Страница:Радиофронт 1937 г. №18.djvu/30

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


Здесь возникает еще одни вопрос: почему суб‘- • активное восприятие звуков различной интенсивности не дает ощущения изменения громкости в миллионы раз.

Явление это, подробно исследованное в свое время учеными Вебером и Фехнером, об'ясняется тем, что слуховой аппарат, так же как и все прочие органы чувств человека, уменьшает свою чувствительность по мере увеличения интенсивности раздражения. Количественно этот психофизиологический закон Вебера-Фехнера гласит, что ощущение пропорционально логарифму раздражения:

L = K ■ Igl.

где L—субъективно слышимая громкость,

/—сила звука,

К постоянный коэфициент.

Очевидно, что для того, чтобы суб'ективно громкость возросла в п раз, нужно действительную силу звука возвести в степень п.

Подсчитать суб'ективное изменение громкости по известному изменению силы звука можно по формуле:

т = 1 -f- 0,076 х,

где X-—действительное относительное изменение силы звука в децибеллах, а т — суб‘ективное изменение громкости.

Так например, для громадного диапазона в 60 db (т. е. в миллион раз), охватывающего громкости от тихого шопота до ударов барабана, суб‘- ективное возрастание силы звука представится лишь относительно скромной величиной:

Ш = 1 -)- 0,076 ■ 60 = = 46,6 раза. ,

Эта приспособленность слухового аппарата в жизни безусловно необходима, ибо без нее, при наличии чудовищного динамического диапазона в 120 — 140 db, т. е. в 101* раз, мы либо не воспринимали бы звуков слабой интенсивности, либо оглохли бы при громких.

Но в технике звукозаписи свойство это создает непреодолимые трудности. Считая динамический

Таблица 2

Мощность человеческого голоса

Шопот ^ .

. . . КГ®

W

Нормальный разговор . . .

. . „ 1СГ2

»

Крик (кратковременный) . .

... 1

•I

Максимальная мгновенная

мощность му-

аыкальиых инструментов

(прн игре фортиссимо)

Треугольник

W

Валторна

п

Кларнет

п

Флейта

. . 6 ю 2

Пнкколо

. . 8 10 2

»

»»

Фортепиано

. . 0,4

ю

и

п

! Бйрэбэн •««••••■•■

. . 12

»

Орган

. . 13

»»

Большой барабан

II

Оркестр из 75 чел

. .70

п

диапазон оркестра равным 70 db. мы должны были бы записать действительные звуки с Диапазоном изменения громкости в 10000 000 раз.

Ввиду того, что нижиий уровень записи, или, иначе говоря, минимальная ее громкость, лимитируется, как зто будет ниже показано, шумами, помехами н пр., и не может быть доведен до сколько угодно малой величины, величина верхнего уровня становится практически не существующей.

В самом деле, например скрипач может свести громкость какой-либо ноты до нуля. При записи же это невозможно, так как при воспроизведении будет слышен шум записи, которого нет при натуральном исполнении.

Рис. Z. Эквивалентная механическая схема устройства наружного уха

Очевидно, что раз мы не можем опуститься д„ низшего предела громкости натурального исполне. ния, то и сохранить полностью динамический диапазон невозможно, ибо высший предел громкости, т. е. мощность всего устройства, был бы практически неосуществим.

Следует заметить, что даже при наличии возможности создать громкость, соответствующую натуральному динамическому диапазону при повышенном на нижнем пределе уровне, она породила бы новые искажения, сущность которых изложена ниже.

Поэтому динамический диапазон записи приходится искусственно сужать. При этом мы не можем обеспечить такого же звучания, как первичный источник звука, и здесь также заключается одна из причин невозможности при современных технических методах получения идеальной записи.

НЕЛИНЕЙНЫЕ искажения

Следующей причиной, затрудняющей получение идеальной записи, является наличие во всех звеньях тракта звукозаписи нелинейных искажений. Искажения эти выражающиеся в конечном виде в том, что при воспроизведении звука появляются гармоники, отсутствующие в первичном звуке н получающиеся вследствие того, что отдельные элементы звеньев тракта—лампы, трансформаторы, рекордер, адаптер и пр.—обладают нелинейными характеристиками.

Принято считать, что коэфициент нелинейных искажений — клирфактор, представляющий собою отношение корня квадратного из суммы квадратов амгаштуд возникших гармоник к амплитуде основной, чисто синусоидальной частоты не должен превышать 5°/о- Получающихся при этом искажений ухо почти не замечает, но такое воспроизведение,

28