Cosa fa parte della gamma audio? Gamma di frequenze audio. La relazione tra la frequenza di un'onda sonora, la sua lunghezza e velocità. Onde ultrasoniche viaggianti e stazionarie
La gamma di vibrazioni acustiche in grado di provocare la sensazione del suono quando esposto all'organo dell'udito è limitata in frequenza. In media, una persona tra i 12 e i 25 anni sente frequenze da 20 Hz a 20 kHz. Con l'età, le terminazioni nervose nella coclea dell'orecchio interno muoiono. Quindi il limite superiore frequenze udibili diminuisce in modo significativo.
La regione compresa tra 20 Hz e 20 kHz è solitamente chiamata gamma audio e le frequenze che si trovano in questa regione sono chiamate frequenze audio.
Le oscillazioni inferiori a 20 Hz sono chiamate infrasoniche e le vibrazioni con una frequenza superiore a 20.000 Hz sono chiamate ultrasoniche.
Queste frequenze non vengono percepite dalle nostre orecchie. La regione degli infrasuoni, con potenza sufficiente, può avere un certo impatto sullo stato emotivo dell'ascoltatore. In natura, gli infrasuoni sono estremamente rari, ma è stato possibile registrarli durante un imminente terremoto, uragano o tuono. Gli animali sono più sensibili agli infrasuoni, il che spiega le ragioni della loro ansia prima dei cataclismi. Gli animali, ad esempio, utilizzano gli ultrasuoni anche per orientarsi nello spazio i pipistrelli e i delfini si muovono in condizioni di scarsa visibilità, emettendo segnali ultrasonici, e le riflessioni di questi segnali indicano la presenza o l'assenza di ostacoli lungo il percorso. La lunghezza d'onda degli ultrasuoni è molto corta, quindi anche gli ostacoli più piccoli (cavi elettrici) non sfuggono all'attenzione degli animali.
È quasi impossibile registrare e riprodurre gli infrasuoni per motivi fisici, questo spiega in parte il vantaggio dell'ascolto opere musicali dal vivo, non registrato. Ultragenerazione frequenze audio utilizzato per influenzare lo stato emotivo degli animali (respingere i roditori).
Le nostre orecchie sono in grado di distinguere le frequenze all'interno della gamma udibile. Ci sono persone con un orecchio assoluto per la musica, sono in grado di distinguere le frequenze, nominandole su una scala musicale - con le note.
Una notazione musicale è una sequenza di suoni registrati con precisione, ciascuno dei quali ha una frequenza specifica, misurata in hertz (Hz).
La distanza tra le note ha una stretta dipendenza nella visualizzazione della frequenza, ma è sufficiente capire che una differenza di “ottava” corrisponde ad un raddoppio della frequenza.
Nota "LA" della prima ottava = (440 Hz) LA-1
Nota "LA" della seconda ottava = (880 Hz) LA-2
Le persone con un'intonazione perfetta possono distinguere i cambiamenti di intonazione in modo abbastanza accurato e possono determinare se la frequenza è aumentata o diminuita utilizzando un sistema di notazione. Tuttavia, per determinare le frequenze misurate in hertz, avrai bisogno di un dispositivo: un "analizzatore di spettro".
Nella vita ci basta usare valori fissi e distinguere i cambiamenti di altezza in base alle note; questo sarà sufficiente per determinare se il suono è aumentato o diminuito (esempi di musicisti che utilizzano un sistema di notazione musicale per registrare i cambiamenti di suono ). Tuttavia, quando si lavora con il suono in modo professionale, possono essere necessari valori numerici precisi in hertz (o metri), che devono essere determinati mediante strumenti.
Tipi di suoni.
Tutti i suoni esistenti in natura si dividono in: musicali e rumorosi. Il ruolo principale nella musica è svolto dai suoni musicali, sebbene vengano utilizzati anche suoni rumorosi (in particolare, quasi tutti gli strumenti a percussione emettono suoni rumorosi).
I suoni rumorosi non hanno un tono chiaramente definito, ad esempio crepitio, scricchiolio, colpi, tuoni, fruscii, ecc.
Tali strumenti includono quasi tutti i tamburi: triangolo, rullante, vari tipi di piatti, grancassa, ecc. C'è una certa convenzione in questo, che non dovrebbe essere dimenticata. Ad esempio, uno strumento a percussione come una "scatola di legno" ha un suono con un'altezza abbastanza chiaramente definita, ma questo strumento è ancora classificato come strumento rumoroso. Pertanto, è più affidabile distinguere gli strumenti acustici in base al criterio se è possibile eseguire o meno una melodia su un determinato strumento.
I suoni musicali sono suoni che hanno una certa altezza che può essere misurata con assoluta precisione. Qualsiasi suono musicale può essere ripetuto con la voce o su qualsiasi strumento.
La psicoacustica, un campo della scienza al confine tra fisica e psicologia, studia i dati sulla sensazione uditiva di una persona quando uno stimolo fisico, il suono, viene applicato all’orecchio. È stata accumulata una grande quantità di dati sulle reazioni umane agli stimoli uditivi. Senza questi dati è difficile comprendere correttamente il funzionamento dei sistemi di trasmissione audio. Consideriamo le caratteristiche più importanti della percezione umana del suono.
Una persona avverte cambiamenti nella pressione sonora che si verificano a una frequenza di 20-20.000 Hz. I suoni con frequenze inferiori a 40 Hz sono relativamente rari nella musica e non esistono nel linguaggio parlato. A frequenze molto alte, la percezione musicale scompare e appare una certa vaga sensazione sonora, a seconda dell'individualità dell'ascoltatore e della sua età. Con l'età, la sensibilità uditiva di una persona diminuisce, soprattutto nelle frequenze superiori della gamma sonora.
Sarebbe però sbagliato concludere su questa base che la trasmissione di un'ampia banda di frequenza da parte di un impianto di riproduzione del suono non sia importante per le persone anziane. Gli esperimenti hanno dimostrato che le persone, anche se riescono a malapena a percepire i segnali superiori a 12 kHz, riconoscono molto facilmente la mancanza di alte frequenze in una trasmissione musicale.
Caratteristiche di frequenza delle sensazioni uditive
La gamma di suoni udibili dall'uomo nell'intervallo 20-20000 Hz è limitata in intensità da soglie: sotto - udibilità e sopra - Dolore.
La soglia uditiva è stimata dalla pressione minima, o più precisamente, l'incremento minimo di pressione rispetto al confine è sensibile alle frequenze di 1000-5000 Hz - qui la soglia uditiva è la più bassa (pressione sonora circa 2-10 Pa). Verso le frequenze sonore più basse e più alte, la sensibilità uditiva diminuisce drasticamente.
La soglia del dolore determina il limite superiore della percezione dell'energia sonora e corrisponde approssimativamente ad un'intensità sonora di 10 W/m ovvero 130 dB (per un segnale di riferimento con una frequenza di 1000 Hz).
All'aumentare della pressione sonora, aumenta anche l'intensità del suono e la sensazione uditiva aumenta a salti, chiamati soglia di discriminazione dell'intensità. Il numero di questi salti alle frequenze medie è di circa 250, alle frequenze basse e alte diminuisce e in media nell'intervallo di frequenze è di circa 150.
Poiché l'intervallo di variazione dell'intensità è di 130 dB, il salto elementare delle sensazioni in media nell'intervallo di ampiezza è di 0,8 dB, che corrisponde a una variazione dell'intensità del suono di 1,2 volte. A bassi livelli sentendo questi salti raggiungono i 2-3 dB, a livelli elevati scendono fino a 0,5 dB (1,1 volte). Un aumento della potenza del percorso di amplificazione inferiore a 1,44 volte non viene praticamente rilevato dall'orecchio umano. Con una minore pressione sonora sviluppata dall'altoparlante, anche raddoppiando la potenza dello stadio di uscita potrebbe non produrre un risultato apprezzabile.
Caratteristiche sonore soggettive
La qualità della trasmissione del suono viene valutata in base alla percezione uditiva. Pertanto, è possibile determinare correttamente i requisiti tecnici per il percorso di trasmissione del suono o i suoi singoli collegamenti solo studiando i modelli che collegano la sensazione del suono percepita soggettivamente e le caratteristiche oggettive del suono sono altezza, volume e timbro.
Il concetto di altezza implica una valutazione soggettiva della percezione del suono attraverso la gamma di frequenze. Il suono è solitamente caratterizzato non dalla frequenza, ma dall'altezza.
Un tono è un segnale di una certa altezza che ha uno spettro discreto (suoni musicali, suoni vocalici del parlato). Un segnale che ha un ampio spettro continuo, le cui componenti di frequenza hanno tutte la stessa potenza media, è chiamato rumore bianco.
Un aumento graduale della frequenza delle vibrazioni sonore da 20 a 20.000 Hz viene percepito come un cambiamento graduale del tono dal più basso (basso) al più alto.
Il grado di precisione con cui una persona determina l'altezza di un suono a orecchio dipende dall'acutezza, dalla musicalità e dall'addestramento del suo orecchio. Va notato che l'altezza di un suono dipende in una certa misura dall'intensità del suono (a livelli elevati, i suoni di maggiore intensità appaiono più bassi di quelli più deboli.
L'orecchio umano può distinguere chiaramente due toni di tono vicino. Ad esempio, nella gamma di frequenza di circa 2000 Hz, una persona può distinguere tra due toni che differiscono l'uno dall'altro in frequenza di 3-6 Hz.
La scala soggettiva della percezione del suono in frequenza è vicina alla legge logaritmica. Pertanto, il raddoppio della frequenza di vibrazione (indipendentemente dalla frequenza iniziale) viene sempre percepito come lo stesso cambiamento di altezza. L'intervallo di altezza corrispondente a una variazione di frequenza pari a 2 volte è chiamato ottava. La gamma di frequenze percepite dall'uomo è 20-20.000 Hz, che copre circa dieci ottave.
Un'ottava è un intervallo abbastanza ampio di variazione di intonazione; una persona distingue intervalli significativamente più piccoli. Così in dieci ottave percepite dall'orecchio si possono distinguere più di mille gradazioni di altezza. La musica utilizza intervalli più piccoli chiamati semitoni, che corrispondono a un cambiamento di frequenza di circa 1.054 volte.
Un'ottava è divisa in mezze ottave e un terzo di ottava. Per quest'ultimo è standardizzato il seguente range di frequenze: 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3; 3,15; 4; 5; 6,3:8; 10, che sono i confini di un terzo di ottava. Se queste frequenze sono poste a distanze uguali lungo l'asse delle frequenze, si ottiene una scala logaritmica. Sulla base di ciò, tutte le caratteristiche di frequenza dei dispositivi di trasmissione del suono vengono tracciate su scala logaritmica.
L'intensità della trasmissione dipende non solo dall'intensità del suono, ma anche dalla composizione spettrale, dalle condizioni di percezione e dalla durata dell'esposizione. Pertanto, due toni sonori di media e bassa frequenza, aventi la stessa intensità (o la stessa pressione sonora), non vengono percepiti da una persona come ugualmente forti. Pertanto, è stato introdotto il concetto di livello di intensità negli sfondi per designare suoni con la stessa intensità. Per livello di volume sonoro negli sfondi si intende il livello di pressione sonora in decibel dello stesso volume di un tono puro con una frequenza di 1000 Hz, cioè per una frequenza di 1000 Hz i livelli di volume negli sfondi e in decibel sono gli stessi. Ad altre frequenze, i suoni possono apparire più forti o più deboli alla stessa pressione sonora.
L'esperienza degli ingegneri del suono nella registrazione e nel montaggio di opere musicali mostra che, per rilevare meglio i difetti sonori che possono verificarsi durante il lavoro, il livello del volume durante l'ascolto di controllo dovrebbe essere mantenuto alto, corrispondente approssimativamente al livello del volume nella sala.
A esposizione a lungo termine suono intenso, la sensibilità dell'udito diminuisce gradualmente e quanto maggiore è il volume del suono. La diminuzione della sensibilità rilevata è associata alla reazione dell'udito al sovraccarico, ad es. con il suo adattamento naturale.Dopo qualche interruzione nell'ascolto, la sensibilità uditiva viene ripristinata. A ciò va aggiunto che l'apparecchio acustico, quando percepisce segnali di alto livello, introduce le proprie distorsioni, cosiddette soggettive (che indicano la non linearità dell'udito). Pertanto, ad un livello del segnale di 100 dB, la prima e la seconda armonica soggettiva raggiungono livelli di 85 e 70 dB.
Un livello significativo di volume e la durata della sua esposizione provocano fenomeni irreversibili nell'organo uditivo. È stato notato che le soglie uditive dei giovani sono aumentate notevolmente negli ultimi anni. La ragione di ciò era la passione per la musica pop, caratterizzata da alti livelli di volume.
Il livello del volume viene misurato utilizzando un dispositivo elettroacustico: un fonometro. Il suono misurato viene prima convertito in vibrazioni elettriche dal microfono. Dopo l'amplificazione mediante uno speciale amplificatore di tensione, queste oscillazioni vengono misurate con uno strumento indicatore regolato in decibel. Affinché le letture del dispositivo corrispondano nel modo più accurato possibile alla percezione soggettiva del volume, il dispositivo è dotato di filtri speciali che ne modificano la sensibilità alla percezione del suono frequenze diverse in conformità con le caratteristiche della sensibilità uditiva.
Una caratteristica importante del suono è il timbro. La capacità dell'udito di distinguerlo consente di percepire segnali con un'ampia varietà di sfumature. Il suono di ciascuno degli strumenti e delle voci, grazie alle loro sfumature caratteristiche, diventa multicolore e ben riconoscibile.
Il timbro, essendo un riflesso soggettivo della complessità del suono percepito, non ha una valutazione quantitativa ed è caratterizzato da termini qualitativi (bello, morbido, succoso, ecc.). Quando si trasmette un segnale lungo un percorso elettroacustico, le distorsioni risultanti influenzano principalmente il timbro del suono riprodotto. La condizione per la corretta trasmissione del timbro dei suoni musicali è la trasmissione non distorta dello spettro del segnale. Lo spettro del segnale è l'insieme delle componenti sinusoidali di un suono complesso.
Lo spettro più semplice è il cosiddetto tono puro; contiene solo una frequenza. Più interessante è il suono di uno strumento musicale: il suo spettro è costituito dalla frequenza del tono fondamentale e da alcune frequenze "impurità" chiamate sovratoni (toni più alti). Gli sovratoni sono multipli della frequenza del tono fondamentale e solitamente hanno un'ampiezza minore .
Il timbro del suono dipende dalla distribuzione dell'intensità sugli armonici. I suoni dei diversi strumenti musicali variano nel timbro.
Più complesso è lo spettro di combinazioni di suoni musicali chiamato accordo. In tale spettro ci sono diverse frequenze fondamentali insieme ai corrispondenti armonici
Le differenze timbriche sono dovute principalmente alle componenti di frequenza medio-bassa del segnale, pertanto una grande varietà di timbri è associata a segnali che si trovano nella parte inferiore della gamma di frequenza. I segnali appartenenti alla sua parte superiore, man mano che aumentano, perdono sempre più la loro colorazione timbrica, dovuta al graduale allontanamento delle loro componenti armoniche oltre i limiti delle frequenze udibili. Ciò può essere spiegato dal fatto che fino a 20 o più armonici sono attivamente coinvolti nella formazione del timbro dei suoni bassi, medi 8 - 10, alti 2 - 3, poiché il resto è debole o non rientra nella gamma udibile frequenze. Pertanto, i suoni acuti, di regola, hanno un timbro più povero.
Quasi tutti fonti naturali suono, comprese le fonti di suoni musicali, esiste una dipendenza specifica del timbro dal livello del volume. Anche l'udito è adattato a questa dipendenza: è naturale per lui determinare l'intensità di una sorgente dal colore del suono. I suoni più forti sono solitamente più aspri.
Sorgenti sonore musicali
Grande influenza influenza la qualità del suono dei sistemi elettroacustici una serie di fattori, caratterizzando le fonti primarie dei suoni.
I parametri acustici delle fonti musicali dipendono dalla composizione degli esecutori (orchestra, ensemble, gruppo, solista e tipo di musica: sinfonica, folk, pop, ecc.).
L'origine e la formazione del suono su ciascuno strumento musicale ha le sue specifiche associate alle caratteristiche acustiche della produzione del suono in un particolare strumento musicale.
Un elemento importante il suono musicale è l'attacco. Questo è un processo di transizione specifico durante il quale vengono stabilite caratteristiche sonore stabili: volume, timbro, intonazione. Qualsiasi suono musicale attraversa tre fasi: inizio, metà e fine, e sia la fase iniziale che quella finale hanno una certa durata. La fase iniziale è chiamata attacco. La sua durata è diversa: per gli strumenti a pizzico, le percussioni e alcuni strumenti a fiato dura 0-20 ms, per il fagotto dura 20-60 ms. Un attacco non è solo un aumento del volume di un suono da zero a un valore stabile; può essere accompagnato dallo stesso cambiamento nell'altezza del suono e nel suo timbro. Inoltre, le caratteristiche di attacco dello strumento non sono le stesse aree diverse la sua gamma con diversi stili esecutivi: il violino, per ricchezza di possibili metodi espressivi di attacco, è lo strumento più perfetto.
Una delle caratteristiche di qualsiasi strumento musicale è intervallo di frequenze suono. Oltre alle frequenze fondamentali, ogni strumento è caratterizzato da componenti aggiuntivi di alta qualità: armonici (o, come è consuetudine nell'elettroacustica, armoniche superiori), che ne determinano il timbro specifico.
È risaputo che energia sonora distribuito in modo non uniforme su tutto lo spettro delle frequenze sonore emesse dalla sorgente.
La maggior parte degli strumenti sono caratterizzati dall'amplificazione delle frequenze fondamentali, nonché dei singoli armonici, in alcune (una o più) bande di frequenza relativamente strette (formanti), diverse per ciascuno strumento. Le frequenze di risonanza (in hertz) della regione formante sono: per tromba 100-200, corno 200-400, trombone 300-900, tromba 800-1750, sassofono 350-900, oboe 800-1500, fagotto 300-900, clarinetto 250 -600.
Un'altra proprietà caratteristica degli strumenti musicali è la forza del loro suono, che è determinata dalla maggiore o minore ampiezza (span) del loro corpo sonoro o colonna d'aria (ad un'ampiezza maggiore corrisponde un suono più forte e viceversa). I valori di potenza acustica di picco (in watt) sono: per grande orchestra 70, grancassa 25, timpani 20, rullante 12, trombone 6, pianoforte 0,4, tromba e sassofono 0,3, tromba 0,2, contrabbasso 0,(6, flauto piccolo 0,08, clarinetto, corno e triangolo 0,05.
Il rapporto tra la potenza sonora estratta da uno strumento quando suonato “fortissimo” e la potenza del suono quando suonato “pianissimo” è solitamente chiamato gamma dinamica del suono degli strumenti musicali.
La gamma dinamica di una sorgente sonora musicale dipende dal tipo di gruppo che si esibisce e dalla natura dell'esecuzione.
Consideriamo la gamma dinamica delle singole sorgenti sonore. La gamma dinamica dei singoli strumenti musicali e degli ensemble (orchestre e cori di varie composizioni), nonché delle voci, è intesa come il rapporto tra la pressione sonora massima creata da una determinata sorgente e quella minima, espressa in decibel.
In pratica, quando si determina la gamma dinamica di una sorgente sonora, si opera solitamente solo sui livelli di pressione sonora, calcolando o misurando la loro corrispondente differenza. Ad esempio, se il livello sonoro massimo di un'orchestra è 90 e il minimo è 50 dB, la gamma dinamica si dice che sia 90 - 50 = 40 dB. In questo caso 90 e 50 dB sono livelli di pressione sonora relativi al livello acustico zero.
La gamma dinamica per una determinata sorgente sonora non è un valore costante. Dipende dalla natura dell'opera eseguita e dalle condizioni acustiche della stanza in cui si svolge la performance. Il riverbero espande la gamma dinamica, che tipicamente raggiunge il suo massimo in ambienti con grandi volumi e minimo assorbimento acustico. Quasi tutti gli strumenti e le voci umane hanno una gamma dinamica non uniforme tra i registri sonori. Ad esempio, il livello del volume del suono più basso di un forte per un cantante è uguale al livello del suono più alto di un pianoforte.
La gamma dinamica di un particolare programma musicale è espressa allo stesso modo delle singole sorgenti sonore, ma la pressione sonora massima viene indicata con un tono dinamico ff (fortissimo) e la minima con pp (pianissimo).
Il volume più alto, indicato nelle note fff (forte, fortissimo), corrisponde ad un livello di pressione sonora acustica di circa 110 dB, e il volume più basso, indicato nelle note ppr (piano-pianissimo), di circa 40 dB.
Va notato che le sfumature dinamiche dell'esecuzione musicale sono relative e la loro relazione con i corrispondenti livelli di pressione sonora è in una certa misura condizionata. La gamma dinamica di un particolare programma musicale dipende dalla natura della composizione. Pertanto, la gamma dinamica delle opere classiche di Haydn, Mozart, Vivaldi raramente supera i 30-35 dB. La gamma dinamica della musica pop di solito non supera i 40 dB, mentre quella della musica dance e jazz è solo di circa 20 dB. La maggior parte delle opere per l'orchestra russa strumenti popolari hanno anche una piccola gamma dinamica (25-30 dB). Questo vale anche per una banda di ottoni. Tuttavia livello massimo Il suono di una banda di ottoni in una stanza può raggiungere un livello abbastanza elevato (fino a 110 dB).
Effetto mascherante
La valutazione soggettiva del volume dipende dalle condizioni in cui il suono viene percepito dall'ascoltatore. In condizioni reali non esiste un segnale acustico nel silenzio assoluto. Allo stesso tempo, il rumore estraneo influisce sull'udito, complicando la percezione del suono, mascherando in una certa misura il segnale principale. L'effetto del mascheramento di un'onda sinusoidale pura da parte di rumore estraneo viene misurato dal valore indicato. di quanti decibel aumenta la soglia di udibilità del segnale mascherato sopra la soglia della sua percezione nel silenzio.
Esperimenti per determinare il grado di mascheramento di un segnale sonoro da parte di un altro mostrano che un tono di qualsiasi frequenza viene mascherato dai toni più bassi in modo molto più efficace che da quelli più alti. Ad esempio, se due diapason (1200 e 440 Hz) emettono suoni con la stessa intensità, allora smettiamo di sentire il primo tono, esso viene mascherato dal secondo (spegnendo la vibrazione del secondo diapason, sentiremo il primo Ancora).
Se esistono contemporaneamente due segnali sonori complessi costituiti da determinati spettri di frequenza sonora, si verifica un effetto di mascheramento reciproco. Inoltre, se l'energia principale di entrambi i segnali si trova nella stessa regione della gamma di frequenze audio, l'effetto di mascheramento sarà più forte, quindi durante la trasmissione di un brano orchestrale, a causa del mascheramento da parte dell'accompagnamento, la parte del solista potrebbe risultare poco nitida. intelligibile e indistinto.
Raggiungere la chiarezza o, come si suol dire, la “trasparenza” del suono nella trasmissione del suono di orchestre o ensemble pop diventa molto difficile se uno strumento o singoli gruppi di strumenti dell'orchestra suonano contemporaneamente in uno o registri simili.
Il regista, quando registra un'orchestra, deve tenere conto delle caratteristiche del camuffamento. Durante le prove, con l'aiuto del direttore, stabilisce un equilibrio tra la forza del suono degli strumenti di un gruppo, nonché tra i gruppi dell'intera orchestra. La chiarezza delle principali linee melodiche e delle singole parti musicali è ottenuta in questi casi grazie al posizionamento ravvicinato dei microfoni rispetto agli esecutori, alla scelta deliberata da parte del tecnico del suono degli strumenti più importanti in un dato luogo dell'opera e ad altri tecniche speciali Ingegneria del suono.
Al fenomeno del mascheramento si oppone la capacità psicofisiologica degli organi uditivi di individuare dalla massa generale dei suoni uno o più portatori delle informazioni più importanti. Ad esempio, quando suona un'orchestra, il direttore nota la minima imprecisione nell'esecuzione di una parte su qualsiasi strumento.
Il mascheramento può influenzare notevolmente la qualità della trasmissione del segnale. Una percezione chiara del suono ricevuto è possibile se la sua intensità supera significativamente il livello dei componenti di interferenza situati nella stessa banda del suono ricevuto. Con un'interferenza uniforme, l'eccesso di segnale dovrebbe essere di 10-15 dB. Questa caratteristica della percezione uditiva è uso pratico, ad esempio, quando si valutano le caratteristiche elettroacustiche dei media. Pertanto, se il rapporto segnale-rumore di una registrazione analogica è 60 dB, la gamma dinamica del programma registrato non può essere superiore a 45-48 dB.
Caratteristiche temporali della percezione uditiva
L'apparecchio acustico, come qualsiasi altro sistema oscillatorio, è inerziale. Quando il suono scompare sensazione uditiva non scompare immediatamente, ma gradualmente, diminuendo fino a zero. Il tempo durante il quale il livello del rumore diminuisce di 8-10 sottofondi è chiamato costante di tempo dell'udito. Questa costante dipende da una serie di circostanze, nonché dai parametri del suono percepito. Se all'ascoltatore arrivano due brevi impulsi sonori, identici nella composizione di frequenza e nel livello, ma uno di essi è ritardato, verranno percepiti insieme con un ritardo non superiore a 50 ms. A grandi intervalli di ritardo, entrambi gli impulsi vengono percepiti separatamente e si verifica un'eco.
Questa caratteristica dell'udito viene presa in considerazione quando si progettano alcuni dispositivi di elaborazione del segnale, ad esempio linee di ritardo elettroniche, riverberi, ecc.
Va notato che, a causa delle proprietà speciali dell'udito, la sensazione del volume di un impulso sonoro a breve termine dipende non solo dal suo livello, ma anche dalla durata dell'impatto dell'impulso sull'orecchio. Pertanto, un suono a breve termine, della durata di soli 10-12 ms, viene percepito dall'orecchio in modo più silenzioso di un suono dello stesso livello, ma che influenza l'udito, ad esempio, per 150-400 ms. Pertanto, quando si ascolta una trasmissione, il volume è il risultato della media dell'energia onda sonora per un certo intervallo. Inoltre, l'udito umano ha inerzia, in particolare, quando percepisce distorsioni non lineari, non le avverte se la durata dell'impulso sonoro è inferiore a 10-20 ms. Questo è il motivo per cui negli indicatori di livello delle apparecchiature radioelettroniche domestiche per la registrazione del suono, i valori istantanei del segnale vengono mediati su un periodo selezionato in base alle caratteristiche temporali degli organi uditivi.
Rappresentazione spaziale del suono
Una delle abilità umane importanti è la capacità di determinare la direzione di una sorgente sonora. Questa capacità è chiamata effetto binaurale ed è spiegata dal fatto che una persona ha due orecchie. I dati sperimentali mostrano da dove proviene il suono: uno per i toni ad alta frequenza, uno per i toni a bassa frequenza.
Il suono percorre una distanza più breve verso l'orecchio rivolto verso la sorgente rispetto all'altro orecchio. Di conseguenza, la pressione delle onde sonore entra canali uditivi differisce in fase e ampiezza. Le differenze di ampiezza sono significative solo alle alte frequenze, quando la lunghezza d'onda del suono diventa paragonabile alla dimensione della testa. Quando la differenza di ampiezza supera un valore di soglia di 1 dB, la sorgente sonora sembra trovarsi sul lato dove l'ampiezza è maggiore. L'angolo di deviazione della sorgente sonora dalla linea centrale (linea di simmetria) è approssimativamente proporzionale al logaritmo del rapporto di ampiezza.
Per determinare la direzione di una sorgente sonora con frequenze inferiori a 1500-2000 Hz, le differenze di fase sono significative. A una persona sembra che il suono provenga dal lato da cui l'onda, che è in fase anticipata, raggiunge l'orecchio. L'angolo di deviazione del suono dalla linea mediana è proporzionale alla differenza nel tempo di arrivo delle onde sonore ad entrambe le orecchie. Una persona addestrata può notare una differenza di fase con una differenza temporale di 100 ms.
La capacità di determinare la direzione del suono sul piano verticale è molto meno sviluppata (circa 10 volte). Questa caratteristica fisiologica è associata all'orientamento degli organi uditivi sul piano orizzontale.
Una caratteristica specifica della percezione spaziale del suono da parte di una persona si manifesta nel fatto che gli organi uditivi sono in grado di percepire la localizzazione totale e integrale creata con l'aiuto di mezzi di influenza artificiali. Ad esempio, in una stanza, due altoparlanti sono installati frontalmente a una distanza di 2-3 m l'uno dall'altro. L'ascoltatore si trova alla stessa distanza dall'asse del sistema di collegamento, rigorosamente al centro. In una stanza, attraverso gli altoparlanti vengono emessi due suoni di uguale fase, frequenza e intensità. Come risultato dell'identità dei suoni che passano nell'organo dell'udito, una persona non può separarli; le sue sensazioni danno idee su un'unica, apparente fonte sonora (virtuale), che si trova rigorosamente al centro sull'asse di simmetria.
Se ora riduciamo il volume di un altoparlante, la sorgente apparente si sposterà verso l'altoparlante più forte. L'illusione di una sorgente sonora in movimento può essere ottenuta non solo modificando il livello del segnale, ma anche ritardando artificialmente un suono rispetto a un altro; in questo caso la sorgente apparente si sposterà verso l'altoparlante che emette anticipatamente il segnale.
Per illustrare la localizzazione integrale, diamo un esempio. La distanza tra gli altoparlanti è di 2 m, la distanza dalla prima linea all'ascoltatore è di 2 m; affinché la sorgente si sposti di 40 cm a sinistra o a destra, è necessario inviare due segnali con una differenza di livello di intensità di 5 dB o con un ritardo di 0,3 ms. Con una differenza di livello di 10 dB o un ritardo di 0,6 ms, la sorgente si “sposterà” di 70 cm dal centro.
Pertanto, se si modifica la pressione sonora creata dall'altoparlante, nasce l'illusione di spostare la sorgente sonora. Questo fenomeno è chiamato localizzazione sommaria. Per creare una localizzazione sommaria viene utilizzato un sistema di trasmissione del suono stereofonico a due canali.
Nella stanza principale sono installati due microfoni, ognuno dei quali funziona sul proprio canale. Il secondario ha due altoparlanti. I microfoni si trovano ad una certa distanza l'uno dall'altro lungo una linea parallela alla posizione dell'emettitore sonoro. Quando si sposta l'emettitore sonoro, sul microfono agirà una pressione sonora diversa e il tempo di arrivo dell'onda sonora sarà diverso a causa della distanza ineguale tra l'emettitore sonoro e i microfoni. Questa differenza crea un effetto di localizzazione totale nell'ambiente secondario, per cui la sorgente apparente viene localizzata in un certo punto dello spazio situato tra due altoparlanti.
Va detto del sistema di trasmissione del suono binaurale. Con questo sistema, chiamato sistema a testa artificiale, nella stanza principale vengono posizionati due microfoni separati, distanziati l'uno dall'altro pari alla distanza tra le orecchie di una persona. Ciascuno dei microfoni dispone di un canale di trasmissione del suono indipendente, la cui uscita nella stanza secondaria comprende i telefoni per l'orecchio sinistro e destro. Se i canali di trasmissione del suono sono identici, un tale sistema trasmette accuratamente l'effetto binaurale creato vicino alle orecchie della “testa artificiale” nella stanza principale. Avere le cuffie e doverle utilizzare per molto tempo è uno svantaggio.
L'organo dell'udito determina la distanza dalla sorgente sonora utilizzando una serie di segni indiretti e con alcuni errori. A seconda che la distanza dalla sorgente del segnale sia piccola o grande, la sua valutazione soggettiva cambia sotto l'influenza vari fattori. Si è riscontrato che se le distanze determinate sono piccole (fino a 3 m), la loro valutazione soggettiva è quasi linearmente correlata alla variazione del volume della sorgente sonora che si muove lungo la profondità. Un ulteriore fattore per un segnale complesso è il suo timbro, che diventa sempre più “pesante” man mano che la sorgente si avvicina all'ascoltatore, ciò è dovuto alla crescente amplificazione dei toni bassi rispetto a quelli alti, causata dal conseguente aumento del livello del volume.
Per distanze medie di 3-10 m, l'allontanamento della sorgente dall'ascoltatore sarà accompagnato da una proporzionale diminuzione del volume, e questa variazione si applicherà ugualmente alla frequenza fondamentale e alle componenti armoniche. Di conseguenza, si verifica un relativo rafforzamento della parte ad alta frequenza dello spettro e il timbro diventa più luminoso.
All’aumentare della distanza, le perdite di energia nell’aria aumenteranno in proporzione al quadrato della frequenza. Una maggiore perdita delle armoniche del registro acuto risulterà in una diminuzione della brillantezza timbrica. Pertanto, la valutazione soggettiva delle distanze è associata a cambiamenti nel suo volume e timbro.
In un ambiente chiuso i segnali delle prime riflessioni, ritardati di 20-40 ms rispetto alla riflessione diretta, vengono percepiti dall'organo uditivo come provenienti da direzioni diverse. Allo stesso tempo, il loro crescente ritardo crea l'impressione di una distanza significativa dai punti da cui avvengono queste riflessioni. Pertanto, dal tempo di ritardo si può giudicare la distanza relativa delle fonti secondarie o, che è lo stesso, la dimensione della stanza.
Alcune caratteristiche della percezione soggettiva delle trasmissioni stereofoniche.
Un sistema di trasmissione del suono stereofonico presenta una serie di caratteristiche significative rispetto a quello monofonico convenzionale.
La qualità che distingue il suono stereofonico, il volume, cioè la prospettiva acustica naturale può essere valutata utilizzando alcuni indicatori aggiuntivi che non hanno senso con una tecnica di trasmissione del suono monofonica. Tali indicatori aggiuntivi includono: angolo di udienza, ad es. l'angolo al quale l'ascoltatore percepisce l'immagine sonora stereofonica; risoluzione stereo, ad es. localizzazione determinata soggettivamente di singoli elementi dell'immagine sonora in determinati punti dello spazio all'interno dell'angolo udibile; atmosfera acustica, ad es. l'effetto di dare all'ascoltatore una sensazione di presenza nella stanza primaria in cui avviene l'evento sonoro trasmesso.
Sul ruolo dell'acustica ambientale
Il suono colorato si ottiene non solo con l'aiuto di apparecchiature di riproduzione del suono. Anche con apparecchiature abbastanza buone, la qualità del suono potrebbe essere scarsa se la stanza di ascolto non ne è dotata determinate proprietà. È noto che in un ambiente chiuso si verifica un fenomeno sonoro nasale chiamato riverbero. Colpendo gli organi dell'udito, il riverbero (a seconda della sua durata) può migliorare o peggiorare la qualità del suono.
Una persona in una stanza percepisce non solo le onde sonore dirette create direttamente dalla sorgente sonora, ma anche le onde riflesse dal soffitto e dalle pareti della stanza. Le onde riflesse si sentono per qualche tempo dopo che la sorgente sonora si è fermata.
A volte si ritiene che i segnali riflessi svolgano solo un ruolo negativo, interferendo con la percezione del segnale principale. Tuttavia, questa idea non è corretta. Una certa parte dell'energia dei segnali eco riflessi iniziali, raggiungendo le orecchie umane con brevi ritardi, amplifica il segnale principale e ne arricchisce il suono. Al contrario, gli echi successivi si riflettevano. il cui tempo di ritardo supera un certo valore critico, formano un sottofondo sonoro che rende difficile la percezione del segnale principale.
La stanza di ascolto non dovrebbe avere un lungo tempo di riverbero. I soggiorni, di norma, hanno poco riverbero a causa delle loro dimensioni limitate e della presenza di superfici fonoassorbenti, mobili imbottiti, tappeti, tende, ecc.
Ostacoli di diversa natura e proprietà sono caratterizzati da un coefficiente di assorbimento acustico, che è il rapporto tra l'energia assorbita e l'energia totale dell'onda sonora incidente.
Per aumentare le proprietà fonoassorbenti del tappeto (e ridurre il rumore in soggiorno), è consigliabile appendere il tappeto non vicino al muro, ma con uno spazio di 30-50 mm).
Vale la pena parlare un po' più in dettaglio dell'argomento audio. Quanto è soggettiva la nostra percezione? E' possibile fare un test dell'udito? Oggi imparerai il modo più semplice per scoprire se il tuo udito corrisponde pienamente ai valori della tabella.
È noto che la persona media è in grado di percepire le onde acustiche con gli organi dell'udito nell'intervallo da 16 a 20.000 Hz (a seconda della sorgente - 16.000 Hz). Questa gamma è chiamata gamma udibile.
| 20 Hz | Un ronzio che si sente solo, ma non si sente. Viene riprodotto principalmente da sistemi audio di fascia alta, quindi in caso di silenzio è lui la colpa |
| 30 Hz | Se non riesci a sentire, molto probabilmente ci sono nuovamente problemi di riproduzione |
| 40 Hz | Sarà udibile negli altoparlanti economici e di prezzo medio. Ma è molto tranquillo |
| 50 Hz | Il ronzio della corrente elettrica. Deve essere udibile |
| 60 Hz | Udibile (come tutto fino a 100 Hz, piuttosto tangibile a causa della riflessione del canale uditivo) anche attraverso le cuffie e gli altoparlanti più economici |
| 100 Hz | La fine delle basse frequenze. Inizio del campo udibile diretto |
| 200 Hz | Medie frequenze |
| 500 Hz | |
| 1kHz | |
| 2kHz | |
| 5kHz | Inizio della gamma delle alte frequenze |
| 10kHz | Se questa frequenza non viene ascoltata, è probabile problemi seri con l'udito. È necessaria la consultazione del medico |
| 12kHz | L'incapacità di sentire questa frequenza può indicare stato iniziale perdita dell'udito |
| 15kHz | Un suono che alcune persone sopra i 60 anni non riescono a sentire |
| 16kHz | A differenza della precedente, questa frequenza non viene udita da quasi tutte le persone dopo i 60 anni |
| 17kHz | La frequenza è problematica per molti già nella mezza età |
| 18kHz | I problemi con l'udito di questa frequenza sono l'inizio dei cambiamenti nell'udito legati all'età. Ora sei un adulto. :) |
| 19kHz | Limitare la frequenza dell'udito medio |
| 20kHz | Solo i bambini possono sentire questa frequenza. È vero |
»
Questo test è sufficiente per darti una stima approssimativa, ma se non riesci a sentire i suoni superiori a 15 kHz, dovresti consultare un medico.
Tieni presente che il problema di udibilità a bassa frequenza è molto probabilmente correlato a .
Molto spesso, l'iscrizione sulla scatola nello stile di "Intervallo riproducibile: 1–25.000 Hz" non è nemmeno marketing, ma una vera e propria bugia da parte del produttore.
Sfortunatamente, le aziende non sono obbligate a certificare tutti i sistemi audio, quindi è quasi impossibile dimostrare che questa sia una bugia. Gli altoparlanti o le cuffie possono riprodurre frequenze limite... La domanda è come e a quale volume.
I problemi di spettro superiori a 15 kHz sono un fenomeno legato all'età abbastanza comune che gli utenti potrebbero incontrare. Ma 20 kHz (gli stessi per cui gli audiofili lottano così duramente) vengono solitamente ascoltati solo dai bambini di età inferiore agli 8-10 anni.
È sufficiente ascoltare tutti i file in sequenza. Per uno studio più dettagliato, puoi riprodurre dei campioni, iniziando dal volume minimo, aumentandolo gradualmente. Questo ti permetterà di ottenere un risultato più corretto se il tuo udito è già leggermente danneggiato (ricorda che per percepire alcune frequenze è necessario superare un certo valore di soglia, che per così dire apre e aiuta apparecchio acustico sentitelo).
Senti l'intera gamma di frequenze di cui è capace?
L’uomo è davvero il più intelligente tra gli animali che abitano il pianeta. Tuttavia, la nostra mente spesso ci priva di capacità superiori come la percezione dell'ambiente circostante attraverso l'olfatto, l'udito e altre sensazioni sensoriali. Quindi, la maggior parte degli animali è molto più avanti di noi se stiamo parlando sulla gamma uditiva. La gamma dell'udito umano è la gamma di frequenze che l'orecchio umano può percepire. Proviamo a capire come funziona l'orecchio umano in relazione alla percezione del suono.
Gamma dell'udito umano in condizioni normali
In media, l’orecchio umano è in grado di rilevare e distinguere le onde sonore nell’intervallo compreso tra 20 Hz e 20 kHz (20.000 Hz). Tuttavia, con l'invecchiamento, la gamma uditiva di una persona diminuisce, in particolare la sua limite superiore. Nelle persone anziane è solitamente molto più basso che nei giovani, con neonati e bambini che hanno le capacità uditive più elevate. Percezione uditiva le alte frequenze iniziano a deteriorarsi dall'età di otto anni.
Udito umano in condizioni ideali
In laboratorio, il campo uditivo di una persona viene determinato utilizzando un audiometro, che emette onde sonore di frequenze diverse, e cuffie sintonizzate di conseguenza. Come condizioni ideali L'orecchio umano può rilevare frequenze che vanno da 12 Hz a 20 kHz.
Gamma uditiva negli uomini e nelle donne
Esiste una differenza significativa tra la gamma uditiva di uomini e donne. È stato riscontrato che le donne sono più sensibili alle alte frequenze rispetto agli uomini. La percezione delle basse frequenze è più o meno allo stesso livello negli uomini e nelle donne.
Varie scale per indicare la portata dell'udito
Sebbene la scala di frequenza sia la scala più comune per misurare la portata dell'udito umano, viene spesso misurata anche in pascal (Pa) e decibel (dB). Tuttavia, la misurazione in pascal è considerata scomoda, poiché questa unità implica lavorare con numeri molto grandi. Un microPascal è la distanza percorsa da un'onda sonora durante la vibrazione, che equivale a un decimo del diametro di un atomo di idrogeno. Le onde sonore nell'orecchio umano viaggiano molto distanza più lunga, il che rende difficile specificare la gamma dell'udito umano in pascal.
Maggior parte suono morbido, riconoscibile dall'orecchio umano, è di circa 20 μPa. La scala decibel è più facile da usare perché è una scala logaritmica che fa direttamente riferimento alla scala Pa. Prende 0 dB (20 µPa) come punto di riferimento e poi continua a comprimere questa scala di pressione. Pertanto, 20 milioni di μPa equivalgono a soli 120 dB. Risulta che la gamma dell'orecchio umano è 0-120 dB.
La gamma uditiva varia in modo significativo da persona a persona. Pertanto, per rilevare la perdita dell'udito, è meglio misurare la portata suoni udibili rispetto ad una scala di riferimento piuttosto che rispetto ad una scala standardizzata convenzionale. Gli esami possono essere eseguiti utilizzando sofisticati strumenti diagnostici dell'udito in grado di determinare con precisione l'entità e diagnosticare le cause della perdita dell'udito.
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introduzione
Uno dei cinque sensi accessibile all'uomo, - udito. Con il suo aiuto sentiamo il mondo che ci circonda.
La maggior parte di noi ha suoni che ricordiamo fin dall'infanzia. Per alcuni, sono le voci di familiari e amici, o lo scricchiolio delle assi di legno del pavimento in casa della nonna, o forse il rumore delle ruote del treno sul ferrovia chi era lì vicino. Ognuno avrà il suo.
Come ti senti quando ascolti o ricordi suoni familiari fin dall'infanzia? Gioia, nostalgia, tristezza, calore? Il suono può trasmettere emozioni, stati d'animo, incoraggiare l'azione o, al contrario, calmare e rilassare.
Inoltre, il suono viene utilizzato in vari ambiti della vita umana: in medicina, nella lavorazione dei materiali, nell'esplorazione delle profondità marine e molti, molti altri.
Inoltre, dal punto di vista della fisica, questo è solo un fenomeno naturale: vibrazioni di un mezzo elastico, il che significa che, come ogni fenomeno naturale, il suono ha caratteristiche, alcune delle quali possono essere misurate, altre solo udite.
Quando si sceglie l'attrezzatura musicale, si leggono recensioni e descrizioni, spesso ci imbattiamo in un gran numero di queste stesse caratteristiche e termini che gli autori utilizzano senza adeguati chiarimenti e spiegazioni. E se alcuni di essi sono chiari e ovvi a tutti, altri non hanno alcun senso per una persona impreparata. Quindi abbiamo deciso in un linguaggio semplice raccontarvi di queste parole incomprensibili e complesse, a prima vista.
Se ricordi la tua conoscenza con l'audio portatile, è iniziata molto tempo fa, ed è stato questo lettore di cassette, regalatomi dai miei genitori per il nuovo anno.
A volte masticava la pellicola, e poi doveva sbrogliarla con graffette e parole forti. Divorava le batterie con un appetito che avrebbe fatto invidia a Robin Bobin Barabek (che divorò quaranta persone), e quindi i miei, a quel tempo, scarsissimi risparmi di un normale scolaretto. Ma tutti gli inconvenienti impallidivano rispetto al vantaggio principale: il giocatore ha dato una sensazione indescrivibile di libertà e gioia! Così mi sono “ammalato” di un suono che potevo portare con me.
Peccherei però contro la verità se dico che da quel momento sono sempre stato inseparabile dalla musica. Ci sono stati periodi in cui non c'era tempo per la musica, in cui la priorità era completamente diversa. Tuttavia, per tutto questo tempo ho cercato di tenermi aggiornato su ciò che stava accadendo nel mondo dell'audio portatile e, per così dire, di tenere il polso del polso.
Quando sono apparsi gli smartphone, si è scoperto che questi processori multimediali non solo potevano effettuare chiamate ed elaborare enormi quantità di dati ma, cosa molto più importante per me, archiviare e riprodurre enormi quantità di musica.
La prima volta che mi sono appassionato al suono del "telefono" è stato quando ho ascoltato il suono di uno degli smartphone musicali, che utilizzava i componenti di elaborazione del suono più avanzati dell'epoca (prima, lo ammetto, non avevo preso lo smartphone seriamente come dispositivo per ascoltare musica). Volevo davvero questo telefono, ma non potevo permettermelo. Allo stesso tempo, ho iniziato a seguire la gamma di modelli di questa azienda, che si era affermata ai miei occhi come produttore di suono di alta qualità, ma si è scoperto che le nostre strade divergevano costantemente. Da quel momento ho posseduto diverse apparecchiature musicali, ma non smetto mai di cercare uno smartphone veramente musicale che possa portare di diritto un nome simile.
Caratteristiche
Tra tutte le caratteristiche del suono, un professionista può subito stupirti con una dozzina di definizioni e parametri, ai quali, secondo lui, devi assolutamente, beh, assolutamente prestare attenzione e, Dio non voglia, qualche parametro non verrà preso in considerazione - guaio...
Dirò subito che non sono un sostenitore di questo approccio. Dopotutto, di solito scegliamo l’attrezzatura non per “ competizione internazionale audiofili”, ma ancora per i vostri cari, per l’anima.
Siamo tutti diversi e tutti apprezziamo qualcosa di diverso nel suono. Ad alcuni piace il suono “più basso”, ad altri, al contrario, pulito e trasparente; per alcuni saranno importanti alcuni parametri, per altri completamente diversi. Tutti i parametri sono ugualmente importanti e cosa sono? Scopriamolo.
Hai mai riscontrato il fatto che alcune cuffie suonano così tanto sul tuo telefono che devi abbassarle, mentre altre, al contrario, ti costringono ad alzare il volume al massimo e ancora non abbastanza?
Nella tecnologia portatile, la resistenza gioca un ruolo importante in questo. Spesso è dal valore di questo parametro che puoi capire se il volume sarà sufficiente per te.
Resistenza
Misurato in Ohm (Ohm).
Georg Simon Ohm - fisico tedesco, derivò e confermò sperimentalmente una legge che esprime la relazione tra l'intensità della corrente in un circuito, tensione e resistenza (nota come Legge di Ohm).
Questo parametro è anche chiamato impedenza.
Il valore è quasi sempre indicato sulla scatola o nelle istruzioni dell'attrezzatura.
Si ritiene che le cuffie ad alta impedenza suonino silenziosamente e le cuffie a bassa impedenza suonino ad alta voce e per le cuffie ad alta impedenza è necessaria una sorgente sonora più potente, ma per le cuffie a bassa impedenza è sufficiente uno smartphone. Spesso puoi anche sentire l'espressione: non tutti i giocatori saranno in grado di "pompare" queste cuffie.
Ricorda, le cuffie a bassa impedenza suoneranno più forte sulla stessa sorgente. Anche se da un punto di vista fisico questo non è del tutto vero e ci sono delle sfumature, questo è in realtà il modo più semplice per descrivere il valore di questo parametro.
Per le apparecchiature portatili (lettori portatili, smartphone), vengono spesso prodotte cuffie con un'impedenza di 32 Ohm e inferiore, ma va tenuto presente che per vari tipi le cuffie saranno considerate basse per avere impedenze diverse. Pertanto, per le cuffie di dimensioni standard, un'impedenza fino a 100 Ohm è considerata a bassa impedenza, mentre superiore a 100 Ohm è considerata ad alta impedenza. Per le cuffie intrauricolari (plug o auricolari), un valore di resistenza fino a 32 ohm è considerato a bassa impedenza, mentre superiore a 32 ohm è considerato ad alta impedenza. Pertanto, quando si scelgono le cuffie, prestare attenzione non solo al valore di resistenza stesso, ma anche al tipo di cuffie.
Importante: maggiore è l'impedenza delle cuffie, più chiaro sarà il suono e più a lungo il lettore o lo smartphone funzioneranno in modalità riproduzione, perché Le cuffie ad alta impedenza consumano meno corrente, il che a sua volta significa una minore distorsione del segnale.
Risposta in frequenza (risposta in ampiezza-frequenza)
Spesso quando si parla di un particolare dispositivo, che si tratti di cuffie, altoparlanti o subwoofer dell'auto, si sente il caratteristico "pompa/non pompa". Puoi scoprire se un apparecchio, ad esempio, “pompa” o è più adatto agli amanti della voce senza ascoltarlo.
Per fare ciò, basta trovare la sua risposta in frequenza nella descrizione del dispositivo.
Il grafico permette di capire come il dispositivo riproduce le altre frequenze. Inoltre, minori sono le differenze, più accuratamente l'apparecchiatura sarà in grado di trasmettere il suono originale, il che significa che più il suono sarà vicino all'originale.
Se non ci sono "gobbe" pronunciate nel primo terzo, le cuffie non sono molto "basse", ma se al contrario "pompano", lo stesso vale per altre parti della risposta in frequenza.
Quindi, guardando la risposta in frequenza, possiamo capire quale equilibrio timbrico/tonale ha l'apparato. Da un lato potresti pensare che una linea retta sia considerata l’equilibrio ideale, ma è vero?
Proviamo a capirlo più in dettaglio. Si dà il caso che per comunicare una persona utilizzi prevalentemente le frequenze medie (MF) e quindi riesca a distinguere meglio esattamente questa banda di frequenza. Se realizzi un dispositivo con un equilibrio "perfetto" sotto forma di una linea retta, temo che non ti piacerà molto ascoltare la musica su tale apparecchiatura, poiché molto probabilmente le frequenze alte e basse non suoneranno bene come i medi. La soluzione è cercare il tuo equilibrio, tenendo conto caratteristiche fisiologiche scopi acustici e per apparecchiature. C'è un equilibrio per la voce, un altro per la musica classica e un terzo per la musica da ballo.
Il grafico qui sopra mostra il bilanciamento di queste cuffie. Basso e alte frequenze sono più pronunciati, a differenza di quelli medi, che sono inferiori, tipico della maggior parte dei prodotti. Tuttavia, la presenza di una “gobba” alle basse frequenze non significa necessariamente la qualità di queste frequenze più basse, poiché possono apparire in grandi quantità, ma Pessima qualità- mormorando, ronzando.
Il risultato finale sarà influenzato da molti parametri, a partire da quanto bene è stata calcolata la geometria del case, per finire con quali materiali sono realizzati gli elementi strutturali, e spesso lo si può scoprire solo ascoltando le cuffie.
Per avere un'idea approssimativa di quanto sarà alta la qualità del nostro suono prima dell'ascolto, dopo la risposta in frequenza dovresti prestare attenzione a un parametro come il coefficiente di distorsione armonica.
Fattore di distorsione armonica
In effetti, questo è il parametro principale che determina la qualità del suono. L'unica domanda è: cos'è la qualità per te? Ad esempio, le famose cuffie Beats by Dr.. I Dre a 1kHz hanno un coefficiente di distorsione armonica di quasi l'1,5% (sopra l'1,0% è considerato un risultato piuttosto mediocre). Allo stesso tempo, stranamente, queste cuffie sono popolari tra i consumatori.
Si consiglia di conoscere questo parametro per ciascuno gruppo specifico frequenze, perché i valori consentiti differiscono per frequenze diverse. Ad esempio, per le basse frequenze il 10% può essere considerato un valore accettabile, ma per le alte frequenze non più dell'1%.
Non a tutti i produttori piace indicare questo parametro sui propri prodotti, perché, a differenza dello stesso volume, è piuttosto difficile rispettarlo. Pertanto, se il dispositivo che scegli ha un grafico simile e in esso vedi un valore non superiore allo 0,5%, dovresti dare un'occhiata più da vicino a questo dispositivo: questo è un ottimo indicatore.
Sappiamo già come scegliere le cuffie/gli altoparlanti che suoneranno più forte sul tuo dispositivo. Ma come fai a sapere quanto forte suoneranno?
C'è un parametro per questo di cui molto probabilmente hai sentito parlare più di una volta. È uno dei preferiti dei locali notturni da utilizzare nei loro materiali promozionali per mostrare quanto forte sarà la festa. Questo parametro si misura in decibel.
Sensibilità (volume, livello di rumore)
Il decibel (dB), un'unità di intensità del suono, prende il nome da Alexander Graham Bell.
Alexander Graham Bell - scienziato, inventore e uomo d'affari di origine scozzese, uno dei fondatori della telefonia, fondatore dei Bell Labs (ex Bell Telephone Company), che ha determinato tutto ulteriori sviluppi settore delle telecomunicazioni negli Stati Uniti.
Questo parametro è indissolubilmente legato alla resistenza. Un livello di 95-100 dB è considerato sufficiente (in effetti è molto).
Ad esempio, il record di volume è stato stabilito dai Kiss il 15 luglio 2009 durante un concerto a Ottawa. Il volume del suono era di 136 dB. Secondo questo parametro, il gruppo Kiss ha superato tutta la linea concorrenti famosi, tra cui band come The Who, Metallica e Manowar.
Il record non ufficiale appartiene alla squadra americana The Swans. Secondo rapporti non confermati, in diversi concerti di questo gruppo il suono ha raggiunto un volume di 140 dB.
Se vuoi ripetere o superare questo record ricordatelo forte rumore può essere considerata una violazione dell'ordine pubblico: per Mosca, ad esempio, le norme prevedono un livello sonoro equivalente a 30 dBA di notte, 40 dBA di giorno, massimo 45 dBA di notte, 55 dBA di giorno.
E se il volume è più o meno chiaro, il parametro successivo non è così facile da comprendere e monitorare come i precedenti. Riguarda la gamma dinamica.
Gamma dinamica
Essenzialmente, è la differenza tra i suoni più forti e quelli più deboli senza clip (sovraccarico).
Chiunque sia mai stato in un cinema moderno ha sperimentato cos'è l'ampia gamma dinamica. Questo è proprio il parametro grazie al quale si sente, ad esempio, il suono di uno sparo in tutto il suo splendore, e il fruscio degli stivali del cecchino che striscia sul tetto e ha sparato questo colpo.
Una portata più ampia della tua attrezzatura significa più suoni che il tuo dispositivo può trasmettere senza perdite.
Si scopre che non è sufficiente trasmettere la gamma dinamica più ampia possibile; è necessario riuscire a farlo in modo tale che ogni frequenza non sia solo udibile, ma udibile con alta qualità. Questo è responsabile di uno di quei parametri che quasi tutti possono facilmente valutare ascoltando una registrazione di alta qualità sull'attrezzatura a cui sono interessati. È una questione di dettagli.
Dettagli
Questa è la capacità dell'apparecchiatura di separare il suono in base alla frequenza: bassa, media, alta (LF, MF, HF).
È questo parametro che determina la chiarezza con cui verranno ascoltati i singoli strumenti, quanto dettagliata sarà la musica e se si trasformerà in un semplice miscuglio di suoni.
Tuttavia, anche con i migliori dettagli, apparecchiature diverse possono fornire esperienze di ascolto completamente diverse.
Dipende dall'abilità dell'attrezzatura localizzare le fonti sonore.
Nelle recensioni di attrezzature musicali questo parametro spesso diviso in due componenti: panorama stereo e profondità.
Panorama stereo
Nelle recensioni, questa impostazione viene solitamente descritta come ampia o stretta. Scopriamo di cosa si tratta.
Dal nome è chiaro che stiamo parlando della larghezza di qualcosa, ma cosa?
Immagina di essere seduto (in piedi) a un concerto della tua band o artista preferito. E gli strumenti sono disposti in un certo ordine sul palco di fronte a te. Alcuni sono più vicini al centro, altri più lontani.
Introdotto? Lascia che inizino a giocare.
Adesso chiudi gli occhi e cerca di distinguere dove si trova questo o quello strumento. Penso che tu possa farlo senza difficoltà.
Cosa succede se gli strumenti vengono messi davanti a te in fila, uno dopo l'altro?
Portiamo la situazione al limite dell'assurdo e avviciniamo gli strumenti. E... mettiamo il trombettista al pianoforte.
Pensi che ti piacerà questo suono? Sarai in grado di capire quale strumento è dove?
Le ultime due opzioni possono essere ascoltate molto spesso in apparecchiature di bassa qualità, al cui produttore non interessa il suono prodotto dal suo prodotto (come dimostra la pratica, il prezzo non è affatto un indicatore).
Cuffie, altoparlanti e sistemi musicali di alta qualità dovrebbero essere in grado di creare il panorama stereo corretto nella tua testa. Grazie a questo, ascoltando la musica attraverso una buona attrezzatura, puoi sentire dove si trova ogni strumento.
Tuttavia, anche con la capacità dell'apparecchiatura di creare un magnifico panorama stereo, tale suono sembrerà comunque innaturale, piatto perché nella vita percepiamo il suono non solo sul piano orizzontale. Pertanto, non meno importante è un parametro come la profondità del suono.
Profondità del suono
Torniamo al nostro concerto immaginario. Sposteremo il pianista e il violinista un po' più in profondità nel nostro palco, e metteremo il chitarrista e il sassofonista un po' più avanti. Il cantante prenderà il posto che gli spetta davanti a tutti gli strumenti.
L'hai sentito sul tuo apparecchio musicale?
Congratulazioni, il tuo dispositivo può creare un effetto sonoro spaziale attraverso la sintesi di un panorama di sorgenti sonore immaginarie. Per dirla semplicemente, la tua attrezzatura ha una buona localizzazione del suono.
Se non stiamo parlando di cuffie, questo problema viene risolto in modo abbastanza semplice: vengono utilizzati diversi emettitori, posizionati in giro, che consentono di separare le fonti sonore. Se stiamo parlando delle tue cuffie e puoi sentirlo al loro interno, congratulazioni a te una seconda volta, hai delle cuffie molto buone in questo parametro.
La tua attrezzatura ha un'ampia gamma dinamica, è perfettamente bilanciata e localizza con successo il suono, ma è pronta per farlo cambiamenti improvvisi suono e il rapido salire e scendere degli impulsi?
Com'è il suo attacco?
attacco
Dal nome, in teoria, è chiaro che si tratta di qualcosa di rapido e inevitabile, come l'impatto di una batteria Katyusha.
Ma sul serio, ecco cosa ci dice Wikipedia al riguardo: l'attacco sonoro è l'impulso iniziale della produzione del suono necessario per la formazione dei suoni quando si suona qualsiasi strumento musicale o quando si cantano parti vocali; alcune caratteristiche sfumate di vari metodi di produzione del suono, tratti esecutivi, articolazione e fraseggio.
Se provi a tradurlo in linguaggio chiaro, allora questo è il tasso di aumento dell'ampiezza del suono fino a raggiungere un dato valore. E per renderlo ancora più chiaro: se la tua attrezzatura ha un attacco scarso, allora composizioni brillanti con chitarre, batteria dal vivo e rapidi cambiamenti nel suono suoneranno noiose e noiose, il che significa addio al buon hard rock e ad altri simili...
Tra le altre cose, negli articoli puoi spesso trovare un termine come sibilanti.
Sibilanti
Letteralmente: suoni sibilanti. I suoni consonantici, quando pronunciati, un flusso d'aria passa rapidamente tra i denti.
Ricordi questo ragazzo del cartone animato Disney su Robin Hood?
Ci sono moltissime sibilanti nel suo discorso. E se anche la tua attrezzatura fischia e sibila, allora, ahimè, questo non è un suono molto buono.
Nota: a proposito, lo stesso Robin Hood di questo cartone animato assomiglia in modo sospetto alla volpe del cartone animato Disney recentemente pubblicato Zootropolis. Disney, ti stai ripetendo :)
Sabbia
Un altro parametro soggettivo che non può essere misurato. Ma puoi solo sentire.
Nella sua essenza, è vicino alle sibilanti, si esprime nel fatto che ad alti volumi, quando sovraccaricate, le alte frequenze iniziano a disintegrarsi in parti e appare l'effetto della sabbia che scorre, e talvolta il tintinnio delle alte frequenze. Il suono diventa in qualche modo ruvido e allo stesso tempo sciolto. Prima ciò accade, peggio è, e viceversa.
Provatelo a casa, da un'altezza di pochi centimetri versate lentamente una manciata di zucchero semolato sul coperchio di una padella di metallo. Hai sentito? Questo è.
Cerca un suono che non contenga sabbia.
intervallo di frequenze
Uno degli ultimi parametri diretti del suono che vorrei considerare è la gamma di frequenza.
Misurato in Hertz (Hz).
Heinrich Rudolf Hertz, il risultato principale è la conferma sperimentale della teoria elettromagnetica della luce di James Maxwell. Hertz dimostrò l'esistenza delle onde elettromagnetiche. Dal 1933, l'unità di misura della frequenza inclusa nel sistema metrico internazionale di unità (SI) prende il nome da Hertz.
Questo è il parametro che con il 99% delle probabilità troverai nella descrizione di quasi tutte le apparecchiature musicali. Perché l'ho lasciato per dopo?
Dovresti iniziare con il fatto che una persona sente suoni che si trovano in un certo intervallo di frequenza, vale a dire da 20 Hz a 20.000 Hz. Qualunque cosa al di sopra di questo valore è ultrasuoni. Tutto quello che c'è sotto è infrasuono. Sono inaccessibili all'udito umano, ma accessibili ai nostri fratelli minori. Questo ci è familiare dai corsi scolastici di fisica e biologia.
In effetti, la maggior parte delle persone ha un vero e proprio gamma udibile in modo molto più modesto, e nelle donne la gamma udibile è spostata verso l’alto rispetto a quella degli uomini, quindi gli uomini sono più bravi a distinguere le basse frequenze e le donne sono più brave a distinguere le frequenze alte.
Perché allora i produttori indicano sui loro prodotti una gamma che va oltre la nostra percezione? Forse è solo marketing?
Sì e no. Una persona non solo sente, ma sente e percepisce anche il suono.
Sei mai stato vicino a un grande altoparlante o subwoofer mentre suonavi? Ricorda i tuoi sentimenti. Il suono non si sente solo, ma viene percepito anche da tutto il corpo, ha pressione e forza. Pertanto, maggiore è la portata indicata sulla vostra attrezzatura, meglio è.
Tuttavia, non si dovrebbe attribuire troppa importanza a questo indicatore Grande importanza- Raramente vedi apparecchiature la cui gamma di frequenza è più ristretta dei limiti della percezione umana.
Tutte le caratteristiche di cui sopra si riferiscono direttamente alla qualità del suono riprodotto. Tuttavia, il risultato finale, e quindi il piacere di guardare/ascoltare, dipende anche dalla qualità del file sorgente e dalla sorgente sonora utilizzata.
Formati
Questa informazione è sulla bocca di tutti e la maggior parte già la sa, ma per ogni evenienza, te lo ricordiamo.
Esistono tre gruppi principali di formati di file audio:
- Formati audio non compressi come WAV, AIFF
- Formati audio compressi senza perdita di dati (APE, FLAC)
- formati audio compressi con perdita di dati (MP3, Ogg)
Ti consigliamo di leggere questo argomento in modo più dettagliato facendo riferimento a Wikipedia.
Notiamo personalmente che l'utilizzo dei formati APE e FLAC ha senso se si dispone di apparecchiature di livello professionale o semiprofessionale. In altri casi, le capacità del formato MP3, compresso da una sorgente di alta qualità con un bitrate di 256 kbps o più, sono generalmente sufficienti (più alto è il bitrate, minore è la perdita durante la compressione audio). Tuttavia, questa è piuttosto una questione di gusto, udito e preferenza individuale.
Fonte
Altrettanto importante è la qualità della sorgente sonora.
Dato che inizialmente parlavamo di musica su smartphone, diamo un'occhiata a questa opzione.
Non molto tempo fa, il suono era analogico. Ricordi bobine, cassette? Questo è il suono analogico.
E nelle tue cuffie senti il suono analogico che ha attraversato due fasi di conversione. Innanzitutto, è stato convertito da analogico a digitale, quindi riconvertito in analogico prima di essere inviato alle cuffie/altoparlante. E il risultato – la qualità del suono – dipenderà in definitiva dalla qualità di questa trasformazione.
In uno smartphone, il DAC (convertitore digitale-analogico) è responsabile di questo processo.
Migliore è il DAC, migliore sarà il suono che sentirai. E viceversa. Se il DAC nel dispositivo è mediocre, non importa quali siano i tuoi altoparlanti o le tue cuffie, oh alta qualità il suono può essere dimenticato.
Tutti gli smartphone possono essere suddivisi in due categorie principali:
- Smartphone con DAC dedicato
- Smartphone con DAC integrato
SU questo momento Un gran numero di produttori sono coinvolti nella produzione di DAC per smartphone. Puoi decidere cosa scegliere utilizzando la ricerca e leggendo la descrizione di un particolare dispositivo. Non dimenticare però che tra gli smartphone con DAC integrato e tra gli smartphone con DAC dedicato ci sono campioni con un suono molto buono e non così buono, a causa dell'ottimizzazione del sistema operativo, della versione del firmware e dell'applicazione attraverso la quale si ascoltare la musica gioca un ruolo importante. Inoltre, ci sono modifiche audio del software del kernel che possono migliorare la qualità del suono finale. E se ingegneri e programmatori in un'azienda fanno una cosa e la fanno con competenza, il risultato risulta degno di attenzione.
È importante sapere che in un confronto diretto tra due dispositivi, uno dei quali è dotato di un DAC integrato di alta qualità e l'altro di un buon DAC dedicato, il vincitore sarà invariabilmente quest'ultimo.
Conclusione
Il suono è un argomento inesauribile.
Spero che grazie a questo materiale, molte cose nelle recensioni e nei testi musicali siano diventate più chiare e più semplici per te, e la terminologia precedentemente sconosciuta ha acquisito ulteriore significato e significato, perché tutto è facile quando lo conosci.
Entrambe le parti del nostro programma educativo sul suono sono state scritte con il supporto di Meizu. Invece dei soliti elogi dei dispositivi, abbiamo deciso di realizzare per voi articoli utili e interessanti e di attirare l'attenzione sull'importanza della sorgente di riproduzione per ottenere un suono di alta qualità.
Perché è necessario per Meizu? L'altro giorno sono iniziati i preordini per la nuova ammiraglia musicale Meizu Pro 6 Plus, quindi è importante per l'azienda che l'utente medio conosca le sfumature del suono di alta qualità e il ruolo chiave della fonte di riproduzione. A proposito, se effettui un preordine a pagamento prima della fine dell'anno, riceverai in regalo un auricolare Meizu HD50 per il tuo smartphone.
Abbiamo preparato per te anche un quiz musicale con commenti dettagliati su ogni domanda, ti consigliamo di cimentarti:
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