АУДИОИСКУССТВА ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ. ПЕРЕДАЧА ЗВУКА

По образцу звуковых колебаний можно создать электрические колебания с таким же спектром. В этом случае в электрических колебаниях будет записана та же информация, что и в звуковых колебаниях. Электрическую копию звука можно передать на большие расстояния, сохранить на длительное хранения («записать»), во много раз усилить и, наконец, когда это понадобится, вновь превратить в звук.


В. Карп.

Технологии и оборудование аудиоискусства. Передача звука.

По образцу звуковых колебаний можно создать электрические колебания с таким же спектром. В этом случае в электрических колебаниях будет записана та же информация, что и в звуковых колебаниях. Электрическую копию звука можно передать на большие расстояния, сохранить на длительное хранения («записать»), во много раз усилить и, наконец, когда это понадобится, вновь превратить в звук.

Независимо от способа передачи электрического сигнала в любой системе передачи звука должны быть своеобразные переводчики, превращающие звуковые колебания в электрические и наоборот.

Задача неискаженной передачи звука имеет три основные части:

1.      Преобразование звука в электрический ток без искажений.

2.      Прохождение без искажений всего спектра сложного  тока по всем электрическим цепям;

3.      Преобразование сложного тока без искажений в звук.

Нарушение точности передачи звука подразделяют на следующие виды:

1.      Потеря акустической перспективы;

2.      Смещение среднего уровня сигнала;

3.      Ограничение частотного и динамического диапазонов;

4.      Маскировка шумами и помехами;

5.      Линейные, нелинейные и переходные искажения.

Потеря акустической перспективы происходит при передаче акустических сигналов по одноканальным системам независимо от числа микрофонов в точке нахождения первичного источника звука и громкоговорителей в месте нахождения слушателей.

Смещение среднего уровня сигнала происходит из-за того, что слушателю не сообщается значение среднего уровня первичного акустического сигнала. Поэтому слушатели устанавливают средний уровень по своему усмотрению. А так как в устройствах обработки сигналов этот уровень непрерывно меняется, то, как правило, практически невозможно точно восстановить средний уровень, равный среднему уровню первичного акустического сигнала. В результате смещения средних уровней происходит изменение соотношения между громкостями низкочастотных и среднечастотных составляющих.

Тракт передачи сигналов в силу ряда технических и экономических причин ограничивает частотный диапазон сигнала, для расширения которого и применяют частотную коррекцию на низких и высоких частотах передаваемого диапазона.

Ограничение динамического диапазона вверху и внизу сигнала, как правило, определяется появлением перегрузки отдельных звеньев тракта сигналов или возникновением недопустимых нелинейных искажений  и   наличием шумов и помех в этом тракте. Чтобы избежать ограничения динамического диапазона сигнала, применяют сжатие его диапазона по возможности до пределов динамического диапазона тракта передачи.

Динамический диапазон сигнала в ряде случаев может быть восстановлен на приемном конце тракта, но это усложняет приемную аппаратуру, а иногда (при  наличии амплитудного  ограничения) это и  просто невозможно.

Линейные искажения. К линейным искажениям звукового сигнала относятся нежелательные изменения соотношений между амплитудами частотных составляющих сигнала при передаче его по тракту. Эти искажения называют  так же частотно-амплитудными или просто частотными.

Одним из показателей тракта передачи сигнала является коэффициент передачи. В идеальном случае коэффициент передачи не должен зависеть от частоты, практически же он всегда зависит от нее.

Отклонение частотной характеристики коэффициента передачи от оптимальной, называется неравномерностью частотной характеристики тракта. Субъективно  оно вызывает ощущение изменения тембра сигнала. При выделении высокочастотных составляющих сигнал становится звонким, резким, а при значительном выделении даже свистящим и хриплым. При недостатке высокочастотных составляющих сигнал становится глухим. Подчеркивание низкочастотных составляющих делает сигнал бубнящим и т.д. Неравномерность частотной характеристики тракта обычно выражают в децибелах. Частотные искажения уменьшают путем коррекции частотной характеристики тракта.

Нелинейные искажения. Нелинейными искажениями называют искажения сигнала, обусловленные нелинейностью зависимости между вторичным и первичным сигналами в стационарном режиме. В системе с нелинейной передаточной характеристикой возникают спектральные составляющие, которых не было на входе — продукты нелинейности.  

Нелинейные искажения принято оценивать коэффициентом нелинейных искажений, представляющим собой отношение эффективных значений гармоник к эффективному значению суммарного выходного сигнала. Они измеряются в процентах. Различают два типа нелинейности: степенную нелинейность и нелинейность из-за ограничения амплитуды.

Нелинейность искажения гармонического вида и комбинационных частот ощущается как дребезжание, переходящее в хрипы при значительном искажении на высоких частотах. Нелинейные искажения в виде разностных комбинационных частот вызывают ощущение модуляции передачи. При сужении полосы частот нелинейные искажения становятся менее заметными.

Переходные и параметрические искажения. Переходными искажениями называют появление «посторонних» составляющих во вторичном сигнале, обусловленных свободными колебаниями в звеньях тракта. Частоты этих колебаний могут не совпадать с частотами составляющих входного сигнала. Как и при нелинейных искажениях, появляются комбинационные частоты. Эти искажения возникают при изменении режима работы тракта, при изменении амплитуды входного сигнала, а также вследствие инерционности устройств обработки информации. Слуховое ощущение этих искажений сходно с ощущением нелинейных искажений.

К параметрическим искажениям относятся автопараметрический резонанс и детонация. Первый вид искажений наблюдается в громкоговорителях, второй — в системах записи звука. Автопараметрический резонанс сходен со звучанием нелинейных искажений на низких частотах. Детонация сигнала прослушивается в виде «плавания» частоты сигнала, а при быстрых изменениях — в виде хрипов и дребезжания.

 

При перепечатке данной статьи или ее цитировании ссылка на первоисточник обязательна: Копирайт © 2010 Вячеслав Карп — Зеркало сцены.

Print Friendly

Коментарии (0)

› Комментов пока нет.

Добавить комментарий

Pingbacks (0)

› No pingbacks yet.