Компьютерный практикум по цифровой аудиотехнике. Вологдин Э.И. - 17 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

17
0
20 log
p
P
L
P
,
int
00
10 log 20 log
IP
L
IP
Из этих формул следует, что уровень звукового давления всегда равен уровню
интенсивности звука, и поэтому можно использовать просто термин «уровень».
Интенсивность звука через уровень звукового давление можно определить по формуле
10
10
L
p
I
Основной характеристикой акустического шума является спектральная плотность
мощности
s
D
, равная интенсивности шума в полосе шириной 1 Гц. Для белого шума
D
S
не зависит от частоты и определяется равенством
s
I
D
F
,
где
F
полная ширина спектра шума. Уровень спектральной плотности мощности
рассчитывается по формуле
.
В шкале SPL
12
0
10
s
D
Вт/м
2
Гц. Уровень
()
D
LS
обычно измеряется, а
интегральный уровень шума в заданной полосе частот определяется расчетным путем
через произведение спектральной плотности мощности на ширину полосы частот. В
логарифмической шкале этот уровень аналитически записывается в виде
( ) 10log
ns
L L D F
)
где
F
)
ширина выбранной полосы частот.
Экспериментально график спектральной плотности шума снимается с помощью
быстрого преобразования Фурье (БПФ), при котором всегда возникают ошибки
измерения, которые надо корректировать. Эти ошибки связаны с тем, что при БПФ
полоса сканирования не равна 1 Гц, она зависит числа выборок
fft
N
, используемых для
анализа, частоты дискретизации
s
f
и выбора оконной функции. Погрешность измерения
уровня спектральной плотности в децибелах рассчитывается по формуле
10 log
fft
fft
ws
N
L
Kf
где
w
K
коэффициент оконной функции. Для измерения спектра обычно рекомендуется
оконная функция Hanning, для которой этот коэффициент равен 1,5. При выборе этой
функции и частоты дискретизации 48 кГц погрешность близка к нулю когда
72000
fft
N
.
4.2. Эффект частотной маскировки тона шумом. При одновременном воздействии
на слух тона и шума один из них может быть не слышен на фоне другого. Этот эффект
называется частотной маскировкой. В настоящей лабораторной работе изучается
эффект маскировки тона белым шумом. Механизм маскировки в этом случае
основывается на том, что органы слуха реагируют не на общую мощность маскирующего
звука, а на его мощность в критической полосе слуха, в которой находится маскируемый
тон. Слух расчленяет широкополосный маскирующий шум на частотные группы и