Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Электротехника -> Рутледж Д. -> "Энциклопедия практической электроники" -> 71

Энциклопедия практической электроники - Рутледж Д.

Рутледж Д. Энциклопедия практической электроники — M.: ДМК Пресс, 2002. — 528 c.
ISBN 5-94074-096-0
Скачать (прямая ссылка): enciklopediya2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 65 66 67 68 69 70 < 71 > 72 73 74 75 76 77 .. 193 >> Следующая

Человеческое ухо воспринимает звуки в диапазоне частот от 20 Гц до 15 кГц. Изменение частоты звука оценивается человеком как изменение высоты тона, он способен дифференцировать звуки, различающиеся по частоте на 3 Гц. Восприятие громкости звука зависит как от уровня звукового давления, так и от частоты. Эта зависимость представлена на рис. 7.2.
Человеческое ухо обладает максимальной чувствительностью в диапазоне частот от 600 до 6000 Гц. Для частот ниже 500 Гц она резко снижается. Острота слуха уменьшается и с увеличением возраста, особенно для частот выше 1 кГц. После 40 лет падение составляет примерно 1 дБ в год.
Линии на графике (рис. 7.2) показывают уровень постоянной громкости (то есть тот уровень, который воспринимается человеческим ухом как одинаковый). Уровень громкости выражается в фонах, рядом с каждой кривой приводится соответствующее значение.
Ї74| 7. АКУСТИКА
20 100 юоо 10000
Частото. Ги
Рис 7.2. Зависимости восприятия громкости звука у людей в возрасте от 18 до 25 лет. Нижняя кривая -порог слышимости (по данным журнала British Journal of Applied Physics, vol. 7, p. 166,1956)_
Каждая кривая является результатом обоюдного воздействия давления и частоты, воспринимаемых ухом как постоянная величина громкости звука. Единица громкости звука 1 фон - это 1 дБ звукового давления одинакового по силе с ним звука стандартного тона на частоте 1 кГц. Данное значение используют в качестве относительного (опорного) уровня звукового давления. Верхняя кривая графика, соответствующая 120 фонам, является уровнем, при котором восприятие звука становится болезненным. Интересной особенностью графиков громкости звука является то, что они почти сливаются на низких частотах. Обычно прослушивание музыки происходит при гораздо меньших уровнях, чем ее запись. Поэтому иногда приходится усиливать низкие частоты, чтобы компенсировать это слияние.
Графики громкости учитываются при проектировании офисов и лекционных аудиторий. Большее звуковое давление допускается на низких частотах, потому что человек менее чувствителен к низкочастотному шуму.
Измерители уровня громкости звука также учитывают зависимость громкости от частоты (рис. 7.3).
Зависимость А представляет собой зеркальное отражение кривой громкости звука для уровня в 40 фон. При использовании весового коэффициента А показания измерителя соответствуют громкости звука. Этот вид измерений используется для определения уровня фонового шума в офисах и школьных аудиториях, а также на рабочих местах предприятий. В противоположность зависимости А кривая С почти плоская. Этой зависимостью удобнее пользоваться
7.3. МАСКИРОВАНИЕ ЗВУКА ШУМАМИ [175]
20 100 1000 10000
Частота, Гц
Рис. 7.3. Взвешенные (с учетом весовых коэффициентов) кривые для измерителя уровня громкости звука. Обычно измерители уровня звука позволяют выбрать весовые коэффициенты А и С. Публикуется с разрешения издательства Van Nostrand Reinhold (из книги Джона Эргла (John Eargle) «Handbook of Recording Engineering»)_
для сравнения уровней звукового давления на различных частотах при лабораторных исследованиях.
7.3. Маскирование звука шумами
Точность приема сообщения во многом определяется отношением мощности сигнала к мощности шума. Это отношение получило название отношение сигнал/шум и традиционно оценивается в децибелах. Рассматриваемый в книге приемопередатчик разработан для передачи и получения сигналов с использованием азбуки Морзе при низких уровнях мощности. Передача азбукой Морзе представляет серию коротких и длинных импульсов (точек и тире). Приемник преобразует эти импульсы в звуковые сигналы частотой 620 Гц. Органы слуха оператора могут отфильтровывать шумы и другие мешающие сигналы, если их частоты находятся за пределами полосы шириной 150 Гц относительно частоты приема, равной 620 Гц. Если же паразитный сигнал попадает в указанный диапазон, оператор обычно воспринимает эти два сигнала как один тональный. Ширина полосы, в которой происходит такое слияние, называется критическая полоса. Шум, попадающий в критическую полосу, маскирует основной сигнал. Это явление получило название маскирование. Оно наблюдается, когда мощность шума, расположенного в критической полосе, сравнима с мощностью основного сигнала.
График на рис. 7.4 иллюстрирует эффект маскирования основного сигнала шумом частотой 1200 Гц и уровнем давления 60 дБ.
Рис. 7А. Маскирование тонального сигнала шумом частотой 1200 Гц и Lp = 60 дБ. Перепечатка из книги Дженса Броча (Jens Broch) «Acoustic Noise Measurements)) (издательство В & K Instrument Company)_
На частотах, расположенных достаточно далеко от частоты шума, можно обнаружить (выделить) тон сигнала вплоть до уровня порога слышимости. Как только частота приближается к 1200 Гц, более сильные тоны сигналов начинают маскироваться шумом и перестают быть слышимы. На частоте 1200 Гц тоны сигнала могут быть обнаружены только в том случае, если уровень их звукового давления равен или больше 57 дБ. Это на 3 дБ ниже звукового давления шума, значит, сигналы азбуки Морзе могут быть получены только в том случае, если мощность сигнала сравнима с мощностью шума в пределах критической полосы пропускания. В противоположность этому передающие AM или ТВ станции стремятся работать при отношении сигнал/шум, равном 50 дБ, в гораздо более широкой полосе пропускания, чтобы гарантировать чистый звук и изображение. Это означает, что радиостанция NorCal 4OA может обеспечить радиосвязь на расстоянии в тысячи миль при мощности передатчика 2 Вт, тогда как широковещательные станции могут использовать передатчики мощностью 50 кВт для охвата территории всего лишь одного города.
Предыдущая << 1 .. 65 66 67 68 69 70 < 71 > 72 73 74 75 76 77 .. 193 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed