LESSON_01_2009.doc 1

Transcript

1 LESSON_01_2009.doc 1

2 LESSON_01_2009.doc 2

3 ΟΡΙΣΜΟΣ Η Ηλεκτρ(o)ακουστικη (Electroacoustics) ανήκει στις Εφαρμοσμένες Επιστήμες και συνδυάζει την Ακουστική (Acoustics) και την Ηλεκτρολογία (Electrology) Το αντικείμενο της Ηλεκτρακουστικής είναι η μελέτη, η ανάπτυξη και ο σχεδιασμός (design) συσκευών που αφορούν στην παραγωγή, μεταφορά, εγγραφή, αναπαραγωγή, και μέτρηση του ήχου και στις βιομηχανικές εφαρμογές του ήχου. Γενικά, οι διεργασίες αυτές περιλαμβάνουν μία ή περισσότερες μετατροπές από ακουστική σε ηλεκτρική ενέργεια ή αντίστροφα. Το επίκεντρο του ενδιαφέροντος της Ηλεκτρακουστικής είναι οι ηλεκτρακουστικοί μετατροπείς (electroacoustic transducers), συσκευές που μετατρέπουν ηλεκτρική ενέργεια σε ακουστική (Μεγάφωνα) ή αντίστροφα (Μικρόφωνα) ΠΕΔΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΑΚΟΥΣΤΙΚΗΣ Ραδιοφωνία και Τηλεόραση Κινηματογράφος Βιομηχανία Ηχογραφήσεων Τομείς Εφαρμοσμένης Ακουστικής Αρχιτεκτονική Ακουστική (Architectural Acoustics) Εμβιοακουστική Καταστολή Θορύβου Βιομηχανικές εφαρμογές των υπερήχων Καθαρισμός Συγκολήσεις Ιατρικές εφαρμογές των υπερήχων Αναίμακτη διάγνωση Θεραπεία Υποβρύχια Ακουστική (Underwater Acoustics) LESSON_01_2009.doc 3

4 LESSON_01_2009.doc 4

5 ΤΗΛΕΦΩΝΟ Alexander Graham Bell 1 7 Μαρτίου 1876 (Pat.No ) "Mr.Watson, come here I want you" Ernest W. Siemens 14 Απριλίου 1874 (Pat.No ) Δημιουργία μηχανικής κίνησης από τη ροή ηλεκτρικού ρεύματος μέσα από ένα πηνίο ΒΑΣΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΜΕΓΑΦΩΝΩΝ Amos Dolbear 5 Απριλίου 1881(Pat.No ) και 26 Απριλίου 1881 (Pat.No ) ΗΛΕΚΤΡΟΣΤΑΤΙΚΟ ΤΗΛΕΦΩΝΟ 1887 Δικαστική απόφαση που αναγνώρισε τον Bell εφευρέτη του τηλεφώνου ΠΡΟΔΡΟΜΟΙ Joseph Henry Αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής Hans Christian Oersted 1819 Ανακάλυψη της αρχής του ηλεκτρομαγνητισμού Andre Marie Ampere 1820 Σχέση ρεύματος- μαγνητικού πεδίου 1 LESSON_01_2009.doc 5

6 LESSON_01_2009.doc 6

7 LESSON_01_2009.doc 7

8 LESSON_01_2009.doc 8

9 LESSON_01_2009.doc 9

10 ΦΩΝΟΓΡΑΦΟΣ Edison 19 Φεβρουαρίου 1878 (Pat.No ) "An improvement in phonograph or speaking machine" Leon Scott 1857 Εφεύρεση φωνοαυτογράφου ΣΥΣΚΕΥΗ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗΣ ΗΧΩΝ F.B.Fenby 1863 "An electromagnetic PHONOGRAPH" ΜΗΧΑΝΙΚΟ ΠΙΑΝΟ 1887 Εμπορικό προϊόν (Edison) Emil Berliner 1895 (Pat.No ) "Πως τα αυλάκια μπορούν να οδηγήσουν τη βελόνα για την ανάγνωση του δίσκου" "Πως μπορεί να επιτευχθεί σταθερή ταχύτητα περιστροφής του πλατώ" LESSON_01_2009.doc 10

11 LESSON_01_2009.doc 11

12 (Πέμπτη, 26 Φεβρουαρίου 2009) Caption: Original Tin-foil Phonograph; West Orange, NJ?; Ca. 1877; {29.110/13} (jpg). Caption: Edison Standard Phonograph {Model "E"}; 1908; {29.110/68} (jpg). Caption: Ediphone Given to Leo Tolstoy by Edison in 1908, on Display at the Tolstoy Museum; Moscow, USSR; Ca. 1940; {29.310/4} (jpg). LESSON_01_2009.doc 12

13 ΗΛΕΚΤΡΟΣΤΑΤΙΚΟ ΜΙΚΡΟΦΩΝΟ L.F.Richardson 1912 "Πρόταση για βελτίωση της ασφάλειας ποντοπόρων πλοίων ανιχνεύοντας μεγάλα υποβρύχια αντικείμενα" (Τιτανικός) Constantin Chilowsky Ανίχνευση υποβρυχίων από τη μελέτη της ηχούς υψίσυχνων σημάτων (echo ranging-sonar) 1923 (Pat.No ) Chilowsky and Paul Langevin Edward C. Wente 1918 Πυκνωτικό Μικρόφωνο ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΜΙΚΡΟΦΩΝΟΥ WENTE O.D.=3 in. Διάμετρος διαφράγματος=1,5 in. Χωρητικότητα μικροφώνου=300 pf "Πολύτιμο εργαστηριακό εξάρτημα" LESSON_01_2009.doc 13

14 ΜΕΓΑΦΩΝΟ 1924 Πρακτική αδυναμία αναπαραγωγής του ήχου λόγω έλλειψης κατάλληλων ενισχυτικών διατάξεων 1925 Rice και Kellog Ανάπτυξη μεγαφώνου χωρίς χοάνη ΚΑΙ Εργαστηριακού ενισχυτή "ποιότητας" ΔΙΑΓΝΩΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΑΠΟ ΤΟ ΣΧΕΤΙΚΟ, ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΟ λ, ΜΕΓΕΘΟΣ ΤΟΥ ΚΩΝΟΥ Η αναπαραγωγή των χαμηλών συχνοτήτων απαιτεί κώνο μεγάλης διαμέτρου και στερεότητα της ανάρτησης του κώνου Στις υψηλές συχνότητες το μεγάφωνο γίνεται κατευθυντικό Για συχνότητες μεγαλύτερες από κάποια οριακή τιμή (παράγοντας ka), η ακουστική ισχύς του μεγαφώνου ελαττώνεται με τη συχνότητα ΣΧΕΔΙΑΣΤΙΚΕΣ ΛΥΣΕΙΣ Μηχανικός διαχωρισμός του κώνου σε δύο τμήματα Διαχωρισμός του ακουστικού φάσματος σε ζώνες συχνοτήτων και χρήση ανεξαρτήτων μεγαφώνων ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΕΡΕΥΝΑ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΑ ΠΕΡΙΒΛΗΜΑΤΑ ΤΩΝ ΜΕΓΑΦΩΝΩΝ (ΗΧΕΙΑ-ΚΟΥΤΙΑ) Ηχείο ανάκλασης μπάσων (bass reflex) Ακουστικός λαβύρινθος Αναδιπλωμένη χοάνη Thiele και Small Εφαρμογή της θεωρίας των ηλεκτρικών φίλτρων (ηθμών) σε σύστημα μεγαφώνων "Παράμετροι Thiele και Small γιά σχεδιασμό" LESSON_01_2009.doc 14

15 ΗΛΕΚΤΡΑΚΟΥΣΤΙΚΑ ΠΡΟΤΥΠΑ (Standards) ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ ΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗΣ ISO (International Organization for Standardization) IEC (International Electrotechnical Commission) ANSI (American National Standards Institute) AES (Audio Engineering Society) DIN (Deutsches Institut fur Normung) ΕΛΟΤ (Ελληνικός Οργανισμός Τυποποίησης) ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΠΡΟΤΥΠΩΝ IEC (S) ANSI (S) BS (S) DIN (S) AES (R) Μαγνητόφωνα, χαρακτηριστικα εγγραφής. Ταχύτητες και διαστάσεις ταινίας, θέση κεφαλής. Μεγάφωνα, σύνθετη αντίσταση, απόκριση, παραμόρφωση, απόδοση, ισχύς. Μουσικός εξοπλισμός σχολείων, χαρακτηριστικά μαγνητοφώνων Ενισχυτές, περιοχή συχνοτήτων, παραμόρφωση, ενδοδιαμόρφωση, διαφωνία, θόρυβος, ισχύς εξόδου AES Recommended Practice for Professional Digital Audio Applications Employing Pulse-Code Modulation- Preferred Sampling Frequencies (JAES, vol. 32, no. 10, Oct. 1984, pp ) DIN (D) Εξοπλισμός αναπαραγωγής μουσικής από δίσκους LESSON_01_2009.doc 15

16 ISO HOME PAGE [Παρασκευή, 27 Φεβρουαρίου 2009] Acoustics (2 τόμοι) [Παρασκευή, 27 Φεβρουαρίου 2009] The full range of ISO International Standards developed in the field of Acoustics. This two-volume collection of over 100 standards is the most comprehensive to date, covering general and specific methods for measuring noise from a wide range of sources and installations, as well as standards in the many different areas of acoustics: hearing threshold, audiometry, alarm signals, etc. Τόμος 1: General aspects of acoustics; methods of noise measurement in general; noise with respect to human beings, ISBN Κατάλογος περιεχομένων στη διεύθυνση Τόμος 2: Noise emitted by vehicles; noise emitted by specific machines and equipment; acoustics in building, ISBN Κατάλογος περιεχομένων στη διεύθυνση ΕΛΟΤ 27 Φεβρουαρίου 2009] O ΕΛΟΤ εκπροσωπεί την Ελλάδα στους ακόλουθους οργανισμούς Ευρωπαϊκούς European Committee for Standardization - CEN. European Committee for Electrotechnical Standardization - CENELEC. European Telecommunications Standards Institute - ETSI. European Organization for Quality - EOQ. European Organization for Technical Approvals - EOTA. European Network for Quality system assessment and certification - E QNET. European Organization for Testing and Cer tification - EOTC. European Accreditation for Certification - EAC. European Cooperation for Accreditation of Laboratories - EAL. Διεθνείς International Standards Organization - ISO International Electrotechnical Commision - IEC LESSON_01_2009.doc 16

17 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΕΛΛΗΝΙΚΗ 1. Κλ. Βενετόπουλου, ΗΛΕΚΤΡΑΚΟΥΣΤΙΚΗ, Θεσσαλονίκη, Γ. Παπανικολάου - Κ. Περγαντή, ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΤΕΧΝΙΚΗ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΑΚΟΥΣΤΙΚΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ, Γ. Παπανικολάου, ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΑΚΟΥΣΤΙΚΗ, Θεσσαλονίκη, Γ. Παπανικολάου, ΗΛΕΚΤΡΑΚΟΥΣΤΙΚΗ, Θεσσαλονίκη, Ε. Τζεκάκη, ΗΧΟΑΠΟΡΡΟΦΗΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ (Θεωρία-Εφαρμογές- Μετρήσεις Ελληνικών Ηχοαπορροφητικών Υλικών), Θεσσαλονίκη, Χ. Σπυρίδη, ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΗΛΕΚΤΡΑΚΟΥΣΤΙΚΗΣ, Θεσσαλονίκη, Χ. Σπυρίδη, ΜΟΥΣΙΚΗ ΑΚΟΥΣΤΙΚΗ, Θεσσαλονίκη, LESSON_01_2009.doc 17

18 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΑΓΓΛΙΚΗ ΒΙΒΛΙΑ 1. L. Beranek, ACOUSTIC MEASUREMENTS, John Wiley, N.Y., L. Beranek, NOISE REDUCTION, Mc Graw Hill Book Co., N.Y., L. Beranek, MUSIC, ACOUSTICS & ARCHITECTURE, John Wiley, N.Y., L. Beranek, NOISE & VIBRATION CONTROL, Mc Graw Hill Book Co.,N.Y., L. Beranek, ACOUSTICS, (Published by the American Institute of Physics for the Acoustical Society of America, 491p., ISBN X, Location: ΑΠΘ, Πολυτεχνική Σχολή, Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών, Τομέας Τηλεπικοινωνιών)..\BOOKS\Acoustics\L. Beranek - Acoustics (1993).pdf 6. H. F. Olson, ACOUSTICAL ENGINEERING, Van Nostrand, H. F. Olson, MODERN SOUND REPRODUCTION, Van Nostrand, H. F. Olson, MUSIC, PHYSICS & ENGINEERING, Van Nostrand, W. W. Seto, ACOUSTICS, Mc Graw Hill, N.Y., Josef Merhaut, THEORY OF ELECTROACOUSTICS, McGraw-Hill Int. Book Co., N.Y., 1981, ISBN (Μετάφραση στην Αγγλική από τον Richard Gerber, αρχική Τσεχοσλοβακική έκδοση, 317p., Location: ΑΠΘ, Βιβλιοθήκη Τμήματος Φυσικής) 11. Mario Rossi, ACOUSTICS AND ELECTROACOUSTICS, Artech House, Robert S. Oringel, AUDIO CONTROL HANDBOOK : For Radio and Television Broadcasting, 6th ed., Boston, Focal Press, 1989, ISBN X. (Location: ΑΠΘ, Κεντρική Βιβλιοθήκη) 13. Don Davis and Carolyn Davis, SOUND SYSTEM ENGINEERING, 2nd ed., Indianapolis, H.W.Sams, 1987, ISBN (Location: ΑΠΘ, Βιβλιοθήκη Τμήματος Φυσικής) LESSON_01_2009.doc 18