290 likes | 635 Views
Akustyka. dr inż. Michał Bujacz bujaczm@p.lodz.pl Godziny przyjęć: środa 10:00-11:00 czwartek 14:00-15:00 „Lodex” 207. Akustyka.
E N D
Akustyka dr inż. Michał Bujacz bujaczm@p.lodz.pl Godziny przyjęć: środa 10:00-11:00 czwartek 14:00-15:00 „Lodex” 207
Akustyka • „[gr. akoustikós ‘dotyczący słuchu’], dział fizyki i techniki tradycyjnie obejmujący naukę o dźwięku, szerzej — zajmujący się całością zagadnień dotyczących wszelkich możliwych fal sprężystych rozchodzących się w różnych ośrodkach” (Encyklopedia PWN) http://www.physics.byu.edu/
Dźwięk • „fiz. zaburzenie falowe w ośrodku sprężystym zdolne do wywołania wrażenia słuchowego, a także wrażenie słuchowe wywołane tym zjawiskiem” (Encyklopedia PWN)
Fala wzdłużna • Cząsteczki oscylują w kierunku równoległym do kierunku rozchodzenia się energii fali. Jaki jest zakres ruchu tych oscylacji dla dźwięku? http://www.physics.byu.edu/ od 0.008nm do 0.1mm Jaka jest średnia prędkość cząsteczek w powietrzu? 500m/s
Sygnał harmoniczny http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
Fizyka vs. percepcja Pojęcia fizyczne: Pojęcia psychoakustyczne: Głośność (Loudness) Wysokość (Pitch) Barwa (Tembre) • Natężenie (Intensity) lub Amplituda (Amplitude) • Częstotliwość (Freq.) • Widmo (Spectrum) • Prędkość (speed)
Prędkość dźwięku • c = 344 m/s • c = 331 + 0,6*T[oC]
Natężenie dźwięku • Natężenie = ilość energii przechodząca przez powierzchnię w czasie Jaka jest zależność amplitudy od odległości? http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
Miary poziomu dźwięku • Ciśnienie dźwięku (rms) • od 0.00002 N/m2 (próg słyszalności ) • do 20 N/m2 (próg bólu) • ciśnienie atmosferyczne • 100000 N/m2
Skala decybelowa • Stosunek mocy: • Stosunek amplitud:
Decybele w audio • Ciśnienie akustyczne: • dB(SPL) – sound pressure level • Natężenie akustyczne: • dB(SIL) – sound intensity level
Głośność • 1Fon = 1dB (SPL) czystego tonu 1kHz
Wysokość (pitch) • Skale muzyczne • – dzielone na oktawy (interwały), np. C (durowa) • A4 = 440Hz • Skale percepcyjne • – Mel lub Bark http://www.sfu.ca/
Widmo w praktyce Amplituda (dB) Częstotliwość (Hz)
Barwa dźwięku • Tembr, jakość - zbiór cech dźwięku pozwalających odróżnić brzmienie różnych instrumentów lub głosów • - zależy od widma (zwłaszcza składowych harmonicznych i szumu) i transjentów (nagłych zmian widma i/lub głośności) - opisujemy semantycznie (np. blask, chropowatiść, ciepło, czystość)
Przyszłe tematy (część do wyboru dla was) • Psychoakustyka – analiza percepcji słuchowej (maskowanie, pasma krytyczne, iluzje audio) • Dźwięk przestrzenny – mechanizm percepcji przestrzennej i jak sztucznie wywołać wrażenie dźwięku przestrzennego • Rozchodzenie się i interakcja fali dźwiękowych (absorbcja, interferencja, refrakcja) – akustyka pomieszczeń • Analiza widmowa – zgłębienie transformaty Fouriera w różnych postaciach (DFT, FFT) • Hałas – standardy dźwiękowe, sposoby redukcji • Muzyka z punktu widzenia inżynierów • Elektroakustyka – zasady działania mikrofonów, wzmacniaczy, głośników... • Sprzęt realizatora - mikrofony, miksery, korektory, efekty, wzmacniacze, głośniki + postprodukcja • Synteza dźwięków i mowy • Standardy wielogłośnikowe + matryce głośników
- Realizacja dźwięków – mikrofony, miksery, korektory, efekty, wzmacniacze, głośniki