|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Критерии оценки практических занятийСтр 1 из 3Следующая ⇒
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «тюменский государственный нефтегазовый университет» Институт кибернетики, информатики и связи Отделение электросвязи
ЗВУКОВОЕ ВЕЩАНИЕ методические указания для практических занятий студентов специальности: 210404.51 «Радиосвязь, радиовещание и телевидение»;
Тюмень ТюмГНГУ Утверждено на заседании цикловой комиссии отделения электросвязи протокол № 10 от «15» июня 2011 г.
Составитель: Коптяева Ирина Сергеевна, преподаватель первой квалификационной категории
© Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет», 2011 г. ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
«Звуковое вещание» - один из специальных курсов учебного плана подготовки по специальности 210721 «Радиосвязь, радиовещание и телевидение». Курс ставит своей целью изучение основ электроакустики и архитектурной акустики, применительно к звуковому и телевизионному вещанию, а также трактов звукового вещания и его оборудования с учетом современных направлений в радиовещании. Материал практических занятий по курсу « Звуковое вещание» построен с учетом того, что студенты, прослушав лекции, владеют теоретическими знаниями по данному предмету по каждому из разделов курса. Студент должен повторить данный раздел, обратив внимание на математические выражения, позволяющие произвести расчёт технических характеристик электромеханических преобразователей и звукового поля. Студенту необходимо знать метод электромеханических аналогий и на его основе уметь нарисовать и анализировать электрические эквивалентные схемы микрофонов и громкоговорителей. При подготовке к практическим занятиям, студент должен знать разновидности способов обработки звуковых сигналов, способы построения сжимателей, расширителей и ограничителей уровня звуковых сигналов, их амплитудные и регулировочные характеристики. Неотъемлемой частью оборудования тракта формирования программ являются микшерные пульты. Студент должен знать структурную схему микшерного пульта и на ее основе уметь построить диаграмму уровней. К практическому занятию по разделу «магнитная запись звуковых сигналов», студент должен повторить структурную схему магнитофона, особенности головок записи, стирания и воспроизведения, обратив внимание на виды потерь при воспроизведении. Практические работы по разделу «Линии и сети проводного вещания» предусматривают получение навыков по расчету вторичных параметров линии проводного вещания на основе знания электрической эквивалентной схемы линий. Исходя из жизненной необходимости перехода в ближайшие годы на цифровое радиовещание, практическое занятие по этому разделу курса позволит углубить студентам понимание: частоты дискретизации для трактов первичного и вторичного распределения программ, определения скорости цифрового потока и динамического диапазона при равномерном квантовании и передачи гармонического сигнала; вещательного сигнала без учёта неодинаковой чувствительности слуха человека к составляющим шума разных частот, а также сигнала с различной величиной пик-фактора. Общие требования к выполнению практических занятий
1. Ход работы: - изучить теоретический материал; - выполнить задания; - описать ход выполнения заданий; - ответить на контрольные работы.
2. Форма отчетности: Отчеты о выполненных лабораторных занятиях должны оформляться в отдельной тетради и содержать: - номер и тему занятия; - условия заданий; - решение и описание конкретной задачи. Критерии оценки практических занятий
Для оценки качества успеваемости студентов большое значение имеет проверка умений и навыков формируемых в ходе практических занятий. Решение практических задач оценивается по пятибалльной системе: - оценка «отлично» выставляется тогда, когда из работы ясно, что студент глубоко и прочно освоил программный материал, умеет тесно связывать теорию с практикой, владеет разносторонними навыками и приемами выполнения предложенных заданий, а содержание работы изложено исчерпывающе полно, последовательно, четко и логически стройно, без каких-либо неточностей; - оценка «хорошо» выставляется тогда, когда из работы ясно, что студент твердо знает программный материал, правильно применяет теоретические положения при рассмотрении предложенных заданий, владеет необходимыми навыками и приемами их выполнения, а содержание работы изложено грамотно, без существенных неточностей; - оценка «удовлетворительно» выставляется тогда, когда из работы ясно, что студент имеет знания основного программного материала, но не усвоил его деталей, испытывает затруднения при выполнении предложенных заданий, в работе допущены неточности, недостаточно правильные формулировки, нарушения логической последовательности в изложении; - оценка «неудовлетворительно» выставляется тогда, когда из работы ясно, что студент не знает значительной части программного материала, неуверенно и с большими затруднениями выполняет работы, а в изложении работы допущены существенные ошибки. Задания и методические указания по их выполнению Тема 1: «Звуковое поле» Цель: «Научиться выполнять расчет основных характеристик звукового поля» Задания на практическую работу 1. Источник звука малых размеров создаёт звуковую волну частоты 2. Каким должен быть радиус осциллирующего шара, чтобы эффективно излучать такую же нижнюю частоту, что и пульсирующий шар диаметром 3. В некоторой точке поля пульсирующего шара, колеблющегося с частотой 4. Какова нижняя граничная частота области эффективного излучения пульсирующего и осциллирующего шаров радиуса 5. Определить фазовые сдвиги между давлением и колебательной скоростью частиц среды в звуковых полях пульсирующего и осциллирующего шаров, радиусы которых 6. На какой частоте фазовый сдвиг между давлением и колебательной скоростью частиц среды в звуковом поле пульсирующего шара радиуса 7. Какова нижняя граничная частота области эффективного излучения плоской поршневой диафрагмы радиуса 8. Определить собственную частоту резонатора Гольмгольца. Резонатор сферический имеет следующие размеры (см. рис.1.1). Данные для каждого варианта указаны в таблице 1.1.
Рисунок 1.1 Резонатор Гельмгольца Таблица 1.1
1.2. Методические указания по выполнению задания Модуль акустической характеристики приемника градиента давления, работающего в поле плоской волны S – площадь диафрагмы; r – расстояние от приемника до источника. Границы области эффективного излучения источника звука определяются в зависимости от значений ka: 1) пульсирующий шар – ka = 1; 2) поршень в бесконечном щите – ka = 1, 38; 3) осциллирующий шар – ka = 1, 69; 4) односторонне излучающий поршень – ka = 1, 85; осциллирующий поршень – ka =2, 05; где а – радиус излучателя.
Безразмерные коэффициенты сопротивления излучения для пульсирующего шара Угол сдвига фаз между давлением и колебательной скоростью где а – радиус шара. Резонатор Гельмгольца представляет собой акустическую колебательную систему, резонансная частота которой C – скорость звука; S – площадь горла резонатора; h – высота горла резонатора; V – внутренний объем резонатора. Тема 2: «Микрофоны» Цель: «Научиться выполнять расчет различных параметров и характеристик микрофона» Задание на практическое занятие 1. Определить стандартный уровень осевой чувствительности микрофона, если при воздействии на него эффективного звукового давления 2. Микрофон, обладающий осевой чувствительностью 3. Определить верхнюю частоту рабочего диапазона частот электродинамического микрофона с подвижной катушкой, если масса подвижной системы 4. Масса подвижной системы электродинамического катушечного микрофона 5. Микрофон с подвижной катушкой - приёмник давления, имеющий согласующий трансформатор с коэффициентом трансформации n=10, загружен на согласующую нагрузку. Осевая чувствительность микрофона 6. Рассчитать напряжение на входе тракта, первое звено которого является микрофоном при условии, что осевая чувствительность в режиме холостого хода 7. Электродинамический катушечный микрофон развивает стандартный уровень осевой чувствительности Тема3: «Громкоговорители» Задания на практическое занятие 1. Какова должна быть длина провода звуковой катушки, чтобы при амплитудном значении наводимой в ней ЭДС, равной 10В, амплитуда колебаний конуса при частоте 2. Звуковая катушка электродинамического громкоговорителя намотана дюралюминиевым проводником длиною 3. Определить внесенные параметры схемы электрического эквивалента конусного электродинамического громкоговорителя, работающего в заглушенном ящике и излучающего частоту 300Гц, если радиус основания конуса 4. Определить коэффициент полезного действия громкоговорителя предыдущей задачи на частоте механического резонанса подвижной системы и в области средних частот, если объём проводника звуковой катушки 5. Определить уровень звукового давления на расстоянии 7. Определить коэффициент акустической трансформации предрупорной камеры, если площадь диафрагмы громкоговорителя, работающего на экспоненциальный рупор длиной 1 м, равна 0, 40м2. Критическая частота равна 100Гц и на частоте 1000Гц произведение 8. Диаметр конуса электродинамического громкоговорителя 9. Определить критическую частоту экспоненциального рупора, имеющего следующие размеры: диаметр горла 0, 05м, диаметр выходного отверстия 0, 145м, длина 0, 25м. Задания на практическое занятие Рассчитать и построить диаграммы уровней тракта звукового вещания при работе одного микрофона М, если:
Звуковое давление, равное Р, воздействует на микрофон, чувствительность которого Е. При этом затухание, вносимое индивидуальным регулятором уровня (ИР), а1. Определить уровни N1, N2, N3, коэффициенты усиления К2 и К3, затухание а1, если: 1. Р = 0, 1 Па; Е = 1, 2 мВ/Па; N5 = +17 дБ; UN4 = 0, 775 B; K1 = 44 дБ; 2. Р = 0, 2 Па; Е = 0, 6 мВ/Па; N5 = +15 дБ; UN4 = 0, 6 B; K1 = 40 дБ; 3. Р = 10 Па; Е = 2, 2 мВ/Па; N4 = -2 дБ; UN5 = 3 B; 4. N1 = -75 дБ; K1 = 200 дБ; N4 = +1 дБ; N5 = 13 дБ; 5. N1 = -30 дБ; K1 = 100 дБ; N3 = -30 дБ; UN5 = 4 B. Задания на практическое занятие Рассчитать и построить амплитудную или регулировочную характеристику (в зависимости от варианта задания) и определить вид авторегулятора. 1. 2. 3. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 5.2. Методические указания к выполнению задания Уровни сигналов различных источников регулируются, чтобы создать желаемое соотношение (баланс) громкостей различных инструментов, чтобы весь диапазон уровней оказался в пределах, установленных нормами и правилами технической эксплуатации. Для этих целей используются усилители-ограничители, сжиматели и расширители динамического диапазона. Перечисленные регуляторы отличаются своими амплитудными и регулировочными характеристиками. Их характеристики имеют следующий вид (рис. 5.1), (рис. 5.2), (рис. 5.3).
а) б) в) Рисунок 5.1. Амплитудные характеристики: а) усилителя-ограничителя; б) сжимателя; в) расширителя.
а) б) в)
Рисунок 5.2. Регулировочные характеристики: а) усилителя-ограничителя; б) сжимателя; в) расширителя. В зависимости от варианта задания, необходимо рассчитать и построить по 5 точкам (в пределах заданных U1 или N1) амплитудную или регулировочную характеристику авторегулятора и определить его вид.
Рисунок 5.3. Амплитудные характеристики в логарифмическом масштабе: а) усилителя-ограничителя; б) сжимателя; в) расширителя. Задание на практическое занятие Для цифровой системы передачи сигналов с динамическим диапазоном D и верхней частотой спектра fв выбрать: – количество разрядов аналого-цифрового преобразования m1; – частоту дискретизации fд (указать место оборудования в общей структуре ЭКЗВ с данным значением fд) и определить скорость передачи цифрового потока С и ширину занимаемой полосы частот. В оборудовании используется равномерное квантование при передаче: а) гармонического сигнала б) вещательного сигнала без учета неодинаковой чувствительности слуха человека к составляющим шума разных частот в) сигнала с пик-фактором равным К. Примечание: частоту дискретизации выбирать с учетом системных факторов.
Таблица 6.1.
6.2. Методические указания к выполнению задания В соответствии с теоремой отсчетов В.А. Котельникова неискаженная передача непрерывного (аналогового) сигнала с полосой частот 0…Fmax дискретной последовательностью его отсчетов, возможна только в том случае, если fд связана с максимальной частотой Fmax исходного сигнала соотношением В трактах формирования программ при Fmax = 20 кГц принято значение fд = 48 кГц, в лазерных проигрывателях и бытовых магнитофонах fд = 44, 1 кГц. В трактах первичного и вторичного распределения программ с Fmax = 15 кГц принято значение fд = 32 кГц. При равномерном квантовании отношение мощности сигнала к мощности шумов квантования определяется следующей формулой где k – значение пик-фактора, зависящего от жанра программы и лежит в пределах от 7 до 25 дБ. При равномерной шкале квантования и гармоническом сигнале, для которого Для вещательного сигнала Если учесть неодинаковую чувствительность слуха к составляющим шума разных частот для широкополосного звукового сигнала с полосой частот 15 кГц, то После обработки звукорежиссером динамический диапазон звукового сигнала обычно не превышает 40 дБ в радиовещании и 50 дБ при высококачественной звукозаписи на компакт-диск. При 16-разрядном кодировании и частоте дискретизации fд = 48 кГц скорость передачи цифрового потока При fд = 44, 1 кГц имеем соответственно Смоно = 705 кбит/с и Сстерео = 1411, 2 кбит/с. Частота дискретизации fд звукового сигнала в телевидении равна 31, 25 кГц (2 fстроч). В тракте формирования программ в цифровом оборудовании используется 16-разрядный код, а в трактах первичного и вторичного распределения программ 15-разрядный код.
Задания на практические занятия 1. Рассчитать величины слойных и контактных потерь головки воспроизведения (в дБ), если частота сигнала f, скорость движения ленты-v, толщина магнитного слоя носителя записи-d, расстояние от магнитного слоя до головки –а (неконтакт) на сколько дБ изменится величина этих потерь, если скорость движения ленты возрастет в 2 раза. Данный для расчета указаны в таблице 7.1.
Таблица 7.1.
2. Рассчитать частоту первого максимума коэффициента волновых потерь, если ширина рабочего зазора воспроизводящей головки 2б, а скорость движения носителя записи V. Данные для расчета указаны в таблице 7.2. Таблица 7.2.
7.2. Методические указания к выполнению задания Коэффициент Ка=е2π а/λ называется коэффициентом контактных потерь, который определяет спад волновой характеристики тракта в области коротких волн за счет неконтакта между воспроизводящей головкой и носителем записи. Коэффициент контактных потерь может быть вычислен в децибелах. Ка=54, 6 а/λ Коэффициент слойных потерь Кd= Толщина магнитного слоя ленты – d лежит в пределах 3-16мкм, а величина неконтакта а в пределах 1-3 мкм. Длина волны определяется по формуле λ = V- скорость движения носителя. Коэффициент щелевых потерь Кб=(sin2π При 2б=λ происходит минимум отдачи, а при б=λ максимум отдачи воспроизводящей головки. Задания на практические занятия 1. Проверить, какая из двух линий является электрически короткой и вычислить для нее затухание и входное сопротивление, если заданы сопротивление проводов Z, длина L, сопротивление нагрузки Zн, проводимость У 1) z1=15, 6; z2=21, 4; l1=4км; l2=6км; zн1=78, 7; zн2=108, 6; у1=0, 00045; у2=0, 0004. 2) Z1=18, 4; z2=24, 3; l1=6, 5км; l2=3, 3км; zн1=116, 8; Zн2=98, 2; у1=0, 0008; у2=0, 0009. 3) Z1=41, 3; Z2=43, 5; l1=4, 5км; l2=9, 7км; Zн1=178, 9; Zн2=141, 1; у1=0, 00062; у2=0, 00062. 2. Линия длиной L имеет волновое сопротивление Zв и коэффициент распространения γ. Определить затухание, вносимое линией и входное сопротивление линии, считая линию равномерно нагруженной. 1) L=8км; Zв=162ом; γ =0, 21 2) L=5км; Zв=231ом; γ =0, 32 3) L=4км; Zв=196ом; γ =0, 28 4) L=6км; Zв=182ом; γ =0, 25 8.2. Методические указания к выполнению задания При решении задач по данному разделу курса необходимо обратить внимание на электрическую эквивалентную схему линии, ее первичные и вторичные параметры. Линия считается электрически короткой, если для нее выполняются условия |γ L| «1; L< Коэффициент распространения γ = Выходное сопротивление электрически короткой линии Zвх= Затухание, вносимое электрически короткой линией а=20lg|1+Z а=20lg |ch γ L|; входное сопротивление Zвх=Zd cth γ L, где Zв- волновое сопротивление Zв= где R, L, C, G-первичные параметры линии. Список литературы 1. Гитлиц, М. В. «Радиовещание и электроакустика». Учебник для вузов. М: Радио и связь, 2007.-350c. 2. Горон, И. Е. Радиовещание. Учебник для вузов. М: связь, 2006.- 300c. 3. Зупаров, М. З, Катунин Г. Л. Электроакустика. Учебное пособие – ТУИТ, 2007.-350c. 4. Зупаров, М. З. Учебник для вузов. М: Связь, 2008.-250c. 5. Ковалгин,. Ю. А. Электроакустика и радиовещание. Учебное пособие для вузов. М: Радио и связь, 2007.-350c. 6. Сапожков, М. А. Электроакустика. Учебник для вузов. М: Связь, 2008.-300c.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «тюменский государственный нефтегазовый университет» Институт кибернетики, информатики и связи Отделение электросвязи
ЗВУКОВОЕ ВЕЩАНИЕ методические указания для практических занятий студентов специальности: 210404.51 «Радиосвязь, радиовещание и телевидение»;
Тюмень ТюмГНГУ Утверждено на заседании цикловой комиссии отделения электросвязи протокол № 10 от «15» июня 2011 г.
Составитель: Коптяева Ирина Сергеевна, преподаватель первой квалификационной категории
© Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет», 2011 г. ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
«Звуковое вещание» - один из специальных курсов учебного плана подготовки по специальности 210721 «Радиосвязь, радиовещание и телевидение». Курс ставит своей целью изучение основ электроакустики и архитектурной акустики, применительно к звуковому и телевизионному вещанию, а также трактов звукового вещания и его оборудования с учетом современных направлений в радиовещании. Материал практических занятий по курсу « Звуковое вещание» построен с учетом того, что студенты, прослушав лекции, владеют теоретическими знаниями по данному предмету по каждом Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-03-25; Просмотров: 1613; Нарушение авторского права страницы
. Определить расстояние от источника звука до приёмника градиента давления, если сила, действующая на приёмник, в поле сферической волны в два раза больше силы, действующей на этот же приёмник в поле плоской волны той же интенсивности, падающей на приёмник под тем же углом 
.
? 
отношение реактивного безразмерного коэффициента сопротивления излучения к активному, составляет 0, 2. Определить расстояние от центра шара до этой точки.
и 
в поле шаровой волны, где
- волновое число; 
волновое число; 
X` R= (ka)/(1+(ka))
, 
, где
он развивает на нагрузке 
напряжение 
.
на нагрузочном сопротивлении 
. Определить звуковое давление в месте расположения микрофона.
, диаметр диафрагмы 
. Частота механического резонанса подвижной системы микрофона 
.
, площадь рабочей поверхности диафрагмы 
, длина провода звуковой катушки 
, индукция в магнитном зазоре 
. Определить ЭДС, возникающую на зажимах микрофона при воздействии на него звукового давления 
с частотой 
, индукция в зазоре магнитной цепи B=1, 2 Тл, длина провода звуковой катушки l=5м, диаметр диафрагмы 
, высшая граничная частота рабочего диапазона 
. Определить массу подвижной системы микрофона. Указание: при расчёте использовать приближенную формулу для 
, 
.
, звуковое давление, действующее на микрофон 
, а отношение сопротивления нагрузки к внутреннему сопротивлению микрофона равно 10, 5, 1 (три варианта).
при нагрузке на сопротивление 
равнялась 
. Магнитная индукция в зазоре 
и диаметром 
. При подаче на звуковую катушку напряжения 
, на нее действует сила F=2кг. Определить магнитную индукцию в зазоре (удельное сопротивление 
). Указание: система заторможена.
, масса подвижной системы 
, длина провода звуковой катушки 
и частота механического резонанса системы 
.
. Удельное сопротивление меди 
.
по акустической оси громкоговорителя, если осевая чувствительность громкоговорителя 
, а потребляемая электрическая мощность 
.
для выходного отверстия рупора равно 3.
, масса подвижной системы 
. Определить полное входное электрическое сопротивление громкоговорителя, работающего в заглушенном ящике на частотах его механического резонанса 
и электромеханического резонанса f, а также на частоте 
, если индукция в зазоре магнитной цепи 
, и при этом сопротивление звуковой катушки постоянному току 
, а индуктивность 
.
U1 = 0, 5 B, U1 = 1, 85 B
U1 = 0, 25 B, U1 = 1, 0 B
U1 = 0, 3 B, U1 = 2, 2 B
U1 = 0, 5 B, U1 = 3, 1 B
, 
дБ
, 
дБ
, 
, 
, 
дБ
, 
дБ
, 
дБ
, 
дБ
. Скорость цифрового потока 
, ширина занимаемой полосы частот 
.
, 
, соотношение С/Ш квантования определяется соотношением
.
.
.
определяет спад волновой характеристики из-за конечной толщины рабочего слоя носителя.
, где
)/2π 
.
+ 
|
Для равномерно нагруженной линии: вносимое затухание
,