Az előző részben szó volt az ellenállásokról és az illesztésekről.
Amikor egy mikrofont dugunk egy erősítőbe gyakran előfordul, hogy túl kis jelet produkál. Ilyenkor erősíteni kell a jelet. Ez a tapasztalat. Ha egy passzív hangszedős elektromos gitárt dugunk be, akkor is ez szokott történni, azonban ha egy szintetizátort, akkor általában nem nagyon kell feltolni a potmétert a keverőn.
A mikrofon és a passzív elektromos gitár hangszedői és elektronikája kb. 1-10 mV ( milivolt, azaz ezred volt) nagyságú jelet állít elő, míg a szintetizátor tipikusan 0,5-1 V közötti jelet küld ki a kimenetén. Nyilvánvalóan, ha egy kisebb jelet előállító eszközt akarok ugyanazon az erősítőn megszólaltatni, akkor valahogyan a kis jeleket először fel kell erősítenem arra a szintre, amelyet a többi esz-közzel már egységesen tudunk kezelni. A múltban ahány gyártó volt annyiféle erősítőt és szabványt használt. Ez a keveredés megszűnt és körülbelül az 50-es évektől kezdve szabványosították a vonal szintű (a 0 dB) jelszintet, ami 0,775 V.
Ez a jel az, amin szabványosan fogadnak az erősítők és amiből már lehet keverni, effektezni, stb.
Na de mi az a dB, azaz decibel?
A decibel eredetileg a hangerő, a hangosság mértéke, amit hangosságnak hívunk. Ezt fizikailag az egységnyi felületre jutó hangnyomással értelmezik. Nézzünk azért néhány hangosság értéket:
- A 0 dB, az abszolút csend
- 10 dB szélben susogó levelek, egy szúnyog vagy egy korszerű számítógép hangereje.
- 30 db suttogás
- 60 dB hétköznapi beszélgetés
- 80 dB hangosan síró csecsemő, motorkerékpár hangja
- 110 dB - diszkó, körfűrész, légkalapács
- 120 dB - sugárhajtású repülőgép hangja közelről, fájdalomküszöb.
Mivel a hangokból a mikrofonok elektromos váltakozó áramot állítanak elő és ezek szándék szerint a létrejövő feszültség értéke (szándék szerint) arányos a hangerővel, ezért a hangerő decibel skáláját a jelszintekre is lehet vonatkoztatni, csak egy kis csavarral. A 0 dB jelszint a vonalszintnek felel meg, a -100 dB körülbelül egy jó, kis zajú erősítő zajszintje, vagyis a majdnem csend.
Ha stúdiótechnikában azt mondjuk, hogy a jel +5 dB-es, akkor ez azt jelenti, hogy a vonal szintű bemenetet túlvezéreltük valamen-nyivel. A dB és a lineáris skála kapcsolata matematikailag:
dB = 20* log10( U2 / U1 )
Ha U1 = 0,775V és mondjuk U2 aránya U1-hez 0,5, akkor a fele akkora feszültség -3 dB, de a 10x akkora jel, az 10 db különbséget jelent
| arány | 0,00001 | 0,0001:1 | 0,001:1 | 0,01:1 | 0,1:1 | 0,5:1 | 1:1 | 2:1 | 3:1 | 4:1 | 5:1 | 6:1 | 10:1 |
| dB | -100 dB | -80 dB | -60 dB | -40 dB | - 20dB | -3 dB | 0 dB | 6.02 dB | 9,54 dB | 12,04 dB | 13, 97 dB | 15,56 dB | 20 dB |
A táblázatból látszik, hogy a jelek nagysága az áramkörökben milyen nagy tartományt fognak át, ezért aztán nem egyszerű őket lineáris skálán ábrázolni, ezért szinte mindig logaritmikus skálán, decibelek arányában ábrázoljuk őket.
Az is látható, hogyha egy áramkört 2 dB-lel vezérlünk túl, akkor az kb. 1,26 szoros túlvezérlést jelent. Ez már egy áramkör torzítási tartományába esik.
Szokták az akusztikusok használni még a dBA jellemzőt, amely a hangosságnak a frekvenciával módosított mértékegysége, ugyanis az emberi fül nem egyformán érzékeny a különböző frekvenciákra.
Ha ugyanolyan teljesítményű jelet megszólaltatunk különböző frekvenciákon, akkor 200 Hz alatt lényegesen halkabbnak halljuk, mint 200 Hz és 1 k Hz között. Az 4-5 kHz tartományban halljuk leghangosabbnak. Erre azt szokták mondani, hogy evolúciósan alakult így ki. E felett a tartomány felett pedig megint csökken az érzékenység.
Az alábbi grafikon az egyenlő hangosságokat (fon) mutatja különböző frekvenciák és hangnyomás szinteken.
A piros vonalak azt mutatják, hogy milyen fizikai hangerő esetén halljuk a hangokat ugyanolyan hangosnak. A mély frekvenciák esetén mindig nagyobb hangerő kell, hogy ugyanolyan hangosnak halljuk a zenét, mint a közép tartomány esetén. Ugyanez igaz a magas, azaz az 5 kHz feletti tartományra is. Nagy hangerő esetén az érzékenység és a hangosság értékek közelítenek a lineárishoz.
Ezek az evolúció eredményei. Az alábbi képen az emberi fül sematikus rajzát látod.
Az emberi fül a külső hallójáraton keresztül bevezeti a hangokat a dobhártyáig. A dobhártyán létrejövő rezgések a különböző hallócsontocskákon keresztül továbbítják a "csigához", amely csatlakozik a hallóidegekhez. A csigában folyadék van és a különböző hangmagasságokra különböző hosszúságú kis "szőrök" mozdulnak meg, amely a hallóidegeken keresztül az agyba továbbítja a jeleket.
Az életkor előrehaladtával és a fül különböző terhelésével a fül érzékenysége, elsősorban a magas hangok érzékelésének képessége csökken (mindig).
A fejhallgatón vagy fülhallgatón keresztül hallgatott zene jobban igénybe veszi az idegrendszert, ezért gyorsan csökken az a fül érzékenysége. Ezért nem célszerű hangosan hallgatni zenét vagy sokáig hangosan hallgatni zenét. A stúdiózásban ezért a lehallgatás az emberi beszéd hangerején és hangfalakon célszerű.