Jump to content

волюметр

Аналоговый измеритель уровня громкости с пиковым светодиодом

Измеритель единицы громкости ( VU ) ) — это устройство , или стандартный индикатор громкости ( SVI отображающее представление уровня сигнала в аудиооборудовании .

Оригинальная конструкция была предложена в IRE документе 1940 года «Новый стандартный индикатор объема и контрольный уровень» , написанном экспертами из CBS , NBC и Bell Telephone Laboratories . [1] Затем Акустическое общество Америки стандартизировало его в 1942 году (ANSI C16.5-1942). [2] [3] для использования в телефонных установках и на радиовещательных станциях.

Бытовое аудиооборудование часто оснащено измерителями уровня громкости как для служебных целей (например, в записывающем оборудовании), так и для эстетических целей (в устройствах воспроизведения).

объемного звука Графический индикатор

Оригинальный измеритель уровня мощности представляет собой пассивное электромеханическое устройство, а именно Дарсонваля постоянного амперметр тока на 200 мкА, питаемый от двухволнового медно-оксидного выпрямителя, установленного внутри корпуса счетчика. Масса иглы вызывает относительно медленный отклик, который фактически интегрирует или сглаживает сигнал со временем нарастания 300 мс. Это приводит к усреднению кратковременных пиков и спадов и более точно отражает воспринимаемую громкость материала, чем более современные и изначально более дорогие измерители PPM . По этой причине многие специалисты по звуку предпочитают измеритель уровня громкости его альтернативам, хотя индикация измерителя не отражает некоторые ключевые характеристики сигнала, в первую очередь его пиковый уровень, который во многих случаях не должен превышать определенный предел.

0 VU соответствует +4 дБу , или 1,228 В (среднеквадратичное значение) , мощность около 2,5 милливатт при приложении к 600 Ом нагрузке . 0 VU часто называют «0 дБ». [4] Измеритель был разработан не для измерения сигнала, а для того, чтобы позволить пользователям настраивать уровень сигнала до целевого уровня 0 VU (иногда обозначаемого как 100%), поэтому не важно, чтобы устройство было нелинейным и неточным для низких уровней. [ по мнению кого? ] . Фактически шкала варьируется от -20 VU до +3 VU, с -3 VU прямо посередине (половина мощности 0 VU). Чисто электронные устройства могут имитировать реакцию иглы; они являются VU-метрами в той мере, в какой они соответствуют стандарту.

В индустрии вещания мониторинг громкости был стандартизирован: в 2009 году в США - ATSC A/85, в 2010 году в Европе - EBU R-128, в 2011 году в Японии - TR-B32, а в 2010 году в Австралии - ОП-59.

Перед создателями измерителя уровня громкости была поставлена ​​задача найти способ измерения сложных аудиосигналов с помощью простой технологии.

Поскольку измеритель уровня громкости является механическим устройством, он никогда не сможет отражать мгновенные пики сложных аудиосигналов. Поэтому разработчики измерителя уровня громкости использовали другой подход. Они создали измеритель, который не измерял пики, а просто делал выводы о них. Настоящий измеритель уровня громкости имеет весьма специфическую «баллистическую характеристику». Это означает, что он реагирует на изменение аудиосигналов с очень точной скоростью, повышаясь от отсутствия сигнала до 99% от «0 VU», когда синусоидальный тон частотой 1 кГц подается в течение 300 миллисекунд.

При использовании измерителя уровня аудиосистема калибруется с помощью синусоидального тона на «эталном уровне» для системы. На эталонном уровне волюметр показывает «0» для синусоидального тона, но инженер должен знать это при работе с музыкой или речью, чтобы всегда делать вывод, что пиковые уровни всегда на 6–10 дБ выше опорного уровня. . Полезность измерителя уровня громкости заключается в том, что для большинства типов аудиоисточников системный инженер может рассчитывать на то, что эти пики находятся в этом диапазоне, и может с уверенностью проектировать аудиосистему. Хорошая инженерная практика заключается в том, чтобы всегда предусматривать небольшой дополнительный «запас», как его называют, для покрытия странных условий, когда аудиосигнал может превышать нормальные пиковые уровни или оператор оборудования не может правильно отрегулировать уровни. Обычно при проектировании систем с использованием измерителя уровня учитываются следующие уровни:

  • Опорный уровень (обычно +4 дБн, действителен только для тональных сигналов);
  • Стандартный выходной уровень (на 10 дБ выше эталонного, типичные пиковые уровни);
  • Уровень ограничения (на 6 дБ выше стандартного выходного уровня, «запас» для необычных условий) [5] [6]

Стандартные характеристики

[ редактировать ]

Поведение измерителей уровня громкости определено в ANSI C16.5-1942, британском стандарте BS 6840 и IEC 60268-17.

Референтный уровень

[ редактировать ]

ВУ определил:

«Показание индикатора объема должно составлять 0 ВУ, когда он подключен к напряжению переменного тока, равному 1,228 Вольт (среднеквадратичное значение), при сопротивлении 600 Ом (равном +4 [дБу]) при 1000 циклах в секунду ». [7] [8]

Примечание. Ссылка выше в целом верна сейчас и всегда была верна в звукозаписывающей индустрии. Однако в некоторых радиовещательных установках в Северной Америке вплоть до конца 20-го века опорный уровень («0VU») составлял +8 дБм в больших студийных установках, а некоторые использовали сопротивление 150 Ом по всей студии. (CFRB Торонто и CFPL Лондон, Канада). Это было еще один «стандарт», установленный на заре аудио, и измеритель уровня громкости был изменен путем замены последовательных резисторов для регулировки его чувствительности. На баллистику это не повлияло. [9]

Время подъема

[ редактировать ]
Отклик измерителя громкости (черная линия) по сравнению с мгновенным входным уровнем (серая область) барабанного боя . Уровень указан в дБ , а время — в секундах.

Время нарастания , определяемое как время, необходимое стрелке для достижения 99% расстояния до 0 VU, когда на волюметр подается сигнал, изменяющийся от 0 до уровня, показывающего 0 VU, составляет 300 мс.

Превышение должно быть в пределах от 1 до 1,5%.

Время спада такое же, как и время нарастания, 300 мс.

Частотная характеристика

[ редактировать ]

Указанный уровень подразумевается при 1000 Гц . Показания не должны отклоняться от показаний на частоте 1000 Гц более чем на 0,2 дБ в диапазоне от 35 Гц до 10 кГц или более чем на 0,5 дБ в диапазоне от 25 Гц до 16 кГц.

Обратите внимание , что в спецификации упоминаются только синусоидальные сигналы. Учитывая электромеханический принцип работы измерителя, отклонение стрелки фактически приблизительно пропорционально среднему значению части сигнала с напряжением более примерно 0,4 В мгновенно, поскольку два медно-оксидных выпрямителя всегда включены последовательно, кривая передаточной функции имеет излом около 0,2 В. Сигналы, как правило, не имеют синусоидальной формы, даже если все они попадают в полосу пропускания волюметра. Показания представляют собой среднее значение напряжения, [10] и не является показателем мощности сигнала, которая пропорциональна среднему квадрату напряжения или среднеквадратичному значению (RMS). Однако, как обычное показание уровня громкости , оно служило индикацией а) общего уровня и динамики сигнала и б) близости к максимально допустимому уровню для операторов записывающего и радиовещательного оборудования. Обслуживающий персонал также мог использовать его в качестве измерительного прибора для проверки потерь в передаче и выравнивания уровня при условии, что в качестве тестовых сигналов они использовали исключительно синусоидальные волны.

Импеданс

[ редактировать ]

Измеритель уровня громкости и его аттенюатор должны обеспечивать сопротивление цепи, к которой он применяется, 7500 Ом, измеренное с помощью синусоидального сигнала, который устанавливает индикатор на 0 дБ.

Неоновая гистограмма VU-метр

VU-метр был первоначально разработан в 1939 году совместными усилиями Bell Labs и телекомпаний CBS и NBC . [11] В 1970–80-х годах использовались неоновые плоские двойные дисплеи с количеством сегментов до 201 на стереоканал. [12] были популярны среди вещательных компаний как индикаторы уровня с быстрой гистограммой.

Другие измерители уровня

[ редактировать ]

В индустрии потребительского аудио часто используются индикаторы громкости, которые не соответствуют никаким стандартам. [13]

Звукорежиссеры BBC называли этот измеритель громкости «практически бесполезным». [14] предпочитая PPM .

Академические исследования показали, что счетчики SVI или VU ведут себя иначе, чем счетчики среднего значения и RMS. Баллистика, показанная этим прибором в ответ на сигналы с большим пик-фактором, помещает его показания на полпути между ними. Например, приращение пик-фактора аудиосигнала на 3 дБ дает падение примерно на -3 дБ для среднеквадратического измерителя, -6 дБ для среднего измерителя и -4 дБ для измерителя уровня громкости. [15]

Еще один миниатюрный магнитоэлектрический счетчик

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Чинн, Х.А. «Новый стандартный индикатор объема и контрольный уровень» (PDF) .
  2. ^ Макнайт, Джон. Г. (Джей) (27 июля 2006 г.). «Некоторые вопросы и ответы по стандартному индикатору объема («вю-метр»)» (PDF) . Общество аудиоинженеров .
  3. ^ «Информация о волюметрах» . Инженерия 360 . Проверено 23 марта 2017 г.
  4. ^ волюметры .
  5. ^ Шмид, Ганс (январь 1976 г.). «Аудио, пасынок телевещания». Журнал СМПТЭ . 85 : 6–9. дои : 10.5594/J07600 .
  6. ^ Шмид, Ганс (март 1977 г.). «Уровень аудиопрограммы, индикатор VU и индикатор пиковой программы». Транзакции IEEE в области вещания . БК-23 (1): 22–26. дои : 10.1109/TBC.1977.266233 . S2CID   40700960 .
  7. ^ единица объема или VU
  8. ^ [1] Re: -дБм?
  9. Источник: автор работал над этими системами и с конструкторами в 1970-е годы.
  10. ^ Учебное пособие по среднему напряжению .
  11. ^ Робджонс, Хью (июль 2013 г.). «В чем разница между измерителями PPM и VU?» . Звук на звуке.
  12. ^ « Плазменные панели — двойная линейная гистограмма » (PDF) . Вишей Дейл , Колумбус, Небраска, США. Ноябрь 2000 года . Проверено 8 марта 2014 г.
  13. ^ Meter Madness. Архивировано 2 апреля 2015 г. в Wayback Machine - Майк Риверс.
  14. ^ «В аудиооборудовании измерители уровня звука иногда называют VU-метрами. Что означает VU?» . Guardian News and Media Ltd. 2011 . Проверено 8 августа 2019 г.
  15. ^ Метод оценки баллистики аудиометров - Виктор М. Акунья.
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 4afd2a031238420d02f72354fde3061f__1719574680
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/4a/1f/4afd2a031238420d02f72354fde3061f.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
VU meter - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)