Технические и эксплуатационные характеристики аудиосистем (спикеры, микрофоны, аудиостанций) для мультимедиа

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ - ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ» 

    КАФЕДРА ИНФОРМАТИКИ  

 
Реферат по информатике

на  тему: 

Технические и эксплуатационные характеристики аудиосистем (спикеры, микрофоны, аудиостанций) для мультимедиа

Выполнила: студентка 104 группы ОЭФ

Е.И,Елькина

Руководитель: Окладникова О.Л.  
 

Санкт-Петербург

2009 г.

 

 
Оглавление

Введение

Мультимедиа (лат. Multum + Medium) — одновременное использование различных форм представления информации и ее обработки в едином объекте-контейнере.

Например, в одном  объекте-контейнере (англ. container) может содержаться текстовая, аудиальная, графическая и видео информация, а также, возможно, способ интерактивного взаимодействия с ней.

Термин мультимедиа также, зачастую, используется для обозначения носителей информации, позволяющих хранить значительные объемы данных и обеспечивать достаточно быстрый доступ к ним (первыми носителями такого типа были CD — compact disk). В таком случае термин мультимедиа означает, что компьютер может использовать такие носители и предоставлять информацию пользователю через все возможные виды данных, такие как аудио, видео, анимация, изображение и другие в дополнение к традиционным способам предоставления информации, таким как текст.

 

Глава 1. Акустическая система

Акустическая  система — устройство для воспроизведения звука.

Акустическая  система бывает однополосной (один широкополосный излучатель, например, динамическая головка) и многополосной (две и более головок, каждая из которых создаёт звуковое давление в своей частотной полосе).

Акустическая  система состоит из акустического оформления (например, "закрытый ящик" или "система с фазоинвертором" и др.) и вмонтированных в него излучающих головок (обычно динамических). 
Однополосные системы не получили широкого распространения ввиду трудностей создания излучателя, одинаково хорошо воспроизводящего сигналы разных частот. Высокие интермодуляционные искажения при значительном ходе одного излучателя вызваны эффектом Доплера. 
В многополосных акустических системах спектр слышимых человеком звуковых частот разбивается на несколько перекрываемых между собой диапазонов посредством фильтров (комбинации резисторов, конденсаторов и индуктивностей, или с помощью цифрового кроссовера). Каждый диапазон подаётся на свою динамическую головку, которая имеет наилучшие характеристики в этом диапазоне. Таким образом достигается наиболее высококачественное воспроизведение слышимых человеком звуковых частот (20—20 000 Гц). 
Для персональных компьютеров акустические системы обычно выполняются совместно с усилителем звуковых частот (т. н. «активные акустические системы») и подключаются к звуковой карте на системном блоке компьютера.

Основные  характеристики АС

Понятие акустических систем подразумевает целый класс  устройств, основанных на базе одного или нескольких преобразователей изменения  аналогового сигнала в изменения  звукового давления (акустические колебания) в воздушной среде. Как это происходит, мы рассмотрим чуть позже на примере нескольких основных типов громкоговорителей, применяемых в современной индустрии.

АС являются последней цепочкой звуковоспроизводящих трактов. Их можно разделить по предназначению (студийные мониторы, головные телефоны (наушники), домашние акустические системы, трансляционные системы и т.п.), способам преобразования (электродинамические, электростатические), по виду излучения (непосредственного излучения и рупорные), по потребляемой электрической мощности, диапазону частот, конструктивным особенностям и так далее.

При этом стоит  отметить, что деление АС по предназначению предусматривает наличие более  узкой специализации. Например, студийные  мониторы бывают ближнего, среднего и дальнего поля, наушники - закрытого и открытого типа, "беруши", и так далее.

АС применяются  практически во всех сферах человеческой деятельности, начиная от обычных  телевизоров, и заканчивая телефонией. При этом производители всегда следят за соотношением цена/качество, и в зависимости от предназначения выпускаемой продукции применяют различные технологии.

Технические характеристики АС:

• Номинальная мощность - электрическая мощность, при которой нелинейные искажения громкоговорителя не превышают требуемые для заданного технологического стандарта.
• Номинальное сопротивление - активное электрическое сопротивление при заданной мощности.
• Частотный диапазон устройства.
• Частотная характеристика по звуковому давлению - зависимость уровня звукового давления от частоты, выраженное в графической либо численной форме.
• Характеристическая чувствительность - усредненное значение звукового давления, высчитывается для условий: расстояние до громкоговорителя равна 1 м, а приложенная электрическая мощность - 1 Вт.
• Неравномерность частотной характеристики звукового давления - разность между максимальным и минимальным уровнями звукового давления.
• Диаграммы направленности для заданных частот или полос - графическое отображение распределение звуковых волн от громкоговорителя в окружающем акустическом пространстве.
• Коэффициент полезного действия - процентное соотношение приложенной электрической мощности и получаемой акустической на заданной полосе частот.
• Коэффициэнт нелинейных искажений (THD) - описывает общие гармонические искажения.

 

Акустическая  система включает в себя спикеры, микрофоны и аудиостанции.

 

Глава 2. Спикеры (громкоговорители)

Громкоговоритель — устройство для эффективного излучения звука в окружающее пространство (воздушной, водной и тп. среде), конструктивно содержащее одну или несколько излучающих головок и, при необходимости, акустическое оформление и дополнительные электрические устройства (фильтры, трансформаторы, регуляторы и т. п.).

• Головка громкоговорителя (динамик) — пассивный электроакустический преобразователь, предназначенный для преобразования электрических сигналов (чаще звуковой частоты) в акустические.
• Акустическое оформление — конструктивный элемент, обеспечивающий эффективное излучение звука (акустический экран, ящик, рупор и т. п.).

Наиболее  часто в громкоговорителях используются электродинамические головки (сокращённо динамик), так же иногда называют и сами громкоговорители.

Функционально к громкоговорителям близки телефоны (наушники), однако, в отличие от громкоговорителей они не предназначены для излучения звука в открытое пространство. Громкоговоритель, выполненный в виде закрытого корпуса той или иной формы (чаще параллелепипед, куб) называется колонкой.

Виды громкоговорителей в зависимости от способа излучения звука

• Электродинамический громкоговоритель
• Электростатический громкоговоритель
• Конденсаторный громкоговоритель
• Электретный громкоговоритель
• Пьезоэлектрический громкоговоритель
• Электромагнитный громкоговоритель
• Ионофон
• Громкоговорители на базе динамических головок специальных видов (магнепланарных, изодинамических, ленточных, ортодинамических, излучателях Хейла)

Функциональные виды громкоговорителей

• Акустическая  система — громкоговоритель, предназначенный для использования в качестве функционального звена в бытовой радиоэлектронной аппаратуре, имеет высокие характеристики звуковоспроизведения; основная статья — Акустическая система
• Абонентский громкоговоритель — громкоговоритель, предназначенный для воспроизведения передач низкочастотного канала сети проводного вещания; основная статья — Абонентская радиоточка
• Концертный громкоговоритель — имеет большую громкость в сочетании с высоким качеством звукопередачи
• Громкоговорители для систем оповещения и систем озвучивания помещений (громкоговорители этих систем похожи по назначению, несколько отличаются громкостью и качеством звуковоспроизведения)
• Настенный громкоговоритель
• Потолочный громкоговоритель
• Панельный громкоговоритель
• Уличный громкоговоритель — имеет большую мощность, обычно, рупорное исполнение, в просторечии «колокол»
• Специальные громкоговорители для работы в экстремальных условиях — противоударные, противовзрывные, подводные
• Другие специальные виды громкоговорителей

Пример:

Сабву́фер (англ. subwoofer) — акустическая система, воспроизводящая звуки очень низких частот (примерно от 5 до 350 Гц). Сабвуфер является самым мощным громкоговорителем в комплекте акустики. Считается, что его мощность в идеале должна быть равна общей мощности сателлитов.