C 3SUNETE.

SEMNALELE ELECTRICE AUDIO

TAV TAV TAV TAV TAV TAV

Cuprins:1. Sunetul. Caracteristicile sunetului2. Semnale audio. Parametrii semnaleloraudio

1. Sunetul. Caracteristicile sunetului

vSunetul, - d.p.d.v. fiziologic, constituie senzaţiaprodusă asupra organului auditiv de către vibraţiilemateriale ale corpurilor şi care sunt transmise prinaer pe calea undelor acustice.

• Urechea umană este sensibilă la vibraţii ale aeruluicu frecvenţe între 20 Hz şi 20 kHz, cu un maxim de sensibilitate auditivă în jur de 3500 Hz.

Perturbaţiile mecanice, propagate printr-un mediumaterial sub forma unei unde se numeşte tot sunet. Aici Se includ şi vibraţiile la frecvenţe din afaradomeniului de sensibilitate al urechii: infrasunete(sub 20 Hz) şi ultrasunete (peste 20 kHz).

Zgomotul = sunet fara informatie. Z. deranjează prinsenzaţia neplăcută asupra urechii si prin efectulnegativ asupra transmiterii de informaţie sonore.

Tipuri de sunete:• Sunet asociat - semnalul audio care însoțește

imaginile. Ex.: TV, medicina, industrie, suprav.• Sunet complex - sunetul compus din mai multe

sunete pure. Ex.: muzicale de la instrumente• Sunet reverberat - sunetul care persistă după ce

o sursă sonoră încetează să emită, prelungindsunetul inițial un timp finit. Ex.:ecoul

• Sunet vobulat - sunetul a cărui frecvență variazăperiodic în jurul unei valori medii, folosit înmăsurători electroacustice.

Sistemul auditiv uman2 urechiè auditie binaurala cu realizarea Perspectivei sonore (U+R+A)

Sunetul:- este transmis pe calea undelor acustice;- urechea umană este sensibilă la vibraţii ale aerului cu frecvenţe între 20 Hz şi 20 kHz;- maximul de sensibilitate auditivă ~ 3500 Hz.

ØUnghiul de ascultareØRezolutia stereofonicaØAtmosfera acustica

Caracteristica sistemului auditiv uman- senzatia de intensitate in functie de frecventa sunetului -

Utilitate:

-procesare pt. transmisie;

- compresie s.a.

- productie de aparatura

Caracteristici ale sunetului:Parametrii specifici:1. Amplitudinea = caracteristica undei sonore perceputa ca volum. 2. Frecvenţa (Inaltimea) = numărul de perioade (T->s) sauoscilaţii efectuate (F->Hz) într-un timp dat.(20Hz la 20 kHz. In TV 50Hz la 15kHz si la microfoane) 3. Intensitatea sunetului (intensitatea sonora) estemăsurată în decibeli (dB).De exemplu:- intensitatea la minimul auzului este 0 dB;- intensitatea şoaptelor este în medie 10 dB; - intensitatea fosnetului de frunze este de 20 dB.4. Timbrul = calitatea de bază a ficarui sunet. (muzical, vocal, ..)

- Este determinat de Componenta in armonici

În procesarea sunetului sunt controlate frecvent: Intensitatea şi Frecvenţa sunetului.

Intensitatea diverselor tipuri de suneteIntensitatea (dB) Tip sunet

140 Pragul dureros130 Avion cu reacție în timpul decolării120 Motorul pornit al avionului cu reacție110 Concert rock100 Ciocan pneumatic90 Zgomot de stradă80 Zgomotul trenului70 Aspirator

50-60 Zgomot într-un birou aglomerat40 Conversație20 Liniștea intr-un studiou TV10 Sunetele naturii0 Prag auditiv (dezirabil)

U/M - decibeli (dB), constituie diferenta între intensitatea respectivului sunet si o valoare de referintã (0 dB) pe o scalã logaritmicã, potrivit sensibilitatii urechii u.

Puterea sonorã (acustica) - este un parametru ce caracterizeazageneratoarelor de sunete: voce umanã, instrumente muzicale sau aparate electronice audio. Pa - [w]

4. Puterea sonora5. Banda de frecventa

Dacã puterea sunetului este mãritã de patru ori, cresterea este doar de 6 dB, iar pentru o mãrire de o sutã de ori cresterea este de 20 dB.

• Viteza sunetului = Produsul dintre lungimea de undă (λ) şifrecvenţă (f).

Stim de la u.e.m. ca:

λ=c x T = c x 1/f è Vs = λ x f

• Reflexia. Rezultatul reflexiei sunetului este ecoul.• Refractia sunetul = fenomenul de indepărtare a undele

sonore de la directia de propagare cand se afla in mediucu densitate neuniforma (la fel ca lumina).

• Difractia – permite undei sa ocoleasca obstacole cu lungimi proportionale cu λ –sunet.

• Absorbtia. Se folosesc materiale de insonorizare. ????

Particularitati de propagare ale sunetului:

Undele, indiferent de natura lor luminoase sau sonore,sunt capabile să ocolească obstacole de dimensiunicomparabile cu lungimea lor de undă (=difractie).

Conform principiului lui Huygens, fiecare punct de pefrontul de undă poate deveni sursă secundară.

De exemplu, un sunet nu poate trece de un zid foartelung şi foarte înalt, dar ocoleşte şi trece prin difracţieun zid de mărimea lungimilor de undă (0,1 la 20 m)pentru sunetele obişnuite).

De retinut:

De retinut pentru practica:

Intensitatea sunetului este masurata in :1. [dB] = presiunea intensităţii sunetului (dB SPL), care este

o măsură a puterii acustice pentru sunetele pe care le auzim direct cu urechea.

U/M - decibeli (dB), constituie diferenta între intensitatea respectivului sunet si o valoare de referintã (0 dB) pe o scalã logaritmicã, potrivit sensibilitatii urechii umane.

2. [dBm] = reprezintă puterea electrică de intrare a semnalului în diferite echipamente audio si au ca nivelde referinţă de 1 miliwatt.

Este folosit in practica pentrucontrolul nivelului audio (VU-metre la echipamentele audio).

2. Semnale audio. Parametrii semnalelor audio

• Semnalul audio reprezinta forma electrica asunetelor captate cu ajutorul microfoanelor.

• Semnalul audio este un semnal neperiodicfiind determinat de sunete neperiodice (inmajoritatea cazurior).

• Din punct de vedere electric, semnalul audioeste reprezenta de variatia in timp a tensiuniisau a curentului electric produs de undispozitiv de captare audio.

Parametri semnalelor audio

Parametri care definesc calitatea unui semnalaudio sunt:

a) Fidelitatea

b) Distorsiunile

Alterarea semnalelor audio are drept cauzeØDistorsiuni de neliniaritate (sau distorsiuni armonice);ØDistoriuni de amplitudine;ØDistorsiuni de fază;Ø Zgomotul (noise).

c) Raportul semnal/zgomot – RSZ (Signal Noise Ratio – SNR)

a) Fidelitatea este pusă în evidenţă prin forma caracteristicii

de amplificare - frecvenţă a etajelor AAF sau de caracteristica globala a intregului echipament.

0 fmin fmax f

A

Amax0,707

Frecvenţe medii

Frecvenţe înalteFrecvenţe

joase

0dB

3dB

b) Distorsiunile:ØDistorsiunile armonice sunt exprimate prin coeficientulde distorsiuni armonice - δ - care arată cat ( % ) din energia semnalului obţinut la ieşire conţine distorsiuni.

Valori ale Coeficientului de distorsiuni armonice:Ø sub 0,5 – 1 % sunt practic insesizabile de către ureche, Ø între 1 – 10 % sunt mai mult sau mai puţin acceptabile, Ø peste 10% sunt foarte deranjante.

Pentru echipamentele de uz general: δ < 10%

223

22

21

223

22

+....+++

+....++=

N

N

UUUU

UUUδ

Orice semnalul sinusoidal conţine şi altesinusoide = armonici, cu frecvente egalecu 2f, 3f, 4f … (ca la o coarda care vibreazape 1KHz, dar si pe 2KHz, 3KHz, 4KHz, … ).

Un semnalul dreptunghiular, conţinedoar armonici impare ale frecvenţeifundamentale, sub forma sinusoidala.

Amplificatoarele (Tz), difuzoarele - introducarmonici suplimentare, in suprasarcina.

Armonicile determina TIMBRUL sunetului.

Suma armonicilor = THD - Total Harmonic Distortion, distorsiuniarmonice totale.

Distorsiuni de neliniaritate sunt distorsiuni armonice

Ø Distoriunile de amplitudine:- unele frecvenţe sunt amplifică mai mult decât altele. Aproape de

ideal este amplificator de canalul Y de la osciloscop (amp. de bandalarga, - de la 0 Hz pînă la zeci de Mhz);

- amplificatorul audio se va comporta ca un filtru trece bandă, are două frecvenţe de tăiere, la capetele benzii de trecere;

- la capete amp. scade cu 3dB (Ex. De la 5V scade la 3,53 V, cu 0,707 din 5 V, adica cu 3 dB);

Ø Distorsiunile de fază:- se datoreaza intarzierii unor componente ale semnalului audio in

circuitele elctronice, cauzate de L si C;- defazajul între intrare şi ieşire, variază între - 90 şi + 90 grade;- defazajul are o valoare negativă pentru frecvenţe joase, are o zonă

constantă pentru frecvenţe medii, şi creşte (+) la frecvenţe înalte.

vZgomotul (noise):- Are drept cauze zgomotul intern al componentelor electronice

pasive şi active din etajele de intrare ale amplificatoarelor;- se aude în difuzoare sub forma unui fâşâit;- brumul de la reţea este un sunet continuu, cu frecvenţa

fundamentală de 100Hz si este cauzat de filtrajul sursei (Cf);

c) Raportul semnal/zgomot – RSZ - => (Signal Noise Ratio – SNR).- In analogic, RSZ =70 dB, considerat BUN, inseamna ca semnalul utieste de 10 milioane de ori mai puternice decât semnalele parazite.

- In digital, RSZ > 90 dB, adica semnalul util este de 1 miliard de orimai puternic decat semnalele parazite).

Intrebari ?

RADACINA INVATATURIRI E AMARA,DAR RODUL EI E DULCE !

Va urma ………………..

RADACINA INVATATURIRI E AMARA,DAR RODUL EI E DULCE !

Va urma ………………..

RADACINA INVATATURIRI E AMARA,DAR RODUL EI E DULCE !

Va urma ………………..