МИНИСТЕРСТВО ПО РАЗВИТИЮ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И КОММУНИКАЦИЙ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
ТАШКЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ФАКУЛЬТЕТ «ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»
КАФЕДРА «СИСТЕМЫ ТЕЛЕРАДИОВЕЩАНИЯ»
А.А. БЕРДИЕВ, Д.Б. ИБРАГИМОВ
Учебно-практическое пособие по предмету
«Радиовещание»
для бакалавров
обучения специальности
5350100 Телекоммуникационные технологии
специальность (Телевидение, радиосвязь и радиовещание)
ТАШКЕНТ 2016
Введение
Предмет “электроакустика и радиовещание” находится в блоке специализированных предметов по подготовке бакалавров по специальности 5350100 телевидение, радиосвязь и радиовещание. Вторая редакция пособия исправлено и дополнено.
Для предмета по типовой программе распределение часов:
Лекции – 24 часов;
Практические занятия – 24 часов;
----------------------------------------
Итого: 48 часов
Целью практических занятий является укрепление полученных знаний по лекциям и лабораторным работам, решение задач по соответствующим темам программы, построение и анализ схем механических, электрических и акустических аналогий разных преобразователей, изучение методов преобразования энергии. Отдельно отмечено значение расчету и построению диаграммы уровней по структурной схеме, а также измерению уровней сигнала и определению контрольных точек. С этой целью в пособии дается подробное объяснение решению задач и примеров по темам I и II главы предмета, гарантируется получение глубоких знаний по использованию персональных компьютеров на практических занятиях.
Необходимо помнить о правильном и продуктивном использовании книг, рекомендованных данным пособием.
ЭЛЕКТРические уровни
За условное (нормированное) значение нулевого уровня электрической мощности принимают Р0= 1 мВт. Абсолютный уровень электрической мощности:
NP = 10 lg (P/P0) = 10 lg (PВт/10-3) = 10 lg PмВт ,
где РмВт – мощность в милливаттах; РВт – мощность в ваттах. Соответственно абсолютный уровень по напряжению:
NU = 20 lg (U/U0) = 20 lg (UB/0,775) = 20 lg (UмВ/775), дБ,
где U0 = 0,775В – условное нормированное значение нулевого уровня напряжения, UВ, UмВ – действующие значения напряжения.
Задача. Уровни мощности совпадают с уровнями по напряжению при условии измерения их на сопротивлении, равном 600 Ом. Если сопротивление нагрузки RН≠600 Ом, то можно определить разность между уровнем по мощности и уровнями по напряжению и току:
NP – NU = 10 lg (600/RН) = 27,8 – 10 lg RН,
где RН – сопротивление нагрузки, Ом.
Найти уровень мощности и уровень по напряжению, если RН = 250 Ом, а напряжение на нагрузке 5мВ.
Решение. Уровень по напряжению
NU = 20 lg (5/775) = – 43,8 дБ
Уровень по мощности
NP = 10 lg (U2/RнР0) = 10 lg [(5∙10-3)2/250∙10-3] = – 40 дБм.
Разность между уровнями по мощности и по напряжению можно узнать следующим образом.
∆N = NP – NU = 10 lg (600/250) = 3,8 дБ.
По значениям, приведенным в таблице 1, определить значения уровней по напряжению NU, по мощности NP и их разность ∆N.
Таблица 1
|
RН, Ом |
300 |
550 |
600 |
400 |
200 |
1000 |
1200 |
900 |
700 |
800 |
|
UН, мВ |
2 |
7 |
5 |
3 |
6 |
4 |
8 |
9 |
10 |
12 |
|
NU, дБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NP, дБм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∆N, дБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АКУСТИЧЕСКИЕ УРОВНИ
За нормированное значение нулевого уровня интенсивности звука принято 10-12 Вт/м2 или 10-9 эрг/см2с. Абсолютный уровень интенсивности в децибелах
LI = 10 lg (I/I0) = 10 lg (IВт/10-12) = 10 lg IВт + 120 = 10 lg (Iэрг/10-9),
где IВт – уровень интенсивности, Вт/м2; Iэрг – уровень интенсивности, эрг/см2с.
Уровень по звуковому давлению в децибелах для воздуха
определяют относительно звукового давления по величине, соответствующий
нулевому значению уровня интенсивности для акустического сопротивления равного
400 кг/м2с=40 г/см2с, по выражению:
LP = 20 lg (P/P0) = 20 lg (PПа/2∙10-5) = 20 lg PПа + 94 = 20 lg (PБ/2∙10-4),
где Р0 – действующее значение для нулевого уровня по звуковому давлению (P0=2∙10-5Па = 2∙10-4 дин/см2); РПа – действующее значение звукового давления, Па; РБ – действующее значение звукового давления, дин/см2. Уровень по плотности энергии в децибелах для воздуха принято определять относительно плотности, соответствующей нулевому значению интенсивности для скорости звука, равной 333 м/с, то есть уровень определяется следующим выражением.
L=10 lg (ε/ε 0) = 10 lg (εДЖ/3∙10-15) = 10 lg (εэрг/3∙10-14),
где ε0=3∙10-15 дж/м3=3∙10-14 эрг/см3 – значение нулевого уровня по плотности энергии; εДЖ – плотность энергии, дж/м3; εэрг – плотность энергии, эрг/см3.
Задача. Интенсивность звука равна 2∙10-4 Вт/м2. Найти уровень интенсивности.
Решение. LI = 10 lg (2∙10-4/10-12) = 10 lg 2∙108 = 83 дБ.
Найти уровни интенсивности звука по значениям интенсивности звука, приведенным в таблице 2.
Таблица 2
|
IВт/м2 |
2∙10-1 |
2∙10-2 |
2∙10-3 |
2∙10-4 |
2∙10-5 |
2∙10-6 |
2∙10-7 |
2∙10-8 |
2∙10-9 |
|
LI,дБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача. Звуковое давление составляет 0,1Па. Найти уровень звукового давления для нормальных атмосферных условий (t=20 0C, давление равно 1 атмос)
Решение. LP = 20 lg (0,1/2∙10-5) = 20 lg 5∙103 = 74 дБ
Найти уровни звукового сигнала для значений звукового давления приведенным в таблице 3.
Таблица 3
|
Р, Па |
0,12 |
0,15 |
0,17 |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
0,35 |
0,4 |
0,45 |
0,5 |
|
LP, дБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача. Уровень интенсивности звука равен 120 дБ. Найти интенсивность и звуковое давление для нормальных атмосферных условий.
Решение. I = I0 100,1 LI = 10-12∙100,1∙120 = 1 Вт/м2;
P = P0∙100,05LP = 2∙10-5∙100,05∙120 = 20 Па.
Найти значения интенсивности и звукового давления для значений уровня интенсивности звука, приведенным в таблице 4.
Таблица 4
|
LI, дБ |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
125 |
130 |
140 |
150 |
160 |
|
I, Вт/м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P, Па |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В таблице 5 приведены октавные диапазоны и их среднегеометрические частоты.
Таблица 5
|
Частоты октав, Гц |
Средняя частота, Гц |
|
|
Измерительные октавы по ГОСТу |
||
|
22,4 – 45 45 – 90 90 – 180 180 – 355 355 – 710 710 – 1400 1400 – 2800 2800 – 5600 5600 – 11,200 11200 – 22400 |
31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000 |
|
Восприятие звука по амплитуде
Если основные волокно мембраны слухового органа человека при своих колебаниях не достает до ближайшего к нему нервного окончания, то человек такой звук не слышит. Но как только при увеличении амплитуды колебаний волокна оно коснется нервного окончания, произойдет раздражение. Нервное окончание сразу же начнет посылать электрические импульсы в слуховой центр мозга, и звук будет услышан. Этот скачкообразный переход из слышимого состояния в неслышимое и обратно называют порогом слышимости и он равен 2∙10-5 Па.
Уровень ощущения. Вебер и Фехнер сформулировали следующий закон ощущения звука: одинаковое относительное изменения раздражающей силы вызывают одинаковые приращения слухового ощущения, т.е. слуховое ощущение пропорционально логарифму раздражающей силы: E = αlg (I/Iп,с), где Iп,с – величина раздражающей силы на пороге слышимости. Порог слышимости E выражается в дБ:
E = 10 lg (I/Iп,с), дБ
Громкость звука и уровень громкости. Так как уровень ощущения неточно характеризует субъективное ощущение, введено понятие уровень громкости. Уровень громкости любого звука (или шума) условно сравнивается с синусоидальным тоном частотой f = 1000 Гц. За единицу громкости принят фон, поэтому LG = LI 1000 Гц, дБ.
На рис. 1 приведены кривые равной громкости
Рис.1- Кривые равной громкости
Задача. Задан чистый тон с частотой 100 Гц и уровень звукового давления, равной 60 дБ. Найти его уровень громкости при слушании в свободном поле.
Решение. Линии, соответствующие
к абсциссе 100 Гц и к ординате 60 дБ
(рис. 1) пересекаются между кривыми с параметрами 30 и 40 фон. Следовательно,
уровень громкости определяемого тона равен 35 фон.
Найти уровни громкости по значениям, приведенным в таблице 6.
6 – жадвал
|
ƒ, Гц |
70 |
80 |
90 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
|
LI 1000Гц |
80 |
50 |
70 |
80 |
70 |
60 |
50 |
40 |
30 |
20 |
|
LG,дБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Механические системы
Задача. Мембрана, натянутая по периметру, имеет основную резонансную частоту, которая определяется по формуле.
ƒ0 = 
, где τ –
натяженость мембраны; h – толщина мембраны;
r – радиус мембраны; ρ – плотность материала мембраны. Допустимое
значение натяжения для алюминия τмакс = 7∙107
h*n/m, для дюралюминия τмакс = 15∙107
h*n/m.
Определить предельную основную резонансную частоту для дюралюминиевой мембраны плотностью ρ = 2,51∙103 кг/м3 , толщиной 10 мкм (10-5м) и радиусом 10-2м.
Решение.
ƒ0 = 
= 9290 Гц
В диапазоне частот до 20 кГц мембрана имеет еще не менее двух резонансных частот. Для определения этих резонансных частот значение ƒ0 необходимо умножить на коэффициенты k = 1,6; 2,1; 2,3; 2,9; 3,5; 3,6; 4,2; 4,8, то есть
f1 = f0∙1,6 = 9290∙1,6 = 14864 Гц и
f2 = f0∙2,1 = 9290∙2,1 = 19509 Гц
Для приведенных значений в таблице 7 определить главную и четыре дополнительные частоты резонанса для дюралюминиевой и алюминиевой мембраны.
Таблица 7
|
ρ, кг/м3 |
1,551∙103 |
2,551∙103 |
3,5∙103 |
3,56∙103 |
7,7∙103 |
8,7∙103 |
5,5∙103 |
9,5∙103 |
10,5∙103 |
15,4∙103 |
|
|
h, мкм |
2 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
12 |
14 |
|
|
τmax, H/m |
1000 |
3000 |
4000 |
5000 |
7000 |
8000 |
9000 |
10000 |
12000 |
15000 |
|
|
k |
ƒ0, Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,6 |
ƒ1, Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,1 |
ƒ2, Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,3 |
ƒ3, Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача. Упругость центра жесткой мембраны определяется следующей формулой.
S = 3,14 
r' β3, где
E – модуль упругости;
σ – коэффициент Пуассона для материала воротника;
h – толщина воротника;
r –радиус диафрагмы
r΄ – радиус жесткой части диафрагмы;
α = r/ r'; β = h/ r'
Найти гибкость алюминиевой мембраны с радиусом r = 3см, радиусом жесткой части r' = 2см, толщиной воротника h = 0,1 мм. Для алюминия
E = 7∙1010 H/м2; σ = 0,33.
Решение.
S = 3,14 
H/м
Эластичность части
CМ = 
= 0,813∙10-4 м/Н
Найти гибкость и эластичность для алюминиевого материала по значениям, приведенным в таблице 8.
E = 7∙1010 H/м2; σ = 0,33
Таблица 8
|
r, см |
1 |
2 |
4 |
4,5 |
5 |
5,5 |
6 |
6,5 |
7 |
7,5 |
|
r', см |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
2 |
2 |
1,5 |
2 |
2,5 |
|
h, мм |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,1 |
|
S, H/м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
См, м/H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача. Эквивалентная масса диафрагмы mэкв = mж + 0,3mвор, где
mж – масса жесткой части диафрагмы, mвор – масса воротника диафрагмы.
Если жесткая часть имеет толщину 1мм, то её масса
mқ = 2,51∙10-3∙103π∙22∙10-4 = 3,15∙10-3 кг.
Эквивалентная масса воротника и диафрагмы соответственно:
mё = 0,3∙2,51∙103∙10-4∙π (32-22)∙10-4 = 0,12∙10-3 кг;
mэкв = (3,15+0,3∙0,12)∙10-3 = 3,27∙10-3 кг.
Резонансная частота диафрагмы
ƒ0 = 
значит, ƒ0 = 
= 309 Гц
Круглая, зажатая по периметру диафрагма, имеет гибкость и резонансную частоту соответственно:
S = 4,19 
; ƒ0
= 0,47 
.
Для определения резонансной частоты сложного колебания, полученные значения основной частоты необходимо умножить на коэффициенты 1,6,15,28 числу узловых окружностей соответственно: 1,2,3,4.
Найти резонансную частоту, гибкость и эквивалентную массу стальной пластинки радиусом 2см и толщиной 0,2мм.
Модуль стальной пластинки E = 2∙1011 H/м2, коэффициент Пуассона σ = 0,28 и плотность ρ = 7,8 кг/м3.
Решение.
Основная резонансная частота
ƒ0 = 0,47 
= 1240 Гц; гибкость
S = 4,19 
= 18,2∙103 H/м.
Эквивалентная масса mэкв = 0,151∙7,8∙103∙2∙10-4π (2∙10-2)2 = 3∙10-4 кг.
Найти 1, 2, 3 резонансные частоты, гибкость и эквивалентную массу стальной пластинки по значениям приведенным в таблице 9.
E = 2∙1011 H/м2; σ = 0,28; ρ = 7,8 кг/м3.
Таблица 9
|
r, см |
3 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
5,5 |
6,0 |
6,5 |
7,0 |
7,5 |
|
h, мм |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
|
ƒ0, Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ƒ1, Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ƒ2, Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ƒ3, Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ƒ4, Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mэкв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача. Электрические схемы аналогов механических систем строятся по следующим соображениям:
1. Строится схема системы механических колебаний, где масса в нём принимается подвижной относительно некоторой неподвижной точки. Элементы массы механизма соединяются штриховыми линиями с неподвижными точками (Рис. 2а).
r1
a)
r2
Рис. 2.
2. Механическая схема строится заново (рис. 2 б), элементы массы движутся по штриховым линиям, штриховая линия заменяется непрерывной линией. Обозначение элементов остается прежней, все прямоугольные элементы заменяются штриховыми линиями. Эти линии не должны пересекаться с непрерывными линиями.
3. Схема строится заново, параллельные элементы заменяются последовательными, последовательные параллельными. Обозначение элементов остается прежней.
б)
Рис. 2.
Построить схемы электрических аналогий для следующих механических элементов.
1. F2; υ2 2.
3.
Z2
S1 V0
ℓ2 F1 F2
S2
F1 F2 F2
ℓ1 x1 x2
Z1 F1; υ1
4. F
C1 m1 C2 m2 C3
m3 C4 m4
5.
F C 6. r1
r2 r3 r4 Z1
F
r r5 r6 Z2
7.
F
R1
 |
8.
F
C2
Z2 r
C
9. 10. F
ℓ2
ℓ1
F Z1
Микрофоны и громкоговорители
Микрофон преобразует механическую энергию в электрическую, т.е. является преобразующим генератором.
Громкоговоритель преобразует электрическую энергию в механическую, т.е. является преобразующим двигателем.
Задача. Максимальная мощность звука большого симфонического оркестра уравняется на 70 Вт. Если минимальная мощность звука одной скрипки уравняется на 4 мкВт, сколько дБ составляет динамический диапазон музыки?
Решение. Дм = 10 lg 
= 
= 72 дБ
Определить динамический диапазон по значениям, приведенным в таблице 10.
Таблица 10
|
Pmax, Вт |
50 |
40 |
50 |
60 |
70 |
65 |
75 |
70 |
80 |
90 |
|
Pmin, мкВт |
4 |
2 |
2 |
3 |
7 |
5 |
3 |
5 |
10 |
20 |
|
D,дБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача. Если звуковое давление излучаемая громкоговорителем прямо пропорционально к напряжению во входе, и если напряжение во входе уменьшится в пять раз, сколько децибел будет составлять разность уровня громкости звука?
Решение. N = 20 lg U = 20 lg 5 = 14 дБ
Определить разность уровня, если уровень напряжение во входе громкоговорителя уменьшится в 1; 4; 8; 10; 15; 20; 25 и 30 раз.
Задача. Мощность речи составляет 40 мкВт, мощность излучаемая громкоговорителем 3,6 ∙ 105 мкВт. Если они одинаково направлены, то во сколько дБ больше излучаемая мощность громкоговорителя от мощности речи?
Решение. N = 10 lg 
= 
= 39,5 дБ
Определить уровни силы звука по значениям, приведенным в таблице 11.
Таблица 11
|
PP1Г, мкВт |
4,5∙105 |
4,5∙105 |
5,0∙105 |
5,5∙105 |
5,5∙105 |
10∙105 |
10∙105 |
15∙105 |
|
PР, мкВт |
20 |
25 |
30 |
30 |
40 |
40 |
50 |
50 |
|
N,дБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача. В системе усиления звука микрофон подключен к громкоговорителю через усилитель. Мощность усилителя 60 дБ, мощность передаваемая громкоговорителю 10 Вт, определить мощность на выходе микрофона.
Решение. Pсил = 10 lg 
;
60 = 10 lg 
Pмик = 10-5 Вт
Определить
мощность на выходе микрофона по значениям, приведенным в
таблице 12
Таблица 12
|
Pусил, дБ |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
70 |
80 |
80 |
|
Pгр, Вт |
5 |
5 |
7 |
10 |
13 |
15 |
8 |
10 |
17 |
20 |
|
Pмик, Вт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача. Найти движущую силу преобразующего двигателя если по проводу длиной ℓ = 5 см проходит ток силой 3А находящейся на магнитной щели Гаусса с магнитной индукцией В = 8∙103.
Решение. F = 0,1∙B∙ ℓ ∙i = 0,1∙8∙103∙5∙3 = 1,2∙104 дин = 1,22∙10-2 кг.
Найти движущую силу для значений, приведенных в таблице 13
Таблица 13
|
B, Гц |
2∙103 |
4∙103 |
6∙103 |
10∙103 |
10∙103 |
8∙103 |
8∙103 |
8∙103 |
|
ℓ, см |
6 |
8 |
8 |
8 |
10 |
10 |
10 |
10 |
|
i, A |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
F,...[кг] |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача. Найти электродвижущую силу преобразующего генератора если находящийся на магнитной щели Гаусса с магнитной индукцией В = 8∙103 Гц провод длиной ℓ = 5 см двигается перпендикулярно силовым линиям магнита со скоростью υ = 2,5∙103 см/с.
Решение. E = B∙ℓ∙υ∙10-8 = 8∙103∙5∙2,5∙103∙10-8 = 1 В
Найти ЭДС для значений, приведенных в таблице 14.
Таблица 14
|
В, Гц |
4∙103 |
4∙103 |
4∙103 |
5∙103 |
6∙103 |
7∙103 |
8∙103 |
9∙103 |
10∙103 |
|
ℓ, см |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
|
υ, см/с |
3∙103 |
3∙103 |
5∙103 |
5∙103 |
5∙105 |
7∙103 |
7∙103 |
9∙103 |
9∙103 |
|
Е, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача. Диаметр электрической цепи преобразующего двигателя d
= 2мм, длина медного провода ℓ = 10 см. Провод произвольно помещен в магнитном поле
В = 104 Гаусса. Найти его полное сопротивление. Плотность меди
ρ = 8,9 Г/см3, относительное сопротивление γ =
1,75∙10-6 Ом/см.
Решение. В этом случае чистое активное сопротивление r составляет частное электрическое сопротивление. Площадь поперечного сечения провода:
q = 
= 
= 3,14 мм2 = 0,0314 см2,
поэтому
r0 = γ 
= 1,75∙10-6 
=
0,56∙10-3 Ом.
Дополнительное реакционное электрическое сопротивление
Z1 = 
K2 – произведение коэффициентов электромеханических отношений при прямой и обратной подачи энергии.
Потому что
F = 0,1 B∙l∙i и E = B∙l∙v∙10-8,
тогда
K2 = 0,1 B∙l∙B∙l∙10-8 = B2l210-8
= (104)2∙102∙10-9 = 10 
.
В нашем случае механическое сопротивление:
X = j∙ω∙m
Масса провода
m = l∙q∙γ = 10∙0,034∙8,9 = 2,8 г
Поэтому
X = j2πƒ∙2,8 = j 17,6∙ƒ
, ƒ –
частота.
Дополнительное электрическое сопротивление
Z1 = = 
= – j 
Ом.
При ƒ = 500 Гц этот показатель имеет вид
Z1 = – j 
= – j 1,14∙10-3
Ом.
Модуль сопротивления
| Z | = 
= 
= 1,27∙103 Ом.
Следует отметить что, механическое инерционное сопротивление производит дополнительное емкостное сопротивление, как бы активному сопротивлению r0 последовательно подключена емкость С. Для данного сопротивления определим следующее условие:
Z1 = 
= –j 
,
где
C = 
= 
= 0,28 Ф.
Определить Z1, Z и | Z |, построить график зависимости | Z | к частоте при ƒ = 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 6000 Гц, ρ = 8,9 г/см3, γ = 1,75∙10-6 Ом/см
Рис.3. График зависимости | Z | к частоте.
Задача. Определить параметры катушки с индуктивностью 37 мГн
или 3370 мкГн, разделительного фильтра, нагруженного громкоговорителем
сопротивлением 15 Ом. Активное сопротивление катушки составляет 5% от
сопротивления нагрузки. Тогда R = 0,05·15 = 0,75 Ом, отсюда L/R = 3370/0,75 =
4500. Высота обмотки h = 
= 22,9 мм; длина провода ℓ = 187,3 
= 5,2·104
мм = 52 м; число витков N = 1,988 
= 19,88 
= 246 в; диаметр
провода d = 0,84·ℓ/
= 0,84·22,9/
= 1,22мм; масса провода
m = h3·10-3/21,4 = 22,93·10-3/21,5
= 0,56 кг. Естественно, полученные числа должны быть округлены до
стандартизованных значений. По приведенным в таблице 15 значениям сопротивления
нагрузки, определить параметры катушки.
Таблица15
|
Rю, Ом |
5 |
10 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
70 |
|
R, Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L/R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m, гр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача. Полотно плотностью 200 г/м2, толщиной 2·10-4м и размерами 2x1 м, натянута силой 1,6 H. Определить первую резонансную частоту материала.
Решение. Резонансная частота полотна натянутой силой F определяется следующей формулой
ƒk = 
,
где: ρ – плотность материала полотна; ℓ, b и h – длина, ширина и толщина полотна; k – порядок резонансной частоты .
Вставим значения в формулу
ƒ1 = 
= 50 Гц
Найти первую и вторую резонансную частоту для параметров материала, приведенным в таблице 16.
Таблица 16
|
ℓ, м |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
|
b, м |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
h, м |
3·10-4 |
3·10-4 |
3·10-4 |
3·10-4 |
3·10-4 |
3·10-4 |
5·10-4 |
5·10-4 |
5·10-4 |
5·10-4 |
|
ƒ1,Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ƒ2,Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Звукопоглощающие материалы
Резонаторные звукопоглотители иногда напоминают резонатор Гельмгольца с демпферным материалом.
Резонансная частота резонатора
ƒ0 = 
Гц;
где S –поперечное сечение горла резонатора; ℓ – длина горла; V – объем дна резонатора; С-скорость звука.
Задача. Резонатор имеет размеры: длину горла 10-2м,
его поперечное сечение
10-4м2 и объем 10-3м3. Найти его
резонансную частоту.
ƒ0 = 
= 171,5 Гц
Определить резонансную частоту для резонатора по приведенным значениям в таблице 17.
Таблица 17
|
ℓ, м |
1·10-2 |
2·10-2 |
3·10-2 |
3·10-2 |
4·10-2 |
5·10-2 |
6·10-2 |
7·10-2 |
8·10-2 |
8·10-2 |
9·10-2 |
|
S, м2 |
10-3 |
10-3 |
10-3 |
10-3 |
10-3 |
10-4 |
10-4 |
10-4 |
10-4 |
10-4 |
10-4 |
|
V, м3 |
10-2 |
10-2 |
10-2 |
10-2 |
10-2 |
10-3 |
10-3 |
10-3 |
10-3 |
10-3 |
10-3 |
|
ƒ0,Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача. Лист толщиной 10-3м перфорирован отверстиями площадью 10-4м2, с расстояниями между отверстиями 0,1м и расстоянием от потолка, равным 0,1м, найти резонансную частоту. Эффективная толщина листа сзади
ℓэфф. = h + 0,5 
, h – толщина листа
ℓэфф. = 10-3 + 0,5
= 1,9 · 10-2м.
Резонансная частота
ƒ0 = 
,
d – расстояние между щелями; h1 – расстояние от стены (потолка) до листа.
ƒ0 = 
= 125 Гц
Определить резонансную частоту для значений таблицы 18.
Таблица 18
|
S, м2 |
10-2 |
10-2 |
10-2 |
10-3 |
10-3 |
10-3 |
10-3 |
10-4 |
10-4 |
10-4 |
|
ℓэфф, м |
2·10-2 |
3·10-2 |
4·10-2 |
5·10-2 |
6·10-2 |
7·10-2 |
8·10-2 |
9·10-2 |
8·10-2 |
7·10-2 |
|
d2, м |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,25 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,1 |
|
h1 м |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
|
ƒ0, Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Реверберация, время эквивалентной реверберации
Эффект реверберации осуществляется изменением отношения основного и добавочных сигналов или путем изменения времени реверберации в самом слагаемом. В этом случае время эквивалентной реверберации определяется следующей формулой:
= 
+ 
lg (1 + 
)
Задача. Время реверберации Трев = 6с и Трев = 2с, уровни основного сигнала и сигнала реверберации равны Nосн= Nрев. Определить время эквивалентной реверберации.
Ставим значения в приведенной выше формуле
= + lg 2
Тэкв = 2,4с для Трев = 6с ; Тэкв = 1,33с для Трев = 2с
В отношении 
= 0,1
= + lg 1,1
Тэкв = 5с для Трев = 6с; Тэкв = 1,88с для Трев = 2с
Определить значения эквивалентной реверберации для значений таблицы 19.
Таблица19
|
Nосн = Nрев |
N2осн/N2рев = 0,2 |
|||||||||
|
Tрев, с |
1 |
3 |
4 |
5 |
7 |
1 |
3 |
4 |
5 |
7 |
|
Тэкв, с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Радиовещание
Структурная схема трактов радиовещания
Структурной схемой называется линейное описание тока или уровня по напряжению текущие по основным цепям тракта вещания и измерительных приборов. Подключенные измерительные приборы в схеме обозначаются условными знаками. Если устройство содержит несколько трактов и звеньев, то в скелетной схеме обычно указывается один или две из них. Их общее число указывается в приложении.
В отличии от скелетной схеме, в блок схеме кроме основных цепей и приборов указывается дополнительные коммутационные контрольные точки, цепи питания, сигнализация, резервирование и др.
Аппаратная
Студия
М
Рис. 4. Структурная схема микрофона и усилительного тракта
Если несколько трактов соединено с общей коммутационной системой, блок схема дает подробное описание о числе элементов устройства и об их взаимодействии.
В качестве основной классификации скелетной схемы, указывается число элементов и коммутационных точек в схеме. Объясним это на примере скелетной схемы показанной в рис. 4. Между входными и выходными точками А и Б, соединены усилители К1 и К2, регуляторы Б1 и Б2 и корректирующий контур КК.
Условие эксплуатации оборудования определяет необходимость оперативной замены некоторых элементов. Кроме этого предусматривается параллельное соединение одного или нескольких постоянных или временных элементов (точки К1, К2, и К3).
Если в основной цепи схемы имеется n коммутационных точек и m групп элементов, то это схема является n – уровневой m – звеньевой, то есть рис.4 является 3 звеньевой схемой 3 уровня. Правильное определение n, m и коммутационных точек повышает согласованность и надежность работы системы, определяет его себестоимость и число одинаковых элементов.
Правильное построение скелетной схемы (определение коммутационных точек, числа регуляторов, коэффициентов усилителей и т.п.) необходимо для правильной эксплуатации вещательного оборудования, для определения распределения напряжения и мощности отдельных точек цепи.
Расчет и построение диаграмм уровней по структурной схеме
Рассчитаем диаграмму уровней для упрощенной скелетной схемы.
Задано:
1. Чувствительность микрофона Е0 = 0,123 мВ/Па;
2. Значение ослабления первичного регулятора Б1 α = 10дБ;
3. Уровень сигнала в начале линии потребителей равно N6 = + 15дБ.
Определить:
1. Электрические уровни в точках N1, N2, N3, N4 и N5:
2. Коэффициенты усиления усилителей K1, K2 и K3.
Примем действующую на микрофон мощность за 1 Па и определим уровень напряжения в точке N1
N1 = 20 lg 
= – 76 дБ
Уровень в точке N2 больше уровня в точке N1 на значение К1. Обычно усилитель микрофона является однокаскадным и имеет небольшой коэффициент. В нашем примере К1 = 44 дБ.
Значит, N2 = N1 + K1 = – 76 + 44 = – 32 дБ
N3 = N2 – α1 = – 32 – 10 = – 42 дБ
Чтобы определить уровень сигнала в точке N4 необходимо вычислить коэффициент затухания Б2. Во многих случаях значение не превышает 10 дБ, то есть α2 = 10 дБ.
В нашем примере α2 = 0 дБ.
Тогда N4 = N3 = – 42 дБ.
Общий коэффициент усиления первоначального усилителя ДК и линейных усилителей равен разности уровням в точках N6 и N4, то есть:
KΣ = N6 – N4 = + 15 – (– 42) = 57 дБ
Необходимо распределить значение KΣ усилителям К2 и К3. В этом случае существующие стандартные усилители могут послужить основой. Ещё одно решение, это равенство уровня в точке N5 к 0 дБ. Отсюда
K3 = N6 – N5 = + 15 – 0 = 15 дБ
K2 = N5 – N4 = 0 – (– 42) = 42 дБ
Рассчитанные значения ставим в график, приведенный в рис. 5. Следовательно общее значение коэффициентов усилений К1, К2 и К3:
ΣK = K1 + K2 + K3 = N6 – N1 + α1 = + 17 – (– 76) + 10 = 103 дБ.
Эта диаграмма также может показывать акустические значения.
Рис. 5. Структурная схема и диаграмма уровней тракта вещания
С помощью значений элементов в таблице 20 построить структурную схему и диаграмму уровней.
Таблица20
|
Ем, дБ |
–40 |
–45 |
–50 |
–55 |
–60 |
–65 |
–70 |
–75 |
–80 |
–85 |
|
МК, дБ |
30 |
35 |
35 |
35 |
40 |
40 |
40 |
44 |
44 |
44 |
|
Б1, дБ |
–10 |
–10 |
–10 |
–10 |
–20 |
–20 |
–20 |
0 |
0 |
0 |
|
Б2, дБ |
–20 |
–20 |
–20 |
–20 |
–10 |
–10 |
–10 |
–10 |
–10 |
–10 |
|
ДК, дБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N5, дБ |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
N6, дБ |
+15 |
+15 |
+15 |
+15 |
+15 |
+17 |
+17 |
+17 |
+17 |
+17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ограничитель уровня – это авторегулятор, у которого коэффициент передачи изменяется так, что при превышении номинального входного уровня до 20 дБ уровни сигналов на его выходе остаются практически постоянными, близкими к номинальному значению (Рис.6, а). При входных сигналах, изменяющихся от нуля до номинального значения, ограничитель уровня работает как обычный усилитель.
В настоящее время ограничители уровня установлены практически на каждом радиотелевизионном центре, на входах передатчиков и мощных усилителей проводного вещания.
 |
|||
 |
|||
а) б)
 |
 |
в) г)
 |
|||
 |
|||
д) е)
Рис. 6. Амплитудные характеристики ограничителя усилителя (а), автостабилизатора (б), экспандера (в),компрессора (г), порогового шумоподавителя (д), авторегулятора со сложной регулировкой (е).
Автостабилизатор предназначен для стабилизации уровней вещательных сигналов, он выравниваетт громкости звучания отдельных фрагментов. Принцип действия автостабилизатора аналогичен принципу действия ограничителя. Отличие заключается в том, что номинальное выходное напряжение автостабилизатора примерно на 5 дБ меньше номинального выходного уровня Nвых. ном., в то время, как у ограничителя Nвых. ном = 0 дБ (рис. 6, б).
Компрессор (сжиматель) – это устройство, коэффициент передачи которого возрастает по мере уменьшения уровня входного сигнала. Различают речевые и музыкальные процессоры. На практике в паузах передачи уровень шума ощущается слушателем. Для его снижения практически во все современные речевые компрессоры встраиваются пороговые шумоподавители.
Амплитудная характеристика экспандера (расширителя) обратно характеристике компрессора (рис.3.4, в) и компенсирует искажения, вносимые в сигнал компрессором. Система, состоящая из последовательно включенных компрессора и экспандера, называется компандером. Совместно с компрессорами часто используют пороговые шумоподавители, амплитудная характеристика которых показана на (рис. 6, д).
Авторегуляторы со сложным преобразованием динамического диапазона (например, авторегуляторы громкости) имеют в своем составе несколько каналов управления: авторегулятор уровня, ограничитель, автостабилизатор, экспандер и шумопадавитель (рис. 6, е).
Такое сочетание авторегуляторов позволяет стабилизировать громкость звучания различных фрагментов музыки, выдерживать максимальные уровни и подавлять ощутимые шумы в паузах передачи.
Устройства шумоподавления
Устройства шумоподавления предназначены для улучшения отношения сигнал- шум на выходе канала передачи или устройства записи-воспроизведения сигналов и могут быть двух видов – статистические и динамические (адаптивные). К статистическим относят такие шумоподавители, параметры которых не зависят от входного сигнала и в процессе работы остаются неизменными. Адаптивные шумоподавители изменяют свои параметры под воздействием проходящего через них сигнала, а их коэффициент передачи является функцией времени.
На рис. 7 приведены амплитудные характеристики сжимателя и расширителя компандерного шумоподавителя (а) и его диаграмма уровней (б).
 |
(а)
Рис. 7. Амплитудные характеристики сжимателя и расширителя компандерного шумопадавителя (а) и его диаграмма уровней (б)
Компандер – состоит из сжимателя С (компрессора), включаемого на вход канала передачи, и расширителя Р (экспандера), включаемого на его выходе. Поскольку С и Р – инерционные устройства, их амплитудные характеристики зависят от стабильности работы устройств.
Связь между напряжениями на входе и выходе можно описать степенными функциями:
Uвых.с = Uвх.с · γс Uвых.р = Uвх.р · γк (3.5)
γс ва γр – коэффициенты сжатия и расширения. Обычно в звуковом вещание принимают γс = 0,5 и γр = 1. Поскольку при последовательном включении С и Р Uвых. с. = Uвх. р, определим условие отсутствия искажений в компандерной системе
γс , γк = 1 (3.6)
Структурные схемы измерителей уровней
На рис. 8 приведены структурные схемы измерителей уровней
Рис. 8. Структурные схемы измерителей уровней
У ~ - переменный усилитель имеет большое входное сопротивление; У = - усилитель постоянного тока, обеспечивает током ПП – показывающий прибор. Log – (логарифматор), функциональный преобразователь; В – выпрямитель напряжения; П – ячейка памяти; ПП – показывающий прибор. Схемы на рис.8 (а) и (б) различаются размещением логарифматора. На рис.8 (а) логарифматор подключен к цепи переменного тока, а на рис.8 (б) подключен к выпрямлённой цепи, то есть к цепи постоянного тока.
Недостаток схемы на рис. 8 (а) заключается в подключении функционала к цепи переменного тока, из за этого в преобразователе форма сигнала резко меняется, в результате значение времени интеграции tu становится зависимой к амплитуде сигнала. Подключение функционального преобразователя к цепи постоянного тока на рис. 8, (б) исчерпывает данный недостаток.
На рис.9 приведена структурная схема аналого-цифрового указателя уровня
Рис. 9. Структурная схема анологово-цифрового указателя уровня
У – усилитель; АЦП – аналого-цифровой преобразователь;
ЛУ – логическое устройство; ДШ – дешифратор; ПП – показывающий прибор.
Потери в магнитной записи
Потери при воспроизведении записи на магнитной ленте можно определить следующей формулой
Щелевые потери
Кδ = (sin 2 π 
) / 2 π
Контактные потери
Ка = е – 2πа/λ
Слойные потери
Кd = 
δ – щель воспроизводящей головки;
α – расстояние между лентой и поверхностью щели воспроизводящей головки;
d – слой магнитных доменов на ленте;
λ – длина волны;
Задача.
Задано: δ = 1 мкм;
α = 0,1 мкм;
d = 0,01 мкм;
λ = 3,45 · 10-6 м.
Решение.
Кδ = 
= 
= 
= 0,53
Ка = 
= е –0,182 = 0,83
Кd = 
= 
= 1,098
Найти Кδ, Кα и Кd для значений приведенных в таблице 21
Таблица 21
|
δ, мкм |
0,5 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
|
α, мкм |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
|
d, мкм |
0,01 |
0,01 |
0,02 |
0,02 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,04 |
0,04 |
0,05 |
|
Кδ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кα |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кd |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Основные отношения механических значений разных систем измерения:
Сила: 1дин = 1,02∙10-6 кг.
Работа: 1Эрг = 10-7 Дж = 1,02∙10-8 кг∙м.
Мощность:
1
=
10-7 Вт.
Давление: 1 Бар = 1,02∙10-6 атм.
Коэффициенты перевода практических единиц в электростатические и абсолютно электромагнитные единицы.
Напряжение:
1 В = 108 абс.эл.мех.ед. = 
абс.эл.ст.ед.
Сила тока: 1 А = 0,1 абс.эл.мех.ед. = 3∙109 абс.эл.мех.ед.
Сопротивление: 1 Ом = 109 абс.эл.мех.ед. = 1,11∙10-12 абс.эл.мех.ед.
Емкость: 1 Ф = 10-9 абс.эл.мех.ед. = 9∙1011 абс.эл.мех.ед.
Самоиндукция: 1 Гн = 109 абс.эл.мех.ед. = 1,11∙10-12 абс.эл.мех.ед.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
1. Основные формулы перевода логарифмических 2. Электрические напряжения в дБ по отношению к нулевому напряжению единиц в децибелы (0,775 В)
|
|
Усиление или ослабление |
|
|
В разах |
В дБ |
|
|
1. По напряжению
2. По току
3. По мощности |
|
|
|
Вольт (доли вольта) |
дБ |
Вольт (доли вольта ) |
дБ |
|
77,5 мкВ |
-80 |
0,440В |
- 5 |
|
138мкВ |
-75 |
0,490В |
- 4 |
|
0,25мВ |
-70 |
0,550В |
- 3 |
|
0,44В |
-65 |
0,620В |
- 2 |
|
0,77В |
-60 |
0,690В |
- 1 |
|
1,38 мВ |
-55 |
0,775В |
0 |
|
2,45 мВ |
-50 |
0,870В |
+1 |
|
4,36 мВ |
-45 |
0,970В |
+2 |
|
7,75 мВ |
-40 |
1,09В |
+3 |
|
13,8 мВ |
-35 |
1,23В |
+4 |
|
77,5 мВ |
-20 |
1,38В |
+5 |
|
87,0 мВ |
-19 |
1,55В |
+6 |
|
97,5 мВ |
-18 |
1,73В |
+7 |
|
110,0 мВ |
-17 |
1,95В |
+8 |
|
0,123 В |
-16 |
2,19В |
+9 |
|
0,138 В |
-15 |
2,46В |
+10 |
|
0,155 В |
-14 |
2,76В |
+11 |
|
0,174В |
-13 |
3,1В |
+12 |
|
0,195 В |
-12 |
3,46В |
+13 |
|
0,219 В |
-11 |
3,89В |
+14 |
|
0,240 В |
-10 |
4,35В |
+15 |
|
0,280 В |
-9 |
7,75В |
+20 |
|
0,310 В |
-8 |
24,5В |
+30 |
|
0,350 В |
-7 |
77,5В |
+40 |
|
0,400 В |
-6 |
|
|
1дБ = 0,115 Неп
1Нп = 8,686 дБ
3. Таблица основных зависимостей
|
Неп.
|
дБ.
|
Отношение напряжения и тока
|
Отношение мощностей
|
||
|
Усиление |
Ослабление |
Усиление |
Ослабление |
||
|
0 |
0 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
|
0,0115 |
0,1 |
1,01 |
0,989 |
1,02 |
0,977 |
|
0,0230 |
0,2 |
1,02 |
0,977 |
1,05 |
0,955 |
|
0,0346 |
0,3 |
1,04 |
0,966 |
1,07 |
0,933 |
|
0,0462 |
0,4 |
1,05 |
0,955 |
1,10 |
0,12 |
|
0,0576 |
0,5 |
1,06 |
0,944 |
1,12 |
0,891 |
|
0,0392 |
0,6 |
1,07 |
0,933 |
1,15 |
0,871 |
|
0,0806 |
0,7 |
1,08 |
0,923 |
1,17 |
0,851 |
|
0,0922 |
0,8 |
1,10 |
0,912 |
1,20 |
0,832 |
|
0,104 |
0,9 |
1,11 |
0,902 |
1,23 |
0,813 |
|
0,1151 |
1,0 |
1,12 |
0,891 |
1,26 |
0,794 |
|
0,127 |
1,1 |
1,14 |
0,881 |
1,29 |
0,776 |
|
0,138 |
1,2 |
1,15 |
0,871 |
1,32 |
0,759 |
|
0,150 |
1,3 |
1,16 |
0,831 |
1,35 |
0,741 |
|
0,161 |
1,4 |
1,17 |
0,851 |
1,38 |
0,724 |
|
0,173 |
1,5 |
1,19 |
0,841 |
1,41 |
0,704 |
|
0,184 |
1,6 |
1,20 |
0,832 |
1,45 |
0,692 |
|
0,196 |
1,7 |
1,22 |
0,822 |
1,48 |
0,676 |
|
0,207 |
1,8 |
1,23 |
0,813 |
1,51 |
0,661 |
|
0,219 |
1,9 |
1,24 |
0,804 |
1,55 |
0,646 |
|
0,230 |
2,0 |
1,26 |
0,794 |
1,58 |
0,631 |
|
0,253 |
2,2 |
1,29 |
0,776 |
1,66 |
0,603 |
|
0,276 |
2,4 |
1,32 |
0,759 |
1,74 |
0,575 |
|
0,299 |
2,6 |
1,35 |
0,741 |
1,82 |
0,550 |
|
0,322 |
2,8 |
1,38 |
0,724 |
1,91 |
0,525 |
|
0,346 |
3,0 |
1,41 |
0,708 |
2,00 |
0,501 |
|
0,368 |
3,2 |
1,45 |
0,692 |
2,09 |
0,479 |
|
0,391 |
3,4 |
1,48 |
0,676 |
2,19 |
0,457 |
4. Таблица основных зависимостей 5. Таблица основных зависимостей
|
Неп.
|
дБ.
|
Отношение напряжения и токов
|
Отношение мощностей
|
||
|
Усиление |
Ослабление |
Усиление |
Ослабление |
||
|
0,414 |
3,6 |
1,51 |
0,661 |
2,29 |
0,436 |
|
0,437 |
3,8 |
1,55 |
0,646 |
2,40 |
0,417 |
|
0,462 |
4,0 |
1,58 |
6,631 |
2,51 |
0,398 |
|
0,483 |
4,2 |
1,62 |
0,617 |
2,63 |
0,380 |
|
0,506 |
4,4 |
1,66 |
0,603 |
2,75 |
0,363 |
|
0,529 |
4,6 |
1,70 |
0,589 |
2,88 |
0,347 |
|
0,552 |
4,8 |
1,74 |
0,575 |
3,02 |
0,331 |
|
0,576 |
5,0 |
1,78 |
0,562 |
3,16 |
0,316 |
|
0,633 |
5,5 |
1,88 |
0,531 |
3,55 |
0,282 |
|
0,692 |
6,0 |
2,00 |
0,501 |
3,98 |
0,251 |
|
0,748 |
6,5 |
2,11 |
0,473 |
4,47 |
0,224 |
|
0,806 |
7,0 |
2,24 |
0,447 |
5,01 |
0,200 |
|
0,863 |
7,5 |
2,37 |
0,442 |
5,62 |
0,178 |
|
0,922 |
8,0 |
2,51 |
0,398 |
6,31 |
0,158 |
|
0,978 |
8,5 |
2,66 |
0,376 |
7,08 |
0,141 |
|
1,040 |
9,0 |
2,82 |
0,355 |
7,94 |
0,126 |
|
1,093 |
9,5 |
2,99 |
0,335 |
8,91 |
0,112 |
|
1,151 |
10,0 |
3,16 |
0,316 |
10,00 |
0,100 |
|
1,266 |
11,0 |
3,55 |
0,282 |
12,6 |
0,079 |
|
1,380 |
12,0 |
3,98 |
0,251 |
15,8 |
0,063 |
|
1,496 |
13,0 |
4,47 |
0,224 |
19,9 |
0,050 |
|
1,62 |
14,0 |
5,01 |
0,200 |
25,1 |
0,040 |
|
1,73 |
15,0 |
5,62 |
0,178 |
31,6 |
0,032 |
|
1,84 |
16,0 |
6,31 |
0,158 |
39,8 |
0,025 |
|
1,96 |
17,0 |
7,08 |
0,141 |
50,1 |
0,020 |
|
2.08 |
18,0 |
7,94 |
0,126 |
63,1 |
0,016 |
|
2,19 |
19,0 |
8,91 |
0,112 |
79,4 |
0,013 |
|
2,30 |
20,0 |
10,00 |
0,100 |
100,0 |
0,010 |
|
2,88 |
25,0 |
17,8 |
0,056 |
3,16∙102 |
3,16∙10-3 |
|
3,46 |
30,0 |
31,6 |
0,032 |
103 |
10-3 |
|
Неп.
|
дБ.
|
Отношение напряжения и токов
|
Отношение мощностей
|
||
|
Усиление |
Ослабление |
Усиление |
Ослабление |
||
|
4,03 |
35,0 |
56,2 |
0,018 |
3,16∙103 |
3,16∙10-4 |
|
4,62 |
40,0 |
100,0 |
0,010 |
104 |
10-4 |
|
5,18 |
45,0 |
178,0 |
0,06 |
3,16∙104 |
3,16∙10-5 |
|
5,76 |
50,0 |
316,0 |
0,003 |
105 |
10-5 |
|
6,34 |
55,0 |
562 |
0,002 |
3,16∙105 |
3,16∙10-6 |
|
6,92 |
60,0 |
1000 |
0,001 |
106 |
10-6 |
|
7,50 |
65,0 |
1780 |
0,0006 |
3,16∙106 |
3,16∙10-7 |
|
8,06 |
70,0 |
3160 |
0,0003 |
107 |
10-7 |
|
8,65 |
75,0 |
5620 |
0,0002 |
3,16∙107 |
3,16∙10-8 |
|
9,22 |
80,0 |
10000 |
0,0001 |
108 |
10-8 |
|
9,80 |
85,0 |
17800 |
0,00006 |
3,16∙108 |
3,10∙10-9 |
|
10,40 |
90,0 |
31600 |
0,00003 |
109 |
10-9 |
|
10,90 |
95,0 |
56200 |
0,00002 |
3,16∙109 |
3,16∙10-10 |
|
11,51 |
100,0 |
100000 |
0,00001 |
1010 |
10-10 |
|
12,09 |
105,0 |
178000 |
0,000006 |
3,16∙1010 |
3,16∙10-11 |
|
12,70 |
110,0 |
316000 |
0,000003 |
1011 |
10-11 |
|
13,24 |
115,0 |
562000 |
0,000002 |
3,16∙1011 |
3,16∙10-12 |
|
13,80 |
120,0 |
1000000 |
0,000001 |
1012 |
10-12 |
|
15,00 |
120,0 |
3,16∙109 |
3,16∙10-7 |
1012 |
10-13 |
|
16,20 |
140,0 |
107 |
10-7 |
1014 |
10-14 |
6. Таблица основных зависимостей
|
Неп.
|
дБ.
|
Отношение напряжения и токов
|
Отношение мощностей
|
||
|
Усиление |
Ослабление |
Усиление |
Ослабление |
||
|
17,30 |
150,0 |
3,16∙107 |
3,16∙10-8 |
1515 |
10-15 |
|
18,40 |
160,0 |
108 |
10-8 |
1016 |
10-16 |
|
19,60 |
170,0 |
3,16∙108 |
3,16∙10-9 |
1017 |
10-17 |
Примечание:
1. Децибел (дБ) – это логарифмическая единица измерения, выражающая отношение двух значений или усиление (или ослабление) этого значения. В радиотехники дБ применяется для измерения электрического напряжения, тока или мощности; в акустике – для звукового давления или громкости звука, то есть для измерения отношения звукового давления или громкости.
Например, выраженная в дБ, усиление в 100 раз по напряжению (то
есть отношение напряжений V1:V2 =100:1), равно
20∙lg100 = 20∙2 = 40дБ
2. Если перед значением выраженной в дБ стоит минус, то это значение меньше чем значение, с которым оно сравнивается.
Например, отношение напряжений V1: V2 = 1:10, то есть ослабление в 10 раз; а в дБ это равно 20 lg 1/10 = 20(-1) = − 20 дБ
Список литературы
1. В.К. Иофе, В.Г. Корольков, М.А. Сапожков. Справочник по акустике. М.: 1979
2. М. Зупаров, Г.П. Катунин. Электроакустика. Т.: 2005
3. М. Зупаров. Радиоэшиттириш. Т.: 2008
4. M. Zuparov, T. Raximov. Radioeshittirish. T.: 2009
|
Содержание |
Стр. |
|
Введение………………………………………………………………………….. |
3 |
|
Электрические уровни…………………………………………………………... |
4 |
|
Акустические уровни……………………………………………………………. |
5 |
|
Восприятие звука по амплитуде………………………………………………... |
6 |
|
Громкость звука и уровень громкости…………………………………………. |
7 |
|
Механические системы………………………………………………………….. |
8 |
|
Микрофоны и громкоговорители …………………………………………….. |
13 |
|
Звукопоглощающие материалы………………………………………………… |
18 |
|
Реверберация, время эквивалентной ревербации……………………………… |
19 |
|
Радиовещание. Структурная схема трактов радиовещания…………………... |
20 |
|
Расчет и построение диаграмм уровней по структурной схеме……………… |
21 |
|
Ограничитель уровня……………………………………………………………. |
23 |
|
Устройства шумоподавления…………………………………………………… |
25 |
|
Структурные схемы измерителей уровней…………………………………….. |
26 |
|
Потери в магнитной записи……………………………………………………... |
27 |
|
Приложение 1……………………………………………………………………. |
28 |
|
Приложение 2……………………………………………………………………. |
29 |
|
Список литературы……………………………………………………………… |
31 |
З.М.Зупаров
