«

»

Курс для звукоинженеров (часть 7): как правильно измерять и складывать уровни громкости

измерить уровень громкостиВ данной статье мы рассмотрим некоторые моменты с определением уровня громкости: к примеру, вы не знали, что если у нас есть два источника шума, каждый из которых имеет громкость в 80 дб, то их общий уровень ни в коем случае не равен 160 дб, а всего лишь 83 дб! Тоже самое касается и увеличения расстояния от источника звука – громкость не падает линейно… Эти простые основы должен знать каждый звукоинженер.

Как раньше нами было сказано — закон обратных квадратов относится к интенсивности звука. Этот же закон можно применить относительно самого расстояния, в связи с чем, мы получим его «инверсию». Это связано с тем, что:

(давление) (расстояние) = константа

Поэтому давление будет падать с первым увеличением расстояния. Поскольку мы имеем дело со звуком, то мы можем вычислить разницу между двумя точками:

разница = 20Log (d1/d2) dB;

То есть, если мы имеем, к примеру, то, что d1 равен двойному расстоянию d2. Поскольку мы знаем, что расстояние увеличилось в двое, то мы знаем, что уровень звукового давления уменьшится на 6 дБ. -6дБ за каждое удвоение расстояния. Конечно, это для сферического расхождения звуковых волн. На практике спад уровня звукового давления с расстоянием почти всегда будет меньше, чем показали наши вычисления. Вот два примера:
Пример 1: уровень громкости громкоговорителя составляет 95 дБ при расстоянии в 1.5 метров от источника. Какой приблизительный уровень будет, если отойти на 4.2 метра?

разница = 20Log (4.2/1.5) dB = 8.9 дб

Уровень громкости будет 86.1 дб
Пример 2: стена отражает луч звука от громкоговорителя из примера 1, который перемещается на 3 метра далее, чем по прямому пути в 4.2 метра. Каков уровень отраженной звуковой волны по сравнению с прямой?

разница = 20 Log [4.2 / (1.5 + 4.2)] = 4.7 дБ

Таким образом, отраженный луч будет, приблизительно, на 4.7 дБ тише по сравнению с прямым.

Сложение децибелов.
Если к источнику шума, имеющему уровень в 80 дБ, будет добавлен второй источник с уровнем в 80 дБ, то их комбинация приведет к уровню в 83 дБ, а не в 160 дБ! Децибелы – это логарифмические единицы, и они не складываются арифметическим образом. Необходимо преобразовать каждый децибел в его эквивалентную мощность и в параметры источников, а потому уже обратно в децибелы. Комбинация двух или больше уровней может быть найдена таким образом:

Сложение источников = 10 Log (10 dB1/10 + 10 dB2/10 + 10 dB3/10 + … + 10 dBn/10);

Давайте рассмотрим пример: мы имеем три источника шума в 65, 70 и 75 дб. Какое мы получим общее звуковое давление?

Сложение источников = 10 Log (10 65/10 + 10 70/10 + 10 75/10) = 75.6 дб;

Разница между двумя уровнями громкости можно найти так:

Разница = 10 Log (10 dB1/10 — 10 dB2/10);

Пример: когда два источника вместе, мы имеем громкость в 88 дб, когда источник d2 выключен, то мы уровень равен 84дб. Найти разницу и определить, тем самым, громкость второго источника:

Разница = 10 Log (10 88/10 — 10 84/10) = + 85.8 дб;

измерить уровень громкости

Таблица 1

 

То есть, в реальности мы получаем, что второй источник обладал громкостью в 85.8 дб. Если провести сложение по формулам значения 85.8 и 84 дб, мы получим 88 дб.
Конечно, все это очень слишком точные параметры и реальном мире они сглажены. Для определения на практике не плохо подойдет таблица 1. Эта кривая поможет при комбинировании двух уровней звука. Например, шум кулера типа А в ПК выдает 74 дБ, а кулер Б 81 дБ в тот же момент. Хотя различие в громкости равно 7 дБ; Общий шум увеличится всего на 81 + 0.8 = 81,8 дБ. И это все связано с тем, что волны этих двух источников не идентичны, если они будут примерно похожи, то громкость поднялась бы на 3 дб. Также обратите внимание на то, что, если различие между двумя уровнями составляет в 10 дБ или больше, их суммарный уровень будет увеличен на 0,5 дБ или ещё меньше.
Вся эта процедура с объединением уровней основана на звуках случайного типа. Если две последовательных периодических волны будут комбинироваться, то их объединенный уровень будет на 6 дБ выше, а не на 3 дБ. Такой пример нами уже был приведен в начальных статьях.

Если у вас есть что дополнить или подискутировать, пишите:

%d такие блоггеры, как: