Cтраница 4
При изменении частоты усиливаемых колебаний меняется величина модуля коэффициента усиления К. Диапазон частот, в пределах которого изменения коэффициента усиления не превышают заданной величины, носит название ( полосы пропускания или рабочего диапазона частот усилителя. Допустимые изменения коэффициента усиления в границах полосы пропускания зависят от назначения усилителя и обычно не превышают 1 - 3 дб. В частности, при усилении колебаний звуковых частот в радиоприемниках снижение модуля коэффициента усиления при изменении частоты обычно допускается на 30 %, или 3 дб. Изменения коэффициента усиления до 30 % в силу особенности человеческого слуха не создают ощутимых изменений громкости воспринимаемого звука. [46]
Поэтому для высококачественного воспроизведения сигнала нужен канал связи с очень широкой полосой пропускания. Однако основная энергия сигнала сосредоточена в узкой полосе частот, что дает возможность сузить полосу пропускании канала связи без заметных искажений передаваемого сигнала. При ограничении полосы частот возникают искажения, которые не должны превышать требуемой нормы. Так, например, в радиовещании и телевидении следует учитывать особенности человеческого слуха и зрения, особенности приема и стоимость аппаратуры. Поэтому ширина Р спектра реального сигнала ограничивается допустимыми частотам И Fminflou И / тахдоп. [47]
![]() |
Область слухового восприятия. [48] |
Речь человека представляет собой совокупность звуков различной высоты и громкости. Эти звуки создаются колебаниями голосовых связок. Ухо человека способно воспринимать звуки с частотами от 16 до 20000 гц. Человеческий слух неодинаково реагирует на звуки с различными частотами. Наиболее чувствительно ухо к средним частотам ( 1000 - 4000 гц); на этих частотах мы слышим звуки даже при малой их громкости. На более высоких и более низких частотах ухо воспринимает звуки только при большей их громкости. Минимальная величина интенсивности звука, воспринимаемая на слух, называется порогом слышимости. Звуки разных частот воспринимаются ухом при различной минимальной интенсивности или имеют различные пороги слышимости. Если интенсивность звука ниже порога слышимости, то такие звуки неслышны; звуки с интенсивностью выше порога слышимости мы слышим. Но по мере увеличения интенсивности звуковых колебаний различных частот наступает такое ее значение, при котором восприятие звуков вызывает болевые ощущения. Такая величина интенсивности называется порогом болевого ощущения. [49]
Нижняя кривая соответствует порогу слышимости. Стандартный тон частотой 1000 гц начинает восприниматься слухом при весьма малом значении звукового давления - 2 - 10 - 4 бар. Низкий тон, как это видно на рисунке, становится слышимым лишь при звуковом давлении около 1 бара; при меньших величинах звукового давления его просто не слышно. В то же время тона в диапазоне частот от 200 до 4000 гц уже слышны при меньших звуковых давлениях. На рис. б видно, что при всех уровнях громкости, соответствующих этим тонам, кривые имеют выраженные прогибы книзу. Это показывает, что человеческий слух особенно чувствителен к звукам на этих частотах. [50]
В электрических измерениях в любой цепи также возникают флуктуации в форме случайных сигналов. Эти сигналы, которые можно слышать как шумы, называются шумами Джонсона, по имени открывшего их исследователя. Они представляют собой особое проявление броуновского движения в материалах, которого нельзя избежать. Телевизионный приемник в тихом месте обнаруживает особый вид помех на экране, называемых снегом. Большинство таких помех представляет собой просто-напросто результат беспорядочных электрических сигналов флуктуационного происхождения. Представляется вероятным, что острота человеческого слуха находится как раз на пределе возможности слышать броуновское движение в воздухе в виде постоянного шума в абсолютно тихой комнате, в которой существует лишь беспорядочное движение молекул. Известен только один путь уменьшения броуновского движения: холод. При низкой температуре броуновское движение и шумы Джонсона затухают. Был даже создан термометр, принцип действия которого основан на измерении шумов. [51]