音楽信号のスペクトル。パート4。スキーム、説明

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音楽信号のスペクトル。パート 4. 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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カリフォルニア工科大学のジェームス・ボイク氏は、「20 kHz 以上に生命は存在するのか?」というテーマに関する研究を実施しました。そうですね、まず、彼はそれがあることを知りましたが、どういうわけかこれは今私たちにとっての話題ではありません。しかし同時に、彼は結論として典型的ないくつかのレコードについて、信号の平均電力とピーク電力を測定した場合に、電力要件と制限のスペクトルに沿った分布がどのようになるかを確立しました。実際、音楽録音のピーク特性は、より高い、最も「高速」な周波数で最も明確に表現されます。それがジェームズ兄弟のしたことです。彼は300つの記録と3000つのクロスオーバーを獲得しました。録音はダイアナ・クラールという歌手、トーキング・ヘッズというグループ、そして私たちの同胞であるドミトリー・ショスタコーヴィチのペンに属しています。実験のクロスオーバーは XNUMX バンドで、LF/MF セクションの周波数は XNUMX Hz、MF/HF - XNUMX Hz、または XNUMX 次 (バターワース特性では他に存在しません) または XNUMX 次で、リンクウィッツ・ライリー特性。すべての場合において、信号パワーは対応するバンドパスエミッターの端子で直接測定されました。まるで、それが何なのか、それが何なのか。

平均 (RMS) パワーに関する帯域別のパワー分布は次のとおりです。

音楽信号スペクトル

何でも、すべてが科学的で、まさに大学院生の喜びです。急峻度の高いフィルターを使用すると、そのフィルターに固有の周波数帯域のみがスピーカーに到達し、余分なものは何も含まれないため、結果はよく知られたグラフの曲線に沿って直線になります。パーセント電力の単位。急峻度の低い一次フィルタを使用すると、それ以上であることは明らかですが、どの程度になるかは神にもわかりません。より低い周波数では、すべてが再び科学に従っています。シンフォニー奏者 (100 番目の列) はベーススピーカーに過度の負担をかけさせず、ポップロッカーは低音スピーカーにさらに仕事を与えます。注: パワーのパーセンテージの合計は必ずしも XNUMX パーセントになるわけではありません。これは、パワーが均等に分配されない均一な周波数応答を持つフィルターの特性であるためです。

ここで、ピーク電力値を測定するとどうなるかを見てみましょう。

音楽信号スペクトル

さあ、親切にしてください！違法行為には見られませんが、ダイアナクラール氏は、ピークスケールで測定したところ、HF 帯域 (3 kHz 以上) が時々電力の 50% 以上を占めることを示しました。したがって、オーディオ機器の設計者にとって受け入れられており、非常に快適である低出力 HF チャンネルの流派は、ハイダイナミクスを備えた現代の録音のマルチバンド増幅では失敗する可能性があり、批判的な外観から明らかに恩恵を受けるでしょう。実際的な推奨事項: 中高周波セクションの十分に低い周波数 (3 kHz など、これより低い周波数はありません) におけるマルチバンドシステムの HF チャネルのピークパワーは、ミッドレンジチャンネルのパワー。

快適な低出力 HF チャンネルは、ダイナミクスの高い現代の録音にはほとんど適応していません。

ダルシマーの打撃のスペクトル。それは予想よりもはるかに広いです。

楽器は高周波領域にどれくらいの距離とエネルギーで浸透するのでしょうか? もちろん、20 kHz を超える状況には立ち入りませんが、私たちがよく知っている音の範囲で何が起こっているかに限定します。たとえば、ここにはアカデミックなオーケストラのダルシマーがあります。前回、音楽院に行ったことがない人のために説明しましょう。ダルシマーは、音楽家が手に持ち（シンバルの裏側のループを使用して）、指揮者の合図でシンバルを互いに叩きつけます。作者の意図に従って作品の演出にドラマ性を加える。シンバルは、グラフと同じように、周波数スペクトルの観点から音を鳴らします。

もちろん、これらの一見非常に高周波の打楽器のエネルギーの多くが、最大 200 Hz の中周波に集中しているのは面白いことです。全体のスペクトルに対する勤勉な情報提供者の主な貢献は 2 kHz 以上であり、私たちの注目ゾーンの上限である 20 kHz - 振幅 - でさえもです。それでもなお、このような楽器は、どのオーディオシステムでも、各チャンネルに少なくとも XNUMX つのスピーカーによって再生されます。

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文学

雑誌「オートサウンド」№ 11 / 2000

著者: アンドレイ・エリュティン; 出版物: avtozvuk.com

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