Как гудит трансформатор. 11. 0

     Несколько дней назад мне в интернете попалась статья, как
говорится в тему. Называется она ,,Звук тишины''. Написали
её три американских инженера: Рамсис Гирдис, Ян Ангер,
Дональд Чу. Подзаголовок статьи — ,,Разработка
трансформаторов с пониженным уровнем шума''.
  Пожалуй, это то, что нам может пригодиться. Ранее мною
говорилось, рассказывалось, что осциллограмма звука может
достаточно много о нем сказать. Можно посмотреть
амплитуду колебаний, частоту. Но есть и кое-что и другое, что
позволяет дать еще более детальное представление о звуке.
   Это спектрограмма звука. Можно сказать, что это инструмент,
который на практике применяют инженеры работающие со
звуком, а также звукорежиссеры работающие с музыкальными
звуками.
    Так что же это такое спектрограмма звука?
Спектрограммы могут быть различными. Самое общее
определение спектрограммы - графическое изображение
звука. Первый вид — это график, показывающий уровень
громкости, соответствующий различным частотам в звуке.
     Второй вид — график, показывающий зависимость
спектральной плотности мощности сигнала от времени.
Выглядит такой график красиво, но для не специалиста
совсем непонятным. По горизонтальной оси откладывается
время, по вертикальной частота звука. Амплитуда
отображается цветом или яркостью. Сильный сигнал
показывается красным цветом, тихий синим.
    В упомянутой статье приводится спектрограмма,
относящаяся к первому виду. Её можно увидеть на скриншоте
вверху.
    Мы видим, что максимальное значение громкости звука в
децибеллах соответствует частоте 120 герц. Наверное, не
лишним будет напомнить, что речь идет об американских
трансформаторах для сети переменного тока с частотой 60 Гц.
    Соответственно, можно сделать вывод, что спектрограмма
звука российского трансформатора показала бы
максимальную громкость звука для частоты 100 Гц. На
предъявленной спектрограмме видно, что имеются еще три
высоких пика громкости: 240 Гц; 360 Гц; 480 Гц. (Вторая,
третья и четвёртая гармоники).
      Очень привлекательным представляется использовать
терминологию и знания, которые нам предлагает наука о
музыкальных звуках. Так, в музыке, звуки с частотой 16-250
Гц относятся к басу, причем звуки от 16 до 100 Гц относятся к
супер басу. . Так что же тогда получается? Если посчитать, что
трансформатор гудит с частотой 50 Гц, то это будет
СУПЕРБАС?! А если с частотой 100 Гц, то это будет БАС, на
границе с СУПЕРБАСОМ ?!
     К сожалению, мне не довелось заниматься музыкой, и
поэтому в музыкальной науке не разбираюсь, и отличить
звуки с разной частотой для меня проблема. В статье
американских инженеров есть интересное замечание, которое
им , видимо, показалось важным. ,,Например,
чувствительность человеческого уха к звуку частотой 100 Гц в
10 раз ниже, чем к звуку частотой 1000 Гц, и каждое удвоение
абсолютного звукового давления(сил звука) воспринимаются
нами как незначительное увеличение уровня звука
(громкости). Поэтому уровень громкости звука измеряется в
децибеллах (дБ). (Логарифмическая зависимость.).
     Считается, что человеческое ухо может отличить один
звук от другого в спектре звукового сигнала, если разница в
громкости составляет более 8 дБ.
   Если мы обратим пристальное внимание на
спектрограмму, то можно увидеть, что звук на частоте 360 Гц
всего лишь на 3 дБ меньше громкости звука основной частоты
120 Гц. Означает ли это, что мы должны слышать, но не сможем   выделить
этот звук из спектра гудения трансформатора? А звуки с частотами 240 Гц и 480 Гц, которые на 10 дБ отличаются  по громкости мы будем в состоянии выделить и услышать?! Ведь 60 дБ - это уровень громкости тихой человеческой речи.
            31.07.2024