Тембром звука называется особая его окраска, позволяющая отличить данный звук от других звуков такой же высоты и громкости. Таким образом – тембр – субъективная качественная характеристика звука.

Работа добавлена: 2018-07-04






Билет 9

  1. Тембром звука называется особая его окраска, позволяющая отличить данный звук от других звуков такой же высоты и громкости. Таким образом – тембр – субъективная качественная характеристика звука.

Музыкальные звуки – это периодические колебания, спектр которых в силу периодичности является дискретным и содержит кроме основного тона (ил и первой гармоники) ряд обертонов(или высших гармоник), частоты, которые, отнесенные к частоте основного тона, составят натуральный числовой ряд.

Количество обертонов и соотношение их амплитуд – первый физический фактор, определяющие тембр звука.

В зависимости от состава обертонов тембр одного и того же музыкального инструмента может быть более красивым или менее красивым. Например, в звуках низкого регистра фортепиано или органа обертоны субъективно усиливаются из за увеличения с частотой чувствительности слуха. Поэтому звуки нижнего регистра звучат значительно красочнее, чем тоны среднего регистра, где такого усиления не происходит. Вместе с тем перегруженность обертонами создает ощущение определенной «тяжести» звучания. Чрезмерная обедненность состава обертонов в звуках высокого регистра приводит к «бесцветности» тембра.

Установлено, что обертоны, соответствующие гармоникам высокого порядка (свыше восьмой), не способствуют улучшению тембра. В то же время наличие в спектре музыкального тона групп спектральных составляющих, характеризующихся устойчивым (независимым от частоты воспроизводимого звука) положением максимума их огибающей, или так называемых формантных групп, сосредоточенных в высокочастотной части спектра, особенно в зоне максимальной чувствительности слуха, существенно украшает тембр, придавая ему яркость и звучность.

Другим физическим фактором, определяющим тембр, является длительность атаки (т.е. нарастание звука) и длительность его затухания. При этом основной тон и обертоны одного и того же звука могут иметь разные длительности атаки и затухания, что также придает определенную особенность тембру. Значение атаки и затухания в формировании тембра особенно наглядно ощущается при сопоставлении звучания органа и фортепиано. Звук фортепиано характеризуется короткой атакой и длительным затуханием, в то время как для органа характерно постепенное нарастание и почти мгновенное исчезновение звука. И хотя спектры звучания этих инструментов отличаются незначительно, тембры их совершенно несхожи. Любопытно, что при проигрывании записи фортепианной музыки в обратном направлении создается полная иллюзия звучания органа.

  1. Сущность метода магнитной записи с высокочастотным подмагничиванием /ВЧП/.

Наиболее употребительный способ линеаризации кривой намагничивания носителя магнитной записи. При аналоговой (прямой) магнитной записи важно, чтобы зависимость остаточной намагниченности носителя Мr от напряженности магнитного поля записываемого сигнала и, соответственно, от тока записи I была линейной в возможно более широком диапазоне значений I. Без применения специальных мер эта зависимость существенно нелинейна, что вызывает сильные нелинейные искажения в записанном сигнале.

Было найдено, что если в магнитную головку наряду с током записи подавать дополнительный ток с частотой в 4-6 раз выше наибольшей частоты тока записи и с амплитудой в 6-8 раз выше, чем наибольшая амплитуда тока записи, то вышеуказанная зависимость Мг (I) оказывается почти линейной до значений I = (0,3 - 0,4) Is, где Is - ток записи, соответствующий магнитному насыщению носителя. Этот дополнительный ток называется током ВЧП. На рис.1 показана осциллограмма суммарного тока в головке, состоящего из тока записи и тока ВЧП. Сигнал ВЧП не записывается на носитель, а служит для преодоления энергетических барьеров в магнитном носителе, обуславливающих нелинейность кривой намагничивания. Одновременно c линеаризацией кривой намагничивания под действием ВЧП резко возрастает чувствительность носителя.

Все основные электроакустические характеристики магнитного носителя зависят от величины ВЧП. Типичная зависимость чувствительности, магнитной ленты h и коэффициента нелинейных искажений записи К3 от тока ВЧП показана на рис. 2.

Рис. 2. Типичные зависимости чувствительности и коэффициента нелинейных искажений магнитной ленты от тока ВЧП Оптимальным током ВЧП обычно считают значение, соответствующее минимуму коэффициента нелинейных искажений. У современных носителей оно близко значению, соответствующему максимуму чувствительности. Как видно из рис. 2, применение ВЧП позволяет снизить коэффициент нелинейных искажений до величины менее 1%. В магнитофонах ток ВЧП поступает в головку записи от генератора стирания (см. также измерение электроакустических характеристик магнитных лент).

  1. Матричные стереофонические системы

Матричные стереофонические системы - принцип работы таких систем заключается в следующем (см. рис. 2): из множества сигналов, записанных на первичном конце, формируется на выходе микшерного пульта определенное количество каналов N2, которые кодируются по определенному закону с помощью специального кодера (ПКУ) в два канала, передаются по двум каналам и затем декодируются на приемном конце по определенному алгоритму с помощью декодера (ДКУ) в определенное количество каналов, например, в шесть (система 5. 1) или восемь (7. 1) и т.д. Ведущая роль в разработке таких систем принадлежит лаборатории Долби (США). В России также были разработаны звуковые системы такого типа: <Суперфон-35> и <АВС-стерео>. Среди наиболее используемых матричных стереофонических систем можно выделить следующие.

Система Dolby-Surround. В ней используется матричный кодер, который по определенному алгоритму кодирует аналоговый четырехканальный звук в два канала передачи. Кодированный программный материал полностью совместим с обычными стерео- и моносистемами звукопередачи и звуковоспроизведения.

1,2,3..N входы пульта звукорежиссера ПЗ, на которые поступают сигналыX(t) от микрофонов или соответсвующих выходов многоканального магнитофона, ПКУ панарамно-кодирующее устройство, являющееся основной частью ПЗ, АДУ – адаптивное декодирующее устройство, в его состав входят блок управления БУ и управляемая декодирующая матрица УДМ, Гр – громкоговорители системы воспроизведения СВ.

Основной целью адаптации является повышение качества звучания (по сравнению с обычной стереофонией), расширение зоны стереофонического эффекта с высоким уровнем предпочтительности и как следствие возможность примения в залах разного размера.

Суть адапатации заключается в оператином изменении коэффициентов передачи каналов воспроизведения в зависимости от текущего состояния сигналов стереопары Л и П. Состояние последних непрерывно анализируется в блоке управления БУ. Здесь с помощью специальных критериев оценки происходит разделение всей возможной совокупности состояний на области (группы) для каждой из которых реализует свой алгоритм декодирования сигналов стереопары. Алгоритм декодирования определяют сигналы управления, которые по результатам анализа формирует БУ.

Процедура кодирования исходного множества сигналов описывается выражением

При этом каждому состоянию сигналов стереопары в момент времениt1 соответствуют так же изменяющиеся во времени множества пар коэффициентов кодирования исходной совокупности первичных сигналов(а) и множ-во коэф-в декодирования (b) сигналов Л и П.

Первое множество образует матрицу панорамного кодирования А сигналов источников, второе матрицу пространственного декодированияB сигналов стереопары. Каждый первичный сигнал х(t) при воспроизведении на стороне приема формирует свой определенным образом расположенный в пространстве звуковой образ. Его место в пространстве определяют соответствующие элементы матрицыA иB, а так же выбранный вариант расположения громкоговорителей СВ в помещении прослушивания.

В звуковоспроизводящих системах ТВ и радиовещания, где проблема расширения зоны стереоэффекта не является столь острой как в кинематографии БУ может отсутствовать. При этом наилучшие условия для передачи пространственной информации обеспечиваются если декодирование сигналов Л и П осуществляется по правилу «трапеция»

ЛФ=Л, ЛТ=Л-0,714П

ПФ=П, ПТ=П-0714Л

4. Фотоэффект — это испускание электронов веществом под действием света (и, вообще говоря, любого электромагнитного излучения). В конденсированных веществах (твёрдых и жидких) выделяют внешний и внутренний фотоэффект.

Внешним фотоэффектом (фотоэлектронной эмиссией) называется испускание электронов веществом под действием электромагнитных излучений. Электроны, вылетающие из вещества при внешнем фотоэффекте, называются фотоэлектронами, а электрический ток, образуемый ими при упорядоченном движении во внешнем электрическом поле, называется фототоком.

Фотокатод — электрод вакуумного электронного прибора, непосредственно подвергающийся воздействию электромагнитных излучений.

Зависимость спектральной чувствительности от частоты или длины волны электромагнитного излучения называют спектральной характеристикой фотокатода.

Законы внешнего фотоэффекта:

-Закон Столетова: при неизменном спектральном составе электромагнитных излучений, падающих на фотокатод, фототок насыщения пропорционален энергетической освещенности катода (иначе: число фотоэлектронов, выбиваемых из катода за 1 с, прямо пропорционально интенсивности излучения)

Iф=E*ф, ф – световой поток, Е – чувствительность фотоэлектрического преобразователя.

-Максимальная начальная скорость фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а определяется только его частотой.

-Для каждого фотокатода существует красная граница фотоэффекта, то есть минимальная частота электромагнитного излучения ν0 при которой фотоэффект ещё возможен.

з-н Эйнштейна,Aout=e*Ψo , Ψo-потенциал выхода

-Безынерционность фотоэлектрической эмиссии. Фототок следует за изменением светового потока практически без запаздывания с частотой 100МГц

Видикон:

Видикон (от лат. англ. video — вижу и греч. англ. eikon — изображение) — телевизионный передающий электронно-лучевой прибор с накоплением заряда, действие которого основано на внутреннем фотоэффекте.

В цилиндрической трубке размещён электронный прожектор, создающий электронный пучок небольшого диаметра (15-30 мкм) при токе порядка долей или единиц мкА. Для фокусировки и отклонения электронного луча в видиконе используются электростатические или магнитные поля. Одним из важнейших узлов видикона является фотопроводящая мишень, которая содержит т. н. сигнальную пластину (прозрачную металлическую плёнку со стороны проецируемого изображения) и расположененный на ней со стороны электронно-оптической системы фотопроводящий слой. Вследствие непрерывного сканирования рабочей поверхности мишени электронным лучом фотопроводящий слой всегда заряжен. Элементарные участки мишени, равные по площади сечению луча, заряжаются лучом в моменты их коммутации. В остальное время — до следующего прихода луча в ходе развёртки (то есть практически в течение всего кадра) — данный участок мишени разряжается. Скорость разряда зависит от освещённости. Чем больше освещённость участка изображения, тем меньше сопротивление фотопроводника и тем быстрее происходит его разряд.

К моменту прихода луча потенциал мишени в различно освещённых участках неодинаков (на мишени образуется потенциальный рельеф), соответственно неодинаков и заряд этих участков. Заряд, «высаживаемый» на поверхность мишени в момент коммутации, в силу электростатического отталкивания выводит во внешнюю цепь такой же по величине заряд из сигнальной пластины. Заряд, теряемый мишенью в течение кадра, равен заряду, получаемому ею в момент коммутации. Т. о., в цепи сигнальной пластины протекает ток, значение которого однозначно связано с распределением освещённости по поверхности мишени.

Мишени видикона, отличающиеся большим разнообразием по конструкции (одни состоят из двух или трёх слоев, другие имеют мозаичную структуру или включают гладкие и пористые прослойки), делятся на фоторезистивные и фотодиодные. В фоторезистивных мишенях процесс разряда определяется объёмными свойствами фотопроводящего слоя; фотоэффект в них характеризуется значительной инерционностью. Типичный материал фоторезистивных мишеней — трёхсернистая сурьма; используются также аморфный Se и некоторыерые другие. В фотодиодных мишенях разряд определяется свойствами р-n-перехода, которрые обеспечивают полное разделение световых носителей и в связи с этим безынерционность, линейность световой характеристики, предельно высокую чувствительность прибора. В качестве материала таких мишеней обычно служат PbO, Si, CdSe и др.

В зависимости от типа используемой мишени видиконы делятся на кремниконы, плюмбиконы, кадмиконы, сатиконы, нью-виконы, халниконы, эндиконы и др.

Видиконы создают сигнал изображения при минимальной освещённости мишени от десятых долей до десятков лк, обеспечивая разрешающую способность от 400 до 10 000 линий. Чувствительность передающих телевизионных камер на видиконе ограничена шумами усилителя и растёт при их уменьшении. Если потери из-за такого ограничения велики (например, при сверхвысоком разрешении), то используются видиконы, в которых отражённый от мишени луч усиливается вторично-электронным умножителем.

Для цветного телевидения созданы видиконы, генерирующие два или три видеосигнала.

Видикон отличается простотой конструкции, небольшими размерами и массой и является высоконадежной и дешевой передающей трубкой. Трубки типа видикон содержат два основных узла: фотомишень и электронный прожектор, создающий коммутирующий пучок. Фотомишень 1 состоит из фотослоя и сигнальной пластины – тонкий слой золота,нанесенный на внутреннюю поверхность планшайбы. Прозрачность сигнальной пластины превышает 90%. Выводом сигнальной пластины служит металлическое кольцо, ввареное между планшайбой и колбой трубки. На сигнальную пластину на нанесен фотослой.Материал из которого изготовлена мишень а также его толщина определяет чувствительность, спектральную характеристику и инерционность видкона. Электронно оптическая система видиконасодержит электронный прожектор и мелкоструктурную сетку 6, помещенную перед фотомишенью. Прожектор состоит из оксидного подогревного катода 2, управляющего электрода 3, первого 4 и второго 5 анодоа. Потенциал выравнивающей сетки 6 в 1,5-2 раза превышает напряжение второго анода, что обеспечивает подход электронов ко всей поверхности мишени под прямым углом. Это обеспечивает равномерную фокусировку луча и одинаковый исходный потенциал на всей поверхности мишени. Фокусировка, отклонение и коррекция траектории луча осуществляется внешней магнитной системой, состоящей из длинной фокусирующей ФК, отклоняющих ОК и корректирующих КК катушек.




Возможно эти работы будут Вам интересны.

1. ТЕМБРОМ ЗВУКА НАЗЫВАЕТСЯ ОСОБАЯ ЕГО ОКРАСКА, ПОЗВОЛЯЮЩАЯ ОТЛИЧИТЬ ДАННЫЙ ЗВУК ОТ ДРУГИХ ЗВУКОВ ТАКОЙ ЖЕ ВЫСОТЫ И ГРОМКОСТИ. ТАКИМ ОБРАЗОМ – ТЕМБР – СУБЪЕКТИВНАЯ КАЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗВУКА

2. . Громкости звука и его физические корреляты.

3. Акустическая мощность источника звука, интенсивность звука (определение понятий). Взаимосвязь акустической мощности источника с осевой интенсивностью на заданном расстоянии. Понятие коэффициента осевой концентрации.

4. Воспроизведение звука в системе персонального компьютера

5. Летний лагерь. Для одних это радость общения с друзьями, познание окружающего мира, для других – горечь непонимания, непризнания, безрадостный месяц, такой короткий миг и в то же время, такой длинный период в жизни ребёнка.

6. Реверберация это процесс постепенного уменьшения интенсивности звука при его мно.

7. а таким образом улитка по всей длине делится на три параллельных канала.

8. А М О предполаг использование такой системы методов которая направлена главным образом не на изложение пр.

9. Дирекционным углом линии на плоскости называется угол между изображениями на ней осевого меридиана и направления на данный предмет. Дирекционные углы обозначаются буквой

10. Таким образом заполняются столбцы 3, 4 и 5 таблицы 2.6. В столбце 6 записываются ординаты линии влияния М2, подсчитанные по формуле (2.41). На рис. 2.25, д приведена линия влияния М2.