Взлом кода: демистификация измерения звука динамиков

Как измеряется звук из динамиков?

Измерение звука является важнейшим аспектом при оценке качества работы динамиков. Независимо от того, используете ли вы колонки для развлечения, профессиональных целей или просто для личного использования, понимание того, как измеряется звук, может помочь вам принять обоснованные решения о качестве и возможностях различных акустических систем.

Что такое звуковые волны?

Чтобы по-настоящему понять измерение звука, жизненно важно иметь базовое представление о звуковых волнах. Звук генерируется вибрациями, которые распространяются через такую ​​среду, как воздух или вода. Эти вибрации, известные как звуковые волны, распространяются во всех направлениях от источника и могут быть уловлены нашими ушами.

Звуковые волны состоят из двух основных характеристик: частоты и амплитуды. Частота обозначает количество полных циклов, которые звуковая волна совершает за одну секунду, и измеряется в герцах (Гц). Амплитуда, с другой стороны, представляет собой максимальное смещение звуковой волны от ее положения покоя и определяет ее громкость.

Шкала децибел

Шкала децибел (дБ) широко используется для точного измерения уровней звука. Эта логарифмическая шкала измеряет интенсивность звука относительно эталонного уровня. В данном случае эталонным уровнем является самый тихий звук, который может уловить среднестатистическое человеческое ухо, известный как порог слышимости.

Шкала децибел позволяет более точно и управляемо представить широкий диапазон интенсивности звука, с которым мы сталкиваемся в повседневной жизни. Важно отметить, что шкала децибел является логарифмической, а это означает, что каждые 10 дБ увеличения представляют собой десятикратное увеличение интенсивности звука.

SPL: Уровень звукового давления

Уровень звукового давления (SPL) — широко используемый показатель при измерении звука. Он количественно определяет изменения давления, вызванные звуковыми волнами, и выражается в дБ. S PL прямо пропорционален амплитуде звуковой волны и предоставляет информацию о том, насколько громок тот или иной звук.

Для точного измерения уровня звукового давления используются специализированные устройства, известные как шумомеры. Эти устройства состоят из микрофона, предусилителя и блока дисплея, способного отображать уровни звукового давления в режиме реального времени. Измерители уровня звука могут измерять уровень звукового давления в различных диапазонах частот, чтобы обеспечить полное понимание характеристик звука.

Частотная характеристика

Помимо уровня звука, при измерении звука важным фактором является частотная характеристика динамиков. Частотная характеристика показывает, насколько точно динамик воспроизводит звук на разных частотах. Обычно он представляется в виде графика или таблицы, показывающей диапазон частот, которые может воспроизводить динамик, и любые значительные отклонения от идеального отклика.

Для измерения АЧХ динамиков калиброванный микрофон размещается на определенном расстоянии от динамика и затем подключается к устройству, которое анализирует и строит график АЧХ. Этот график помогает пользователям определить сильные и слабые стороны акустической системы на различных частотах.

Уровни искажений и гармоник

Искажения – еще один важный фактор, который следует учитывать при измерении звука из динамиков. Это относится к любому нежелательному изменению или отклонению от исходной формы звукового сигнала. Искажения могут возникать из-за нескольких факторов, в том числе из-за конструкции и качества динамиков, усилителей или источников звука.

Гармонические искажения — распространенный тип искажений. Это происходит, когда динамик вводит дополнительные частоты, которых нет в исходном аудиосигнале. Гармонические искажения обычно измеряются в процентах и ​​должны быть как можно меньшими для высококачественного воспроизведения звука.

Направленность и диаграммы направленности

Помимо понимания уровней звука и частотных характеристик, важно понимать, как динамики рассеивают звук в разных направлениях. Направленность и диаграмма направленности определяют способ распространения звуковых волн и покрытие, обеспечиваемое акустической системой.

На направленность влияют такие факторы, как конструкция, форма динамика, а также наличие рупоров или специализированных волноводов. С другой стороны, полярные диаграммы отражают конкретные характеристики направленности говорящего. Общие диаграммы направленности включают всенаправленную, кардиоиду и восьмерку.

Заключение

В заключение, измерение звука из динамиков включает в себя различные аспекты, такие как уровень звукового давления, частотная характеристика, уровни искажений и характеристики направленности. Понимание этих измерений помогает пользователям точно оценить производительность и возможности различных акустических систем.

Принимая во внимание такие факторы, как звуковое давление, частотная характеристика и искажения, вы можете принимать обоснованные решения при выборе динамиков для ваших конкретных требований. Не забудьте учитывать направленность и диаграмму направленности, чтобы обеспечить оптимальное звуковое покрытие для вашей целевой аудитории или среды прослушивания.

Часто задаваемые вопросы (часто задаваемые вопросы)

1. Как измерить уровень звукового давления динамиков без специального оборудования?

К сожалению, для точного измерения уровня звукового давления требуется специальное оборудование, такое как шумомер. Эти устройства предназначены для обеспечения точных измерений и обеспечения единообразия. Попытка измерить уровни звука без надлежащего оборудования может привести к неточным результатам.

2. Какова идеальная частотная характеристика динамиков?

Идеальная частотная характеристика зависит от предполагаемого использования и личных предпочтений. Однако, вообще говоря, плоская АЧХ с минимальными отклонениями обеспечивает более точное и сбалансированное представление аудиосигнала. Обычно это приводит к улучшению качества и точности звука.

3. Можно ли полностью устранить искажения в динамиках?

Хотя полностью устранить искажения практически невозможно, достижения в области технологий и лучшие методы проектирования позволили значительно снизить искажения в современных акустических системах. Высококачественные динамики и компоненты, а также правильная настройка и калибровка помогут минимизировать искажения и обеспечить более чистое воспроизведение звука.

4. Как направленность динамика и диаграмма направленности влияют на проецирование звука?

Направленность динамика и диаграмма направленности влияют на то, как звуковые волны распространяются в данной среде. Различные характеристики направленности и диаграммы направленности определяют зону покрытия и проекцию звука. Понимание этих факторов имеет решающее значение при выборе расположения динамиков для достижения оптимального качества звука и охвата целевой аудитории.

5. Можно ли использовать измерения звука для сравнения различных марок и моделей динамиков?

Да, измерения звука могут оказаться неоценимыми при сравнении динамиков разных марок и моделей. Анализируя такие показатели, как уровень звукового давления, частотная характеристика и уровни искажений, вы можете объективно оценить и сравнить характеристики и возможности различных динамиков, помогая в процессе принятия решений.