Gelombang bunyi mewakili kawasan tekanan tinggi dan rendah yang dirasakan oleh organ pendengaran kita. Gelombang ini boleh bergerak melalui media pepejal, cecair dan gas. Ini bermakna mereka mudah melalui tubuh manusia. Secara teorinya, jika tekanan gelombang bunyi terlalu tinggi, ia boleh membunuh seseorang.

Mana-mana gelombang bunyi mempunyai frekuensi tertentu sendiri. Telinga manusia mampu mendengar gelombang bunyi dengan frekuensi antara 20 hingga 20,000 Hz. Tahap keamatan bunyi boleh dinyatakan dalam dB (desibel). Sebagai contoh, tahap keamatan bunyi jackhammer ialah 120 dB - seseorang yang berdiri di sebelah anda tidak akan menerima sensasi yang paling menyenangkan dari deruan yang dahsyat di telinga. Tetapi jika kita duduk di hadapan pembesar suara yang bermain pada frekuensi 19 Hz dan menetapkan keamatan bunyi kepada 120 dB, kita tidak akan mendengar apa-apa. Tetapi gelombang bunyi dan getaran semuanya akan mempengaruhi kita. Dan selepas beberapa ketika anda akan mula mengalami pelbagai penglihatan dan melihat hantu. Masalahnya ialah 19 Hz ialah frekuensi resonans untuk bola mata kita.

Ini menarik: Para saintis mengetahui bahawa 19 Hz adalah frekuensi resonans untuk bola mata kita dalam keadaan yang agak menarik. Angkasawan Amerika, apabila naik ke orbit, mengadu tentang penglihatan berkala. Kajian terperinci tentang fenomena itu telah menunjukkan bahawa kekerapan operasi enjin peringkat pertama roket bertepatan dengan kekerapan operasi bola mata manusia. Pada intensiti bunyi yang diperlukan, penglihatan aneh timbul.

Bunyi dengan frekuensi di bawah 20 Hz dipanggil infrasound. Infrasound boleh menjadi sangat berbahaya untuk makhluk hidup, kerana organ dalam badan manusia dan haiwan beroperasi pada frekuensi infrasound. Superposisi frekuensi infrasound tertentu di atas satu sama lain dengan keamatan bunyi yang diperlukan akan menyebabkan gangguan dalam fungsi jantung, penglihatan, sistem saraf atau otak. Contohnya, apabila tikus terdedah kepada infrasound 8 Hz, 120 dB menyebabkan kerosakan otak. [wiki]. Apabila keamatan meningkat kepada 180 dB dan frekuensi kekal pada 8 Hz, orang itu tidak akan berasa terbaik - pernafasan akan menjadi perlahan dan menjadi terputus-putus. Pendedahan berpanjangan kepada gelombang bunyi tersebut akan menyebabkan kematian.

Ini menarik: Rekod untuk sistem bunyi kereta paling kuat adalah milik dua jurutera dari Brazil - Richard Clarke dan David Navone, yang berjaya memasang subwufer di dalam kereta dengan volum bunyi teori 180 dB. Tidak perlu dikatakan, sistem ini tidak sepatutnya digunakan sepenuhnya?

Semasa ujian, subwufer, didorong oleh motor elektrik dan aci engkol, mencapai keamatan bunyi 168 dB dan rosak. Selepas kejadian ini, mereka memutuskan untuk tidak membaiki sistem tersebut.

18 Februari 2016

Dunia hiburan rumah agak pelbagai dan boleh termasuk: menonton filem pada sistem teater rumah yang baik; permainan yang menarik dan menarik atau mendengar muzik. Sebagai peraturan, setiap orang menemui sesuatu yang tersendiri di kawasan ini, atau menggabungkan semuanya sekaligus. Tetapi apa pun matlamat seseorang untuk mengatur masa lapangnya dan apa sahaja keterlaluan yang mereka lakukan, semua pautan ini disambungkan dengan kuat oleh satu perkataan yang mudah dan mudah difahami - "bunyi". Sesungguhnya, dalam semua kes di atas, kita akan dipimpin oleh tangan dengan bunyi. Tetapi soalan ini tidak begitu mudah dan remeh, terutamanya dalam kes di mana terdapat keinginan untuk mencapai bunyi berkualiti tinggi di dalam bilik atau sebarang keadaan lain. Untuk melakukan ini, tidak semestinya perlu membeli komponen hi-fi atau hi-end yang mahal (walaupun ia akan sangat berguna), tetapi pengetahuan yang baik tentang teori fizikal adalah mencukupi, yang boleh menghapuskan kebanyakan masalah yang timbul bagi sesiapa sahaja. yang berhasrat untuk mendapatkan lakonan suara berkualiti tinggi.

Seterusnya, teori bunyi dan akustik akan dipertimbangkan dari sudut fizik. Dalam kes ini, saya akan cuba menjadikan ini boleh diakses seboleh mungkin kepada pemahaman mana-mana orang yang, mungkin, jauh daripada mengetahui undang-undang atau formula fizikal, tetapi tetap bersemangat bermimpi untuk merealisasikan impian mencipta sistem akustik yang sempurna. Saya tidak menganggap untuk mengatakan bahawa untuk mencapai hasil yang baik dalam bidang ini di rumah (atau di dalam kereta, sebagai contoh), anda perlu mengetahui teori-teori ini dengan teliti, tetapi memahami asas-asas akan membolehkan anda mengelakkan banyak kesilapan yang bodoh dan tidak masuk akal , dan juga akan membolehkan anda mencapai kesan bunyi maksimum daripada sistem mana-mana peringkat.

Teori umum bunyi dan istilah muzik

Apa itu bunyi? Ini adalah sensasi yang dirasakan oleh organ pendengaran "telinga"(fenomena itu sendiri wujud tanpa penyertaan "telinga" dalam proses, tetapi ini lebih mudah difahami), yang berlaku apabila gegendang telinga teruja oleh gelombang bunyi. Telinga dalam kes ini bertindak sebagai "penerima" gelombang bunyi pelbagai frekuensi.
Gelombang bunyi ia pada asasnya adalah satu siri pemadatan dan pelepasan berurutan bagi medium (kebiasaannya medium udara dalam keadaan biasa) dengan pelbagai frekuensi. Sifat gelombang bunyi adalah berayun, disebabkan dan dihasilkan oleh getaran mana-mana badan. Kemunculan dan penyebaran gelombang bunyi klasik adalah mungkin dalam tiga media elastik: gas, cecair dan pepejal. Apabila gelombang bunyi berlaku dalam salah satu jenis ruang ini, beberapa perubahan tidak dapat dielakkan berlaku dalam medium itu sendiri, contohnya, perubahan ketumpatan atau tekanan udara, pergerakan zarah jisim udara, dsb.

Oleh kerana gelombang bunyi mempunyai sifat berayun, ia mempunyai ciri seperti frekuensi. Kekerapan diukur dalam hertz (sebagai penghormatan kepada ahli fizik Jerman Heinrich Rudolf Hertz), dan menandakan bilangan ayunan dalam tempoh masa yang sama dengan satu saat. Itu. contohnya, frekuensi 20 Hz menunjukkan kitaran 20 ayunan dalam satu saat. Konsep subjektif ketinggiannya juga bergantung pada frekuensi bunyi. Lebih banyak getaran bunyi berlaku sesaat, "lebih tinggi" bunyi itu muncul. Gelombang bunyi juga mempunyai satu lagi ciri penting, yang mempunyai nama - panjang gelombang. Panjang gelombang Adalah lazim untuk mempertimbangkan jarak yang dilalui oleh bunyi frekuensi tertentu dalam tempoh yang sama dengan satu saat. Sebagai contoh, panjang gelombang bunyi terendah dalam julat boleh didengar manusia pada 20 Hz ialah 16.5 meter, dan panjang gelombang bunyi tertinggi pada 20,000 Hz ialah 1.7 sentimeter.

Telinga manusia direka bentuk sedemikian rupa sehingga ia mampu melihat gelombang hanya dalam julat terhad, kira-kira 20 Hz - 20,000 Hz (bergantung pada ciri-ciri orang tertentu, ada yang dapat mendengar lebih sedikit, ada yang kurang) . Oleh itu, ini tidak bermakna bunyi di bawah atau di atas frekuensi ini tidak wujud, ia tidak dapat dilihat oleh telinga manusia, melangkaui julat yang boleh didengar. Bunyi di atas julat boleh didengar dipanggil ultrasound, bunyi di bawah julat boleh didengar dipanggil infrasound. Sesetengah haiwan dapat melihat bunyi ultra dan infra, malah ada yang menggunakan julat ini untuk orientasi di angkasa lepas (kelawar, ikan lumba-lumba). Jika bunyi melalui medium yang tidak bersentuhan langsung dengan organ pendengaran manusia, maka bunyi tersebut mungkin tidak kedengaran atau mungkin akan menjadi sangat lemah selepas itu.

Dalam terminologi muzik bunyi, terdapat sebutan penting seperti oktaf, nada dan nada bunyi. oktaf bermaksud selang di mana nisbah frekuensi antara bunyi adalah 1 hingga 2. Satu oktaf biasanya sangat boleh dibezakan oleh telinga, manakala bunyi dalam selang ini boleh menjadi sangat serupa antara satu sama lain. Satu oktaf juga boleh dipanggil bunyi yang bergetar dua kali lebih banyak daripada bunyi lain dalam tempoh masa yang sama. Sebagai contoh, frekuensi 800 Hz tidak lebih daripada oktaf yang lebih tinggi iaitu 400 Hz, dan frekuensi 400 Hz pula ialah oktaf seterusnya bunyi dengan frekuensi 200 Hz. Oktaf pula terdiri daripada nada dan nada. Getaran berubah dalam gelombang bunyi harmonik dengan frekuensi yang sama ditanggapi oleh telinga manusia sebagai nada muzik. Getaran frekuensi tinggi boleh ditafsirkan sebagai bunyi bernada tinggi, manakala getaran frekuensi rendah boleh ditafsirkan sebagai bunyi bernada rendah. Telinga manusia mampu membezakan bunyi dengan jelas dengan perbezaan satu nada (dalam julat sehingga 4000 Hz). Walaupun begitu, muzik menggunakan bilangan nada yang sangat kecil. Ini dijelaskan dari pertimbangan prinsip konsonan harmonik; semuanya berdasarkan prinsip oktaf.

Mari kita pertimbangkan teori nada muzik menggunakan contoh rentetan yang diregangkan dengan cara tertentu. Rentetan sedemikian, bergantung pada daya ketegangan, akan "ditala" kepada satu frekuensi tertentu. Apabila rentetan ini terdedah kepada sesuatu dengan satu daya tertentu, yang menyebabkan ia bergetar, satu nada bunyi tertentu akan diperhatikan secara konsisten, dan kita akan mendengar frekuensi penalaan yang dikehendaki. Bunyi ini dipanggil nada asas. Kekerapan nota "A" oktaf pertama secara rasmi diterima sebagai nada asas dalam bidang muzik, bersamaan dengan 440 Hz. Walau bagaimanapun, kebanyakan alat muzik tidak pernah menghasilkan semula nada asas tulen sahaja; mereka pasti diiringi dengan nada yang dipanggil nada. Di sini adalah wajar untuk mengingati definisi penting akustik muzik, konsep timbre bunyi. Timbre- ini ialah ciri bunyi muzik yang memberikan alat muzik dan menyuarakan kekhususan bunyi yang unik dan boleh dikenali, walaupun ketika membandingkan bunyi pic dan volum yang sama. Timbre bagi setiap alat muzik bergantung pada pengagihan tenaga bunyi antara nada pada saat bunyi itu muncul.

Nada nada membentuk pewarnaan khusus bagi nada asas, yang dengannya kita boleh mengenal pasti dan mengenali instrumen tertentu dengan mudah, serta membezakan dengan jelas bunyinya daripada instrumen lain. Terdapat dua jenis nada: harmonik dan tidak harmonik. Nada harmonik mengikut takrifan ialah gandaan frekuensi asas. Sebaliknya, jika nada tidak berganda dan ketara menyimpang daripada nilai, maka ia dipanggil tidak harmoni. Dalam muzik, operasi dengan berbilang nada boleh dikatakan dikecualikan, jadi istilah itu dikurangkan kepada konsep "nada nada", yang bermaksud harmonik. Bagi sesetengah instrumen, seperti piano, nada asas tidak mempunyai masa untuk dibentuk; dalam tempoh yang singkat, tenaga bunyi nada meningkat, dan kemudiannya berkurangan dengan cepat. Banyak instrumen mencipta apa yang dipanggil kesan "nada peralihan", di mana tenaga nada tertentu adalah tertinggi pada masa tertentu, biasanya pada permulaan, tetapi kemudian berubah secara tiba-tiba dan beralih kepada nada lain. Julat frekuensi setiap instrumen boleh dipertimbangkan secara berasingan dan biasanya terhad kepada frekuensi asas yang mampu dihasilkan oleh instrumen tersebut.

Dalam teori bunyi juga terdapat konsep seperti NOISE. bising- ini ialah sebarang bunyi yang dicipta oleh gabungan sumber yang tidak konsisten antara satu sama lain. Semua orang biasa dengan bunyi daun pokok yang bergoyang ditiup angin dll.

Apakah yang menentukan kelantangan bunyi? Jelas sekali, fenomena sedemikian secara langsung bergantung kepada jumlah tenaga yang dipindahkan oleh gelombang bunyi. Untuk menentukan penunjuk kuantitatif kenyaringan, terdapat konsep - keamatan bunyi. Keamatan bunyi ditakrifkan sebagai aliran tenaga yang melalui beberapa kawasan ruang (contohnya, cm2) per unit masa (contohnya, sesaat). Semasa perbualan biasa, keamatan adalah lebih kurang 9 atau 10 W/cm2. Telinga manusia mampu menangkap bunyi dalam julat sensitiviti yang agak luas, manakala sensitiviti frekuensi adalah heterogen dalam spektrum bunyi. Dengan cara ini, julat frekuensi 1000 Hz - 4000 Hz, yang paling meluas meliputi pertuturan manusia, dapat dilihat dengan baik.

Oleh kerana bunyi berbeza-beza dalam intensiti, adalah lebih mudah untuk menganggapnya sebagai kuantiti logaritma dan mengukurnya dalam desibel (selepas saintis Scotland Alexander Graham Bell). Ambang bawah sensitiviti pendengaran telinga manusia ialah 0 dB, atas ialah 120 dB, juga dipanggil "ambang kesakitan". Had atas sensitiviti juga dilihat oleh telinga manusia bukan dengan cara yang sama, tetapi bergantung pada frekuensi tertentu. Bunyi frekuensi rendah mesti mempunyai keamatan yang lebih besar daripada bunyi frekuensi tinggi untuk mencetuskan ambang kesakitan. Sebagai contoh, ambang kesakitan pada frekuensi rendah 31.5 Hz berlaku pada tahap keamatan bunyi 135 dB, apabila pada frekuensi 2000 Hz sensasi kesakitan akan muncul pada 112 dB. Terdapat juga konsep tekanan bunyi, yang sebenarnya memperluaskan penjelasan biasa tentang perambatan gelombang bunyi di udara. Tekanan bunyi- ini ialah tekanan lebihan berubah-ubah yang timbul dalam medium elastik akibat daripada laluan gelombang bunyi melaluinya.

Sifat gelombang bunyi

Untuk lebih memahami sistem penjanaan gelombang bunyi, bayangkan pembesar suara klasik terletak di dalam paip yang dipenuhi udara. Jika pembesar suara membuat pergerakan tajam ke hadapan, udara di persekitaran terdekat peresap dimampatkan seketika. Udara kemudiannya akan mengembang, dengan itu menolak kawasan udara termampat di sepanjang paip.
Pergerakan gelombang ini seterusnya akan menjadi bunyi apabila ia sampai ke organ pendengaran dan "mengujakan" gegendang telinga. Apabila gelombang bunyi berlaku dalam gas, tekanan berlebihan dan ketumpatan berlebihan tercipta dan zarah bergerak pada kelajuan yang tetap. Mengenai gelombang bunyi, adalah penting untuk mengingati fakta bahawa bahan itu tidak bergerak bersama gelombang bunyi, tetapi hanya gangguan sementara jisim udara berlaku.

Jika kita membayangkan omboh digantung di ruang bebas pada spring dan membuat pergerakan berulang "bolak-balik", maka ayunan tersebut akan dipanggil harmonik atau sinusoidal (jika kita membayangkan gelombang sebagai graf, maka dalam kes ini kita akan mendapat tulen sinusoid dengan penurunan dan kenaikan berulang). Jika kita membayangkan pembesar suara dalam paip (seperti dalam contoh yang diterangkan di atas) melakukan ayunan harmonik, maka pada masa pembesar suara bergerak "ke hadapan" kesan mampatan udara yang terkenal diperoleh, dan apabila pembesar suara bergerak "ke belakang" kesan berlawanan jarang berlaku. Dalam kes ini, gelombang mampatan berselang-seli dan rarefaction akan merambat melalui paip. Jarak sepanjang paip antara maxima atau minima (fasa) bersebelahan akan dipanggil panjang gelombang. Jika zarah berayun selari dengan arah perambatan gelombang, maka gelombang dipanggil membujur. Jika mereka berayun berserenjang dengan arah perambatan, maka gelombang dipanggil melintang. Biasanya, gelombang bunyi dalam gas dan cecair adalah membujur, tetapi dalam pepejal gelombang kedua-dua jenis boleh berlaku. Gelombang melintang dalam pepejal timbul kerana rintangan kepada perubahan bentuk. Perbezaan utama antara kedua-dua jenis gelombang ini ialah gelombang melintang mempunyai sifat polarisasi (ayunan berlaku dalam satah tertentu), manakala gelombang membujur tidak.

Kelajuan bunyi

Kelajuan bunyi secara langsung bergantung pada ciri-ciri medium di mana ia merambat. Ia ditentukan (bergantung) oleh dua sifat medium: keanjalan dan ketumpatan bahan. Kelajuan bunyi dalam pepejal secara langsung bergantung kepada jenis bahan dan sifatnya. Halaju dalam media gas bergantung hanya pada satu jenis ubah bentuk medium: mampatan-jarang-jarang. Perubahan tekanan dalam gelombang bunyi berlaku tanpa pertukaran haba dengan zarah sekeliling dan dipanggil adiabatik.
Kelajuan bunyi dalam gas bergantung terutamanya pada suhu - ia meningkat dengan peningkatan suhu dan berkurangan dengan penurunan suhu. Juga, kelajuan bunyi dalam medium gas bergantung pada saiz dan jisim molekul gas itu sendiri - semakin kecil jisim dan saiz zarah, semakin besar "konduksi" gelombang dan, dengan itu, semakin besar kelajuannya.

Dalam media cecair dan pepejal, prinsip perambatan dan kelajuan bunyi adalah serupa dengan cara gelombang merambat di udara: dengan nyahcas mampatan. Tetapi dalam persekitaran ini, sebagai tambahan kepada pergantungan yang sama pada suhu, ketumpatan medium dan komposisi/strukturnya agak penting. Semakin rendah ketumpatan bahan, semakin tinggi kelajuan bunyi dan sebaliknya. Kebergantungan pada komposisi medium adalah lebih kompleks dan ditentukan dalam setiap kes tertentu, dengan mengambil kira lokasi dan interaksi molekul/atom.

Kelajuan bunyi dalam udara pada t, °C 20: 343 m/s
Kelajuan bunyi dalam air suling pada t, °C 20: 1481 m/s
Kelajuan bunyi dalam keluli pada t, °C 20: 5000 m/s

Gelombang berdiri dan gangguan

Apabila pembesar suara mencipta gelombang bunyi dalam ruang terkurung, kesan gelombang yang dipantulkan dari sempadan tidak dapat dielakkan berlaku. Akibatnya, ini paling kerap berlaku kesan gangguan- apabila dua atau lebih gelombang bunyi bertindih antara satu sama lain. Kes khas fenomena gangguan ialah pembentukan: 1) Gelombang pukul atau 2) Gelombang berdiri. Ketukan ombak- ini berlaku apabila penambahan gelombang dengan frekuensi dan amplitud yang serupa berlaku. Gambar kejadian degupan: apabila dua gelombang frekuensi yang sama bertindih antara satu sama lain. Pada satu ketika, dengan pertindihan sedemikian, puncak amplitud mungkin bertepatan "dalam fasa", dan penurunan juga mungkin bertepatan dengan "antifasa." Ini adalah bagaimana rentak bunyi dicirikan. Adalah penting untuk diingat bahawa, tidak seperti gelombang berdiri, kebetulan fasa puncak tidak berlaku secara berterusan, tetapi pada selang masa tertentu. Di telinga, corak degupan ini dibezakan dengan jelas, dan didengari sebagai peningkatan dan penurunan volum secara berkala. Mekanisme di mana kesan ini berlaku adalah sangat mudah: apabila puncak bertepatan, isipadu meningkat, dan apabila lembah bertepatan, isipadu berkurangan.

ombak berdiri timbul dalam kes superposisi dua gelombang amplitud, fasa dan frekuensi yang sama, apabila apabila gelombang tersebut "bertemu" satu bergerak ke arah hadapan dan satu lagi ke arah yang bertentangan. Di kawasan ruang (di mana gelombang berdiri terbentuk), gambar superposisi dua amplitud frekuensi muncul, dengan maksima bergantian (yang dipanggil antinod) dan minima (yang dipanggil nod). Apabila fenomena ini berlaku, frekuensi, fasa dan pekali pengecilan gelombang di tempat pantulan adalah amat penting. Tidak seperti gelombang bergerak, tiada pemindahan tenaga dalam gelombang berdiri disebabkan oleh fakta bahawa gelombang ke hadapan dan ke belakang yang membentuk gelombang ini memindahkan tenaga dalam kuantiti yang sama dalam kedua-dua arah hadapan dan bertentangan. Untuk memahami dengan jelas kejadian gelombang berdiri, mari kita bayangkan contoh dari akustik rumah. Katakan kami mempunyai sistem pembesar suara berdiri di lantai dalam beberapa ruang (bilik) yang terhad. Setelah mereka memainkan sesuatu dengan banyak bass, mari cuba ubah lokasi pendengar di dalam bilik. Oleh itu, pendengar yang mendapati dirinya berada dalam zon minimum (penolakan) gelombang berdiri akan merasakan kesan bahawa terdapat sangat sedikit bass, dan jika pendengar mendapati dirinya berada dalam zon maksimum (penambahan) frekuensi, maka sebaliknya. kesan peningkatan ketara dalam kawasan bass diperolehi. Dalam kes ini, kesannya diperhatikan dalam semua oktaf frekuensi asas. Sebagai contoh, jika frekuensi asas ialah 440 Hz, maka fenomena "penambahan" atau "penolakan" juga akan diperhatikan pada frekuensi 880 Hz, 1760 Hz, 3520 Hz, dsb.

Fenomena resonans

Kebanyakan pepejal mempunyai frekuensi resonans semula jadi. Ia agak mudah untuk memahami kesan ini menggunakan contoh paip biasa, terbuka pada satu hujung sahaja. Mari bayangkan situasi di mana pembesar suara disambungkan ke hujung paip yang lain, yang boleh memainkan satu frekuensi malar, yang juga boleh ditukar kemudian. Jadi, paip mempunyai frekuensi resonansnya sendiri, secara ringkas - ini adalah kekerapan di mana paip "bergema" atau mengeluarkan bunyinya sendiri. Jika frekuensi pembesar suara (akibat pelarasan) bertepatan dengan frekuensi resonans paip, maka kesan peningkatan volum beberapa kali akan berlaku. Ini berlaku kerana pembesar suara merangsang getaran lajur udara dalam paip dengan amplitud yang ketara sehingga "frekuensi resonans" yang sama ditemui dan kesan penambahan berlaku. Fenomena yang terhasil boleh digambarkan seperti berikut: paip dalam contoh ini "membantu" pembesar suara dengan bergema pada frekuensi tertentu, usaha mereka menambah dan "menghasilkan" dalam kesan kuat yang boleh didengar. Menggunakan contoh alat muzik, fenomena ini boleh dilihat dengan mudah, kerana reka bentuk kebanyakan instrumen mengandungi unsur yang dipanggil resonator. Tidak sukar untuk meneka apa yang berfungsi untuk meningkatkan frekuensi atau nada muzik tertentu. Sebagai contoh: badan gitar dengan resonator dalam bentuk mengawan lubang dengan kelantangan; Reka bentuk tiub seruling (dan semua paip secara umum); Bentuk silinder badan dram, yang dengan sendirinya adalah resonator frekuensi tertentu.

Spektrum frekuensi bunyi dan tindak balas frekuensi

Memandangkan secara praktikalnya tiada gelombang dengan frekuensi yang sama, ia menjadi perlu untuk menguraikan keseluruhan spektrum bunyi julat boleh didengar kepada nada atau harmonik. Untuk tujuan ini, terdapat graf yang memaparkan pergantungan tenaga relatif getaran bunyi pada frekuensi. Graf ini dipanggil graf spektrum frekuensi bunyi. Spektrum frekuensi bunyi Terdapat dua jenis: diskret dan berterusan. Plot spektrum diskret memaparkan frekuensi individu yang dipisahkan oleh ruang kosong. Spektrum berterusan mengandungi semua frekuensi bunyi sekaligus.
Dalam kes muzik atau akustik, graf biasa paling kerap digunakan Ciri-ciri Amplitud-Frekuensi(disingkatkan sebagai "AFC"). Graf ini menunjukkan pergantungan amplitud getaran bunyi pada frekuensi sepanjang keseluruhan spektrum frekuensi (20 Hz - 20 kHz). Melihat graf sedemikian, mudah difahami, contohnya, kekuatan atau kelemahan pembesar suara atau sistem akustik tertentu secara keseluruhan, kawasan keluaran tenaga terkuat, penurunan dan kenaikan frekuensi, pengecilan, dan juga untuk mengesan kecuraman daripada kemerosotan itu.

Penyebaran gelombang bunyi, fasa dan antifasa

Proses perambatan gelombang bunyi berlaku dalam semua arah dari sumber. Contoh paling mudah untuk memahami fenomena ini ialah kerikil yang dibuang ke dalam air.
Dari tempat batu itu jatuh, ombak mula merebak di permukaan air ke semua arah. Walau bagaimanapun, mari bayangkan situasi menggunakan pembesar suara dalam kelantangan tertentu, katakan kotak tertutup, yang disambungkan kepada penguat dan memainkan beberapa jenis isyarat muzik. Adalah mudah untuk diperhatikan (terutamanya jika anda menggunakan isyarat frekuensi rendah yang kuat, contohnya drum bes) bahawa pembesar suara membuat pergerakan pantas "ke hadapan", dan kemudian pergerakan pantas yang sama "ke belakang". Apa yang perlu difahami ialah apabila pembesar suara bergerak ke hadapan, ia mengeluarkan gelombang bunyi yang kita dengar kemudian. Tetapi apa yang berlaku apabila pembesar suara bergerak ke belakang? Dan secara paradoks, perkara yang sama berlaku, pembesar suara mengeluarkan bunyi yang sama, hanya dalam contoh kami ia merambat sepenuhnya dalam kelantangan kotak, tanpa melampaui hadnya (kotak ditutup). Secara umum, dalam contoh di atas seseorang boleh melihat banyak fenomena fizikal yang menarik, yang paling ketara ialah konsep fasa.

Gelombang bunyi yang pembesar suara, berada dalam kelantangan, dipancarkan ke arah pendengar adalah "dalam fasa". Gelombang terbalik, yang masuk ke dalam isipadu kotak, akan menjadi antifasa yang sepadan. Ia kekal hanya untuk memahami apa maksud konsep ini? Fasa isyarat– ini ialah paras tekanan bunyi pada saat semasa dalam masa pada satu titik di angkasa. Cara paling mudah untuk memahami fasa adalah dengan contoh pembiakan bahan muzik oleh pasangan stereo berdiri lantai konvensional sistem pembesar suara rumah. Mari bayangkan bahawa dua pembesar suara berdiri di lantai dipasang di dalam bilik tertentu dan dimainkan. Dalam kes ini, kedua-dua sistem akustik menghasilkan semula isyarat segerak tekanan bunyi berubah-ubah, dan tekanan bunyi satu pembesar suara ditambah kepada tekanan bunyi pembesar suara yang lain. Kesan yang sama berlaku disebabkan oleh penyegerakan pembiakan isyarat dari pembesar suara kiri dan kanan, dengan kata lain, puncak dan palung gelombang yang dipancarkan oleh pembesar suara kiri dan kanan bertepatan.

Sekarang mari kita bayangkan bahawa tekanan bunyi masih berubah dengan cara yang sama (belum mengalami perubahan), tetapi hanya sekarang mereka bertentangan antara satu sama lain. Ini boleh berlaku jika anda menyambungkan satu sistem pembesar suara daripada dua dalam kekutuban terbalik (kabel "+" dari penguat ke terminal "-" sistem pembesar suara dan kabel "-" dari penguat ke terminal "+" sistem pembesar suara). Dalam kes ini, isyarat bertentangan akan menyebabkan perbezaan tekanan, yang boleh diwakili dalam nombor seperti berikut: pembesar suara kiri akan mencipta tekanan "1 Pa", dan pembesar suara kanan akan mencipta tekanan "tolak 1 Pa". Akibatnya, jumlah kelantangan bunyi di lokasi pendengar akan menjadi sifar. Fenomena ini dipanggil antifasa. Jika kita melihat contoh dengan lebih terperinci untuk pemahaman, ternyata dua pembesar suara bermain "dalam fasa" mencipta kawasan pemadatan dan rarefaction udara yang sama, dengan itu sebenarnya membantu antara satu sama lain. Dalam kes antifasa yang ideal, kawasan ruang udara termampat yang dicipta oleh satu pembesar suara akan disertai dengan kawasan ruang udara jarang yang dicipta oleh pembesar suara kedua. Ini kelihatan lebih kurang seperti fenomena pembatalan segerak bersama gelombang. Benar, dalam amalan kelantangan tidak turun kepada sifar, dan kita akan mendengar bunyi yang sangat herot dan lemah.

Cara paling mudah untuk menggambarkan fenomena ini adalah seperti berikut: dua isyarat dengan ayunan (frekuensi) yang sama, tetapi beralih mengikut masa. Memandangkan ini, adalah lebih mudah untuk membayangkan fenomena anjakan ini menggunakan contoh jam pusingan biasa. Bayangkan terdapat beberapa jam bulat yang serupa tergantung di dinding. Apabila tangan kedua jam tangan ini berjalan secara serentak, pada satu jam tangan 30 saat dan pada jam yang lain 30 saat, maka ini adalah contoh isyarat yang berada dalam fasa. Jika tangan kedua bergerak dengan peralihan, tetapi kelajuannya masih sama, sebagai contoh, pada satu jam tangan ialah 30 saat, dan pada satu lagi ialah 24 saat, maka ini adalah contoh klasik peralihan fasa. Dengan cara yang sama, fasa diukur dalam darjah, dalam bulatan maya. Dalam kes ini, apabila isyarat dialihkan relatif kepada satu sama lain sebanyak 180 darjah (separuh tempoh), antifasa klasik diperolehi. Selalunya dalam amalan, anjakan fasa kecil berlaku, yang juga boleh ditentukan dalam darjah dan berjaya dihapuskan.

Gelombang adalah satah dan sfera. Hadapan gelombang satah merambat dalam satu arah sahaja dan jarang ditemui dalam amalan. Hadapan gelombang sfera ialah jenis gelombang ringkas yang berasal dari satu titik dan bergerak ke semua arah. Gelombang bunyi mempunyai sifat pembelauan, iaitu keupayaan untuk mengelilingi halangan dan objek. Tahap lenturan bergantung pada nisbah panjang gelombang bunyi dengan saiz halangan atau lubang. Belauan juga berlaku apabila terdapat beberapa halangan dalam laluan bunyi. Dalam kes ini, dua senario mungkin: 1) Jika saiz halangan jauh lebih besar daripada panjang gelombang, maka bunyi dipantulkan atau diserap (bergantung pada tahap penyerapan bahan, ketebalan halangan, dsb. ), dan zon "bayangan akustik" terbentuk di belakang halangan. . 2) Jika saiz halangan adalah setanding dengan panjang gelombang atau lebih kecil daripadanya, maka bunyi difraksi sedikit sebanyak dalam semua arah. Jika gelombang bunyi, semasa bergerak dalam satu medium, mengenai antara muka dengan medium lain (contohnya, medium udara dengan medium pepejal), maka tiga senario boleh berlaku: 1) gelombang akan dipantulkan dari antara muka 2) gelombang boleh melalui medium lain tanpa mengubah arah 3) gelombang boleh melalui medium lain dengan perubahan arah di sempadan, ini dipanggil "pembiasan gelombang".

Nisbah tekanan lebihan gelombang bunyi kepada halaju isipadu berayun dipanggil rintangan gelombang. Dengan kata mudah, impedans gelombang medium boleh dipanggil keupayaan untuk menyerap gelombang bunyi atau "menentang" mereka. Pekali pantulan dan penghantaran secara langsung bergantung pada nisbah galangan gelombang kedua-dua media. Rintangan gelombang dalam medium gas adalah jauh lebih rendah daripada dalam air atau pepejal. Oleh itu, jika gelombang bunyi dalam udara mengenai objek pepejal atau permukaan air dalam, bunyi itu sama ada dipantulkan dari permukaan atau diserap ke tahap yang besar. Ini bergantung pada ketebalan permukaan (air atau pepejal) di mana gelombang bunyi yang dikehendaki jatuh. Apabila ketebalan medium pepejal atau cecair rendah, gelombang bunyi hampir "lulus" sepenuhnya, dan sebaliknya, apabila ketebalan medium besar, gelombang lebih kerap dipantulkan. Dalam kes pantulan gelombang bunyi, proses ini berlaku mengikut undang-undang fizik yang terkenal: "Sudut tuju adalah sama dengan sudut pantulan." Dalam kes ini, apabila gelombang dari medium dengan ketumpatan yang lebih rendah mencecah sempadan dengan medium ketumpatan yang lebih tinggi, fenomena itu berlaku. pembiasan. Ia terdiri daripada lenturan (pembiasan) gelombang bunyi selepas "bertemu" halangan, dan semestinya disertai dengan perubahan kelajuan. Pembiasan juga bergantung pada suhu medium di mana pantulan berlaku.

Dalam proses penyebaran gelombang bunyi di angkasa, keamatannya tidak dapat dielakkan berkurangan, kita boleh mengatakan bahawa gelombang melemahkan dan bunyi menjadi lemah. Dalam praktiknya, menghadapi kesan yang serupa agak mudah: contohnya, jika dua orang berdiri di padang pada jarak yang dekat (semeter atau lebih dekat) dan mula bercakap sesuatu antara satu sama lain. Jika anda kemudiannya meningkatkan jarak antara orang (jika mereka mula menjauhkan diri antara satu sama lain), tahap kelantangan perbualan yang sama akan menjadi semakin kurang kedengaran. Contoh ini jelas menunjukkan fenomena penurunan keamatan gelombang bunyi. Kenapa ini terjadi? Sebabnya ialah pelbagai proses pertukaran haba, interaksi molekul dan geseran dalaman gelombang bunyi. Selalunya dalam amalan, tenaga bunyi ditukar kepada tenaga haba. Proses sedemikian pasti timbul dalam mana-mana daripada 3 media perambatan bunyi dan boleh dicirikan sebagai penyerapan gelombang bunyi.

Keamatan dan tahap penyerapan gelombang bunyi bergantung kepada banyak faktor, seperti tekanan dan suhu medium. Penyerapan juga bergantung pada frekuensi bunyi tertentu. Apabila gelombang bunyi merambat melalui cecair atau gas, kesan geseran berlaku antara zarah yang berbeza, yang dipanggil kelikatan. Akibat geseran pada peringkat molekul ini, proses penukaran gelombang daripada bunyi kepada haba berlaku. Dengan kata lain, semakin tinggi kekonduksian terma medium, semakin rendah tahap penyerapan gelombang. Penyerapan bunyi dalam media gas juga bergantung pada tekanan (tekanan atmosfera berubah dengan peningkatan ketinggian berbanding dengan paras laut). Bagi pergantungan tahap penyerapan pada frekuensi bunyi, dengan mengambil kira pergantungan kelikatan dan kekonduksian haba yang disebutkan di atas, semakin tinggi frekuensi bunyi, semakin tinggi penyerapan bunyi. Sebagai contoh, pada suhu dan tekanan normal dalam udara, penyerapan gelombang dengan frekuensi 5000 Hz ialah 3 dB/km, dan penyerapan gelombang dengan frekuensi 50,000 Hz akan menjadi 300 dB/m.

Dalam media pepejal, semua kebergantungan di atas (konduksi terma dan kelikatan) dikekalkan, tetapi beberapa lagi keadaan ditambah kepada ini. Mereka dikaitkan dengan struktur molekul bahan pepejal, yang boleh berbeza, dengan ketidakhomogenannya sendiri. Bergantung pada struktur molekul pepejal dalaman ini, penyerapan gelombang bunyi dalam kes ini boleh berbeza, dan bergantung pada jenis bahan tertentu. Apabila bunyi melalui badan pepejal, gelombang mengalami beberapa transformasi dan herotan, yang paling kerap membawa kepada penyebaran dan penyerapan tenaga bunyi. Pada peringkat molekul, kesan kehelan boleh berlaku apabila gelombang bunyi menyebabkan anjakan satah atom, yang kemudiannya kembali ke kedudukan asalnya. Atau, pergerakan kehelan membawa kepada perlanggaran dengan kehelan berserenjang dengannya atau kecacatan pada struktur kristal, yang menyebabkan perencatannya dan, sebagai akibatnya, beberapa penyerapan gelombang bunyi. Walau bagaimanapun, gelombang bunyi juga boleh bergema dengan kecacatan ini, yang akan membawa kepada herotan gelombang asal. Tenaga gelombang bunyi pada saat interaksi dengan unsur-unsur struktur molekul bahan dilesapkan akibat proses geseran dalaman.

Dalam artikel ini saya akan cuba menganalisis ciri persepsi pendengaran manusia dan beberapa kehalusan dan ciri penyebaran bunyi.

Mari kita fikirkan sama ada ia berbaloi untuk membeli kad bunyi diskret atau luaran. Untuk platform Mac dan Win.

Kami sering menulis tentang bunyi yang berkualiti. Dalam pembungkus mudah alih, tetapi kami mengelakkan antara muka desktop. kenapa?

Akustik rumah pegun - subjek holivars yang menyeramkan. Lebih-lebih lagi apabila menggunakan komputer sebagai sumber bunyi.

Kebanyakan pengguna mana-mana PC menganggap kad audio diskret atau luaran kunci kepada bunyi berkualiti tinggi. Ini semua salah "teliti" Pemasaran, secara berterusan meyakinkan kami tentang keperluan untuk membeli peranti tambahan.

Apakah yang digunakan dalam PC untuk mengeluarkan aliran audio?

Bunyi terbina dalam papan induk dan komputer riba moden jauh melebihi keupayaan analisis pendengaran bagi pendengar rata-rata yang sihat mental dan celik teknikal. Platform tidak penting.

Sesetengah papan induk mempunyai cukup bunyi bersepadu berkualiti tinggi. Selain itu, ia berdasarkan alat yang sama seperti dalam papan belanjawan. Penambahbaikan dicapai dengan mengasingkan bahagian bunyi daripada elemen lain dan menggunakan asas elemen yang lebih berkualiti.


Namun, kebanyakan papan menggunakan codec yang sama daripada Realtek. Komputer desktop Apple tidak terkecuali. Sekurang-kurangnya sebahagian daripada mereka dilengkapi Realtek A8xx.

Codec ini (satu set logik yang disertakan dalam cip) dan pengubahsuaiannya adalah tipikal untuk hampir semua papan induk yang direka untuk pemproses Intel. Pemasar memanggilnya Intel HD Audio.

Pengukuran kualiti audio Realtek

Pelaksanaan antara muka audio sebahagian besarnya bergantung pada pengeluar motherboard. Spesimen berkualiti tinggi menunjukkan angka yang sangat baik. Contohnya, ujian RMAA untuk laluan audio Gigabait G33M-DS2R:

Ketidaksamaan tindak balas kekerapan (dari 40 Hz hingga 15 kHz), dB: +0.01, -0.09
Tahap hingar, dB (A): -92.5
Julat dinamik, dB (A): 91.8
Herotan harmonik, %: 0.0022
Herotan intermodulasi + hingar, %: 0.012
Interpenetrasi saluran, dB: -91.9
Intermodulasi pada 10 kHz, %: 0.0075

Semua angka yang diperolehi layak mendapat penarafan "Sangat Baik" dan "Cemerlang". Tidak setiap kad luaran boleh menunjukkan hasil seperti itu.

Keputusan ujian perbandingan

Malangnya, masa dan peralatan tidak membenarkan kami menjalankan ujian perbandingan kami sendiri terhadap pelbagai penyelesaian terbina dalam dan luaran.

Oleh itu, mari kita ambil apa yang telah dilakukan untuk kita. Di Internet, sebagai contoh, anda boleh mencari data mengenai pensampelan semula dalaman berganda bagi kad diskret yang paling popular dalam siri ini X-Fi kreatif. Memandangkan ia berkaitan dengan litar, kami akan meninggalkan pemeriksaan di bahu anda.

Berikut adalah bahan-bahan yang diterbitkan satu projek perkakasan besar membolehkan kami memahami banyak perkara. Dalam ujian beberapa sistem daripada codec terbina dalam untuk 2 dolar sebelum keputusan audiophile untuk tahun 2000, keputusan yang sangat menarik diperolehi.

Ternyata begitu Realtek ALC889 tidak menunjukkan tindak balas frekuensi paling lancar, dan memberikan perbezaan nada yang baik - 1.4 dB pada 100 Hz. Benar, pada hakikatnya angka ini tidak kritikal.


Dan dalam beberapa pelaksanaan (iaitu, model papan induk) ia tidak hadir sepenuhnya - lihat rajah di atas. Ia hanya boleh diperhatikan apabila mendengar satu frekuensi. Dalam gubahan muzik, selepas menetapkan penyamaan dengan betul, ahli audiofil yang gemar pun tidak akan dapat membezakan antara kad diskret dan penyelesaian bersepadu.

Pendapat pakar

Dalam semua ujian buta kami, kami tidak dapat mengesan sebarang perbezaan antara 44.1 dan 176.4 kHz atau 16 dan 24-bit rakaman. Berdasarkan pengalaman kami, nisbah 16bit/44.1kHz memberikan kualiti bunyi terbaik yang boleh anda alami. Format di atas hanya membuang ruang dan wang.

Menurunkan pensampelan trek daripada 176.4 kHz kepada 44.1 kHz menggunakan pensampel semula berkualiti tinggi menghalang kehilangan butiran. Jika anda mendapat rakaman sedemikian, tukar frekuensi kepada 44.1 kHz dan nikmati.

Kelebihan utama 24-bit berbanding 16-bit ialah julat dinamik yang lebih besar (144 dB berbanding 98), tetapi ini boleh dikatakan tidak penting. Banyak trek moden berada dalam pertempuran untuk kenyaringan, di mana julat dinamik dikurangkan secara buatan pada peringkat pengeluaran kepada 8-10 bit.

Kad saya tidak berbunyi. Apa nak buat?

Semua ini sangat meyakinkan. Semasa saya bekerja dengan perkakasan, saya berjaya menguji banyak peranti - desktop dan mudah alih. Walaupun begitu, saya menggunakan komputer dengan cip terbina dalam Realtek.

Bagaimana jika bunyi itu mempunyai artifak dan masalah? Ikut arahan:

1) Matikan semua kesan dalam panel kawalan, tetapkan "output talian" ke lubang hijau dalam mod "2 saluran (stereo)".

2) Dalam pengadun OS, matikan semua input yang tidak diperlukan, dan tetapkan peluncur volum kepada maksimum. Pelarasan hanya boleh dibuat menggunakan pengawal selia pada pembesar suara/penguat.

3) Pasang pemain yang betul. Untuk Windows - foobar2000.

4) Di dalamnya kami menetapkan "Output Penstriman Kernel" (anda perlu memuat turun pemalam tambahan), 24 bit, pensampelan semula perisian (melalui PPHS atau SSRC) pada 48 kHz. Untuk output kami menggunakan Output WASAPI. Matikan kawalan kelantangan.

Segala-galanya adalah kerja sistem audio anda (pembesar suara atau fon kepala). Lagipun, kad bunyi adalah, pertama sekali, DAC.

Apakah keputusannya?

Realitinya ialah, secara amnya, kad diskret tidak memberikan keuntungan yang ketara dalam kualiti main balik muzik (ini adalah sekurang-kurangnya). Kelebihannya hanya terletak pada kemudahan, fungsi, dan, mungkin, kestabilan.

Mengapakah semua penerbitan masih mengesyorkan penyelesaian yang mahal? Psikologi mudah - orang percaya bahawa untuk mengubah kualiti sistem komputer mereka perlu membeli sesuatu canggih, mahal. Malah, anda perlu meletakkan kepala anda kepada segala-galanya. Dan hasilnya boleh mengejutkan.

Ruang bukanlah ketiadaan homogen. Terdapat awan gas dan habuk di antara pelbagai objek. Ia adalah sisa letupan supernova dan tapak pembentukan bintang. Di sesetengah kawasan, gas antara bintang ini cukup padat untuk menyebarkan gelombang bunyi, tetapi ia tidak dapat dilihat oleh pendengaran manusia.

Adakah terdapat bunyi di angkasa?

Apabila objek bergerak - sama ada getaran tali gitar atau bunga api yang meletup - ia menjejaskan molekul udara berhampiran, seolah-olah menolaknya. Molekul-molekul ini terhempas ke dalam jiran mereka, dan mereka, seterusnya, ke yang seterusnya. Pergerakan bergerak melalui udara seperti gelombang. Apabila ia sampai ke telinga, seseorang menganggapnya sebagai bunyi.

Apabila gelombang bunyi melalui udara, tekanannya turun naik ke atas dan ke bawah, seperti air laut dalam ribut. Masa antara getaran ini dipanggil frekuensi bunyi dan diukur dalam hertz (1 Hz ialah satu ayunan sesaat). Jarak antara puncak tekanan tertinggi dipanggil panjang gelombang.

Bunyi hanya boleh bergerak dalam medium yang panjang gelombangnya tidak lebih besar daripada jarak purata antara zarah. Ahli fizik memanggil ini sebagai "jalan bebas bersyarat" - jarak purata yang dilalui molekul selepas berlanggar dengan satu dan sebelum berinteraksi dengan yang seterusnya. Oleh itu, medium tumpat boleh menghantar bunyi dengan panjang gelombang pendek dan sebaliknya.

Bunyi panjang gelombang panjang mempunyai frekuensi yang dirasakan oleh telinga sebagai nada rendah. Dalam gas dengan purata laluan bebas lebih daripada 17 m (20 Hz), gelombang bunyi akan menjadi frekuensi yang terlalu rendah untuk dirasakan oleh manusia. Mereka dipanggil infrasound. Jika ada makhluk asing dengan telinga yang boleh mendengar nota yang sangat rendah, mereka akan tahu sama ada bunyi boleh didengar di angkasa lepas.

Lagu Black Hole

Kira-kira 220 juta tahun cahaya jauhnya, di tengah-tengah gugusan beribu-ribu galaksi, mendendangkan nada terdalam yang pernah didengari oleh alam semesta. 57 oktaf di bawah pertengahan C, iaitu kira-kira sejuta bilion kali lebih dalam daripada frekuensi yang boleh didengari oleh seseorang.

Bunyi paling dalam yang boleh dikesan manusia mempunyai kitaran kira-kira satu getaran setiap 1/20 saat. Lohong hitam dalam buruj Perseus mempunyai kitaran kira-kira satu turun naik setiap 10 juta tahun.

Ini diketahui pada tahun 2003, apabila Teleskop Angkasa Chandra NASA menemui sesuatu dalam gas yang memenuhi gugusan Perseus: cincin tertumpu cahaya dan kegelapan, seperti riak di dalam kolam. Ahli astrofizik mengatakan ini adalah kesan gelombang bunyi frekuensi rendah yang luar biasa. Yang lebih terang adalah puncak gelombang, di mana tekanan pada gas adalah paling besar. Cincin yang lebih gelap adalah lekukan di mana tekanannya lebih rendah.

Bunyi yang anda boleh lihat

Gas bermagnet panas berputar di sekeliling lubang hitam, sama seperti air yang berputar di sekitar longkang. Apabila ia bergerak, ia mencipta medan elektromagnet yang kuat. Cukup kuat untuk mempercepatkan gas berhampiran tepi lubang hitam kepada hampir kelajuan cahaya, mengubahnya menjadi letupan besar yang dipanggil jet relativistik. Mereka memaksa gas untuk berpusing ke sisi pada laluannya, dan kesan ini menyebabkan bunyi ngeri dari angkasa.

Mereka dibawa melalui gugusan Perseus ratusan ribu tahun cahaya dari sumbernya, tetapi bunyi hanya boleh bergerak sejauh terdapat gas yang cukup untuk membawanya. Jadi dia berhenti di tepi awan gas yang memenuhi Perseus. Ini bermakna mustahil untuk mendengar bunyinya di Bumi. Anda hanya boleh melihat kesan pada awan gas. Ia kelihatan seperti melihat melalui ruang ke dalam ruang kalis bunyi.

Planet pelik

Planet kita mengeluarkan keluhan yang mendalam setiap kali keraknya bergerak. Maka tidak ada keraguan sama ada bunyi bergerak di angkasa. Gempa bumi boleh mencipta getaran di atmosfera dengan frekuensi satu hingga lima Hz. Jika ia cukup kuat, ia boleh menghantar gelombang infrasonik melalui atmosfera ke angkasa lepas.

Sudah tentu, tiada sempadan yang jelas di mana atmosfera Bumi berakhir dan ruang bermula. Udara secara beransur-ansur menjadi lebih nipis sehingga akhirnya hilang sama sekali. Dari 80 hingga 550 kilometer di atas permukaan Bumi, laluan bebas molekul adalah kira-kira satu kilometer. Ini bermakna bahawa udara pada ketinggian ini adalah kira-kira 59 kali lebih nipis daripada yang boleh didengari bunyi. Ia hanya mampu menghantar gelombang infrasonik yang panjang.

Apabila gempa bumi berukuran 9.0 magnitud menggegarkan pantai timur laut Jepun pada Mac 2011, seismograf di seluruh dunia merekodkan gelombangnya bergerak melalui Bumi, getarannya menyebabkan ayunan frekuensi rendah di atmosfera. Getaran ini bergerak sehingga ke tempat Graviti Medan dan satelit pegun Ocean Circulation Explorer (GOCE) membandingkan graviti Bumi dalam orbit rendah hingga 270 kilometer di atas permukaan. Dan satelit berjaya merakam gelombang bunyi ini.

GOCE mempunyai pecutan yang sangat sensitif di atas kapal yang mengawal pendorong ion. Ini membantu mengekalkan satelit dalam orbit yang stabil. Pecutan GOCE 2011 mengesan anjakan menegak dalam atmosfera yang sangat nipis di sekeliling satelit, serta anjakan seperti gelombang dalam tekanan udara, semasa gelombang bunyi daripada gempa bumi merambat. Enjin satelit membetulkan anjakan dan menyimpan data, yang menjadi sejenis rakaman infrasound gempa bumi.

Entri ini dirahsiakan dalam data satelit sehingga sekumpulan saintis yang diketuai oleh Rafael F. Garcia menerbitkan dokumen ini.

Bunyi pertama di alam semesta

Sekiranya mungkin untuk kembali ke masa lalu, kira-kira 760,000 tahun pertama selepas Big Bang, adalah mungkin untuk mengetahui sama ada terdapat bunyi di angkasa. Pada masa ini, Alam Semesta sangat padat sehingga gelombang bunyi boleh bergerak dengan bebas.

Pada masa yang sama, foton pertama mula bergerak melalui angkasa sebagai cahaya. Selepas itu, semuanya akhirnya cukup sejuk untuk terkondensasi menjadi atom. Sebelum penyejukan berlaku, Alam Semesta dipenuhi dengan zarah bercas - proton dan elektron - yang menyerap atau menyerakkan foton, zarah yang membentuk cahaya.

Hari ini ia sampai ke Bumi sebagai cahaya samar dari latar belakang gelombang mikro, hanya boleh dilihat oleh teleskop radio yang sangat sensitif. Ahli fizik memanggil sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik ini. Ini adalah cahaya tertua di alam semesta. Ia menjawab soalan sama ada terdapat bunyi di angkasa. Latar belakang gelombang mikro kosmik mengandungi rakaman muzik tertua di alam semesta.

Cahaya untuk menyelamatkan

Bagaimanakah cahaya membantu kita mengetahui sama ada terdapat bunyi di angkasa? Gelombang bunyi bergerak melalui udara (atau gas antara bintang) sebagai turun naik tekanan. Apabila gas dimampatkan, ia menjadi lebih panas. Pada skala kosmik, fenomena ini sangat sengit sehingga bintang terbentuk. Dan apabila gas mengembang, ia menjadi sejuk. Gelombang bunyi yang bergerak melalui alam semesta awal menyebabkan turun naik sedikit dalam tekanan dalam persekitaran gas, yang seterusnya meninggalkan turun naik suhu halus yang dicerminkan dalam latar belakang gelombang mikro kosmik.

Menggunakan perubahan suhu, ahli fizik Universiti Washington John Cramer dapat membina semula bunyi yang menakutkan dari angkasa - muzik alam semesta yang sedang berkembang. Dia mendarabkan kekerapan sebanyak 10 26 kali sehingga telinga manusia dapat mendengarnya.

Jadi tiada siapa yang benar-benar akan mendengar jeritan di angkasa, tetapi akan ada gelombang bunyi yang bergerak melalui awan gas antara bintang atau dalam sinar jarang atmosfera luar Bumi.

Soalan: adakah berbaloi untuk membeli kad bunyi jika ia mempunyai kad bunyi terbina dalam?
Terdapat pemacu optik. Jika penghantaran melalui optik, terdapat perbezaan dengan
kad bunyi terbina dalam, atau dari kad bunyi yang berasingan dan sejuk?

Soalan anda perlu dibahagikan kepada dua kategori: perkakasan dan perisian dan kualiti bunyi sebenar.

1. Perkakasan dan perisian:

Jika kita tidak bercakap tentang codec perisian terbina dalam standard AC97 dan HDaudio, maka kad bunyi dalam PC diperlukan terutamanya untuk pelaksanaan banyak algoritma bunyi seperti EAX (dari Creative, contohnya), yang menambah realisme, kelantangan , mengambil kira ciri masa nyata persekitaran visual dan betulkan parameter bunyi yang sepadan. Sebagai contoh, anda berjalan di sepanjang koridor dalam beberapa cerita seram dan bunyi sepadan dengan ciri pantulan dari dinding konkrit, ia benar-benar berjalan dan ketara. Kemudian keluar ke dewan besar dan serta-merta bergema berubah, ciri-ciri penyamaan berubah, dsb. dan sebagainya. Ini tidak begitu ketara seperti kesan visual, tetapi dalam permainan dengan runut bunyi berkualiti tinggi ia menambahkan sejumlah besar drama. Kad audio permainan khusus memproses semua kesan ini pada peringkat perkakasan menggunakan cip seperti EMU10K, EMU20K, dsb., membebaskan CPU daripada pengiraan kesan tambahan. Jika enjin permainan tidak mengesan peranti sedemikian pada PC anda, maka ia menyediakan skema kesan bunyi yang dipermudahkan, yang mungkin tidak berbeza dalam parameter sebenar daripada EAX, atau mungkin jauh lebih rendah daripadanya. Terpulang kepada anda untuk memutuskan sama ada ia perlu, walaupun anda boleh mengeluarkan bunyi dalam permainan melalui peranti audio, dan muzik melalui DAC USB luaran, dengan menukar dalam pengurus peranti audio atau terus dalam pemain perisian (sesetengahnya mempunyai pilihan ini);

2. Kualiti bunyi. Kad bunyi GAMING moden atas-akhir (dan mahal) (terdapat juga kategori kad bunyi profesional seperti yang dihasilkan oleh LYNX, M-AUDIO, dll.) pada dasarnya, bunyi pada bahan muzik pada tahap DAC USB luaran yang murah . Sedikit sebanyak, ia disimpan oleh pemacu ASIO, jika ada untuk model kad bunyi anda, yang membenarkan aliran audio memintas penggiling daging perisian Windows (Asio4all ialah tongkat perisian yang tidak menyelesaikan masalah ini). Bagi output bunyi melalui antara muka optik lapuk SPDIF (antara muka Sonny Philips), TOSLINK (Toshiba Link), dsb., satu-satunya kelebihan mereka ialah terhad dan kesempurnaan sebarang pilihan. Bagaimana lebih tepat untuk menerangkan perkara ini: "Anda boleh membeli pemproses makanan canggih dengan sekumpulan alat dan pelarasan untuk menggunakannya yang anda perlukan sekurang-kurangnya pemahaman tentang proses itu, atau anda boleh memuatkan semuanya ke dalam satu cawan dan tekan satu butang , di mana pisau akan memotong sayur-sayuran anda ke dalam jisim tertentu yang dijamin, tetapi anda boleh segera melupakan semua jenis "kiub" dan "straw" yang kemas. Malah, antara muka ini ialah pilihan sambungan standard yang menjamin bahawa aliran digital akan mencapai DAC, dan jumlah kerugian "sepanjang perjalanan" akan diminimumkan. Sambungan jenis ini telah digunakan selama beberapa dekad, semua masalah yang mungkin telah diselesaikan sejak lama dahulu dan secara umum ia lebih mudah dan lebih murah untuk dilaksanakan. Dengan DAC reka bentuk yang lapuk atau dalam DAC yang mana pengilang menggunakan penerima USB berkualiti tinggi, sambungan jenis ini kadangkala menunjukkan hasil yang terbaik. Tetapi terdapat TETAPI yang sangat besar: kelajuan antara muka optik ini sangat terhad dan kami tidak boleh bercakap tentang sebarang DSD atau resolusi tinggi yang serius (biasanya kelajuan terhad kepada 24 bit 48 kHz). Sambungan USB mempunyai banyak pilihan pelaksanaan; ini adalah topik untuk artikel berasingan yang lebih besar; pada PC dengan OS Windows ia memerlukan sekurang-kurangnya pemahaman tentang proses dan beberapa tindakan pengguna untuk mengkonfigurasi antara muka PC-USB DAC secara pemrograman untuk menyediakannya. -dipanggil. kualiti penghantaran bit-ke-bit (sesetengah DAC malah mempunyai petunjuk khas pengesahan bahawa mod penghantaran ini telah dicapai). Penerima USB yang dipasang dalam DAC adalah penting dan bilangan "keciciran" serpihan digital di sepanjang jalan bergantung padanya. Caranya adalah bahawa ia adalah aliran audio melalui USB yang dihantar dalam format PCM yang sudah lapuk, yang sama sekali tidak mempunyai ciri canggih seperti pemindahan data melalui transaksi, pemindahan jumlah semak paket data, dll., dan oleh itu dalam kes ini ia masuk akal seperti dalam penerima USB berkualiti tinggi, serta kabel berkualiti tinggi, kaedah untuk melaksanakan pemindahan data (contohnya, papan induk kelas atas mempunyai output USB khusus untuk menyambung ke DAC luaran di mana talian bekalan kuasa DIPUTUSKAN). bekalan +5 Volt, dan julat isyarat sifar logik dan satu meningkat (sebenarnya, sifar dan satu dalam USB hanya berbeza dalam voltan)). Bagi cip DAC secara khusus, ia sepatutnya menjadi perkara terakhir yang anda perhatikan! Tidak kira sama ada peranti anda mempunyai Wolfson WM8741 murah atau cip mewah daripada Asahi Kasei, yang penting pertama sekali ialah pelaksanaan dan persekitaran, yang mencirikan 90% bunyi terakhir. Apabila mereka menulis tentang DAC yang sejuk dan A "murah" itu menghasilkan nisbah isyarat-ke-bunyi yang menyedihkan sebanyak 107 dB, dan DAC B lanjutan menghasilkan sebanyak 120 dB, ia menjadi lucu, kerana dalam kebanyakan master digital segala-galanya yang terletak di bawah Tahap 40 dB hanya dikebiri! Itu. tiada maklumat muzik sama sekali di kawasan ini. Sudah tentu, ini tidak terpakai pada rekod tinggi berkualiti tinggi yang dibuat daripada media analog pada perkakasan berkualiti tinggi dengan tangan langsung, tetapi anda masih perlu mencari yang sedemikian. Khususnya, Cambridge CXA80 adalah peranti yang layak, berbunyi dalam "cara Inggeris" pintar biasa (walaupun ini adalah salah tanggapan dan apa yang dipanggil "bunyi British" juga banyak dan sangat berbeza), membayangkan ketepatan timbral pemahaman umum , sedekat mungkin dengan bunyi asal, ciri spatial yang baik , disediakan oleh litar berkualiti tinggi, penunjuk dinamik dan berirama yang boleh diterima. Cambridge dan Arcam adalah "sepanjang masa" serba boleh, yang mungkin tidak menimbulkan ribut emosi dengan setiap runut bunyi, tetapi akan memberikan keseronokan mendengar. USB DAC dalam penguat ini dibina pada cip WM8740, yang 10-15 tahun yang lalu adalah salah satu yang paling popular dan menerima banyak ulasan yang baik (IMHO memang layak) kerana neutralitinya, kekurangan ketajaman digital, dan selain itu, ia dilaksanakan dalam penguat ini sekurang-kurangnya mengikut -secara manusia, dan tidak seperti saudara miskin yang hanya dijemput ke majlis pengebumian. Itu. dalam tetapan berdasarkan penguat ini, ia agak sesuai untuk sambungan dan mencukupi untuk tahap peralatan. Jika anda mahukan lebih banyak emosi dan pemanduan, kurang serba boleh, lihat Atoll 100SE. Ia tidak mempunyai DAC, phono preamp atau kawalan nada, tetapi untuk harga ia adalah salah satu amp bunyi terbaik di pasaran. Anda boleh mencari YBA - juga peranti yang sangat baik. Sekali lagi, terdapat pesaing yang layak dalam bentuk Rega Elex, Naim 5si (Saya akan mengesyorkan Micromega, tetapi harga untuk mereka sekarang agak gila). Pendek kata, pilihannya agak luas. Dari "Japs" anda boleh memberi perhatian kepada Denon 1520 yang bagus.