Детонация (акустика)

У этого термина существуют и другие значения, см. Детонация.

Детонация в акустике — искажения звука в результате частотной модуляции посторонним сигналом с частотой 0,2 — 200 Гц, например, порождаемым колебаниями скорости протяжки магнитной ленты.

В англоязычной литературе термину детонация эквивалентен составной термин wow and flutter (где wow — «медленная» детонация («плавание» звука), flutter — «быстрая»).

Восприятие человеком

Движение аналогового носителя звукового сигнала (магнитной ленты, звуковой дорожки грампластинки) не является идеально линейным; механические несовершенства привода порождают гармонические и апериодические колебания скорости, которые и модулируют полезный сигнал. Восприятие такой модуляции человеком зависит от модулирующей частоты:

• до 4 Гц — «плавание» звука
• 5-15 Гц — «дробление»
• 15-25 Гц — «дрожание»
• 25-100 Гц — «хриплость», «грязь» на средних частотах
• свыше 100 Гц — дополнительные тоны (явно слышимые призвуки)

Уровень детонации, однозначно воспринимаемой человеком как дефект звука, зависит от содержания звукового материала. Слух человека усредняет ощущение детонации за время порядка 0,1 с, поэтому кратковременные, разовые скачки скорости проходят незамеченными. Распознавание детонации с частотами в диапазоне 15-100 Гц относительно сложно, так как нетренированный слушатель не в состоянии отличить «грязь» детонации от аналогичных искажений иной природы.

Природа искажений

Настройка детонометра по IEC 386 оптимизирована для области 1-10 Гц, и не чувствительна к области выше 20 КГц

Основные источники детонации — неоднородность скорости вращения электродвигателей; неоднородный износ деталей механизма; вибрации, порождённые трением деталей механизма и самой ленты. Детонация в диапазоне 15-100 Гц — одна из причин того, что в механизмах магнитофонов и проигрывателей грампластинок низкого и среднего класса (без кварцевой стабилизации частоты) доминирует ременной привод: резиновые пассики эффективно сглаживают неоднородности скорости вращения электродвигателя (при прямом приводе ведущего вала все эти неоднородности передавались бы непосредственно носителю (ленте, пластинке)).

Измерения

Детонация численно оценивается коэффициентом детонации — «коэффициентом паразитной частотной модуляции, измеренной при условиях оценки, соответствующей среднему субъективному восприятию этой модуляции» (ГОСТ 11948-78). «Условия оценки» предполагают, что различным частотным составляющим детонации присваиваются различные веса, соответствующие, с точки зрения разработчика стандарта, значимости этих частот для усреднённого слушателя.

Для измерения детонации используются образцовые ленты (пластинки) с записью чистого гармонического тона 3,15 кГц (именно к этой частотной области наиболее чувствителен слух человека). Воспроизведённый сигнал анализируется аналоговым или цифровым детонометром. Выделенный модулирующий сигнал пропускается через взвешивающий фильтр, настроенный в соответствии с выбранным стандартом. Фильтры, как правило, оптимизированы под область 1-10 Гц и «заваливают» частоты выше 10 Гц, поэтому низкий измеренный показатель не гарантирует действительно качественных параметров лентопротяжного механизма.

См. также

• Микрофонный эффект

Литература

• Р. Р. Шлейснер. Бытовые магнитофоны. М., Связь, 1973, с. 24-25
• ГОСТ 11948-78 «Приборы для измерения коэффициентов детонации, колебания скорости, паразитной амплитудной модуляции и дрейфа скорости аппаратуры для записи и воспроизведения звука. Технические требования и методы испытаний»