Niveli i intensitetit të zhurmës, i shprehur në decibel, nuk merr parasysh një veçori të tillë fiziologjike të dëgjimit si ndjeshmëri të ndryshme ndaj tingujve të frekuencave të ndryshme. Prandaj, koncepti i nivelit të zërit u prezantua me njësinë e matjes së telefonit. Niveli i zërit në telefona përcaktohet duke krahasuar tingullin e vlerësuar me tingullin e së njëjtës zë të perceptuar me një frekuencë prej 1000 Hz (ton referencë). Me fjalë të tjera, për një tingull me një frekuencë prej 1000 Hz, zhurma në fonet është e barabartë me zërin në decibel:
Për shembull, nëse një valë sinusoidale me një frekuencë prej 100 Hz krijon një nivel presioni të zërit prej 60 dB, atëherë duke tërhequr vija të drejta që korrespondojnë me këto vlera në diagram, gjejmë në kryqëzimin e tyre një izofon që korrespondon me një nivel vëllimi prej 50 telefon. Kjo do të thotë që ky tingull ka një nivel volumi prej 50 fon.
Ëndërr
Shkalla e gjumit është një shkallë e vlerësimit subjektiv dhe është zhvilluar si rezultat i testeve të shumta. Vlerësimet e marra eksperimentalisht tregojnë se zhurma rritet kur rrënja kubike e intensitetit të zërit, domethënë varësia e vlerësimit psikologjik të zërit (J) nga intensiteti fizik (fuqia) e zërit (I) përshkruhet me formulën :
ku k është një faktor i varur nga frekuenca.
1 sone korrespondon me volumin e një toni të pastër me një frekuencë prej 1000 Hz dhe një nivel prej 40 dB. Për çdo 10 dB rritje të nivelit, vlera në bijtë dyfishohet.
| Tingulli | Vëllimi, gjumi | Niveli i volumit, sfondet |
|---|---|---|
| pragu i dëgjimit | 0 | 0 |
| shushurima e gjetheve | ~ 0,02 | 10 |
| Pëshpëritje | ~ 0,15 | 20 |
| Kërcimi i orës | ~ 0,4 | 30 |
| Dhomë e qetë | ~ 1 | 40 |
| Rrugë e qetë | ~ 2 | 50 |
| Flisni | ~ 4 | 60 |
| rrugë e zhurmshme | ~ 8 | 70 |
| niveli i rrezikut shëndetësor | ~ 11,31 | 75 |
| Çekiç pneumatik | ~ 32 | 90 |
| treni i metrosë | ~ 64 | 100 |
| Muzikë me zë të lartë | ~ 128 | 110 |
| pragu i dhimbjes | ~ 256 | 120 |
| Sirenë | ~ 512 | 130 |
| lëshimi i raketës | ~ 2048 | 150 |
| niveli i vdekjes | ~ 16384 | 180 |
| Arma e zhurmës | ~ 65536 | 200 |
Zhurmat mund të kenë frekuencë dhe intensitet të ndryshëm.
Shpejtësia e përhapjes së zërit
Zhurma udhëton me një shpejtësi shumë më të ngadaltë se valët e dritës. Shpejtësia e zërit në ajër është afërsisht 330 m/s. Në lëngjet dhe trupat e ngurtë, shpejtësia e përhapjes së zhurmës është më e lartë, varet nga dendësia dhe struktura e substancës.Shembull: shpejtësia e zërit në ujë është 1.4 km/s, dhe në çelik është 4.9 km/s.
Frekuenca e zhurmës
Parametri kryesor i zhurmës është i tij frekuenca(numri i lëkundjeve për sekondë). Njësia e frekuencës është 1 herc (Hz), e barabartë me 1 lëkundje të valës së zërit në sekondë.Dëgjimi i njeriut kap luhatjet e frekuencës nga 20 Hz në 20,000 Hz. Gjatë funksionimit të sistemeve të ajrit të kondicionuar, zakonisht merret parasysh spektri i frekuencës nga 60 në 4000 Hz.
Për llogaritjet fizike, brezi i frekuencave të dëgjueshme ndahet në 8 grupe valësh. Në secilin grup përcaktohet frekuenca mesatare: 62 Hz, 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2 kHz, 4 kHz dhe 8 kHz. Çdo zhurmë zbërthehet në grupe frekuencash dhe mund të gjendet shpërndarja e energjisë së zërit në frekuenca të ndryshme.
fuqia e zërit
fuqia e zërit e çdo instalimi është energjia që lirohet nga instalimi në formën e zhurmës për njësi të kohës. Është e papërshtatshme të matet fuqia e zhurmës në njësitë standarde të energjisë, sepse spektri i frekuencave të tingullit është shumë i gjerë, dhe fuqia e tingujve ndryshon me shumë rend të madhësisë.Shembull: niveli i zhurmës kur ajri nën presion të ulët hyn në dhomë është njëqind e miliarda e vat, dhe kur një avion reaktiv ngrihet, niveli i zhurmës arrin 1000 vat.
Prandaj, niveli i fuqisë së zërit matet në njësi logaritmike - decibel (dB). Në decibel, fuqia e zhurmës shprehet në numra dy ose tre shifrorë, gjë që është e përshtatshme për llogaritjet.
Niveli i fuqisë së zërit në dB është një funksion i raportit të fuqisë së valëve të zërit pranë burimit të zhurmës me vlerën zero W 0 të barabartë me 10 -12 W. Niveli i fuqisë llogaritet me formulën:
L w = 10 lg (W/W0)
Shembull: nëse fuqia e zërit pranë burimit është 10 W, atëherë niveli i fuqisë do të jetë 130 dB, dhe nëse fuqia e zërit është 0,001 W, atëherë niveli i fuqisë do të jetë 90 dB.
Fuqia e zërit dhe niveli i fuqisë janë të pavarura nga distanca nga burimi i zhurmës. Ato lidhen vetëm me parametrat dhe mënyrën e funksionimit të instalimit, prandaj janë të rëndësishme për projektimin dhe krahasimin e sistemeve të ndryshme të ajrit të kondicionuar dhe ventilimit.
Niveli i fuqisë nuk mund të matet drejtpërdrejt, ai përcaktohet në mënyrë indirekte nga pajisje speciale.
Niveli i presionit të zërit
Niveli i presionit tingull Lpështë intensiteti i perceptuar i zhurmës, i matur në dB.Lp = P/P0
Këtu P- presioni i zërit në vendin e matur, µPa, dhe P0\u003d 2 μPa - vlera e kontrollit.
Niveli i presionit të zërit varet nga faktorë të jashtëm: distanca e instalimit, reflektimet e zërit, etj. Forma më e thjeshtë është varësia e nivelit të presionit nga distanca. Nëse dihet niveli i fuqisë së zhurmës L w, pastaj niveli i presionit të zërit Lp në dB në një distancë r (në metra) nga burimi llogaritet si më poshtë:
L p \u003d L w - lgr - 11
Shembull: Fuqia e zërit të një blloku frigoriferi është 78 dB. Niveli i presionit të zërit në një distancë prej 10 m prej tij është: (78 - lg10 - 11) dB = 66 dB.
Nëse dihet niveli i presionit të zërit Lp1 në distancë r1 nga burimi i zhurmës, pastaj niveli i presionit të zërit Lp2 në distancë r2 do të llogaritet kështu:
L p2 = L p1 - 20*lg(r2/r1)
Shembull: Niveli i presionit të zërit në një distancë prej 1 m nga instalimi është 65 dB. Atëherë niveli i presionit të zërit në një distancë prej 10 m prej tij është: (65 - 20*lg10) dB = (65 - 20) dB = 45 dB..
Në përgjithësi, në hapësirën e hapur, niveli i presionit të zërit zvogëlohet me 6 dB kur distanca nga burimi i zhurmës dyfishohet. Në ambiente të mbyllura, varësia do të jetë më e vështirë për shkak të thithjes së zërit nga sipërfaqja e dyshemesë, reflektimeve të zërit, etj.
Vëllimi i zhurmës
Ndjeshmëria e njeriut ndaj tingujve të frekuencave të ndryshme nuk është e njëjtë. Është maksimumi në frekuenca rreth 4 kHz, është i qëndrueshëm në intervalin nga 200 në 2000 Hz dhe ulet nën 200 Hz (tinguj me frekuencë të ulët).Fortësia e zhurmës varet nga forca e zërit dhe frekuenca e tij. Fortësia e zërit vlerësohet duke e krahasuar atë me zërin e një sinjali të thjeshtë zanor me një frekuencë prej 1000 Hz. Niveli i intensitetit të një tingulli 1000 Hz që është aq i lartë sa zhurma e matur quhet niveli i zërit të asaj zhurme. Diagrami më poshtë tregon intensitetin e zërit në funksion të frekuencës në një vëllim konstant.
Në një nivel të ulët të volumit, një person është më pak i ndjeshëm ndaj tingujve të frekuencave shumë të ulëta dhe të larta. Me presion të lartë të zërit, ndjesia e zërit zhvillohet në një ndjesi dhimbjeje. Në një frekuencë prej 1 kHz, pragu i dhimbjes korrespondon me një presion prej 20 Pa dhe një intensitet të zërit prej 10 W/sq.m.
Diagrami i kurbës së zëshmërisë së barabartë
Karakteristikat e zhurmës së pajisjeve
Karakteristikat e zhurmës së pajisjes janë paraqitur në formën e tabelave, të cilat përmbajnë:- Niveli i fuqisë së zhurmës në dB i ndarë sipas brezave të frekuencës
- niveli total i presionit të zërit
Përmbledhja e burimeve të zhurmës
Zhurma nga disa burime nuk korrespondon me shumën e zhurmës nga secili burim veç e veç. Për dy instalime ngjitur, zhurma përcaktohet si më poshtë:- Nëse niveli i zhurmës janë të njëjta, atëherë niveli total i zhurmës është 3 dB më i lartë se niveli i zhurmës së çdo instalimi.
- Nëse diferenca e nivelit të zhurmës kalon 10 dB, niveli total i zhurmës është i barabartë me më të madhin nga dy zhurmat.
Për shembull, zhurma totale nga dy instalime me nivele 30 dhe 60 dB është 60 dB.
- Nëse ndryshimi i nivelit të zhurmës nuk është më shumë se 10 dB ju duhet të përdorni tabelën e mëposhtme. Ne llogarisim diferencën midis niveleve të zhurmës së instalimeve.
Nëse ka më shumë se dy burime zhurme, metoda e llogaritjes nuk ndryshon dhe burimet konsiderohen në çifte, duke filluar nga më të dobëtit.
Për shembull, ka katër cilësime me nivele zhurme prej 25 dB, 38 dB, 43 dB dhe 50 dB.
Së pari, ne llogarisim për dy cilësimet më të dobëta: 38 - 25 = 13 dB. Diferenca është më shumë se 10 dB, dhe ky cilësim nuk merret fare parasysh.
Për cilësimet prej 38 dhe 43 dB: 43 - 38 = 5 dB, korrigjimi nga tabela është 1.2 dB. Zhurma totale e tre cilësimeve: 43 + 1.2 = 44.2 dB.
Tani le të gjejmë zhurmën totale të të gjitha cilësimeve. 50 - 44,2 = 5,8 dB. Duke rrumbullakosur diferencën e niveleve të zhurmës në 6 dB, sipas tabelës gjejmë një ndryshim prej 1.0 dB.
Pra, niveli total i zhurmës së katër instalimeve është 50 + 1 = 51 dB.
tingull quhen dridhjet mekanike të grimcave të një mjedisi elastik (ajri, uji, metali, etj.), të perceptuara subjektivisht nga organi i dëgjimit. Ndjesitë e zërit shkaktohen nga dridhjet e mediumit që ndodhin në intervalin e frekuencës nga 16 në 20,000 Hz. Tingujt me frekuenca nën këtë diapazon quhen infratinguj, dhe ato më lart quhen ultratinguj.
Presioni i zërit- presioni i ndryshueshëm në medium, për shkak të përhapjes së valëve të zërit në të. Vlera e presionit të zërit vlerësohet nga forca e valës së zërit për njësi sipërfaqe dhe shprehet në njuton për metër katror (1 N / metër katror = 10 bar).
Niveli i presionit të zërit- raporti i vlerës së presionit të zërit me nivelin zero, i cili merret si presioni i zërit n/metër katror:
Shpejtësia e zërit varet nga vetitë fizike të mjedisit në të cilin përhapen dridhjet mekanike. Kështu, shpejtësia e zërit në ajër është 344 m/s në T=20°С, në ujë 1481 m/s (në T=21,5°С), në dru 3320 m/s dhe në çelik 5000 m/s. .
Forca (ose intensiteti i zërit)- sasia e energjisë së zërit që kalon për njësi të kohës në një njësi sipërfaqeje; e matur në vat për metër katror (W/m2).
Duhet të theksohet se presioni i zërit dhe intensiteti i zërit janë të ndërlidhura nga një marrëdhënie kuadratike, d.m.th. me një rritje të presionit të zërit me 2 herë, intensiteti i zërit rritet me 4 herë.
Niveli i intensitetit të zërit- raporti i fuqisë së një tingulli të caktuar me nivelin zero (standard), për të cilin merret forca e zërit W / m2, e shprehur në decibel:
Nivelet e presionit të zërit dhe nivelet e forcës së zërit, të shprehura në decibel, janë të njëjta në madhësi.
pragu i dëgjimit- tingulli më i qetë që një person mund të dëgjojë ende në një frekuencë prej 1000 Hz, që korrespondon me presionin e zërit N / m2.
Vëllimi i zërit- intensiteti i ndjesisë së zërit të shkaktuar nga një tingull i caktuar tek një person me dëgjim normal.Lultësia varet nga forca e zërit dhe frekuenca e tij, ndryshon në raport me logaritmin e fuqisë së zërit dhe shprehet me numrin e decibelëve me të cilin ky tingull e kalon tingullin e marrë si prag të dëgjimit. Njësia e zërit është sfondi.
Pragu i dhimbjes- presioni i zërit ose intensiteti i zërit, i perceptuar si një ndjesi dhimbjeje. Pragu i dhimbjes varet pak nga frekuenca dhe shfaqet në një presion zëri prej rreth 50 N/m2.
Gama dinamike- diapazoni i zërit të zërit, ose diferenca ndërmjet niveleve të presionit të zërit të tingujve më të fortë dhe më të qetë, të shprehur në decibel.
Difraksioni- devijimi nga përhapja drejtvizore e valëve të zërit.
Përthyerja- ndryshimi i drejtimit të përhapjes së valëve të zërit, i shkaktuar nga ndryshimet në shpejtësi në seksione të ndryshme të shtegut.
Ndërhyrje- shtimi i valëve me të njëjtën gjatësi që vijnë në një pikë të caktuar në hapësirë përgjatë disa shtigjeve të ndryshme, si rezultat i të cilave amplituda e valës që rezulton në pika të ndryshme rezulton të jetë e ndryshme, dhe maksimumi dhe minima e kësaj amplitude alternojnë me njëri tjetrin.
rreh- ndërhyrja e dy dridhjeve të zërit që ndryshojnë pak në frekuencë. Amplituda e lëkundjeve që lindin në këtë rast periodikisht rritet ose zvogëlohet në kohë me një frekuencë të barabartë me diferencën midis lëkundjeve ndërhyrëse.
jehonë- "pas-tingulli" i mbetur në hapësira të mbyllura. Formohet për shkak të reflektimit të përsëritur nga sipërfaqet dhe thithjes së njëkohshme të valëve të zërit. Reverberimi karakterizohet nga një periudhë kohore (në sekonda) gjatë së cilës forca e zërit zvogëlohet me 60 dB.
Toni- vibrimi i zërit sinusoidal. Lartësia përcaktohet nga frekuenca e dridhjeve të zërit dhe rritet me rritjen e frekuencës.
Toni bazë- toni më i ulët i prodhuar nga një burim zëri.
mbitone- të gjitha tonet, përveç kryesores, të krijuar nga burimi i zërit. Nëse frekuencat e mbitoneve janë një numër i plotë herë më i madh se frekuenca e tonit themelor, atëherë ato quhen mbitone harmonike (harmonikë).
Timbër- "ngjyrosja" e tingullit, e cila përcaktohet nga numri, frekuenca dhe intensiteti i mbitoneve.
tonet e kombinuara- tonet shtesë që dalin nga jolineariteti i karakteristikave të amplitudës së amplifikatorëve dhe burimeve të zërit. Tonet e kombinimit shfaqen kur sistemi është i ekspozuar ndaj dy ose më shumë dridhjeve me frekuenca të ndryshme. Frekuenca e toneve të kombinimit është e barabartë me shumën dhe ndryshimin e frekuencave të toneve themelore dhe harmonikave të tyre.
Intervali- raporti i frekuencave të dy tingujve të krahasuar. Intervali më i vogël i dallueshëm midis dy tingujve muzikorë ngjitur në frekuencë (çdo tingull muzikor ka një frekuencë të përcaktuar rreptësisht) quhet gjysmëton, dhe intervali i frekuencës me një raport 2: 1 quhet oktavë (një oktavë muzikore përbëhet nga 12 gjysmëtone) ; një interval me raport 10:1 quhet dekadë.
Në artikull do të mësoni se çfarë është tingulli, cili është niveli i volumit të tij vdekjeprurës, si dhe shpejtësia në ajër dhe mjedise të tjera. Ne gjithashtu do të flasim për frekuencën, kodimin dhe cilësinë e zërit.
Ne do të shqyrtojmë gjithashtu marrjen e mostrave, formatet dhe fuqinë e zërit. Por së pari, le ta përkufizojmë muzikën si tingull të renditur - e kundërta e tingullit të çrregullt, kaotik që ne e perceptojmë si zhurmë.
- Këto janë valë zanore që formohen si rezultat i luhatjeve dhe ndryshimeve në atmosferë, si dhe objekte rreth nesh.
Edhe kur flet, e dëgjon bashkëbiseduesin sepse ai ndikon në ajrin. Gjithashtu, kur luani një instrument muzikor, qoftë kur bini daulle apo tërhiqni një fije, prodhoni dridhje të një frekuence të caktuar, e cila në ajrin përreth prodhon valë zanore.
Valët zanore janë porositur dhe kaotike. Kur ato janë të renditura dhe periodike (përsëriten pas një periudhe të caktuar kohe), ne dëgjojmë një frekuencë ose lartësi të caktuar.
Kjo do të thotë, ne mund të përkufizojmë frekuencën si numrin e përsëritjeve të një ngjarjeje në një periudhë të caktuar kohe. Kështu, kur valët e zërit janë kaotike, ne i perceptojmë ato si zhurma.
Por kur valët janë të renditura dhe përsëriten periodikisht, atëherë ne mund t'i masim ato me numrin e cikleve të përsëritura në sekondë.
Shkalla e kampionimit të audios
Shpejtësia e mostrës së audios është numri i matjeve të nivelit të sinjalit në 1 sekondë. Herci (Hz) ose Herci (Hz) është një njësi matëse shkencore që përcakton numrin e përsëritjeve të një ngjarjeje për sekondë. Kjo është njësia që do të përdorim!
Shkalla e kampionimit të audios Ndoshta, ju keni parë shpesh një shkurtim të tillë - Hz ose Hz. Për shembull, në shtojcat e barazuesit. Në to, njësitë e matjes janë herc dhe kilohertz (d.m.th., 1000 Hz).
Normalisht, një person dëgjon valë zanore nga 20 Hz në 20,000 Hz (ose 20 kHz). Çdo gjë më pak se 20 Hz është infratinguj. Çdo gjë mbi 20 kHz është ultratinguj.
Më lejoni të hap shtojcën e barazuesit dhe t'ju tregoj se si duket. Ju ndoshta jeni njohur me këto numra.
frekuencat e zërit Me një barazues, ju mund të zbutni ose rritni frekuenca specifike brenda diapazonit të dëgjimit njerëzor.
Shembull i vogël!
Këtu kam një regjistrim të një valë zanore që është krijuar në 1000 Hz (ose 1 kHz). Nëse zmadhojmë dhe shikojmë formën e tij, do të shohim se është i rregullt dhe i përsëritur (periodik).
Valë zanore e përsëritur (periodike). Në një sekondë, këtu ndodhin një mijë cikle përsëritëse. Për krahasim, le të shohim një valë zanore që ne e perceptojmë si zhurmë.
Tingulli i çrregulluar Nuk ka frekuencë specifike të përsëritjes. Nuk ka gjithashtu asnjë ton apo lartësi specifike. Vala e zërit nuk është e porositur. Nëse shikojmë formën e kësaj vale, do të shohim se nuk ka asgjë të përsëritur apo periodike në të.
Le të kalojmë në pjesën më të pasur të valës. Zmadhojmë dhe shohim që nuk është konstante.
Valë e parregulluar kur shkallëzohet Për shkak të mungesës së ciklit, ne nuk jemi në gjendje të dëgjojmë ndonjë frekuencë specifike në këtë valë. Prandaj, ne e perceptojmë atë si zhurmë.
Niveli vdekjeprurës i zërit
Dua të përmend pak për nivelin vdekjeprurës të zërit për një person. E ka origjinën nga 180 dB dhe më lart.
Duhet thënë menjëherë se sipas standardeve rregullatore, një nivel i sigurt zhurmash konsiderohet të jetë jo më shumë se 55 dB (decibel) gjatë ditës dhe 40 dB gjatë natës. Edhe me ekspozim të zgjatur ndaj dëgjimit, ky nivel nuk do të shkaktojë dëm.
| Nivelet e volumit të zërit | ||
|---|---|---|
| (dB) | Përkufizimi | Një burim |
| 0 | Nuk tingëllon fare | |
| 5 | Pothuajse e padëgjueshme | |
| 10 | Pothuajse e padëgjueshme | Fëshfërima e qetë e gjetheve |
| 15 | mezi dëgjohet | shushurima e gjetheve |
| 20 — 25 | mezi dëgjohet | Pëshpëritjet e një personi në një distancë prej 1 metër |
| 30 | I qetë | Tundja e orës së murit maksimumi i lejuar sipas normave për ambientet e banimit gjatë natës nga 23 deri në 7 orë) |
| 35 | Mjaft e dëgjueshme | Biseda në heshtje |
| 40 | Mjaft e dëgjueshme | fjalim i përbashkët ( normë për ambientet e banimit gjatë ditës nga ora 07:00 deri në 23:00.) |
| 45 | Mjaft e dëgjueshme | Flisni |
| 50 | qartësisht e dëgjueshme | Makinë shkrimi |
| 55 | qartësisht e dëgjueshme | Flisni ( Standard evropian për hapësirat e zyrave të klasës A) |
| 60 | (normë për zyrat) | |
| 65 | Biseda me zë të lartë (1 m) | |
| 70 | Biseda me zë të lartë (1 m) | |
| 75 | Bërtisni dhe qeshni (1 m) | |
| 80 | Shume e zhurmshme | Scream, një motoçikletë me një silenciator |
| 85 | Shume e zhurmshme | Ulërima e madhe, motoçikletë me silenciator |
| 90 | Shume e zhurmshme | Britma të forta, kamion hekurudhor mallrash (7 m) |
| 95 | Shume e zhurmshme | Makina e metrosë (7 metra jashtë ose brenda makinës) |
| 100 | Jashtëzakonisht i zhurmshëm | Orkestra, bubullima ( sipas standardeve evropiane, ky është presioni maksimal i lejueshëm i zërit për kufjet) |
| 105 | Jashtëzakonisht i zhurmshëm | Në aeroplanët e vjetër |
| 110 | Jashtëzakonisht i zhurmshëm | Helikopter |
| 115 | Jashtëzakonisht i zhurmshëm | Sandblaster (1 m) |
| 120-125 | pothuajse e padurueshme | Jackhammer |
| 130 | pragu i dhimbjes | Aeroplani në fillim |
| 135 — 140 | Kontuzion | Avioni reaktiv duke u nisur |
| 145 | Kontuzion | lëshimi i raketës |
| 150 — 155 | Kontuzion, lëndim | |
| 160 | shoku, trauma | Valë goditëse nga një avion supersonik |
| 165+ | Rupture e daulleve të veshit dhe mushkërive | |
| 180+ | Vdekja | |
Shpejtësia e zërit në km në orë dhe metra në sekondë
Shpejtësia e zërit është shpejtësia e përhapjes së valëve në një medium. Më poshtë jap një tabelë të shpejtësive të përhapjes në media të ndryshme.
Shpejtësia e zërit në ajër është shumë më e vogël se në media të ngurta. Shpejtësia e zërit në ujë është shumë më e lartë se në ajër. Është 1430 m/s. Si rezultat, përhapja është më e shpejtë dhe dëgjueshmëria është shumë më e madhe.
Fuqia e zërit është energjia që transmetohet nga një valë zanore nëpër sipërfaqen në fjalë për njësi të kohës. Matur në (W). Ekziston një vlerë e menjëhershme dhe një mesatare (për një periudhë kohore).
Vazhdojmë me përkufizimet nga pjesa e teorisë së muzikës!
Pitch dhe shënim
Lartësiaështë një term muzikor që nënkupton pothuajse të njëjtën gjë si frekuenca. Përjashtim është se nuk ka një njësi matëse. Në vend që të përcaktojmë zërin me numrin e cikleve në sekondë në intervalin 20 - 20,000 Hz, ne caktojmë vlera të caktuara të frekuencës me shkronja latine.
Instrumentet muzikore prodhojnë valë zanore periodike me formë të rregullt, të cilat ne i quajmë tone ose nota.
Kjo do të thotë, me fjalë të tjera, është një lloj fotografie e një vale zanore periodike të një frekuence të caktuar. Lartësia e këtij shënimi na tregon se sa e lartë ose e ulët është nota. Në të njëjtën kohë, notat më të ulëta kanë valë më të gjata. Dhe i gjatë, më i shkurtër.
Le të shohim një valë zanore 1 kHz. Tani do të zmadhoj dhe do të shihni se sa larg janë ciklet.
Valë zanore në 1 kHz Tani le të shohim një valë 500 Hz. Këtu frekuenca është 2 herë më pak dhe distanca midis cikleve është më e madhe.
Vala e zërit në 500 Hz Tani le të marrim një valë prej 80 Hz. Do të jetë edhe më e gjerë dhe lartësia është shumë më e ulët.
Tingulli në 80 Hz Ne shohim marrëdhënien midis lartësisë së një tingulli dhe formës së valës së tij.
Çdo notë muzikore bazohet në një frekuencë themelore (themelore). Por, përveç tonit në muzikë, ai përbëhet edhe nga frekuenca rezonante ose mbitone shtesë.
Më lejoni t'ju tregoj një shembull tjetër!
Më poshtë është një valë në 440 Hz. Është standardi në botën e muzikës për akordimin e instrumenteve. Ajo korrespondon me shënimin la.
Valë e pastër zanore në 440 Hz Ne dëgjojmë vetëm tonin themelor (valë e pastër zanore). Nëse zmadhojmë, do të shohim që është periodik.
Tani le të shohim një valë me të njëjtën frekuencë, por të luajtur në piano.
Tingulli periodik i pianos Shikoni, është gjithashtu periodik. Por ka shtesa dhe nuanca të vogla. Të gjithë së bashku na japin një ide se si tingëllon piano. Por përveç kësaj, nuancat përcaktohen edhe nga fakti se disa nota do të kenë një afinitet më të madh për një notë të caktuar se të tjerat.
Për shembull, mund të luani një notë më të ngushtë, por një oktavë më lart. Do të tingëllojë krejtësisht ndryshe. Megjithatë, do të lidhet me shënimin e mëparshëm. Kjo do të thotë, është i njëjti notë, luajtur vetëm një oktavë më lart.
Një marrëdhënie e tillë e dy notave në oktava të ndryshme është për shkak të pranisë së mbitoneve. Ato janë vazhdimisht të pranishme dhe përcaktojnë se sa afër ose larg lidhen disa shënime me njëra-tjetrën.
Fuqia
Nën fjalën fuqi në të folurit kolokial, shumë do të thotë "fuqi", "forcë". Prandaj, është e natyrshme që konsumatorët ta lidhin fuqinë me zërin: "Sa më shumë fuqi, aq më mirë dhe më të fortë do të tingëllojnë altoparlantët". Megjithatë, ky besim popullor është thelbësisht i gabuar! Është larg nga gjithmonë që një altoparlant 100 W të luajë më fort ose më mirë se ai që ka fuqi "vetëm" 50 W. Vlera e fuqisë, përkundrazi, nuk flet për volumin, por për besueshmërinë mekanike të akustikës. E njëjta 50 ose 100 vat nuk është fare volum i zërit publikuar nga rubrika. Vetë kokat dinamike kanë efikasitet të ulët dhe konvertojnë vetëm 2-3% të fuqisë së sinjalit elektrik që u jepet në vibrime zanore (për fat të mirë, vëllimi i zërit të emetuar është mjaft i mjaftueshëm për të krijuar shoqërimin e zërit). Vlera e treguar nga prodhuesi në pasaportën e altoparlantit ose të sistemit në tërësi tregon vetëm se kur aplikohet një sinjal i fuqisë së specifikuar, sistemi dinamik i kokës ose i altoparlantëve nuk do të dështojë (për shkak të ngrohjes kritike dhe qarkut të shkurtër të ndërprerjes së teli, "kafshimi" i kornizës së spirales, këputja e difuzorit, dëmtimi i varëseve fleksibël të sistemit, etj.).
Kështu, fuqia e sistemit të altoparlantëve është një parametër teknik, vlera e të cilit nuk lidhet drejtpërdrejt me zërin e akustikës, megjithëse shoqërohet me njëfarë varësie. Vlerat nominale të fuqisë së kokave dinamike, rrugës amplifikuese, sistemit akustik mund të jenë të ndryshme. Ato tregohen, më tepër, për orientimin dhe çiftimin optimal midis komponentëve. Për shembull, një përforcues me fuqi shumë më pak ose shumë më tepër mund të çaktivizojë altoparlantin në pozicionet maksimale të kontrollit të volumit në të dy amplifikatorët: në të parën - për shkak të nivelit të lartë të shtrembërimit, në të dytën - për shkak të funksionimit jonormal të folësi.
Fuqia mund të matet në mënyra të ndryshme dhe në kushte të ndryshme testimi. Ekzistojnë standarde të pranuara përgjithësisht për këto matje. Le të shqyrtojmë më në detaje disa prej tyre, të cilat përdoren më shpesh në karakteristikat e produkteve të firmave perëndimore:
RMS (Fuqia maksimale e vlerësuar sinusoidale- fuqia maksimale sinusoidale e instaluar). Fuqia matet duke aplikuar një sinjal sinusoidal me një frekuencë prej 1000 Hz derisa të arrihet një nivel i caktuar i shtrembërimit jolinear. Zakonisht në pasaportën e produktit shkruhet kështu: 15 W (RMS). Kjo vlerë thotë se sistemi i altoparlantëve, kur aplikohet një sinjal 15 W, mund të funksionojë për një kohë të gjatë pa dëmtime mekanike në kokat dinamike. Për akustikën multimediale, vlerat më të larta të fuqisë në W (RMS) krahasuar me altoparlantët Hi-Fi merren për shkak të matjeve në shtrembërime harmonike shumë të larta, shpesh deri në 10%. Me shtrembërime të tilla, është pothuajse e pamundur të dëgjosh kolonën zanore për shkak të frymëmarrjes së fortë dhe tingujve në kabinetin dinamik të kokës dhe altoparlantit.
PMPO(Peak Music Power Output - fuqia maksimale e muzikës). Në këtë rast, fuqia matet duke aplikuar një sinjal sinusoidal afatshkurtër me një kohëzgjatje më të vogël se 1 sekondë dhe një frekuencë nën 250 Hz (zakonisht 100 Hz). Kjo nuk merr parasysh nivelin e shtrembërimit jolinear. Për shembull, fuqia e altoparlantit është 500 W (PMPO). Ky fakt tregon se sistemi i altoparlantëve, pasi ka riprodhuar një sinjal afatshkurtër me frekuencë të ulët, nuk ka pasur dëmtime mekanike në kokat dinamike. Në mënyrë popullore, njësitë e matjes së fuqisë W (PMPO) quhen "vat kineze" për faktin se vlerat e fuqisë me këtë teknikë matjeje arrijnë mijëra vat! Imagjinoni - altoparlantët aktivë për një kompjuter konsumojnë një fuqi elektrike prej 10 V * A nga rrjeti AC dhe zhvillojnë në të njëjtën kohë një fuqi muzikore maksimale prej 1500 W (PMPO).
Së bashku me standardet perëndimore, ekzistojnë edhe standarde sovjetike për lloje të ndryshme të pushtetit. Ato rregullohen nga GOST 16122-87 aktuale dhe GOST 23262-88. Këto standarde përcaktojnë koncepte të tilla si nominale, zhurma maksimale, maksimale sinusoidale, maksimale afatgjatë, fuqi maksimale afatshkurtër. Disa prej tyre tregohen në pasaportën për pajisjet sovjetike (dhe post-sovjetike). Natyrisht, këto standarde nuk përdoren në praktikën botërore, kështu që ne nuk do të ndalemi në to.
Ne nxjerrim përfundime: më e rëndësishmja në praktikë është vlera e fuqisë së treguar në W (RMS) në vlerat e shtrembërimit harmonik (THD) të barabartë me 1% ose më pak. Sidoqoftë, krahasimi i produkteve edhe nga ky tregues është shumë i përafërt dhe mund të mos ketë asnjë lidhje me realitetin, sepse volumi i zërit karakterizohet nga niveli i presionit të zërit. Kështu që informativiteti i treguesit "fuqia e sistemit akustik" - zero.
Ndjeshmëria
Ndjeshmëria është një nga parametrat e specifikuar nga prodhuesi në karakteristikat e sistemeve akustike. Vlera karakterizon intensitetin e presionit të zërit të zhvilluar nga kolona në një distancë prej 1 metër kur aplikohet një sinjal me frekuencë 1000 Hz dhe fuqi 1 W. Ndjeshmëria matet në decibel (dB) në lidhje me pragun e dëgjimit (niveli zero i presionit të zërit është 2*10^-5 Pa). Ndonjëherë përdoret përcaktimi - niveli i ndjeshmërisë karakteristike (SPL, Niveli i Presionit të Zërit). Në të njëjtën kohë, për shkurtësi, dB / W * m ose dB / W ^ 1/2 * m tregohet në kolonën me njësitë matëse. Sidoqoftë, është e rëndësishme të kuptohet se ndjeshmëria nuk është një faktor proporcionaliteti linear midis nivelit të presionit të zërit, fuqisë së sinjalit dhe distancës nga burimi. Shumë kompani listojnë karakteristikat e ndjeshmërisë së kokave dinamike, të matura në kushte jo standarde.
Ndjeshmëria është një karakteristikë që është më e rëndësishme kur dizajnoni sistemet tuaja të altoparlantëve. Nëse nuk e kuptoni plotësisht se çfarë do të thotë ky parametër, atëherë kur zgjidhni akustikë multimediale për një PC, nuk mund t'i kushtoni shumë vëmendje ndjeshmërisë (për fat të mirë, nuk tregohet shpesh).
reagimi i frekuencës
Përgjigja e frekuencës (reagimi i frekuencës) në rastin e përgjithshëm është një grafik që tregon ndryshimin në amplitudat e sinjaleve dalëse dhe hyrëse në të gjithë gamën e frekuencave të riprodhueshme. Përgjigja e frekuencës matet duke aplikuar një sinjal sinusoidal me amplitudë konstante ndërsa frekuenca e tij ndryshon. Në pikën e grafikut ku frekuenca është 1000 Hz, është zakon të vizatoni nivelin prej 0 dB në boshtin vertikal. Opsioni ideal është në të cilin përgjigja e frekuencës përfaqësohet nga një vijë e drejtë, por në realitet, sistemet akustike nuk kanë karakteristika të tilla. Kur merrni parasysh grafikun, duhet t'i kushtoni vëmendje të veçantë sasisë së pabarazisë. Sa më e madhe të jetë sasia e pabarazisë, aq më i madh është shtrembërimi i frekuencës së timbrit në tingull.
Prodhuesit perëndimorë preferojnë të tregojnë gamën e frekuencave të riprodhueshme, që është një "shtrydhje" e informacionit nga përgjigja e frekuencës: tregohen vetëm frekuencat e ndërprerjes dhe pabarazitë. Supozoni se është shkruar: 50 Hz - 16 kHz (± 3 dB). Kjo do të thotë që ky sistem akustik në intervalin 50 Hz - 16 kHz ka një tingull të besueshëm, dhe nën 50 Hz dhe mbi 15 kHz, pabarazia rritet ndjeshëm, përgjigja e frekuencës ka një të ashtuquajtur "bllokim" (një rënie e mprehtë në karakteristikat).
Çfarë kërcënon? Ulja e nivelit të frekuencave të ulëta nënkupton një humbje të lëngshmërisë, ngopjes së tingullit të basit. Ngritja në rajonin e basit shkakton një ndjesi mërmëritjeje dhe gumëzhimash të altoparlantit. Në bllokimet e frekuencave të larta, tingulli do të jetë i shurdhër, i paqartë. Ngritjet me frekuencë të lartë nënkuptojnë praninë e zhurmave të bezdisshme, të pakëndshme dhe fishkëllimave. Në altoparlantët multimedialë, pabarazia e përgjigjes së frekuencës është zakonisht më e lartë se në të ashtuquajturën akustikë Hi-Fi. Të gjitha deklaratat reklamuese të kompanive prodhuese në lidhje me përgjigjen e frekuencës së një altoparlanti të tipit 20 - 20,000 Hz (kufiri teorik i mundësisë) duhet të trajtohen me një masë të drejtë skepticizmi. Në këtë rast, përgjigja e pabarabartë e frekuencës shpesh nuk tregohet, të cilat mund të jenë vlera të paimagjinueshme.
Meqenëse prodhuesit e akustikës multimediale shpesh "harrojnë" të tregojnë përgjigjen e pabarabartë të frekuencës së sistemit të altoparlantëve, kur takoheni me një altoparlant karakteristik prej 20 Hz - 20,000 Hz, duhet të mbani sytë hapur. Ekziston një shans i mirë për të blerë diçka që nuk siguron përgjigje pak a shumë uniforme në brezin e frekuencës 100 Hz - 10,000 Hz. Është e pamundur fare të krahasohet diapazoni i frekuencave të riprodhueshme me parregullsi të ndryshme.
Shtrembërim harmonik, shtrembërim harmonik
Kg është koeficienti i shtrembërimit harmonik. Sistemi akustik është një pajisje komplekse elektro-akustike që ka një karakteristikë fitimi jolineare. Prandaj, sinjali pas kalimit të të gjithë shtegut audio në dalje do të ketë domosdoshmërisht shtrembërime jolineare. Një nga më të dukshmet dhe më të lehtat për t'u matur është shtrembërimi harmonik.
Koeficienti është një sasi pa dimension. Specifikuar ose në përqindje ose në decibel. Formula e konvertimit: [dB] = 20 log ([%]/100). Sa më e lartë të jetë vlera e shtrembërimit harmonik, aq më i keq është zakonisht tingulli.
Altoparlantët kg varen kryesisht nga fuqia e sinjalit që u jepet. Prandaj, është marrëzi të nxirren përfundime në mungesë ose të krahasohen folësit vetëm me koeficientin harmonik, pa iu drejtuar dëgjimit të pajisjeve. Për më tepër, për pozicionet e funksionimit të kontrollit të volumit (zakonisht 30..50%), vlera nuk tregohet nga prodhuesit.
Rezistenca totale elektrike, impedanca
Koka elektrodinamike ka një rezistencë të caktuar ndaj rrymës direkte, në varësi të trashësisë, gjatësisë dhe materialit të telit në spirale (rezistenca e tillë quhet edhe rezistente ose reaktive). Kur aplikohet një sinjal muzikor, i cili është një rrymë alternative, impedanca e kokës do të ndryshojë në varësi të frekuencës së sinjalit.
Impedanca(impedans) është impedanca elektrike ndaj rrymës alternative, e matur në një frekuencë prej 1000 Hz. Në mënyrë tipike, impedanca e altoparlantit është 4, 6 ose 8 ohms.
Në përgjithësi, vlera e rezistencës totale elektrike (rezistenca) e sistemit të altoparlantëve nuk do t'i tregojë blerësit për asgjë që lidhet me cilësinë e zërit të një produkti të caktuar. Prodhuesi e tregon këtë parametër vetëm në mënyrë që rezistenca të merret parasysh kur lidhni sistemin e altoparlantëve me amplifikatorin. Nëse impedanca e altoparlantit është më e ulët se vlera e ngarkesës së rekomanduar të amplifikatorit, tingulli mund të jetë i shtrembëruar ose i mbrojtur nga qarku i shkurtër; nëse është më i lartë, tingulli do të jetë shumë më i qetë se sa me rezistencën e rekomanduar.
Kutia e altoparlantëve, dizajn akustik
Një nga faktorët e rëndësishëm që ndikon në tingullin e sistemit të altoparlantëve është dizajni akustik i kokës dinamike rrezatuese (altoparlanti). Gjatë projektimit të sistemeve akustike, prodhuesi zakonisht përballet me problemin e zgjedhjes së një dizajni akustik. Ka më shumë se një duzinë lloje të tyre.
Dizajni akustik ndahet në të shkarkuar dhe të ngarkuar akustikisht. E para nënkupton një dizajn në të cilin lëkundja e difuzorit kufizohet vetëm nga ngurtësia e pezullimit. Në rastin e dytë, lëkundja e difuzorit kufizohet, përveç ngurtësisë së pezullimit, nga elasticiteti i ajrit dhe rezistenca akustike ndaj rrezatimit. Dizajni akustik ndahet gjithashtu në sisteme me veprim të vetëm dhe të dyfishtë. Një sistem veprimi i vetëm karakterizohet nga ngacmimi i tingullit që shkon tek dëgjuesi vetëm përmes njërës anë të konit (rrezatimi nga ana tjetër neutralizohet nga dizajni akustik). Sistemi i veprimit të dyfishtë përfshin përdorimin e të dy sipërfaqeve të konit në formimin e tingullit.
Meqenëse dizajni akustik i altoparlantit praktikisht nuk ndikon në kokat dinamike me frekuencë të lartë dhe frekuencë të mesme, ne do të flasim për opsionet më të zakonshme për dizajnin akustik me frekuencë të ulët të kabinetit.
Skema akustike, e quajtur "kutia e mbyllur", është shumë e zbatueshme. I referohet dizajnit akustik të ngarkuar. Është një kuti e mbyllur me një kon altoparlant të shfaqur në panelin e përparmë. Përparësitë: përgjigje e mirë e frekuencës dhe përgjigje impulsive. Disavantazhet: efikasitet i ulët, nevoja për një përforcues të fuqishëm, nivel i lartë i shtrembërimit harmonik.
Por në vend që të luftojnë valët e zërit të shkaktuara nga ana e pasme e konit, ato mund të përdoren. Varianti më i zakonshëm i sistemeve me veprim të dyfishtë është inverteri fazor. Është një tub me një gjatësi dhe seksion të caktuar, i ndërtuar në trup. Gjatësia dhe seksioni kryq i inverterit të fazës llogariten në atë mënyrë që në një frekuencë të caktuar krijohet një lëkundje e valëve të zërit, në fazë me lëkundjet e shkaktuara nga ana e përparme e difuzorit.
Për subwooferët, përdoret gjerësisht një qark akustik me emrin e pranuar përgjithësisht "kuti rezonator". Ndryshe nga shembulli i mëparshëm, koni i altoparlantit nuk shfaqet në panelin e kasës, por ndodhet brenda, në ndarje. Vetë folësi nuk merr pjesë drejtpërdrejt në formimin e spektrit me frekuencë të ulët. Në vend të kësaj, difuzori ngacmon vetëm dridhjet e zërit me frekuencë të ulët, të cilat më pas shumohen në vëllim në tubin e inverterit fazor, i cili vepron si një dhomë rezonante. Avantazhi i këtyre zgjidhjeve konstruktive është efikasiteti i lartë me dimensione të vogla të subwooferit. Disavantazhet manifestohen në përkeqësimin e karakteristikave të fazës dhe impulsit, tingulli bëhet i lodhshëm.
Zgjedhja më e mirë do të ishin altoparlantët e mesëm me një kuti druri, të bërë sipas një qarku të mbyllur ose me një refleks bas. Kur zgjidhni një subwoofer, duhet t'i kushtoni vëmendje jo vëllimit të tij (sipas këtij parametri, edhe modelet e lira zakonisht kanë një diferencë të mjaftueshme), por riprodhimit të besueshëm të të gjithë gamës së frekuencës së ulët. Për sa i përket cilësisë së zërit, altoparlantët me trup të hollë ose me madhësi shumë të vogla janë më të padëshirueshëm.
