Що таке звук, як працює, в чому вимірюється
Вибір аудіосистеми, чи то для дому, чи машини, а може чогось більшого, це досить складна справа. Звісно, можна просто купити щось керуючись своїм бюджетом, оглядами та відгуками. Далеко не всім хочеться розбиратися в фізиці.
Ця стаття доволі експериментальна. Спробуємо дати просте пояснення що таке звук, як він працює і як з врахуванням цього вибирати аудіосистему.
Як працює звук
Звук виникає внаслідок коливань об’єктів, які переносять енергію від джерела до оточуючого середовища. Головні компоненти цього процесу – це джерело звуку (наприклад, гучномовець чи музичний інструмент), середовище передачі (наприклад, повітря), і приймач (вухо).
Коли джерело звуку коливається, воно змушує повітря перебувати у стані коливань, створюючи звукову хвилю. Ця хвиля поширюється у повітрі, внаслідок чого частинки повітря стискаються разом (компресія) та розходяться (розрідження).
Запам’ятайте і осмисліть це, уявіть ці хвилі, як вони працюють в вашій кімнаті, прямо зараз, коли ви чуєте різні коливання. Це досить цікаво, зазвичай ми просто щось чуємо, багато людей проживають життя, не розуміючи що саме вони чують і чому.
Характеристики звуку
- Частота (висота звуку). Вимірюється в герцах (Гц) і вказує на кількість коливань звуку за одиницю часу. Висока частота відповідає високим нотам, а низька – низьким.
- Амплітуда (гучність). Вимірюється в децибелах (дБ) і вказує на інтенсивність звуку. Більша амплітуда відповідає гучнішому звуку.
- Фаза. Вказує на початковий момент коливань звуку відносно початку відліку часу.
- Тривалість. Показує, як довго триває звук.
Звісно, брати можна і потрібно з запасом. Не часто хтось включає повний звук. І це не просто так, адже звукове обладнання, особливо середньої і нижче якості, при піднятті звукової хвилі до максимуму, починає видавати зайві звуки, хрипіти. Тому, зазвичай, колонки вибирають так, щоб в звичайному режимі працювати на половині максимального звуку.
Вимірювання звуку
В документації до аудіосистем, та й на самих них, вказані всі характеристики систем. Вимірювати вам нічого не потрібно, але може бути цікаво як це робити.
Звук можна вимірювати різними способами. Для цього використовуються спеціальні прилади, такі як мікрофони та аналізатори спектра.
Мікрофони перетворюють звукові коливання в електричні сигнали. Вони мають чутливий елемент, який реагує на коливання повітря та генерує відповідний електричний сигнал.
Обробка, передача та сприйняття звуку
Звукові сигнали можуть піддаватися обробці для поліпшення якості або додавання спеціальних ефектів. Це може включати еквалізацію (зміна балансу між різними частотами), зменшення шуму, ампліфікацію тощо.
Передача звуку також грає важливу роль у сучасному світі. Це включає в себе цифрове кодування звуку для передачі через інтернет, радіо, телевізію та інші медійні канали.
Коли звуковий сигнал досягає наших вух, він викликає реакцію нашого слухового апарату. Вухо має складну структуру, яка допомагає розрізняти різні частоти та інтенсивності звуку.
Сприйняття звуку починається з вуха, яке складається з кількох частин: вушка, слухового проходу, барабанної перепонки та внутрішнього вуха. Вушко допомагає збирати звукові хвилі і направляти їх у слуховий прохід. При потраплянні звукових хвиль у внутрішнє вухо відбувається перетворення їх на електричні імпульси, які потім передаються в мозок для подальшої обробки.
Мозок грає важливу роль у розпізнаванні, інтерпретації та реагуванні на звук. Він розрізняє різні частоти та амплітуди звуків, допомагаючи нам сприймати мелодії, мову, шуми тощо. Частоти звуків відображаються у спеціальних областях мозку.
Звук має широкий спектр застосувань. Від розваг та музики до наукових досліджень та медицини. Наприклад, звукові хвилі використовуються у медичних зображеннях (наприклад, ультразвукові сканування), дослідженні глибокого підземного будівництва та зондуванні океанів.
Сучасні технології дозволяють не тільки знімати та відтворювати звук, але і змінювати його характеристики. Віртуальна реальність та 3D-звук дозволяють створювати іммерсивні аудіо-середовища. Технології штучного інтелекту допомагають відокремлювати різні звукові джерела та покращувати якість аудіозаписів.
Висновки
Як я вже писав, це експериментальна стаття, суть якої дуже просто познайомити читача з основами звуку. З неї стає зрозуміло, що вибрати насправді не важко. Якщо не вдаватися ще й в акустику.
Адже це насправді дуже важливо, як будуть відбиватися коливання звукової хвилі в конкретному приміщенні. Це впливає на кількість колонок, чи то панелей, їх направлення.
Але в цілому, чим потужнішу систему ви візьмете, тим краще. Нізащо не потрібно розраховувати на максимальну гучність, система має працювати на 40-60% потужності, тоді і звук буде кращим і обладнання прослужить довше. Також дуже важлива підтримка сучасних технологій та форматів, таких як Dolby Atmos, DTS:X.
Також існує думка, що сучасні системи і технології спотворюють звук. Роблять його “надто хорошим”. Що старі колонки і апаратура дають більш натуральне звучання, повторюють те, як людина співала в студії чи на сцені. Важко підтвердити чи спростувати це, тобто, підтверджувати це було б не вірно, а зі спростуванням все трохи складніше.
Справа в тому, що кожна людина сприймає звук по своєму, ми не на 100% однаково чуємо одне і теж, особливо коли це стосується складних музичних композицій. Обладнання справді може змінити звук повністю, та просто пограйтесь з еквалайзером на комп’ютері. Це вже зовсім інша тема, але просто кажучи, отримати такий самий звук, яким він звучав під час виконання на інструментах, а також відтворити повністю спів, просто неможливо. З іншого боку, все це максимально близько відтворюється і більшість людей можуть не помітити різницю.
Напишіть в коментарях, чи потрібно писати в такому стилі. Насправді, мені просто хотілося зробити пізнавальний матеріал, просто і доступно. Але ніхто не хоче читати що таке звук, зараз більше шукають про те, як вибрати його джерело.
