Большая энциклопедия техники

Коллектив авторов

С появлением цифровых носителей информации конструкторы вновь заинтересовались системами объемного звучания. Уровень шумов в таких системах звуковоспроизведения мал, а динамический диапазон системы не ухудшает даже аналоговая обработка сигнала. Это привело к разработке звуковых цифровых процессоров, таких, как Digital Sound Processor. Процессоры объемного звучания активно применяются в автомобильных аудиосистемах, позволяющих даже в автомобиле создавать эффект панорамного звучания.

Звукозапись

Звукозапись – это процесс сохранения колебаний в диапазоне 20—20 000 Гц речи, музыки и других звуков. Записанная информация является

результатом звукозаписи. Носителем сохраненной информации может быть грампластинка, магнитная лента, компакт-диск и др. Звукозапись производится специальными устройствами, такими как микшерный пульт, микрофон, магнитофон и др.

Впервые звук был записан в 1877 г., и с тех самых пор звукозапись в основном используется при записи музыкальных альбомов. Через 20 лет в России появились первые грампластинки и граммофоны, и уже к 1907 г. количество выпущенных грампластинок превысило 5 млн. Этот успех обуславливался тем, что из-за слабых потоков информации, по сравнению с сегодняшними технологиями, грампластинка была практически единственным способом оставить творчество потомкам и сделать его доступным для современников.

Интересна история отца звукозаписи, американского ученого Т. Эдисона. Как-то раз, работая над улучшением телефона, он припаивал к тонкой стальной пластинке, диафрагме телефона, иглу. Он так увлекся процессом работы, что запел модную песенку. Пластинка задрожала, и игла уколола палец знаменитому изобретателю. Но, как и все ученые, он не стал огорчаться по поводу болезненного ощущения, а сразу задумался. Он подумал, что такие колебания иглы можно было бы записать так, чтобы потом такая же игла прочитала бы запись, и пластинка «заговорила». Благодаря такому курьезному случаю на свет появился фонограф. Эдисон, будучи немного глуховат, не был большим поклонником музыки и пророчил своему изобретению самые различные области применения, только вот о музыке подумал не сразу. 12 августа 1877 г. механическим способом Эдисон записал известную песню «Mary had a little lamb».

Первая звукозаписывающая машина состояла из цилиндра, поворачивающегося с помощью ручки, рожка, затупленной иглы. Звук, входящий в широкий конец рожка, вызывал колебания мембраны, закрывающей узкий конец. За счет колебаний игла двигалась под действием звуков вверх и вниз. Она вдавливалась в оловянную фольгу, которая покрывала цилиндр, и двигалась вместе с рожком по периметру цилиндра, пока крутилась ручка. Игла, обойдя вдоль цилиндра несколько раз, прокладывала на фольге дорожку. Она делала разные по глубине бороздки, когда записывался голос или мелодия. Для воспроизведения записанных звуков игла ставилась к началу бороздки. Двигающаяся игла заставляла вибрировать мембрану, причем совершенно так же, как это происходило при записи. Воздух колебался в рожке, и были слышны записанные звуки.

Для звукозаписи необходимы: прибор для трансформации звуковых колебаний в электрические, генератор тона, устройство для генерирования электрических колебаний в последовательную запись цифр. Кроме этого, нужно устройство для сохранения записанной информации на определенный носитель. Для преобразования звуковых колебаний в электрические используется микрофон, звуковой синтезатор, представляющий собой генератор тона. Сохраняют записанную информацию магнитофон, специальное устройство для записи на определенный носитель, или компьютерный винчестер.

Звукозапись различается по разным признакам. По месту и способу записи звука различаются студийные, внестудийные и трансляционные. По цели и назначению – учебные, развлекательные и т. д. По времени использования в вещании и длительности хранения – разовые, уникальные, фондовые.

Одним из способов звукозаписи является аудиозапись.

Она может осуществляться акустическим и электроакустическим способами.

При акустической звукозаписи работой прибора, который воздействует на определенный носитель, руководят звуковые колебания. При электроакустической записи колебания звука преобразовываются в электрические колебания, которые поступают в записывающий прибор. С помощью последнего способа звукозаписи качество звучания получается заметно лучше, поэтому им пользуются гораздо чаще, чем первым. Электроакустическим способом пользуются также при воспроизведении звука, электрические колебания преобразуются громкоговорителем в звуковые.

Существует три системы звукозаписи. Одна из них, механическая, при которой игла выдавливает на поверхности носителя дорожку, соответствующую форме звуковых колебаний. Этот способ применял еще Эдисон. Другой способ звукозаписи, фотографический, при котором звуковые колебания и форма луча света, падающего на киноленту, изменяются одновременно. Звук как будто фотографируется, а после проявки на пленке проявляется темная дорожка записи. Чтобы таким образом воспроизвести пленку, записанную дорожку просвечивают лучом света. Луч падает на фотоэлемент, который преобразует световые колебания в электрические. Фотографическая запись используется в звуковом кино. Первым аппаратом для такой звукозаписи был созданный в 1901 г. немецким инженером Э. Румером фотографофон. Третий способ звукозаписи – магнитный, при его использовании звуковые колебания и некоторые участки носителя намагничиваются одновременно. Они движутся через магнитное поле, которое создает магнитная головка. Через обмотку головки проходит электрический ток микрофона. При воспроизведении звука в магнитной головке возбуждаются с помощью фонограммы электрические сигналы. В 1898 г. датчанин В. Паульсен изобрел аппарат телеграфон для магнитной записи звука. С середины XX в. получила широкое распространение запись звука магнитофоном на магнитную ленту.

Зеркальная антенна

Зеркальная антенна – это антенна, в которой радиоволны отражаются от металлического зеркала и преобразуют электромагнитные волны, направленные источником. Основными элементами зеркальной антенны являются зеркало и облучатель. Металлическое зеркало выступает в роли рефлектора. Источником электромагнитных волн является элементарная антенна, облучатель зеркала. Зеркало изготовляют из сплавов алюминия, делая его сплошным или решетчатым. Форма поверхности делается такой, которая обеспечивает формирование необходимой диаграммы направленности.

Выделяют несколько типов зеркальных антенн. Это параболоидные антенны, в частности параболоид, усеченный параболоид и параболический цилиндр. Кроме этого, бывают зеркальные антенны специальной формы, сферические, плоские, угловые зеркала, зеркальнорупорные антенны.

Параболические зеркальные антенны используются в оптических, коротковолновых, сантиметровых и дециметровых диапазонах волн. Зеркальные антенны сконструированы достаточно просто, их достоинство заключается в хороших диапазонных свойствах. Параболическую зеркальную антенну составляют металлическая поверхность и слабонаправленная антенна.

Зеркальная антенна входит в состав апертурных антенн. Апертура, или раскрыв антенны, возникает при проекции зеркала на перпендикулярную лучам плоскость. Если антенна имеет размер раскрыва 2—2,5 м, то она изготавливается, как правило, по однозеркальной, или офсетной, схеме. Облучатель такой антенны выносится за зону действия основного луча. Таким образом, он не загораживает раскрыв антенны, и при малом уровне боковых лепестков достигается мощное усиление. Чем меньше антенна, тем эффективней вынос облучателя.