Формирование и распределение программ звукового вещания. Студии звукового вещания. — КиберПедия 

Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Формирование и распределение программ звукового вещания. Студии звукового вещания.

2017-06-25 576
Формирование и распределение программ звукового вещания. Студии звукового вещания. 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Классификация студий. Студией называют акус­тически обработанное помещение, предназначенное для исполнения различных вещательных передач. Студии звукового вещания делятся на большие, средние и малые концертные (музыкальные), речевые и литера­турно-драматические. Литературно-драматические обычно состоят из блоков студий: основной, заглушён­ной и гулкой. Формы больших студий звукового вещания разнообразны, выбираются из архитектурно-строительных соображений и удобства размещения исполнителей. Эти студии имеют места для слушателей и зрителей: cтудии средних и малых размеров чаще всего имеют форму параллелепипеда, стороны которого — длина l, шири­на b и высота h — находятся в соотношении так на­зываемого «золотого сечения»:

l/ b = b/h при l = b + h

Объем студии выбирается в зависимости от макси­мального числа исполнителей. Объем, приходящийся на одного исполнителя, должен быть не менее 10...18 м3, а на одного слушателя — не менее 10 м3. Площадь пола студии, приходящаяся на одного исполнителя, долж­на быть не менее

1,8...3 м2. Большие концертные сту­дии имеют оптимальный объем 12 000 м3 с площадью пола 1000 м2, речевые студии соответственно — 100 м3 и 25...35 м2. Высота студии независимо от типа должна быть не менее 3 м.

Воздух, заполняющий помещение студии, имеет оп­ределенные упругость и массу, оказывает сопротивле­ние распространяющейся в нем звуковой волне. В воз­душном объеме студии кроме колебаний, излучаемых источником звука, возбуждаются собственные коле­бания, являющиеся откликом помещения на возбуж­дение. Это приводит к усложнению структуры звуко­вого поля. Поле в каждой точке студии можно рас­сматривать как результат интерференции прямой зву­ковой волны, поступающей от источника звука по кратчайшему пути, и значительного числа отражен­ных звуковых волн, претерпевших разное число отра­жений от поверхностей студии и предметов, располо­женных в студии. Структура звукового поля в боль­шой степени определяет качество звучания в студии.

Акустические характеристики студий. Качество звучания в студии определяется ее акустическими ха­рактеристиками: плотностью распределения звуковой энергии, временем реверберации, акустическим отно­шением и звуковым фоном.

Звуковое поле в студии должно быть диффузным. В диффузном звуковом поле плотность распределения звуковой энергии е примерно одинакова во всех точ­ках помещения, за исключением небольшого простран­ства, в котором преобладают прямые звуковые коле­бания от источника звука. Диффузности звукового поля в студии добиваются применением различных выпуклых звукорассеивающих конструкций, покрывая внутренние поверхности студии звукопоглощаю­щими материалами.

Реверберацией (послезвучанием) называют процесс уменьшения интенсивности звука в помещении после выключения его источника. Причиной реверберации является наличие отраженных звуковых волн, наблю­даемых в помещении после выключения источника звука. Время, в течение которого плотность звуковой энергии после выключения источника звука умень­шается в 106 раз (60 дБ), называют временем стан­дартной реверберации t или временем реверберации. График реверберационного процесса в помещении при­веден на рис. 2.1. На оси ординат отложен логарифм относительного изменения плотности звуковой энер­гии как величины, более точно отражающей реакцию слуха на звуковое воздействие, а по оси абсцисс — текущее время t.

При включении источника звука в момент време­ни tx плотность звуковой энергии быстро начинает уве­личиваться, этот процесс не воспринимается на слух. В момент времени t2 в помещении устанавливается режим, при котором мощность, поглощаемая поверх­ностями помещения, равна мощности, излучаемой ис­точником звука. Моменту времени t3 соответствует выключение источника звука, tp = t4 — t3 — время реверберации.

Время реверберации зависит от коэффициентов зву­копоглощения материалов, имеющихся в помещении. Коэффициент звукопоглощения а есть отношение плотности энергии поглощенной звуковой волны е к плотности энергии падающей звуковой волны: α = ε поглпад

Звукопоглощающие материалы по строению делят на сплошные и пористые. Сплошные материалы (кир­пич, дерево, бетон и т.п.) имеют большее, чем воздух, акустическое сопротивление, их коэффициенты зву­копоглощения очень малы. Пористые материалы (шту­катурка, облицовочные плиты с перфорацией и без нее, ковры и т.п.) хорошо поглощают звуковые вол­ны, так как акустическое сопротивление таких мате­риалов примерно равно сопротивлению воздуха. Раз­работан целый ряд поглощающих материалов с коэффициентом звукопоглощения, близким к единице. Для удобства расчетов введены эквива­лентные коэффициенты звукопоглощения для людей и предметов на их единицу. Время реверберации в помещении может быть рас­считано по формуле Эйринга:

tp=-0,07V/Slg(l-αcp),

где V — объем помещения; S — суммарная площадь всех ограничивающих объем помещения поверхнос­тей, м2.

Средний коэффициент звукопоглощения αcp рас­считывают по формуле

αcp = A/S, где А = α1S1 + α2S2 + α3S3+ ••• — общее звукопоглощение помещения; α1, α2, α3 — коэффициенты звукопоглощения материа­лов, имеющихся в помещении. Общее звукопоглоще­ние измеряется в сэбинах (Сб), или квадратных мет­рах (м2). Одному сэбину соответствует поглощение 1 м2 открытого окна без учета дифракции.

Как видно из формулы время реверберации прямо пропорционально объему студии и обратно про­порционально площади ограничивающих поверхнос­тей и коэффициенту звукопоглощения. Изменяя V, S, a, можно получить оптимальное время ревербера­ции.

Оптимальным временем реверберации называют время реверберации, при котором звучание передачи наиболее естественное. Экспериментально установле­но, что это время зависит от рода передач, объема по­мещения и частоты. Например, для одного и того же помещения исполнение классической музыки требует оптимального времени реверберации 1,54 с, симфони­ческой музыки романтического стиля — 2,07 с. Опти­мальное время реверберации в студиях обеспечивает­ся подбором звукопоглощающих материалов, установ­кой специальных акустических конструкций и дру­гих предметов. В литературе приводятся самые раз­нообразные рекомендации по выбору оптимального времени реверберации. 0,2...0,3 с. Для имита­ции сцен в гулких помещениях время реверберации гулкой студии должно быть не менее З...3,5 с.

Частотные характеристики оптимального времени реверберации должны быть по возможности равномер­ными в звуковом диапазоне частот. Для концертных студий допустимо повышение времени реверберации от­носительно частоты 500 Гц в сторону низких частот на 50...60 % и в сторону высоких частот — на 40 %. Подъем частотной характеристики времени реверберации рече­вых и телевизионных студий на низких частотах недо­пустим, так как при этом снижается разборчивость. Допустимо уменьшение времени реверберации в рече­вых студиях на низких и высоких частотах приблизи­тельно на 30 %.

Каждая студия имеет определенное время ревербе­рации, которое в отдельных случаях необходимо регу­лировать.

Акустическое отношение R есть отношение плот­ности звуковой энергии диффузного εотр звука к плотно­сти звуковой энергии прямого εпр: R= εотр / εотр,

Изменение плотности звуковой энергии восприни­мается слушателем как изменение времени ревербе­рации.

Звуковой фон студии определяется уровнем шумов в студии. Уровень шума в студии не должен превы­шать 20...30 дБ, что значительно меньше, чем в жи­лых помещениях. Посторонние шумы проникают в студию снаружи из-за звукопроводности пола, потол­ка и стен. Снижению уровня шумов в студиях способ­ствует правильная планировка аппаратно-студийных комплексов радиодомов. Для обеспече­ния малой звукопроводности стены, кровля и между­этажные перекрытия выполняются из материалов, обладающих хорошей звукоизоляцией. Малая звуко­проводность дверей в студии обеспечивается исполь­зованием тамбура и двойных дверей с уплотнителем. По этой же причине в студиях отсутствуют окна, кро­ме смотровых окон в рядом расположенные аппарат­ные.

Окна в аппаратные должны выполняться из двух-трех рам с непараллельными стеклами различной тол­щины. Стены студий желательно выполнять двойны­ми, без жесткой связи между ними и с расположени­ем поглощающих материалов между стенами. Пол в студиях покрывают мягкими коврами, одновременно выполняющими роль звукопоглощающих материалов.

Воздух в студиях очищают с помощью приточно-вытяжной вентиляции или кондиционеров. Для умень­шения шумов, создаваемых системами вентиляции, используют акустические фильтры, облицовывают внутренние поверхности вентиляционных каналов зву­копоглощающими материалами.

В системах освещения часто используют лампы дневного света, которые могут служить источником шума. Уменьшению шумов от системы освещения спо­собствует вынос из студии дросселей.

2. Задание на СРС (Л.2 стр. 49-55) 2.1 Что такое «золотое правило акустики»? 2.2 Какие бывают формы студий? 2.3 Из каких соображений выбирается объем студий? 2.4 Дайте понятие звуковому полю в студии 2.5 Перечислите основные технические характеристики студий 2.6 Дайте формулировку времени реверберации 3.Задание на СРСП. 3.1 Поясните, что такое акустическое сопротивление. 3.2 Поясните, что такое оптимальное время реверберации 3.3 Для чего уменьшают динамический диапазон канала? 3.4 Что такое звуковой фон?

4. Контрольные вопросы

4.1 Нужны ли окна в студии? 4.3 Дайте понятие заглушенной студии, чему равно tрев? 4.4 Каким образом уменьшают уровень шумов в студии? 4.5 Как в студиях очищают воздух?

Глоссарий

5.1 Студия 5.2 Плотность звуковой энергии 5.3 Звуковой фон 5.4 Акустическое сопротивление 5.5 Коэффициент звукопоглощения Studio Density of sound energy Sound background Acoustic resistance   Factor of a sound absorption  

Литература

Основная 6.1 М.Т. Кохно стр.49-55 6.2 А.В. Выходец стр. 68-71 Дополнительная  

Лекция 6

Электроакустическая аппаратура студий. Микрофоны и их классификация по принципу электромеханических пре­образований, акустическим характеристикам.

Микрофоном называют преобразователь акустических колебаний в электрические. Микрофоны класси­фицируют по принципам электромеханического преобразования, приема звука и др.

По принципу электромеханического преобразования микрофоны бывают электродинамические, электростатические, электромагнитные и релейные. Электродина­мические микрофоны по конструкции подвижной системы делятся на катушечные и ленточные, электростатические - на конденсаторные, в том числе на электретные, и пьезоэлектрические.

По принципу приема звука микрофоны подразделяются на приемники звукового давления, приемники градиента звукового давления (далее в тексте - приемники давления и градиента давления) и комбинированные приемники. В приемниках давления звуковоспринимающий элемент (например, диафрагма) открыт для воздействия звуковых волн только с одной стороны (рис. 3.1, а). В области низких частот, когда длина звуковых волн больше размеров микрофона, микрофон не искажает звукового поля, не

Для этого случая действующая на ди­афрагму результирующая сила:

F = pS, (3.1)

где р — звуковое давление в точке расположения микрофона до его внесения; S -площадь поверхности диафрагмы.

С увеличением частоты размеры микрофона становятся больше длины звуковой волны. Микрофон становится преградой, от которой звуковые волны частично отражаются, а частично огибают его. Это приводит к изменению звукового давления, а следовательно, и действующей силы F. Изменение силы учитывают введением в выражение (3.1) коэффициента дифракции k:

F = kpS. (3.2)

Коэффициент k зависит от соотношения между размерами микрофона и длиной звуковой волны. При приеме звуковых волн в области высоких частот с направления рабочей оси (Θ= 0) k = 1. При приеме звуковых волн с задней стороны микрофона из-за явления дифракции и отражения результирующая сила, действующая на диафрагму, будет уменьшаться.

Звуковоспринимающий элемент в приемниках градиента давления (рис. 3.1, б) открыт для воздействия звуковых волн с двух сторон. Для таких микрофонов сила F, вызывающая колебания диафрагмы площадью S, равна разности сил, действующих с фронтальной Fф и тыльной Fт сторон диафрагмы.

При расположении микрофона в поле плоской звуковой волны (источник звука находится на расстоянии более 1 м от микрофона) амплитуды звуковых давлений Рф и Рт можно считать одинаковыми.

При расположении микрофона в поле сферичес­кой звуковой волны Рф не равно Рт, так как в сфери­ческой волне звуковое давление обратно пропорцио­нально расстоянию от источника звука. Это приводит к увеличению разностной силы, действующей на мик­рофон, особенно в области низких частот.

Комбинированные приемники звука представля­ют собой сочетание двух микрофонов, расположенных в непосредственной близости друг от друга. Существу­ют электрически и акустически комбинированные приемники. Электрически комбинированные прием­ники состоят из двух самостоятельных микрофонов, расположенных близко друг от друга и соединенных между собой электрически. Акустически комбиниро­ванные приемники выполняются таким образом, что­бы звуковоспринимающий элемент микрофона был открыт для воздействия звуковых волн полностью с одной стороны и частично — с другой (рис. 3.1, в). Такой приемник является сочетанием микрофонов дав­ления и градиента давления. Сила, вызывающая ко­лебания диафрагмы, состоит из двух составляющих: одна из них не зависит от угла приема (приемник дав­ления), вторая изменяется пропорционально cos Θ (при­емник градиента давления). В комбинированных при­емниках так же, как и в приемниках градиента дав­ления, в поле сферической волны увеличивается результирующая сила в области низких частот.

Рассмотрим основные характеристики микрофонов.

Чувствительность - отношение напряжения U на выходе микрофона к звуковому давлению Р, действу­ющему на микрофон. Ее определяют по напряжению холостого хода или по напряжению на нагрузке с но­минальным сопротивлением. За номинальное сопро­тивление принимают модуль внутреннего сопротив­ления микрофона на частоте 1000 Гц. Чувствитель­ность микрофонов пропорциональна результирующей силе, действующей на звуковоспринимающий элемент.

Стандартный уровень чувствительности — вы­раженное в логарифмических единицах отношение на­пряжения U, развиваемого на номинальном сопротив­лении R при звуковом давлении 1 Па, к напряже­нию, соответствующему мощности 1 мВт:

Частотная характеристика - зависимость стан­дартного уровня чувствительности от частоты. Ее не­равномерность определяется в номинальном диапазо­не частот. Номинальный диапазон частот рассчитыва­ется по допустимым спадам чувствительности микро­фона в области верхних и нижних частот.

Уровень собственного шума представляет собой вы­раженное в логарифмических единицах отношение на­пряжения шума, развиваемого микрофоном в отсут­ствие звука, к напряжению при звуковом давлении, равном 0,1 Па.

Характеристика направленности - это зависи­мость чувствительности микрофона в свободном поле от угла Θ между рабочей осью микрофона и направле­нием на источник звука. Рабочей осью микрофона на­зывают направление, с которого чувствительность мак­симальная. Графическим изображением характерис­тики направленности является диаграмма направлен­ности. Ее часто строят в полярной системе координат. Обычно нормирование диаграммы направленности приводят в виде зависимости чувствительности, изме­ренной под углом Θ, к чувствительности, измеренной на рабочей оси. Форма характеристи­ки направленности зависит от конструкции микрофо­на и частоты. Микрофоны приемника давления в об­ласти низких частот, где размеры микрофона меньше длины звуковой волны, являются ненаправленными. Их чувствительность не зависит от направления при­хода звуковых волн. Диаграмма направленности име­ет форму круга (рис. 3.2, а). С увеличением частоты, когда размеры микрофона становятся боль­ше длины звуковой волны, чувствительность начина­ет зависеть от направления прихода звуковых волн и диаграмма направленности начинает отличаться от

ок­ружности.

Микрофоны - приемники градиента давления из-за зависимости чувствительности от направления при­хода звуковых волн являются направленными (рис. 3.2, б). Для таких микрофонов диаграмма направлен­ности представляет собой косинусоиду в полярных ко­ординатах (восьмерка). Акустически ком­бинированные микрофоны имеют одностороннюю на­правленность, диаграмма направленности зависит от чувствительности составляющих ее частей: приемни­ков давления и градиента давления.

Диаграм­ма направленности (кардиоида) показана на рис. 3.2, в. При других соотношениях чувствительностей можно получить диаграммы с односторонней направленнос­тью, описываемые уравнениями гипер- и суперкар­диоиды (рис. 3.2, г).

 

2. Задание на СРС (Л.1 стр. 69-73) 2.1 Что такое микрофон? 2.2 Какую диаграмму направленности имеет приемник градиента давления? 2.3 Какую диаграмму направленности имеет приемник давления? 2.4 Какую диаграмму направленности имеет комбинированный приемник? 2.5 Перечислите основные технические характеристики микрофонов 2.6 Дайте формулировку чувствительности микрофона 3.Задание на СРСП. 3.1 К какому типу микрофонов относятся катушечные и ленточные микрофоны? 3.2 Какие микрофоны являются направленными? 3.3 Какой из микрофонов ненаправленный? 3.4 Отчего зависит форма характеристики направленности?

4. Контрольные вопросы

4.1 Классификация микрофонов по принципу преобразования электромагнитной энергии. 4.3 Классификация микрофонов по принципу приема звука. 4.4 Что такое рабочая ось микрофона? 4.5 Какие комбинированные микрофоны вы знаете?

Глоссарий

5.1 Микрофон 5.2 Чувствительность микрофона 5.3 Звуковое давление 5.4 Диаграмма направленности микрофона   5.5 Согласование Microphone Sensitivity of a microphone Sound pressure The diagram of an orientation of a microphone The coordination  

Литература

Основная 6.1 М.Т. Кохно стр. 69-73 6.2 А.В. Выходец стр. 40-43 Дополнительная  

Лекция 7


Поделиться с друзьями:

Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...

Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...

Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.031 с.