Аудиосигнал

С электрической точки зрения звуковой сигнал (также известный как звуковой сигнал ) представляет собой пульсирующий постоянный ток в диапазоне человеческого слуха (от 16 до 20 000 Гц ) с максимальным напряжением около 1 вольт . Опорный уровень определяется как 0,775 вольт с 0 дБ . Звуковой сигнал - это электрический сигнал, который передает акустическую информацию по двухпроводной линии электропередачи. Стереофония - для наушников нужно всего три контакта на штекере, так как землю для левого и правого наушников можно использовать вместе. Обработка аудиосигналов и преобразование между звуковыми и аудиосигналами (сигнал микрофона ) являются предметом звуковой инженерии и обработки сигналов . Поскольку многие преобразователи частоты (динамический микрофон , звуковая головка , звукосниматель ) имеют только очень низкую амплитуду напряжения , уровень этого напряжения повышается в последующих электрических усилителях до такой степени, что его можно обрабатывать с небольшим шумом . Поскольку в усилителях традиционно использовались лампы и транзисторы, необходимо убедиться, что перед усилителями отсутствует физическое переменное напряжение (как, например, в случае звукоснимателей электрогитары), поскольку это (разрушает) электроника будет; вставленный RC-элемент может просто избежать этой проблемы. Схема усилителя с операционным усилителем будет работать, потому что она может выдерживать положительные и отрицательные напряжения. Во многих устройствах развлекательной электроники обозначение аудиосигнала также используется, чтобы отличить его от видеосигнала , что в основном означает, что сигналы последовательности изображений являются одноканальными для черно-белых устройств и трехканальными для цветных устройств и разделены. для цветов красный / зеленый / синий. То, что было сказано до сих пор, в основном относится только к аналоговому сигналу в аналоговой звуковой технологии. Цифровая технология использует другие системы кодирования.

Частотный диапазон

Диапазон частот звуковых сигналов часто на основе человеческих слухового диапазона и , следовательно , проходит от примерно 20 Гц до 20 кГц ( низкая частота ). Чтобы исключить звуковые влияния на сигнал, близкий к двум предельным частотам, устройства и носители информации (например, Super Audio Compact Disc , DVD-Audio ) используются для особо высоких требований в Hi-Fi и студийных технологиях, а также в общих приложениях ( например записи животных, ультразвук) ) используется с гораздо более широким частотным диапазоном.

Примеры частотного диапазона

• Сигналы с музыкальных кассет : обычно от 50 Гц до 12 кГц
• Сигналы с профессиональных лент : от 15 Гц до 18 кГц
• Теоретическая полоса пропускания цифрового аудио компакт-диска (CDDA): от 0 Гц до 22,05 кГц
• Теоретическая полоса пропускания SACD: от 0 Гц до 48 кГц
• Сигнал от простых сценических микрофонов : от 35 Гц до 15 кГц
• Сигнал от хороших студийных конденсаторных микрофонов : от 5 Гц до 22 кГц
• Диапазон использования студийных измерительных микрофонов от 3 Гц до 45 кГц
• Полоса пропускания хороших усилителей Hi-Fi: 10 Гц - 30 кГц
• Полоса пропускания хороших студийных усилителей: 5 Гц - 40 кГц
• Полоса пропускания ультразвуковых микрофонов : обычно от 1 кГц до 150 кГц

В случае цифровых аудиосигналов аудиосигналы передаются и обрабатываются как числовые значения, причем частота дискретизации определяет, сколько таких числовых значений записывается и обрабатывается в секунду. В зависимости от аудиоформата и количества каналов цифровые аудиосигналы имеют, например, Т. с полосой пропускания до 10 МГц.

Сила сигнала

Сила звукового сигнала обычно называется его уровнем . В случае аналоговых звуковых сигналов, уровень сигнала соответствует непосредственно к амплитуде от электрического напряжения , которое , в свою очередь , пропорционален звукового давления или скорости звука .

В случае цифровых аудиосигналов уровень технического сигнала не зависит от громкости и определяется устройством передачи данных.

Типы гудков

В соответствии с психоакустикой , тон речи и музык в большинстве случаев сложных тона, то есть звуковые сигналы , которые могут быть описаны в виде суммы с конечным числом синусоидальных партиалов . Можно выделить три основных различия.

• Гармоничные сложные тона
• Примерно гармоничные сложные тона
• Слегка гармоничные сложные тона

Гармоничные сложные тона

Различение чисто гармонических и сложных гармонических тонов практически невозможно или возможно только с определенной вероятностью на основе физических критериев. В общем, гармонически сложные тона определяются как периодические тона , основной тон которых соответствует в основном воспринимаемой высоте тона. Второй критерий можно проверить , сравнив высоту слуха с синусоидальными тонами . Эти сложные тона включают почти все физически генерируемые тона, голоса и речь.

Примерно гармоничные сложные тона

Тоны с приблизительно гармонически сложными тонами называются теми, чьи высокочастотные компоненты не имеют точного целочисленного отношения к основной частоте и уже имеют значительную долю негармоничности .

Слегка гармоничные сложные тона

Низкие гармонические сложные тона - это тональные сигналы, частичные тоновые частоты которых значительно отличаются от гармонического образца. Сюда входят все звуки, которые производятся при ударе колокольчиков, стержней, трубок или мембраноподобных тел. Обычными музыкальными инструментами этого типа являются глокеншпиль , ксилофон , маримбафон , литавра и барабаны . Частоты собственных колебаний колокольчиков, тарелок, стержней или мембран изначально не находятся в гармоничном соотношении друг с другом и должны быть сначала приведены в приблизительно гармоничное соотношение посредством целенаправленной обработки и формовки.

Индивидуальные доказательства

1. ↑ Эрнст Терхард: Акустическая коммуникация. Основы с аудио примерами . 1998, ISBN 3-540-63408-8 ( ограниченная предварительная версия в Поиске книг Google).