Домовилися за рівень гучності будь-якого звуку приймати рівень в дБ равногромкого з ним тону частотою 1 кГц. За 1 рівня гучності прийнята одиниця фон. Позначається LG фон = LI 1000 Гц, дБ. Щоб визначити рівень гучності потрібно взяти чистий тон 1 кГц і змінювати його рівень інтенсивності до тих пір, поки його гучність не буде на слух однаковою з гучністю визначається звуку. При цьому шукана величина гучності цього звуку в фонах буде чисельно дорівнює рівню інтенсивності еталонного звуку.
ефект маскування
В умовах шуму і перешкод поріг чутності для прийому слабкого звуку зростає. Це підвищення порога чутності - маскування. Величина маскування визначається величиною підвищення порога чутності для прийнятого звукового сигналу: M = Lпсш -Lпст. При підвищенні порога чутності відповідно змінюється і рівень відчуття. Рівень відчуття в умовах шуму
Криві маскування для ряду частот і їх рівнів
По осі Х відкладена частота замаскованого тони, по осі ординат - величина маскування. Параметри кривих - рівень відчуттів замаскованого тони.
Гучність складних звуків
Якщо тональні або шумові складові потрапляють в одну й ту ж саму частотну групу, то їх підсумовування відбувається за інтенсивністю. Гучність такого складного звуку визначається сумарною інтенсивністю, тобто сумарний рівень для двох складових з однаковим рівнем буде на 3 дБ вище і на стільки ж збільшиться рівень гучності (якщо рівень складових вище 70 дБ). Якщо кілька тонів або вузькосмугових шумів розташовані на частоті так далеко один від одного, що їх взаємної маскуванням можна знехтувати, то їх сумарна гучність буде дорівнює сумі гучності кожної зі складових. Якщо складові складного звуку розташовані по частоті близько один до одного і спостерігається взаємна маскування між ними, то гучність такого складного звуку буде менше суми гучності всіх складових.
Первинні акустичні сигнали і їх джерела
До первинних сигналів відносять сигнали, створювані промовою, а також шумові сигнали. Акустичні сигнали відносяться до випадкових процесів. У музичних сигналах дуже великі ділянки можуть мати періодичний характер, але в середньому для великих інтервалів часу і музичні сигнали можуть вважатися випадковими. Тому акустичні сигнали визначають розподілами за часом, за рівнем і частоті, середнім значенням за рівнем, динамічним діапазоном, формою спектра, частотним діапазоном і часом кореляції окремих ділянок сигналу.
Динамічний діапазон і рівні
В процесі передачі мовної інформації рівень акустичного сигналу безперервно змінюється. Діапазон зміни може бути досить широким. На малюнку показана залежність рівнів сигналу від часу, звана уровнеграммой. Вона являє собою тимчасову залежність рівня.
- динамічний діапазон, П - пік-фактор, ω - ймовірність перевищення заданого рівня.
З певним ступенем точності можна вважати, що рівень сигналу змінюється за випадковим законом, тому його можна характеризувати інтегральним розподілом і середніми значеннями для цього розподілу. Встановлено, що середній розподіл рівнів, отриманих для первинних мовних сигналів, близько до нормального. Введено поняття квазімаксімального рівня сигналу. Для цього рівня відносна тривалість існування рівнів не нижче lмакс. дорівнює 1% для мовних та інформаційних сигналів. Квазімінімальний рівень - для цього рівня відносна тривалість існування рівнів вище Lмін становить 99%. Що адекватно відносної тривалості існування рівнів не вище Lмін, рівній 1-2%.
Різниця між квазімаксімальним і квазімінімальним рівнями називається динамічним діапазоном мовного сигналу. Т.ч. знаходять динамічні діапазони для ряду первинних акустичних сигналів, включаючи мовної. Мовний діапазон дуже широкий, тому в більшості випадків не може бути переданий через тракти мовних каналів без попередньої обробки, наприклад стиск або компресія динамічного діапазону. Мовний сигнал має широкий динамічний діапазон по відношенню до трактах зв'язку, тому при передачі його також доводиться попередньо стискати.
Оскільки рівень акустичного сигналу змінюється в широких межах, то введено поняття пор. рівня. Пор. рівень інтенсивності акустичного сигналу можна визначити або виходячи з того, як людина його відчуває, або як він сприймається відповідною апаратурою: тобто як середньостатистичний для ділянок і інтервалів часу, досить тривалих, або як середній рівень, вимірюваний приладом, що має велику постійну часу (близько 5 с.). Для первинних сигналів необхідно знати ці середні значення, т. К. Первинний сигнал в системах зв'язку приймається і людиною і апаратурою. Всі ці середні значення можна виміряти, якщо відповідно підібрати постійну часу. Для отримання усередненого значення постійну часу беруть близько 15 с. Пік-фактор - різниця між квазімаксімальним і усередненим за тривалий час (близько 15 с. Для мови) рівнями. Пік-фактор показує, на скільки нижче треба взяти усереднений рівень передачі в порівнянні з рівнем обмеження в каналі, щоб не перевантажувати канал.
f (t) - тимчасова залежність інтенсивності сигналу.
У таблиці наведено дані для мови пікової потужності і пік-фактора.
Умови виголошення промови