Средний уровень

Средний уровень интенсивности акустического сигнала можно определять или по слуховому ощущению (субъ­ективное среднее), или как средний статистический по интенсивности для длительных интервалов времени (среднее длительное), или как средний, измеряемый прибором, имеющим небольшую постоянную времени (объективное среднее). Для вторичных сигналов доста­точно определять только средний уровень по ощуще­нию, для первичных – необходимо знать все средние уровни, так как эти сигналы проходят к человеку через аппаратуру систем связи и вещания.

Эти средние уровни сигнала можно измерить, из­меняя постоянную времени прибора. Учитывая, что мгновенная мощность сигнала изменяется от нуля до амплитудного значения, минимальная постоянная вре­мени прибора для измерения объективного среднего уровня не должна быть меньше максимального полупе­риода колебаний (для Гц, мс). Так как постоянная времени слуха в среднем равна 150 мс, то для измерения среднего уровня по слуховому ощу­щению постоянная времени должна быть около 150 мс. Для получения длительного среднего (усредненного) уровня постоянную времени прибора берут равной 15 с для речи и 1 мин – для музыки.

Для каждого из средних значений уровня средняя интенсивность определяется по формуле , где – учитывает процесс регистрации сигнала с учетом «памяти» прибора вследствие наличия у него постоянной времени (Полагают, что приемник звука, а также орган слуха челове­ка воспринимают звук, как приборы с элементарной цепочкой ти­па ); – постоянная времени; – временная зависимость интенсивности сигнала.

Средний акус­тический уровень сигнала .

Обычно акустический сигнал преобразуется в элек­трический. В этих случаях на выходе электроакустичес­кого устройства электрический уровень , где – мощность сигнала (электрическая); – мощность, соответствующая нулевому уров­ню [6].

Разность между квазимаксимальным и усредненным уровнем (за длительный промежуток времени, напри­мер, 15 с для речи и 1 мин для музыки) называют пик-фактором:

. (1.20)

Пик-фактор показывает, насколько ниже надо взять усредненный уровень передачи по сравнению с макси­мально допускаемым уровнем в канале, чтобы не пере­гружать канал. Для музыкальных сигналов пик-фак­тор доходит до 20 дБ и более, для речевого сигнала – не превышает 12 дБ. Эти данные пик-фактора отно­сятся к сигналам, не прошедшим любую обработку, в том числе и в виде воздействия акустических свойств помещения.