Compoziția spectrală a sunetului - studopediya

Cantitățile fizice ce caracterizează sunetul este o funcție de timp, astfel încât acestea să poată fi reprezentate ca o sumă de oscilații armonice de frecvențe și amplitudini (a se vedea secțiunea 1.1.2.) Diferite. Dependența amplitudinii (sau valoarea efectivă) a componentelor armonice ale undei sonore din spectrul de frecvențe de sunet este numit.

oscilații periodice în descompunerea într-o serie Fourier reprezentată ca o sumă de armonici cu amplitudini diferite. O astfel de armonice sau formează un spectru linie discret.

fluctuații neperiodice formă complexă (procese aleatorii sau simple) pot fi reprezentate printr-un Fourier integrală ca sumă a unui număr infinit de componente armonice, formând un spectru continuu. De obicei, semnalele sonore sunt amestecate cu spectru. în care componentele tonale individuale ies în evidență din spectrul continuu. Diferite tipuri de spectre sunt prezentate în Figura 3.7.

Figura 3.7 - Diferite tipuri de spectre semnalelor audio

Spectrele discrete sunt caracteristice în principal pentru sunete muzicale. Astfel, cea mai mică armonică de frecvență este numit tonul fundamental. și tot restul - supratonuri (Figura 3.8).

Figura 3.8 - o descompunere a semnalului de sunet în componente armonice.

Frecvența pas determină pitch, și nuanțe da o anumită timbrul sonor (ton). Dacă sunetul unui mic conotații, tonul este evaluat ca plictisitoare, gol, nevopsită; dacă pronunțat primele conotații - un suculent, plin; dacă este exprimat puternic componente mai mari în 3000 - 6000 Hz - înțepare, un metal, ascuțit, strălucitoare. Figura 3.9 prezintă formele de undă de sunete aceeași înălțime, a jucat la pian si clarinet. Perioada de oscilație este aceeași pentru ambele, dar ele diferă unul de altul în formă și, prin urmare, diferă în structura lor armonică.

Figura 3.9 - oscilogramele pian acustic și clarinet oscilații.

Figura 3.10 prezintă spectrul semnalelor audio. Deoarece înălțimea același sunet, precum și frecvența tonului - de bază și accente - aceeași. Cu toate acestea, amplitudinile armonicelor individuale din fiecare spectru sunt foarte diferite.

Figura 3.10 - sunet de pian Spectra și vibrații clarinet

spectru continuu în bandă largă este caracteristică dezordonată în semnale audio de timp, numit zgomot. În această poziție a zgomotului de vârf a spectrului pot fi împărțite în frecvență joasă (sub 300 Hz maxim), gama medie (300 la 800 Hz) și frecvență ridicată (maxim peste 800 Hz).

Spectrul discursului este amestecat, cu frecvențele sale discrete sunt determinate de sunete vocale, care prin natura lor sunt aproape muzicale. spectrul lor este o secvență a unui număr mare de linii individuale armonice oscilații ale corzilor vocale corespunzătoare. Frecvența fundamentală a oscilațiilor corzile vocale este diferit la persoane diferite (bas - aproximativ 100 Hz, soprana - 250 Hz).

De obicei, atunci când vocalele pronuntarea amplitudine maximă au un una sau două armonici, care sunt numite formanților .Naprimer, pentru vocalei „o“ frecvență formant este aproximativ egală cu 900 Hz, pentru „o“ - 500 Hz, pentru „e“ - 550 și 2100 Hz, la "i" - 350 și 2400 Hz. sunete consoane sunt caracterizate printr-un spectru continuu ( „zgomot“). Figura 3.10 prezintă spectrul de sunet „a“ și „c“.

Figura 3.10 - Spectrele sunetelor de vorbire: "a" (de mai sus) și "c" (mai jos).

4 SURSE DE ZGOMOT ȘI RECEPTOARE