Страница 11 из 11
Рис. 1.10. Амплитудная огибающая
В более совершенных синтезаторах сигнал имеет шесть фаз, включая дополнительно фазы задержки (Delay) и удержания (Hold) (рис. 1.11) [19, 20].
Ухо человека слышит сигналы в диапазоне частот от 17-20 Гц до 20 КГц, причем, логарифмически. Поэтому сила звука обычно измеряется в логарифмах отношения сравниваемых амплитуд, например, в децибелах (дБ) [5]:
Рис. 1.11. Шесть фаз звукового сигнала
Другими характеристиками звукового сигнала являются: звуковое (акустическое) давление, интенсивность (сила) звука, уровень громкости, естественный динамический диапазон (разность между минимальным и максимальным уровнем громкости сигнала), разделение каналов стереозвука, отношение сигнал/шум, вид амплитудно-частотной характеристики и т.п.
Например, для симфонического оркестра динамический диапазон равен
1 дБ – уровень сигнала, интенсивность которого равна условному нулевому уровню. Для сравнения приведем примеры интенсивности:
1) обстановка за городом ночью – 20 дБ;
2) фоновый шум в тихой комнате – 30 дБ;
3) обычный тихий разговор – 50 дБ;
4) шум небольшого офиса – 60 дБ;
5) шум внутри трамвая – 70 дБ;
6) шум клепальной машины, крик с близкого расстояния – 100 дБ;
7) шум реактивного двигателя, рок-концерт –120 дБ;
8) болевой порог – около 130 дБ;
9) выстрел из орудия с близкого расстояния –140 дБ [3-5].
Звуковой сигнал в цифровой форме (цифровой звук) представляет собой последовательность двоичных чисел, выражающих величину его амплитуды, измеренную через определенные промежутки времени.
Процесс преобразования аналогового сигнала в цифровой происходит так. Непрерывный аналоговый сигнал делится на равные отрезки (тактовые интервалы) с помощью очень стабильного источника тактовой частоты. Значения амплитуды в начале каждого интервала (отсчеты) запоминаются и сохраняются до начала следующего с помощью специального устройства выборки и хранения. Эта операция называется дискретизацией, а частота следования отсчетов (число осуществляемых замеров амплитуды в 1 с) – частотой дискретизации. Но значения амплитуды сигнала невозможно записать с бесконечной точностью, поэтому их округляют, выражая ближайшим по значению двоичным числом [14-15]. Данная операция называется квантованием. Точность квантования увеличивается с ростом числа разрядов двоичного представления отсчетов или частоты дискретизации. Она определяет отношение сигнал/шум и динамический диапазон сигнала (хотя это взаимно-обратные величины, но любой реальный тракт имеет и свой уровень шумов и помех).
К снижению уровня шумов в рабочей полосе частот 0 ÷ Fмакс приводит не только увеличение разрядности отсчета, но и повышение частоты дискретизации относительно 2 Fмакс, поскольку шумы квантования распределяются по всей полосе вплоть до частоты дискретизации, а звуковая информация занимает только нижнюю часть этой полосы.
Итак, более или менее точная передача сигнала связана не с лучшей или худшей его слышимостью, а с большей или меньшей зашумленностью и искаженностью оригинального сигнала. Принято считать, что качество звучания определяется, в основном, наличием и «поведением» высоких частот (в полосе от 5 КГц и выше), тогда как частоты в полосе от 0 до 3-5 КГц определяют ясность звучания. Например, человеческую речь и музыку невозможно разобрать без наличия в ней нижней полосы частот, тогда как верхние частоты придают звучанию окрас четкости и качества [14-15].
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «ЛитРес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.