usporedbu, pogledajmo zvučni val, koji doživljavamo kao buku.
Poremećen zvuk Ne postoji određena učestalost ponavljanja. Također nema specifičnog tona ili visine tona. Zvučni val nije u redu. Ako pogledamo oblik ovog vala, možemo vidjeti da u njemu nema ničega ponavljajućeg ili periodičnog.
Prijeđimo na zasićeniji dio vala. Zumiramo i vidimo da nije konstantan.
Neuređeni val pri skaliranju Zbog nedostatka cikličnosti nismo u mogućnosti čuti nikakvu specifičnu frekvenciju u ovom valu. Stoga to doživljavamo kao buku.
Smrtonosna razina zvuka
Želim malo spomenuti smrtonosnu razinu zvuka za ljude. Potječe iz 180 dB i više.
Odmah treba reći da se prema regulatornim standardima sigurnom razinom buke smatra ne više od 55 dB (decibela) danju i 40 dB noću. Čak i uz dugotrajno izlaganje sluhu, ova razina nije štetna.
| Razine glasnoće zvuka | ||
|---|---|---|
| (dB) | Definicija | Izvor |
| 0 | Uopće 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 | Miran | Otkucavanje zidnog sata ( dopušteni maksimum prema normama za stambene prostore noću od 23 do 7 sati) |
| 35 | Sasvim čujno | Prigušeni razgovor |
| 40 | Sasvim čujno | Običan govor ( norma za stambene prostore tijekom dana od 7 do 23 sata) |
| 45 | Sasvim čujno | Razgovor |
| 50 | Jasno čujno | Pisaći stroj |
| 55 | Jasno čujno | razgovarati ( Europska norma za uredske prostore klase A) |
| 60 | (uredska norma) | |
| 65 | Glasan razgovor (1m) | |
| 70 | Glasni razgovori (1m) | |
| 75 | Vrišti i smij se (1m) | |
| 80 | Vrlo bučno | Vrisak, motocikl s prigušivačem |
| 85 | Vrlo bučno | Glasan vrisak, prigušen motocikl |
| 90 | Vrlo bučno | Glasni vriskovi, teretni vagon (7m) |
| 95 | Vrlo bučno | Metro vagon (7 metara izvan ili unutar vagona) |
| 100 | Izuzetno bučno | Orkestar, grmljavina ( prema europskim standardima, ovo je najveći dopušteni zvučni tlak za slušalice) |
| 105 | Izuzetno bučno | U starim avionima |
| 110 | Izuzetno bučno | Helikopter |
| 115 | Izuzetno bučno | Stroj za pjeskarenje (1m) |
| 120-125 | Gotovo nepodnošljivo | čekić |
| 130 | Prag boli | Avion na startu |
| 135 — 140 | Ozljeda | Polijetanje mlaznog aviona |
| 145 | Ozljeda | Lansiranje rakete |
| 150 — 155 | Kontuzija, trauma | |
| 160 | Šok, trauma | Udarni val od nadzvučnog zrakoplova |
| 165+ | Puknuti bubnjići i pluća | |
| 180+ | Smrt | |
Brzina zvuka u km na sat i metrima u sekundi
Brzina zvuka je brzina kojom valovi putuju kroz medij. U nastavku dajem tablicu 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 valom kroz površinu od interesa u jedinici vremena. Mjereno u (W). Postoji trenutna vrijednost i prosjek (u određenom vremenskom razdoblju).
Nastavimo raditi s definicijama iz glazbene teorije!
Pitch i note
Visina To je glazbeni izraz koji znači gotovo isto što i frekvencija. Iznimka je što nema mjernu jedinicu. Umjesto da zvuk definiramo brojem ciklusa u sekundi u rasponu od 20 - 20.000 Hz, određene frekvencijske vrijednosti označavamo latiničnim slovima.
Glazbeni instrumenti proizvode periodične zvučne valove pravilnih oblika, koje nazivamo tonovima ili notama.
To jest, drugim riječima, to je svojevrsna snimka periodičnog zvučnog vala određene frekvencije. Visina ove note nam govori koliko visoko ili nisko nota zvuči. U ovom slučaju, niže note imaju duže valove. A oni visoki su niži.
Pogledajmo zvučni val od 1 kHz. Sada ću zumirati i vidjet ćete kolika je udaljenost između ciklusa.
Zvučni val na 1 kHz Pogledajmo sada valni oblik od 500 Hz. Ovdje je frekvencija 2 puta manja, a razmak između ciklusa je veći.
Zvučni val na 500 Hz Sada uzmimo valni oblik od 80 Hz. Ovdje će biti još širi i puno niži.
Zvuk na 80 Hz Vidimo odnos između visine tona i valnog oblika.
Svaka glazbena nota temelji se na jednoj osnovnoj frekvenciji (visini). No, osim tona u glazbi, sastoji se i od dodatnih rezonantnih frekvencija ili prizvuka.
Dopustite da vam pokažem još jedan primjer!
Ispod je val od 440 Hz. To je svjetski standard za ugađanje instrumenata. Odgovara napomeni a.
Čisti zvučni val na 440 Hz Čujemo samo osnovni ton (čisti zvučni val). Ako zumiramo, vidjet ćemo da je periodično.
Pogledajmo sada val iste frekvencije koji svira na klaviru.
Periodični zvuk klavira Gledajte, i to je periodično. Ali ima male dodatke i nijanse. Sve ovo zajedno daje nam predodžbu o tome kako zvuči klavir. No, uz to, prizvuci također uzrokuju činjenicu da će neke note imati veći afinitet za danu notu od drugih.
Na primjer, možete svirati istu notu, ali jednu oktavu više. Zvuk će biti potpuno drugačiji. Međutim, to će biti slično prethodnoj bilješki. To jest, to je ista nota, samo odsvirana za oktavu više.
Ovaj srodni odnos između dviju nota u različitim oktavama nastaje zbog prisutnosti prizvuka. One su stalno prisutne i određuju koliko su određene note blisko ili udaljeno povezane jedna s drugom.
Vlast
Pod riječju moć u kolokvijalnom govoru mnogi znače "moć", "snagu". Stoga je sasvim prirodno da kupci snagu povezuju s glasnoćom: "Što je više snage, to će zvučnici zvučati bolje i glasnije." Međutim, ovo je popularno uvjerenje u osnovi pogrešno! Nikako uvijek zvučnik od 100 W neće svirati glasnije ili bolje od onog s 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 glasnoća zvuka objavila kolumna. Same dinamičke glave imaju nisku učinkovitost i pretvaraju samo 2-3% snage električnog signala koji im se dovodi u zvučne vibracije (srećom, glasnoća emitiranog zvuka sasvim je dovoljna za stvaranje zvuka). Vrijednost koju je proizvođač naveo u putovnici zvučnika ili sustava u cjelini samo ukazuje na to da kada se primijeni signal određene snage, dinamička glava ili akustički sustav neće otkazati (zbog kritičnog zagrijavanja i međuzakretanja). kratki spoj žice, "grizenje" okvira zavojnice, puknuće difuzora, oštećenje fleksibilnih sustava ovjesa, itd.).
Dakle, snaga akustičkog sustava je tehnički parametar čija vrijednost nije izravno povezana s glasnoćom akustičkog zvuka, iako je na neki način povezana s njom. Nominalne vrijednosti snage dinamičkih glava, putanje pojačanja, sustava zvučnika mogu biti različite. Umjesto toga, oni su naznačeni za orijentaciju i optimalno uparivanje između komponenti. Na primjer, pojačalo puno manje ili puno veće snage može oštetiti zvučnik u maksimalnim položajima kontrole glasnoće na oba pojačala: u prvom, zbog visoke razine 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 tvrtki:
RMS (Nazivna maksimalna sinusna snaga Je li postavljena maksimalna sinusna snaga). Snaga se mjeri ubrizgavanjem sinusnog vala od 1000 Hz sve dok se ne postigne određena razina harmonijskog izobličenja. Obično je u putovnici proizvoda napisano ovako: 15 W (RMS). Ova vrijednost govori da sustav zvučnika, kada se na njega primijeni signal od 15 W, može dugo raditi bez mehaničkih oštećenja na dinamičkim glavama. Za multimedijsku akustiku, veće vrijednosti snage u vatima (RMS) u usporedbi s hi-fi zvučnicima dobivaju se kao rezultat mjerenja pri vrlo velikom harmonijskom izobličenju, često i do 10%. Uz takva izobličenja gotovo je nemoguće slušati zvučnu pratnju zbog jakog hripanja i prizvuka u dinamičkoj glavi i kućištu zvučnika.
PMPO(Vrhunska izlazna snaga glazbe). U ovom slučaju, snaga se mjeri primjenom kratkotrajnog sinusnog vala s trajanjem kraćim od 1 sekunde i frekvencijom manjom od 250 Hz (obično 100 Hz). Ovo ne uzima u obzir razinu nelinearnog izobličenja. Na primjer, snaga zvučnika je 500 W (PMPO). Ova činjenica govori da sustav zvučnika, nakon reproduciranja kratkotrajnog niskofrekventnog signala, nije imao mehanička oštećenja na dinamičkim glavama. Popularno se mjerne jedinice snage W (PMPO) nazivaju "kineski vati" zbog činjenice da vrijednosti snage ovom metodom mjerenja dosežu tisuće vata! Zamislite - zvučnici s napajanjem za računalo troše 10 V*A električne energije iz AC napajanja i istovremeno razvijaju vršnu glazbenu snagu od 1500 W (PMPO).
Uz zapadne standarde, postoje i sovjetski standardi za različite vrste moći. Oni su uređeni trenutnim GOST 16122-87 i GOST 23262-88. Ovi standardi definiraju pojmove kao što su nazivna, maksimalna buka, maksimalna sinusna, maksimalna dugotrajna, maksimalna kratkoročna snaga. Neki od njih navedeni su u putovnici za sovjetsku (i postsovjetsku) opremu. Naravno, ovi standardi se ne koriste u svjetskoj praksi, pa se na njima nećemo zadržavati.
Zaključujemo: u praksi je najvažnija vrijednost snage naznačena u vatima (RMS) s vrijednostima harmonijskog izobličenja (THD) od 1% ili manje. Međutim, usporedba proizvoda čak i u ovom pokazatelju vrlo je približna i možda nema nikakve veze sa stvarnošću, jer glasnoću zvuka karakterizira razina zvučnog tlaka. Zato informativnost pokazatelja "snaga akustičkog sustava" - nula.
Osjetljivost
Osjetljivost je jedan od parametara koje je proizvođač naveo u karakteristikama akustičkih sustava. Vrijednost karakterizira intenzitet zvučnog tlaka koji razvija zvučnik na udaljenosti od 1 metar kada se primijeni signal frekvencije od 1000 Hz i snage 1 W. Osjetljivost se mjeri u decibelima (dB) u odnosu na prag sluha (nulta razina zvučnog tlaka je 2 * 10 ^ -5 Pa). Ponekad se koristi oznaka - razina karakteristične osjetljivosti (SPL, razina zvučnog tlaka). Istodobno, 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 razine zvučnog tlaka, jačine signala i udaljenosti do izvora. Mnoge tvrtke navode karakteristike osjetljivosti dinamičkih glava, mjerene u nestandardnim uvjetima.
Osjetljivost je važnija karakteristika kada dizajnirate vlastite sustave zvučnika. Ako ne razumijete u potpunosti što ovaj parametar znači, tada pri odabiru multimedijske akustike za računalo ne možete obratiti posebnu pozornost na osjetljivost (srećom, nije često naznačena).
Frekvencijski odziv
Frekvencijski odziv (Frekvencijski odziv) u općem slučaju je graf koji prikazuje razliku u veličinama amplituda izlaznih i ulaznih signala u cijelom rasponu reproducibilnih frekvencija. Frekvencijski odziv se mjeri primjenom sinusoidnog signala konstantne amplitude kada se njegova frekvencija promijeni. U točki na grafikonu gdje je frekvencija 1000 Hz, uobičajeno je iscrtati razinu od 0 dB na okomitoj osi. Idealna opcija je u kojoj je frekvencijski odziv predstavljen ravnom linijom, ali takve karakteristike u stvarnosti ne postoje u akustičnim sustavima. Prilikom razmatranja rasporeda, morate obratiti posebnu pozornost na količinu neravnina. Što je veća količina neravnina, to je veća 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 neravnine. Recimo da je napisano: 50 Hz - 16 kHz (± 3 dB). To znači da ovaj sustav zvučnika u rasponu 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).
Što je prijetnja? Smanjenje razine niskih frekvencija podrazumijeva gubitak bogatstva, zasićenost bas zvuka. Porast u niskofrekventnom području uzrokuje osjećaj buke i zujanja zvučnika. U blokadama visokih frekvencija, zvuk će biti tup, nejasan. Visoki tonovi ukazuju na prisutnost neugodnog, neugodnog šištanja i sibilanta. Kod multimedijskih zvučnika veličina neravnomjernosti frekvencijskog odziva obično je veća od one kod takozvane Hi-Fi akustike. Sve reklamne izjave proizvođača o frekvencijskom odzivu stupca tipa 20 - 20.000 Hz (teorijska granica mogućnosti) treba tretirati s priličnom dozom skepticizma. Pritom se često ne ukazuje na neujednačenost frekvencijskog odziva, što može doseći nezamislive vrijednosti.
Budući da proizvođači multimedijske akustike često "zaborave" naznačiti neujednačenost frekvencijskog odziva zvučničkog sustava, pri susretu s karakteristikama zvučnika od 20 Hz - 20.000 Hz, treba pripaziti. Velika je vjerojatnost kupnje stvari koja ne pruža ni manje-više ujednačene karakteristike u frekvencijskom rasponu 100 Hz - 10.000 Hz. Nemoguće je uopće usporediti raspon reproducibilnih frekvencija s različitim neravnomjernostima.
Harmoničko izobličenje, harmonijsko izobličenje
Kg - faktor harmonijskog izobličenja. Sustav zvučnika je složen elektroakustički uređaj koji ima nelinearnu karakteristiku pojačanja. Stoga će signal nakon prolaska kroz cijeli audio put na izlazu nužno imati nelinearna izobličenja. Harmoničko izobličenje jedno je od najočitijih i najlakših za mjerenje.
Koeficijent je bezdimenzionalna veličina. Označeno u postocima ili u decibelima. Formula pretvorbe: [dB] = 20 log ([%] / 100). Što je veća vrijednost harmonijskog izobličenja, to je općenito lošiji zvuk.
Kg zvučnika uvelike 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 položaje kontrole glasnoće (obično 30..50%).
Električna impedancija, impedancija
Elektrodinamička glava ima određeni otpor istosmjernoj struji, ovisno o debljini, duljini i materijalu žice u zavojnici (ovaj otpor se također naziva otpornim ili reaktivnim). Kada se primijeni glazbeni signal, a to je izmjenična struja, otpor glave će se mijenjati ovisno o frekvenciji signala.
Impedancija(impedans) je električna impedancija izmjenične struje mjerena na 1000 Hz. Obično je impedancija zvučnika 4, 6 ili 8 ohma.
Općenito, vrijednost ukupnog električnog otpora (impedancije) sustava 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 pri spajanju sustava zvučnika na pojačalo. Ako je impedancija zvučnika niža od preporučenog opterećenja pojačala, zvuk može biti izobličen ili zaštićen od kratkog spoja; ako je veći, zvuk će biti puno tiši nego s preporučenom impedancijom.
Tijelo stupa, akustični dizajn
Jedan od važnih čimbenika koji utječu na zvuk sustava zvučnika je akustični dizajn odašiljajuće dinamičke glave (zvučnika). Prilikom projektiranja zvučnika proizvođač se obično suočava s problemom u izboru akustičkog dizajna. Ima ih više od desetak.
Akustički dizajn dijeli se 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, osim krutosti ovjesa, elastičnošću zraka i akustičkom otpornošću na zračenje. Također, akustični dizajn je podijeljen na sustave jednostrukog i dvostrukog djelovanja. Jednodjelujući sustav karakterizira pobuđivanje zvuka koji do slušatelja dolazi samo kroz jednu stranu difuzora (zračenje s druge strane neutralizirano je akustičnim dizajnom). Sustav 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 nazvana "zatvorena kutija" vrlo je široko primjenjiva. Odnosi se na opterećeni akustični dizajn. Radi se o zatvorenom kućištu s difuzorom zvučnika iznijetim na prednju ploču. Prednosti: dobar frekvencijski i impulsni odziv. Nedostaci: niska učinkovitost, potreba za snažnim pojačalom, visoka razina harmonijskog izobličenja.
Ali umjesto borbe protiv zvučnih valova uzrokovanih vibracijama na stražnjoj strani čunjića, oni se mogu koristiti. Najčešći sustav dvostrukog djelovanja je bas refleks. To je cijev određene duljine i presjeka, ugrađena u tijelo. Duljina i presjek faznog pretvarača izračunati su na način da se u njemu na određenoj frekvenciji stvara oscilacija zvučnih valova, u fazi s oscilacijama koje uzrokuje prednja strana 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 sudjeluje izravno 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 učinkovitost s malim dimenzijama subwoofera. Nedostaci se očituju u pogoršanju faznih i impulsnih karakteristika, zvuk postaje zamoran.
Optimalan izbor bi bili zvučnici srednje veličine s drvenim kućištem, izrađeni u zatvorenom krugu ili s bas refleksom. Prilikom odabira subwoofera, obratite pozornost ne na njegovu glasnoću (za ovaj parametar, čak i jeftini modeli obično imaju dovoljnu marginu), već na vjernu reprodukciju cijelog niskofrekventnog raspona. Što se tiče kvalitete zvuka, najnepoželjniji su zvučnici s tankim kućištem ili vrlo male veličine.
