Je weet waarschijnlijk dat de decibel (dB) wordt gebruikt om de sterkte, of luidheid, van een geluidsignaal aan te geven. Deze paragraaf legt uit hoe dit werkt.
In het algemeen is het geluidsignaal echter geen regelmatige sinus maar een grillige functie. Het signaal heeft dan dus niet een constante amplitude. Daarom gebruiken we de ‘rms-waarde’, een soort gemiddelde amplitude. De ‘rms-waarde’ van een signaal bereken je door eerst alle geluiddrukken van het signaal te kwadrateren, vervolgens te middelen, en tenslotte de wortel te nemen. De afkorting ‘rms’ staat voor ‘root-mean-square’, wat Engels is voor ‘wortel-gemiddelde-kwadraat’.-Een geluidsignaal is vaak grillig.
-In plaats van de ‘rms-waarde’ gebruiken we meestal het geluidniveau om aan te geven hoe hard een geluid is. Bij een ‘rms-waarde’ van 1Pa hoort bijvoorbeeld een geluidniveau van 94decibel, afgekort als 94-dB.
-Hetgeluidniveau bereken je met de volgende formule
Een niveau van 0dB is ongeveer het niveau van het zachtste geluid dat mensen kunnen horen. Geluiden van 130dB of meer zijn zo hard dat ze pijn doen. Geluid wordt gemeten met een microfoon. Een microfoon is een gevoelige instrument waarmee kleine drukvariaties worden geregistreerd. Uit het geluidsignaal dat je met een microfoon meet kan je een niveau in decibellen berekenen met formule
Frekwentie,de hoogte van de toon hangt af vn het aantal trillingen per seconde. De eenheid één trilling per seconde = 1Hz afkomstig van Heinrich Hertz. Duizend trillingen = KHz
Geluid is een vorm van energie,geluid is alles wat hoorbaar is
geluid is dynamisch(veranderlijk) en bestaat uit trillingen .
geluid plant zicht verzwakt door luchbeweging, hout die dan meetrilt niet altijd gewenst
een zwaardere vorm van geluid is luchtdruk verplaatsingen dit bij gebruik van een te zware instaltie voor een te kleine ruimte gehoorbeschadiging bestaat
Deze trillingen worden door ons trommelvlies opgevangen, doorgegeven aan de
gehoorzenuw en via impulsen aan de hersenen
let op : trommelvlies is ook een spier deze bij ontspanning lage volumes kan hoorbaar maken en bij opspanning luidere muziek hoorbaar maken
Geluid verplaatst zich met een constante snelheid zonder opstakels is 340 meter per seconde
De source geluidgolven die in alle richtingen weglopen van waar het geluid is gegenereert. Meestal heeft de source een breed spectrum. Dit betekent dat elke geluidgolf bestaat uit een groot aantal hoge en lage tonen. De frequenties van de tonen liggen bijvoorbeeld tussen 10Hz en 5kHz (Hz is het symbool voor hertz, de eenheid van frequentie; kHz is het symbool voor kilohertz.)
Het spectrum van het geluid bij het meetpunt hangt natuurlijk af van het spectrum van het geluid bij de bron. Maar het spectrum wordt ook beïnvloed door de atmosfeer en de grond. Sommige frequenties uit het spectrum worden meer verzwakt dan andere frequenties en in een omgeving waar wij wonen is het 314=>340m/s
Dit verandert echter wanneer het geluid objecten tegenkomt naargelang de sammenstelling zal deze 0=>100% doorlaten of reflecteren 100% bestaat niet lucht heeft altijd een weerstand aan geluid hoe klein die ook isVoor mensen hoorbare trillingsfrequenties liggen tussen de 20 en 20.000 Hz. Hogere frequenties (dus kortere golven) tot 800 MHz noemt men ultrasone trillingen. Nog hogere frequenties worden hypersone trillingen genoemd.
geluid verplaatst zich aan een snelheid van 314 meter/sec door lucht luchtdeeltjes geven echter ook een weerstand of een denkbeeldige reflectie (*) het niveau naargelang van de afstand vermindert met 'verzwakking =1/afstand' door een reflectie op luchtdeeltjes waarbij deze een deel tegenwerkt op zichzelf naargelang de afstand daardoor gaan bepaalde delen van het spectrum meer benadeeld worden dan de andere dit is afhankelijk van het medium waar het geluid zich moet in voort planten stel je gaat van een lucht medium zie vb2 naar een medium hout als we weten dat geluid moeilijker door hout voortplant en beter door lucht zie je dat het geluid zal gereflecteert worden zo zie je dat bij het binnen komen op het hout het overgrote deel van het geluid wordt weerkaatst dit is afhankelijk van de dikte van het hout en ook de stijfte en resonantie freqentie van het hout(**).Het deel dat gereflecteert word kan in faze zijn in tegenfaze of met een verschuiving zie dat deze het geluid kan meewerke of tegenwerken dit is ook weer freqentie afhankelijk en daarom werk je nu met een equaliser dat is een toestel dat elke band afzonderlijk kan bevoordelen en benadelen dit word enkel door een specalist gebruikt want het is geen gemakkelijk instrument voor een leek spijtig is dat je niet bij elke band nog eens een fazeverschuiving kan doen dit zou het uiteraart nog moeilijker maken maar je zou nog meer de akoestiek kunnen afregelen
samengevat golflengte is de afstand waarover een golflengte zich in één periode voortplant.De verspreidingssnelheid van geluidsgolven in de lucht constant MAAR AFHANKELIJK VAN DE LUCHTVERPLAATSING
Als de geluiddruk bij de bron dus volgens formule A oscilleert in de tijd, dan zal de geluiddruk ook oscilleren als functie van de afstand tot de bron. De afstand waarover een geluidgolf gedurende de periode T loopt noemen we de golflengte (zie figuur 2). De golflengte is dus net zoiets als de periode, maar dan voor de afstand in plaats van de tijd. Een geluidgolf loopt met de geluidsnelheid, waarvoor we het symbool c gebruiken. De golflengte is dus gelijk aan c.T (snelheid maal tijd).Deze is ook gelijk aan c/f(snelheid gedeelt door de freqentie).
De golflengte en 340/1000=0.34m bij 1000Hz.De amplitude bepaalt hoe hard de toon is en de frequentie bepaalt hoe hoog de toon is. De toon is harder als de amplitude groter is en hoger als de frequentie hoger is.
formule A
p(t)=A.sin.(2.pie.t/T)
In deze formule is
losse equalisers = egalisator = vlakmaker
Equalisers zijn toonregelingen die beduiden meer mogelijkheden bieden om het freqentieverloop te beinvloeden dan de meestal eenvoudige toonregeling van het mengpaneel. Vanwege de grote aantal regelmogelijkheden kunnen equalisers de oneffenheden in het freqentieverloop van microfoons in luidsprekers, die zelfs bij kwalitatief uitstekend pa-systemen nog voorkomen , vrijwel volledig gladstrijken.
bovendien kan de geluidsweergave optimaal worden aangepast aan de akoestische eigenschappen van de zaal. het heeft daarom veel zin om na de uitgang van het mengpanneel een equaliser in te zetten, waarmee een behoorlijke klankcorrectie mogelijk is . Een equaliser mag echter nooit worden gebruikt im een slechte geluidskwalitijd ten gevolge van het gebruik van inferieure componenten elders in de installatie , te compenseren , In dat geval is het veel beter de slechte componenten door goede te vervangen
grafische toonregeling
Een grafische equaliser wordt vanwege de eenvoudige bediening en de goede overzichtelijkheid in een PA-systeem aangetroffen. Dankzij de naast elkaarliggende schuifpotfaders kunnen we in één oogopslag de correctie van het hele audiospectrum overzien.
Harmonischen,interferentie en klank
Harmonischen of boventonen zijn het gevolg van de eigenschap van een trillend lichaam (vb.snaar) om niet uitsluitend te trillen met de grondfrekwentie (die de toonhoogte bepaalt). Tegelijk met de grondfreqentie trild de snaar, zij het veel zwakker , met freqenties die een geheel aantal malen de grondfrekwentie bedragen. De sterkte van de boventonen is afhankelijk van de aard vn het trillend lichaam
De grondtoon is de eerste harmonische. Is deze 1000 hz , dan heeft de tweede harmonische een freqwentie van 2000Hz, de derde harmonische een freqentie van 4000Hz, enzovoort . dit kan wel tot meer dan 10 harmonischen toe doorgaan , zij het dat de strekte van de opvolgende harmonische steeds verder afneemt( kunnen ver boven de bovenste gehoorgrens uitkomen). in deze boventoon onderscheiden we even en oneven harmonischen, die elk hun eigen uitwerking op de klank hebben. Ook worden er wel niet-harmonischen opgewekt, boventonen die niet in een rekenkundige verhouding tot de grondtoon staan.Onder interferentie verstaan we de wederzijdse beinvloeding van trillende .daarbij worden de amplitudes van de trillingen telkens bij elkaar opgeteld of van elkaar afgetrokken . Het resultaat daarvan is een nieuw trillingsverloop (resultante) dat de optelsom is van de twee (of meer) oorspronkelijke trillingen.
De boventonen versmelten met de grondtoon en beïnvloeden de zuivere golfvorm zodanig, dat er een geheel nieuw geluid, een echte klank ontstaat.Van geen enkel akoestisch muziekinstrument is de samenstelling en de sterkteverhouding van de boventonen gelijk, zodat ook geen enkel muziekinstrument als een ander klinkt.In het algemeen geldt dat hoe rijker een instrument aan boventonen is , hoe melodieuzer het geluid is. Daarom is het bij de geluidsweergave van wezenlijk belang dat zoveel mogelijk boventonen zo prefect mogelijk worden weergegeven.
Diverse factoren zijn bepalend voor de sterkte van de boventonen: de aard van het trillend lichaam (snaar, luchtkolom, vast lichaam), het materiaal (kunstof,houtsoort,metaal)en de manier waarop het trilling wordt gebracht (strijken,plukken ,blazen,slaan). Het materiaal en de konstructie van het klanklichaam spelen ook een grote rol.
naast de verhouding van grond- en boventonen (harmonishen) zijn ook de wijze van toonopbouw, de uitsterftijd en de karakteristieke bijgeluiden bepalend voor de klankkleur van een muzikale toon. Zonder deze essentiële nevenverschijnselen zou men bepaalde klanken niet eens herkennen.
Harmonische vervorming (total Harmonic Distortion,THD) ontstaan doordat tijdens versterking van het audiosignaal spontaan harmonischen aan het signaal worden toegevoegd. vanwege het harmonische karakter merkt de luisteraar hier niet altijd direct wat van, maar toch zijn er verschillen met de werkelijkheid bij goede versterkers ligt de THD tussen 0,05 en 0,01%. Dit persentage geeft de verhouding aan tussen de effectieve waarde van de som der boventonen en de effectieven waarde van de grondtoon.
Bij bandopnamen heeft de harmonische vervorming nog een neveneffect . doordat de harmonischen interfereren met de biasstroom ontstaat modulatieruis, welke de geluidskwaliteit sterk aantast. Bij cassettedecks ligt de thd in het algemeen wat hoger dan bij versterkers: tussen 0,5 en 3 %
parametriche equaliser,
Reflectie van geluid door de grond
De onderkant van een bolgolf komt op een gegeven moment bij de grond. De grond gaat een deel doorlaten vooral de lagere tonen plaatsen zich gemakelijker door vaste oppervlakten ook de structuur van de ondergrond is hier van belang voor het deel dat men doorlaat de rest wordt dan gereflecteert. Dit is net als bij licht dat op glas valt. Als je geluid bij een luisteraar wilt berekenen, dan moet je rekening houden met het gereflecteerde geluid (naast het directe geluid van de bron naar de luisteraar).maar het deel dat nog gereflecteert wordt door de rots is meestal te verwaarlozen maar speeld wel mee wanneer de geluidsgolf door het medium verzwakt wordt zal deze niet meer de oppervlak bereiken Hoe groot de verzwakking is hangt af van de frequentie van de golf en van de structuur van de grond. Bij grasland is de verzwakking kleiner dan bij bosgrond. Bij een wateroppervlak is de verzwakking vrijwel nul: water is als een spiegel voor geluid. Daarom klinkt geluid over water vaak zo hard.Maar daarbij heb je wel dat je moeilijk geluid door water transporteert hoe hoger de tonen hoe beter deze het geluid zal doorlaten
geluidsgolven kunnen door wanden weerkaatst worden . hoe verder de wandt van ons verwijdert is , hoe langer de echo onderweg is.Omdat de snelheid van geluidsgolven in lucht constant is kunnen we daarmee afstandsmetingen verichten (bv.berekenen van de zeediepte door echopeilingen)onder (natuurlijke) echo verstaat men de volledige of gedeeltelijke herhaling van een signaal , korte tijd na het signaal en met een geringere geluidssterkte (natuurlijke )nagalm onstaat ten gevolgen van reflecties tegen plafonds, murenen meubilair. galm is opgebouwd uit primaire reflecties(early reflections) en nagalm (reverb time).nagalm bestaat uit een grote hoeveelheid verschillende reflecties van verschillende sterkte.
onder pre delay verstaat men de de tijd die verstrijkt tussen het direct geluid en primaire reflecties.reverb time is de aanduiding voor de sterkte en tijdsduur van nagalm.
Delay units(vertragingsschakelingen)maken een groot aantal effecten mogelijk:
