Автозвук: от новичка до профессионала
Вам кажется, что штатный звук лишен глубины, звуковая сцена узкая, а вокал не насыщен?
Даже если вы уже улучшали акустику, все равно не хватает яркости высоких и мощности низких частот?
Вам кажется, что слушать музыку через штатную акустику хуже, чем радио?
Если вы ответили "да" хотя бы на один вопрос, возможно, вам нужно улучшить акустику в автомобиле. Если вы не знаете, как это сделать, подписывайтесь на нас. Каждый понедельник, среду и пятницу Very City Auto будет публиковать уроки — "Автозвук: от новичка до профессионала". Каждый урок займет всего несколько минут чтения, и вы легко научитесь модернизировать автомобильный звук!
I. Акустика делится на три части
(А) Звук
Звук — это колебания молекул воздуха. Вибрация объекта ("источника звука") вызывает соответствующие колебания молекул воздуха, которые, достигая уха, вызывают вибрацию барабанной перепонки. Совместное действие среднего, внутреннего уха и других слуховых органов позволяет нам слышать. Не все колебания воздуха образуют звук; они имеют определенную закономерность, описываемую как "волна". Кратко о "звуковой волне":
(Б) Звуковая волна
Бросьте камень в спокойную воду — образуются расходящиеся круги. Это наглядный пример "волны". Звуковая волна, создаваемая колебаниями молекул воздуха, сложнее: это расходящаяся от источника объемная продольная волна сжатия/разрежения. Молекулы воздуха не перемещаются от источника к уху, а колеблются на месте, заставляя колебаться соседние молекулы. Так звук быстро распространяется от источника. Скорость звука в воздухе — 331 м/с.
Простая аналогия: движение колосьев в поле похоже на звуковую волну. Направление колебания частиц совпадает с направлением движения волны. Волне нужна среда для распространения; движение колосьев прекращается у края поля. Среда для звуковой волны — молекулы воздуха, поэтому в вакууме звук не распространяется.
(В) Частота звука
Количество колебаний звуковой волны в секунду называется частотой.
Звуковые волны: 20 Гц ~ 20 кГц;
Ультразвук: > 20 кГц;
Инфразвук: < 20 Гц.
Ультразвук и инфразвук человеческое ухо не слышит. Сейсмические волны и цунами — инфразвук. Уши некоторых животных чувствительнее человеческих; например, летучие мыши "слышат" ультразвук.
В мире редко встречаются "чистые" тоны одной частоты; большинство звуков — сложные. Звук музыкального инструмента — периодический сложный звук, речь — непериодический сложный звук.
Представление о частотах звука:
Бум большого барабана — низкая частота, около десятков Гц;
Диапазон человеческой речи: 200 Гц — 4000 Гц;
Звук гонга, колокольчика: около 2000 Гц — 3000 Гц;
В человеческой речи женский голос выше мужского; детский голос выше взрослого; звук "а" — низкая частота, "и" — выше, "ш-ш", "с-с" — самые высокие частоты. Это полезно знать при настройке звука.
II. Основные свойства звука
(А) Характеристики распространения звуковых волн
При распространении звуковые волны отражаются, преломляются, дифрагируют и интерферируют:
(1) Отражение и преломление: при переходе звуковой волны из одной среды в другую на границе раздела происходит отражение. При встрече с препятствием часть волны проникает в него и преломляется.
(2) Дифракция: при встрече со стеной или другим препятствием часть звуковой волны огибает его край и продолжает распространяться.
(3) Интерференция: интерференция возникает, когда звуковые волны одинаковой частоты накладываются друг на друга, усиливая звук в одних местах и ослабляя в других.
Помимо этих трех основных свойств, при распространении звуковые волны также демонстрируют поглощение, проникновение, резонанс, затухание и др.
(Б) Три характеристики звука
Звук характеризуется тремя основными параметрами: громкостью, высотой тона и тембром.
(a) Громкость (Loudness) — субъективное восприятие силы звука человеком. Зависит в основном от амплитуды звуковой волны.
(b) Высота тона (Pitch) — субъективное восприятие человеком высоты звука. Зависит в основном от частоты звуковой волны.
(c) Тембр (Timbre) — субъективное восприятие человеком окраски звука. Зависит в основном от спектрального состава звука.
Три характеристики звука
Диапазон интенсивности и частоты слышимого звука
III. Основные характеристики слуха человека
(А) Слуховой диапазон человека
Слышимый звук, порог слышимости и болевой порог определяют слуховой диапазон человека.
(1) Слышимый звук: звук, который может слышать нормальный человек. Частотный диапазон: 20 Гц ~ 20 кГц (звуковой диапазон).
(2) Порог слышимости: слышимый звук должен достичь определенной интенсивности. Диапазон интенсивности для нормального слуха: 0 ~ 140 дБ. Минимальный уровень звукового давления, при котором звук становится слышимым, называется слуховым порогом. Он зависит от частоты. В хороших акустических условиях молодые люди с нормальным слухом имеют порог слышимости, близкий к 0 дБ (соответствует звуковому давлению 0.00012 Па) в диапазоне 800–5000 Гц.
(3) Болевой порог: уровень звукового давления, вызывающий боль в ушах. Мало зависит от частоты. Обычно при 120 дБ возникает дискомфорт; > 140 дБ — боль; > 150 дБ — возможна острая травма.
(Б) Кривые равной громкости
Кривые равной громкости отражают восприятие громкости чистых тонов разной частоты.
(1) Человеческое ухо наиболее чувствительно к звукам в диапазоне 3–4 кГц. Чувствительность к низким и высоким частотам снижается.
(2) Чем выше уровень звукового давления, тем более плоскими становятся кривые равной громкости. При разном уровне звукового давления кривые сильно отличаются, особенно на низких частотах. Поэтому при воспроизведении, особенно на малой громкости, необходима коррекция громкости (компенсация по кривым равной громкости).
(В) Пороговая характеристика слуха
Пороговая характеристика слуха — это разная чувствительность уха к звукам разной частоты. Обычно нормальный слуховой диапазон по интенсивности — 0–140 дБ. Порог слышимости в диапазоне 800 Гц – 5 кГц близок к 0 дБ, а чувствительность к сигналам ниже 100 Гц или выше 18 кГц значительно снижается.
(Г) Маскировка звука
Маскировка звука — явление, при котором более громкий звук подавляет более тихий, делая его неслышимым. Бывает частотная и временна́я маскировка.
(1) Частотная маскировка: громкий сигнал на одной частоте маскирует более слабый сигнал на близкой частоте.
(2) Временна́я маскировка: громкий звук маскирует более тихие звуки, возникающие непосредственно до или после него.
Даже если вы уже улучшали акустику, все равно не хватает яркости высоких и мощности низких частот?
Вам кажется, что слушать музыку через штатную акустику хуже, чем радио?
Если вы ответили "да" хотя бы на один вопрос, возможно, вам нужно улучшить акустику в автомобиле. Если вы не знаете, как это сделать, подписывайтесь на нас. Каждый понедельник, среду и пятницу Very City Auto будет публиковать уроки — "Автозвук: от новичка до профессионала". Каждый урок займет всего несколько минут чтения, и вы легко научитесь модернизировать автомобильный звук!
I. Акустика делится на три части
(А) Звук
Звук — это колебания молекул воздуха. Вибрация объекта ("источника звука") вызывает соответствующие колебания молекул воздуха, которые, достигая уха, вызывают вибрацию барабанной перепонки. Совместное действие среднего, внутреннего уха и других слуховых органов позволяет нам слышать. Не все колебания воздуха образуют звук; они имеют определенную закономерность, описываемую как "волна". Кратко о "звуковой волне":
(Б) Звуковая волна
Бросьте камень в спокойную воду — образуются расходящиеся круги. Это наглядный пример "волны". Звуковая волна, создаваемая колебаниями молекул воздуха, сложнее: это расходящаяся от источника объемная продольная волна сжатия/разрежения. Молекулы воздуха не перемещаются от источника к уху, а колеблются на месте, заставляя колебаться соседние молекулы. Так звук быстро распространяется от источника. Скорость звука в воздухе — 331 м/с.
Простая аналогия: движение колосьев в поле похоже на звуковую волну. Направление колебания частиц совпадает с направлением движения волны. Волне нужна среда для распространения; движение колосьев прекращается у края поля. Среда для звуковой волны — молекулы воздуха, поэтому в вакууме звук не распространяется.
(В) Частота звука
Количество колебаний звуковой волны в секунду называется частотой.
Звуковые волны: 20 Гц ~ 20 кГц;
Ультразвук: > 20 кГц;
Инфразвук: < 20 Гц.
Ультразвук и инфразвук человеческое ухо не слышит. Сейсмические волны и цунами — инфразвук. Уши некоторых животных чувствительнее человеческих; например, летучие мыши "слышат" ультразвук.
В мире редко встречаются "чистые" тоны одной частоты; большинство звуков — сложные. Звук музыкального инструмента — периодический сложный звук, речь — непериодический сложный звук.
Представление о частотах звука:
Бум большого барабана — низкая частота, около десятков Гц;
Диапазон человеческой речи: 200 Гц — 4000 Гц;
Звук гонга, колокольчика: около 2000 Гц — 3000 Гц;
В человеческой речи женский голос выше мужского; детский голос выше взрослого; звук "а" — низкая частота, "и" — выше, "ш-ш", "с-с" — самые высокие частоты. Это полезно знать при настройке звука.
II. Основные свойства звука
(А) Характеристики распространения звуковых волн
При распространении звуковые волны отражаются, преломляются, дифрагируют и интерферируют:
(1) Отражение и преломление: при переходе звуковой волны из одной среды в другую на границе раздела происходит отражение. При встрече с препятствием часть волны проникает в него и преломляется.
(2) Дифракция: при встрече со стеной или другим препятствием часть звуковой волны огибает его край и продолжает распространяться.
(3) Интерференция: интерференция возникает, когда звуковые волны одинаковой частоты накладываются друг на друга, усиливая звук в одних местах и ослабляя в других.
Помимо этих трех основных свойств, при распространении звуковые волны также демонстрируют поглощение, проникновение, резонанс, затухание и др.
(Б) Три характеристики звука
Звук характеризуется тремя основными параметрами: громкостью, высотой тона и тембром.
(a) Громкость (Loudness) — субъективное восприятие силы звука человеком. Зависит в основном от амплитуды звуковой волны.
(b) Высота тона (Pitch) — субъективное восприятие человеком высоты звука. Зависит в основном от частоты звуковой волны.
(c) Тембр (Timbre) — субъективное восприятие человеком окраски звука. Зависит в основном от спектрального состава звука.
Три характеристики звука
Диапазон интенсивности и частоты слышимого звука
III. Основные характеристики слуха человека
(А) Слуховой диапазон человека
Слышимый звук, порог слышимости и болевой порог определяют слуховой диапазон человека.
(1) Слышимый звук: звук, который может слышать нормальный человек. Частотный диапазон: 20 Гц ~ 20 кГц (звуковой диапазон).
(2) Порог слышимости: слышимый звук должен достичь определенной интенсивности. Диапазон интенсивности для нормального слуха: 0 ~ 140 дБ. Минимальный уровень звукового давления, при котором звук становится слышимым, называется слуховым порогом. Он зависит от частоты. В хороших акустических условиях молодые люди с нормальным слухом имеют порог слышимости, близкий к 0 дБ (соответствует звуковому давлению 0.00012 Па) в диапазоне 800–5000 Гц.
(3) Болевой порог: уровень звукового давления, вызывающий боль в ушах. Мало зависит от частоты. Обычно при 120 дБ возникает дискомфорт; > 140 дБ — боль; > 150 дБ — возможна острая травма.
(Б) Кривые равной громкости
Кривые равной громкости отражают восприятие громкости чистых тонов разной частоты.
(1) Человеческое ухо наиболее чувствительно к звукам в диапазоне 3–4 кГц. Чувствительность к низким и высоким частотам снижается.
(2) Чем выше уровень звукового давления, тем более плоскими становятся кривые равной громкости. При разном уровне звукового давления кривые сильно отличаются, особенно на низких частотах. Поэтому при воспроизведении, особенно на малой громкости, необходима коррекция громкости (компенсация по кривым равной громкости).
(В) Пороговая характеристика слуха
Пороговая характеристика слуха — это разная чувствительность уха к звукам разной частоты. Обычно нормальный слуховой диапазон по интенсивности — 0–140 дБ. Порог слышимости в диапазоне 800 Гц – 5 кГц близок к 0 дБ, а чувствительность к сигналам ниже 100 Гц или выше 18 кГц значительно снижается.
(Г) Маскировка звука
Маскировка звука — явление, при котором более громкий звук подавляет более тихий, делая его неслышимым. Бывает частотная и временна́я маскировка.
(1) Частотная маскировка: громкий сигнал на одной частоте маскирует более слабый сигнал на близкой частоте.
(2) Временна́я маскировка: громкий звук маскирует более тихие звуки, возникающие непосредственно до или после него.