O espectro do sinal musical. Parte 4. Esquema, descrição

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O espectro do sinal musical. Parte 4. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Um certo James Boyk, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, conduziu um estudo sobre o tema “Existe vida acima de 20 kHz?” Bem, em primeiro lugar, ele descobriu que existe, mas de alguma forma esse não é o assunto para nós agora. Mas paralelamente, ele estabeleceu em alguns fonogramas típicos, em sua conclusão, qual é a distribuição ao longo do espectro de requisitos e limitações de potência, se medirmos a potência MÉDIA e PICO do sinal. Na verdade, o caráter máximo das gravações musicais é expresso mais claramente precisamente nas frequências mais altas e de “alta velocidade”. Foi isso que o irmão James fez. Ele gravou três discos e dois crossovers. As gravações pertencem à cantora chamada Diana Krall, ao grupo Talking Heads e ao nosso compatriota Dmitry Shostakovich. E os crossovers para o experimento foram de três bandas, com frequências da seção LF/MF de 300 Hz, MF/HF - 3000 Hz, ou de primeira ordem (com característica de Butterworth, não há outra) ou de quarta ordem, com a característica de Linkwitz-Riley. Em todos os casos, a potência do sinal foi medida diretamente e diretamente nos terminais dos emissores passa-faixa correspondentes. Tipo - o que é, é o que é.

Aqui está a distribuição de potência por banda quando se trata de potências médias (RMS):

Espectro do sinal de música

Qualquer coisa, tudo é científico, só alegria de um pós-graduando. Se forem utilizados filtros com alta inclinação, quando apenas a banda de frequência inerente a ele, e nada estranho, chega ao alto-falante, o resultado é direto ao longo das curvas dos gráficos que você já conhece. Unidades de porcentagem de potência. Com filtros de baixa inclinação, de primeira ordem, fica claro - mais, mas também não sabe Deus quanto. Nas frequências mais baixas, tudo está novamente de acordo com a ciência. Os tocadores de sinfonia (terceira coluna) não deixam os alto-falantes de baixo sobrecarregarem, os roqueiros pop lhes dão mais trabalho. Observação: a soma dos percentuais de potência nem sempre soma 100 por cento, pois esta é propriedade de filtros com resposta de frequência uniforme, onde a potência não é distribuída igualmente.

Agora vamos ver o que acontece se medirmos os valores de potência de pico.

Espectro do sinal de música

Aqui está e seja gentil! Não vista em nada ilegal, Diana Krall, ao medir na escala de pico, mostrou que a banda HF (acima de 3 kHz) às vezes responde por mais de 50% da potência. Assim, a escola de canais HF de baixa potência, aceita e muito confortável para projetistas de equipamentos de áudio, pode falhar na amplificação multibanda de gravações modernas com alta dinâmica e claramente se beneficiará de um olhar crítico. Recomendação prática: a potência de pico do canal HF de um sistema multibanda em uma frequência suficientemente baixa da seção média/alta frequência (como 3 kHz, não temos nada menor) deve ser escolhida na mesma ordem de grandeza que o potência do canal médio.

A confortável escola de canais HF de baixa potência é pouco adaptada às gravações modernas com alta dinâmica.

Espectro do golpe de um dulcimer. É muito mais amplo do que se poderia esperar.

Até que ponto e com que energia os instrumentos musicais penetram na região de alta frequência? Sem entrar na situação acima de 20 kHz, é claro que nos limitaremos ao que está acontecendo na faixa sonora que conhecemos. Aqui, por exemplo, estão os dulcímeros orquestrais acadêmicos. Para quem nunca esteve num conservatório da última vez, vamos explicar: dulcímeros são pratos que o músico segura nas mãos (usando laços na parte de trás dos pratos) e, ao sinal do maestro, bate-os um contra o outro, adicionar dramatismo à execução da obra de acordo com a intenção do autor. Os pratos soam do ponto de vista do espectro de frequência - exatamente como no gráfico.

É engraçado, claro, que grande parte da energia desses instrumentos de percussão de frequência aparentemente muito alta esteja concentrada em frequências médias, até 200 Hz. A principal contribuição do trabalhador-informante para o espectro geral está acima de 2 kHz, e mesmo no limite superior da nossa zona de atenção, em 20 kHz - amplitudes - por favor. E ainda assim, tal instrumento será reproduzido em QUALQUER sistema de áudio por pelo menos dois alto-falantes em cada canal.

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Literatura

Revista "Autosound" № 11 / 2000

Autor: Andrey Elyutin; Publicação: avtozvuk.com

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