Temel Kavramlar
advertisement
AUDIO TEKNOLOJİSİNİN TEMEL KAVRAMLARI* AKUSTİK: SES DALGALARI “Ses” kavramı üzerine yazılmış teknik kitaplarda dikkati çeken ilk nokta, içerik ne olursa olsun, giriş bölümlerinin ortak bir payda altında toplanmış olmasıdır. Bu doğaldır çünkü, ‘ses’ kavramının fiziksel ifadesini; belki kaba bir deyişle “işin abc’sini” bilmek gerekir. Bu geleneği hiç bozmadan biz, bu bölümde, ses dalgalarının nasıl oluştuğunu ve akustik-elektrik-elektroakustik sınıflandırma altındaki temel parametrelerini göreceğiz... Ses kavramı üzerine birçok tanım yapılmasına rağmen, aslında, her tanımda ortak birtakım ifadeler mevcuttur. Örneğin, bu çalışmanın giriş bölümünde de belirtilen bu tanımlardan ikisini ele alacak olursak: Ses, iletici bir ortamda, bir etken aracılığıyla meydana gelen mekanik titreşimlerin dalgalar halinde yayılarak işitme duyulanmasını sağlamasıdır. ( Özer: 1979) Hava ya da diğer iletici ortamlarda bir dalga biçiminin veya hareketinin kulak tarafından algılanmasıdır. (Everest : 1994) Bu ve bunun gibi birçok tanıma biraz dikkatlice bakılacak olursa, “ses”ten söz edebilmek için birbirinden bağımsız 3 fenomenin bir arada olması gerektiği ortaya çıkar: -Kaynak -İletici ortam -Kulak Doç. Dr. Cihan IŞIKHAN’a ait “Yayıncılık Sektöründe Ses Teknolojisi” ders notlarının ilk bölümüdür. * 21 YAYINCILIK SEKTÖRÜNDE AUDIO TEKNOLOJİSİ Bu üç fenomen ise, birbirlerine tek bir zincirle bağlıdır: Dalga Hareketi... Prof. Dr. Ayhan Zeren hareketi: “Bir cismin konumunun, bir referans cismine veya noktasına göre değişimi” olarak tanımlar. Bu değişim, sürekli karşıt bir etkileşimle (artan-azalan) sürüyorsa, sonuçta bir dalga hareketi ortaya çıkacaktır. Ses, hangi kaynaktan çıkarsa çıksın, hangi ortamda bulunursa bulunsun ya da hangi algılayıcı tarafından algılanırsa algılansın, orada mutlaka bir dalga hareketi vardır. O halde kaynak, iletici ortam ya da algılayıcı değişse bile, sesin oluşabilmesi için dalga hareketinin, dolayısıyla titreşimin mutlaka olması gerekecektir. Oluşumu Dalga hareketi, madde titreşiminin bir sonucudur. Ses dalgasının oluşabilmesi için de bir titreşimin oluşturulması gerekir ve bu titreşimi oluşturacak kaynağa "ses kaynağı" adı verilir (çalgılar, ses telleri vb.). Titreşimler, maddeyi oluşturan parçacıkların (kabaca moleküllerin) hareketi olarak meydana gelirler. Kaynaktan çıkan enerji, molekülleri harekete geçirir. Moleküller, bu etkiyle beraber denge konumlarını bozar ve birden sıkışmaya ve seyrekleşmeye başlar. Bulundukları yerlerde bu hareketi, enerjilerinin büyüklüğü ile doğru orantıda sürdürürler. Zaman içerisinde gerçekleşen bu harekete dalga hareketi, kaynağın ürettiği titreşim ile oluşan döngüsel ve kulak ile algılanabilir dalgalara da ses dalgası denir. Aşağıdaki şekilde, bir ses dalgasının havadaki oluşumunu gösteren basit bir düzenek kurulmuştur. Tüp içerisindeki hava çevrede serbestçe dolaşan moleküllerden oluşur. Doğal durumdaki moleküller, fiziksel olarak dengede kabul edilir. Pistonun hareket ettirilmesiyle tüp içerisindeki hava molekülleri, hareketin enerjisi ile doğru orantılı olarak yer değiştirmeye başlar. Moleküller belirli noktalarda yoğunlaşacak, belirli noktalarda ise yoğunluğunu düşürecektir. Yoğunlaşma konumuna sıkışma (compression), ayrışma konumuna da seyrekleşme (rarefaction) adı verilir. Bu düzenli dalga hareketinin izdüşümünü iki boyutlu eksen üzerine alırsak, sinüs hareketi denilen dalga modeli ortaya çıkar. Bu grafikte, yatay eksendeki denge konumunun en üst noktası, moleküllerin sıkışma (+) noktası; en alt noktası, moleküllerin seyrekleşme (-) noktasıdır. 22 TEMEL KAVRAMLAR Sıkışma(Compression) Seyrekleşme(Rarefaction) Ses kaynağı görevi gören piston Boyuna Hareket (Longitudinal Waves) İçi hava molekülleriyle dolu tüp Havada serbest dolaşan moleküller (Denge Konumu) Sıkışma(Compression) Seyrekleşme(Rarefaction) Şekil 1- Hava ortamında ses dalgasının oluşumu Yönü Kaynaktan çıkan enerji, serbest hava moleküllerini harekete geçirir. Böylece, ses kaynağı ile iletici ortam konumundaki hava molekülleri arasında sürekli bir ilişki doğar. Bu ilişkinin iki biçimi vardır: 1- Kaynaktan çıkan enerji, moleküller üzerine etki yaparak onları kaynağa göre sağa ya da sola doğru harekete geçirir. Sonuçta oluşan yine bir dalga hareketidir. Bu dalgalara enine dalgalar (transverse waves) adı verilir. Enine dalgalara tipik bir örnek olarak, keman telinin arşe etkisiyle oluşturduğu dalgaları verebiliriz. Arşe, telin üzerine dik açıyla etki yapar ve tel sağa-sola salınarak beraberinde aynı yöne hareket eden ses dalgalarını oluşturur. Tıpkı enine dalganın oluşumunda olduğu gibi, yine kaynaktan çıkan enerji, moleküller üzerine dik açıyla etki yapabilir. Ancak bu etki sonrası oluşan dalgalar, yalnızca sağa ya da sola değil; tam bir daire biçiminde her yöne hareket etmeye başlar. Bu tür dalgalara da dairesel dalgalar (circular waves) adı verilir. Dairesel dalga, aslında yine bir enine dalga hareketidir. Bu dalgalara en güzel örnek , suya atılan bir taşın su yüzeyinde oluşturduğu dalga hareketidir. 23 YAYINCILIK SEKTÖRÜNDE AUDIO TEKNOLOJİSİ Bilyelere Uygulanan Kuvvet Yay (a) yukarı yukarı (b) aşağı aşağı aşağı Şekil 2- Enine dalga hareketi Yukarıdaki şekilde, enine dalga hareketi için bilye ve yay örneği görülüyor. Bilyelerin birine herhangi bir dış kuvvet uygulandığı zaman bilye, bulunduğu yatay ekseni bozmadan aşağı-yukarı hareket etmeye başlar. Bilye aşağı hareket ettiğinde yay üzerinden yanındaki bilyeye enerji aktarımı yapılır. İkinci bilye de yine ilkinde olduğu gibi yatay eksen konumunu bozmadan aşağı-yukarı hareketlenir. Hareket, kendinden önceki bilyenin yönü ne ise onun aksidir. Yaylar aracılığıyla oluşan bu hareket, enine dalga hareketidir. Enine dalga hareketinde sonuç olarak: Bir etki sonucunda harekete geçen moleküller, bulundukları yatay eksendeki konumunu bozmadan harekete geçerler ve bu hareketler, arada kalan moleküller tarafından enerji bitene kadar sürekli iletilir. Enine dalga hareketi, yalnızca katı ve sıvılarda görülür. Çünkü yay-bilye örneğinde olduğu gibi, hareketi iletecek moleküllerin birbirlerine kenetlenmiş biçimde durmaları gerekmektedir. Böyle moleküler yapılar, gazlarda bulunmaz. 2- Kaynaktan çıkan enerji, moleküller üzerine farklı bir açı ile değil de aynı açıyla etki yaptığında moleküller sağa ya da sola değil, titreşimle aynı yöne hareket ederler. Bu şekilde oluşan dalgalara da boyuna dalgalar (longitudinal waves) denir. Bundan sonra değişik parametrelerini ele alacağımız ses dalgası da boyuna dalga 'dır. Şekil 1’deki piston-hava örneğinde, boyuna dalgaların nasıl hareket ettiği açıkça görülüyor. 24 TEMEL KAVRAMLAR Hızı İletici ortam içerisinde hareket eden ses dalgalarının birim zaman içerisinde ilerlediği hıza, dalganın yayılma hızı denir ve c ile gösterilir. Hava, gaz moleküllerinin oluşturduğu iletici bir ortamdır. Bu nedenle, gazlarda ses hızını etkileyebilecek önemli bir parametre ortaya çıkar: Sıcaklık (t). Havadaki ses hızı, sıcaklık ile doğru orantıda değişir (‘Boyle’ Kanunu). Yüksek sıcaklıkta ses hızı artarken, düşük sıcaklıkta azalacaktır. c (m/sn) = 331 + 0.6t (°C) Hava yoğunluğunun sıcaklıkla değişmesi sebebiyle, sesin yayıldığı ortam olarak havanın, diğer ortamlara göre özel bir önemi vardır. Buna göre ses havada 0˚C için 331 m/s, +10˚C için 337 m/s 'lik hıza ulaşır. Pratikte, oda sıcaklığı kullanılır ve bu sıcaklık derecesinde hız, yaklaşık 340 m/s olarak ele alınır. İletici Ortam Hız(m/sn) Tatlı Su 1480 Tuzlu Su 1520 Plexiglass 1800 Tahta 3350 Beton 3400 Çelik 5050 Alüminyum 5150 Cam 5200 Tablo 1- Sesin, farklı ortamlardaki hızı 25 YAYINCILIK SEKTÖRÜNDE AUDIO TEKNOLOJİSİ Frekansı Ses dalgasının 1 sn. içerisindeki sıkışma ve seyrekleşme sayısıdır. Bir başka ifadeyle, 1 sn.'deki titreşim sayısıdır. Tam bu noktada şekil 1’e geri dönelim. Şekilde, piston hareket ettirildiğinde tüp içerisindeki hava sıkışıp seyrekleşmişti ve böylece bir ses dalgası oluşmuştu. Tüpün başından sonuna 1 sn’lik bir zaman geçtiğini varsayarsak, bu süre içerinde oluşan sıkışma veya seyrekleşme sayısı frekans olarak adlandırılır. Şekilde 6 tane sıkışma ve seyrekleşme görüldüğüne göre burada 1sn içinde 6 titreşim meydana gelmiştir. Bu da 6 Hz.’lik frekansa eşittir. Saniyedeki titreşim sayısı arttıkça, insan kulağı bu sesi tiz duyar. Sayı azaldıkça da ses pesleşecektir. Boyu Ses dalgasının iki sıkışma ya da seyrekleşme arasındaki metre cinsinden mesafesidir. Kısaca λ (lambda) sembolü ile belirtilir. (Bkz. Şekil 3). Bir dalga hareketinde, dalga boyu-frekans-hız arasında değişmeyen bir ilişki vardır. Bu ilişkiye göre dalga boyu (λ), hız (c) ile ters; frekansla (ƒ) doğru orantıda değişir. c = ƒλ Yukarıdaki temel formüle göre, bir ses dalgasının frekansı büyüdükçe dalgaboyu küçülecek; frekans küçüldükçe de dalgaboyu büyüyecektir. Örneğin, havada yayılan 1kHz’lik ses dalgasının dalgaboyu 34cm’dir. Aynı ortamdaki bir ses dalgasının frekansı 16Hz’e kadar düşerse, bu frekanstaki sesin dalga boyu 21.25m. olacaktır. Frekans ve dalgaboyu arasındaki bu ilişki, sesin yayılma ve kırılmasını doğrudan etkiler. 26 TEMEL KAVRAMLAR Tablo 2- Farklı frekanslardaki dalgaboyları (Smith:1995) Genliği Matematiksel bir ifadeyle, iletici ortamı oluşturan moleküllerin, sıkışma noktası ile seyrekleşme noktalarının -dikey- eksenindeki hareketidir. Genlik için, moleküllerin denge konumuyla (serbest nokta) sıkışma noktası ya da seyrekleşme noktası arasındaki uzaklık da denilebilir. Çünkü bir dalganın denge konumuyla maximum sıkışma noktası arasındaki uzaklığı, denge konumuyla maximum seyrekleşme noktası arasındaki uzaklığına eşittir. Genlik fiziksel bir nicelik olduğu için azlığı ya da çokluğu, insan kulağına gelen ses şiddetinin azlığı ya da çokluğu anlamına gelir (gürlük, loudness ). 27 YAYINCILIK SEKTÖRÜNDE AUDIO TEKNOLOJİSİ (Amplitute) Dalgaboyu + λ Genlik t=1sn λ – 1. 2. 3. 4. . 1sn.'de oluşan 4 tane sıkışma ve seyrekleşme = 4Hz'lik frekans Şekil 3- Genlik, dalgaboyu ve frekans ilişkisi Gücü Ses dalgalarının 1 sn.'de yaydığı akustik enerji miktarıdır. Birimi watt 'tır (kısaca W). 1kg'lık bir kütleyi 1sn'de 1 metre öteye götürebilen güce 1 watt denir. Bu sırada harcanan enerji 1 joule, gerekli kuvvet ise 1 Newton olarak tanımlanır. Bir ağır işçinin kullandığı ortalama güç, yaklaşık 100W kadardır. Yani bu işçi, 100kg'lık bir kütleyi 1m. öteye 1sn' de götürür. 50kg'lık bir kütleyi ise 2m. ileriye götürebilecektir. Bir piyanist, elçin üzerinde bazen 200W'lık bir güç kullanabilir. Bu güç, 200kg'lık bir kütleyi (ortalama 70 kiloluk üç kişiyi) 1 sn'de (göz açıp kapayıncaya dek) 1 m. ileriye kaldırıp atabilmeye karşılıktır. Ancak kullanılan bu büyük güç yanında elde edilen sesin gücü ortalama 0.4W kadardır. 0.4W'lık bir gücün tamamı bir domates üzerine uygulanırsa 28 TEMEL KAVRAMLAR belki domates hareket edebilir. Çünkü kullanılan gücün büyük bir kısmı ses kaynağını harekete geçirebilmek için harcanır. (A. Zeren) İnsan kulağının algılamasında olduğu gibi, sinyal akışı ile ilgili yapılan işlemlerin büyük bir bölümü güç’e dayanır. Sinyal akışı üzerinde göreceğimiz bundan sonraki hemen-hemen tüm hesaplamalar, kulağın ya da elektrik ortamının, referans seviyeleri verilmiş güç değerlerinin tam olarak bilinmesiyle gerçekleşecektir. SES KAYNAĞI Sinfoni orkestrası Büyük davul Org Trampet Trombon Piano Trompet Bas saksofon Bas tuba Kontrabas Flüt Klarinet Korno Üçgen Bas insan sesi (ff) Alto insan sesi(ff) Orta konuşma sesi GÜÇ(W) 70 25 13 12 6 0.4 0.3 0.3 0.2 0.16 0.06 0.05 0.05 0.05 0.03 0.001 0.000024 Tablo 3- Sesin, farklı kaynaklara göre çıkan gücü Şiddeti ve Basıncı İletici ortamda oluşan enine ya da boyuna dalgalar, kaynağının yaydığı enerjiyi ortam boyunca iletir. Kaynağın kinetik enerjisi molekülleri denge konumundan uzaklaştırır ve moleküllerin potansiyel enerjisine dönüşür. Bu potansiyel enerji yeniden denge konumuna dönen taneciklerin kinetik enerjisine dönüşürken daha uzaktaki moleküllerin potansiyel enerjileri artar. 29 YAYINCILIK SEKTÖRÜNDE AUDIO TEKNOLOJİSİ Böylece enerji, ardarda meydana gelen kinetik ve potansiyel enerji dönüşümleriyle uzaklara doğru aktarılır. Bir dalganın ilettiği enerji miktarı, dalganın yayılma doğrultusuna dik olan birim yüzeyden 1 sn.'de geçen toplam mekanik enerjisi (kinetik ve potansiyel) olarak ölçülür. Bu enerji miktarına dalga şiddeti denir. Algıladığımız bir sesin gürlüğünü (dolayısıyla fiziksel nicelik olarak genliğini) belirleyen parametre, kulağımıza gelen dalganın şiddetidir. 1 m 2'lik yüzey Yayılma doğrultusu Yüzeyden 1 sn.'de geçen enerji (Dalga Şiddeti) Şekil 4- Sesin, şiddeti ve basıncı Saniyedeki enerji miktarı güç olarak tanımlandığına göre, ses şiddeti, yayılma doğrultusuna dik olarak birim yüzeyden yayılan gücün karesi (W/m2) biçiminde de ifade edilebilir. Buna göre, insan kulağının işitebilmesi için, ses dalgasının en düşük şiddet değerinin 1x10-12 W/m2 , en yüksek değerin ise 1W/m2 olması gerekir. Basınç, birim yüzeye etkiyen kuvvettir. Ses basıncı da birim yüzeye etkiyen ses dalgalarının oluşturduğu kuvvetlerin değeridir. Burada birim yüzeyi hava molekülleri oluşturur. Hava üzerine etkiyen kuvvet de moleküllerin sıkışıp seyrekleşmesinden başka bir şey değildir. Başka bir deyişle bu tür bir basınç akustik ses basıncıdır. Akustik ses basıncı, kulağın duyma işlemine başlamasıyla doğrudan ilgilidir (bkz. decibel). Yansıması Ses dalgaları havada boyuna hareket ederlerken bir engel ile karşılaştıklarında (duvar gibi katı cisimler) ne yaparlar? Ses dalgası engel ile karşılaştığında her ikisinin iki parametresi arasında bir dialog başlar: Dalgaboyu ve yüzey. Ses dalgasının dalga boyu engelin yüzeyinden küçük ise, çarpmanın etkisiyle dalga yön değiştirir. Bu fiziksel 30 TEMEL KAVRAMLAR olaya yansıma denir. Daha açık bir ifadeyle, katı bir engele çarpan ses dalgaları geri dönerler. Bu dönüş, ses dalgasının yüzeye çarpma açısıyla ve yüzeyin şekilsel yapısıyla değişir. Aynı zamanda yüzeyin yapısı, ses dalgasının genliğinde de değişmelere yol açar. Yüzeye çarpan ses dalgasının enerjisinin bir kısmı (moleküller) madde tarafından emilir (Muzaffer Özer:1979, s.25). Aşağıdaki şekillerde, dört farklı yüzey şekline göre dalgaların yansıma biçimleri verilmiştir. Şekil 5- Ses dalgalarının engelden yansıması. Ses dalgaları, yüzeye çarptıkları açı ile aynı derecede yansırlar. Şekle göre ses dalgası, dik bir yüzey için geldiği yöne (a), dış bükey bir yüzey için dışa (b), birbirine dik iki yüzey için geldiği yöne (c), iç bükey bir yüzey için içe odaklanarak (d) yansır. Kırılması Dalga boyu, yansıma tanımının tam tersi olarak engelin yüzeyinden büyük ise az bir yansımayla yoluna devam eder. Bu fiziksel olaya da kırılma denir. (a) (b) Şekil 6- Kırılma.Engel aralığı dalga boyundan büyük (a) Engel aralığı dalga boyundan küçük (b) (Smith:1995) 31 YAYINCILIK SEKTÖRÜNDE AUDIO TEKNOLOJİSİ Yukarıdaki şekilde açıkça görülüyor ki, yansıma ya da kırılmayı doğrudan etkileyen ses dalgası parametresi dalgaboyu, dolayısıyla hız ve frekanstır. Ses dalgalarının kırılması, özellikle akustik bilimi için ilginç bir sonucu açığa çıkarır. Dalgaboyu büyük olan ses dalgası (dolayısıyla frekansı küçüktür, pes sestir) kendilerinden küçük engellerle karşılaştıklarında yollarına devam ederler. Bu ifadeyi kısaca şöyle bir espriyle özetleyebiliriz: Pes sesler rahatlıkla köşeleri dönerler . Radyo ve televizyon stüdyoları ve kontrol odaları açısından bu akustik bilgi, özellikle yalıtım konusu gündeme geldiğinde çok büyük önem taşır. Eğer yayın sırasında akustik açıdan istenmeyen pes seslerle karşılaşılıyorsa, köşe dönme esprisini akıldan çıkarmamak gerekir. Harmonikleri Şu ana kadar anlatılan temel bilgiler ve parametreleri, basit uyumlu hareket olarak tanımlanan ve ses dalgasının temelini oluşturan verilerdir. Stüdyo ya da basit anlamda ortam akustiğini kavrayabilmek için, yalnızca tek bir ses dalgasından söz edilemez. Çünkü, ortamda tahmin edilemeyecek kadar çok ses dalgasının da var olduğunu bilmek gerekir. Bu tür dalgalar, çok fazla sayıda olmalarına rağmen, yine de uyumlu hareket edebilirler. Bu türden olan dalgalara kompleks dalgalar (complex waves)denir. Kompleks dalgalara verilebilecek en iyi örnek, müziksel ses dalgalarıdır. Uyumlu kompleks dalgalar olarak da belirtilebilen bu dalgaların oluşabilmesi için, en az iki basit dalganın bir araya gelmesi gerekir. Farklı zamanlarda, farklı genliklerde ve farklı frekanslardaki ses dalgaları birleştiğinde, yine basit uyumlu hareket gösteren tek bir dalga biçimi açığa çıkar. (Everest:1994) Fransız devlet adamı Napoleon'un yakın arkadaşı ve dönemin en ünlü fizik bilimcisi Charles Fourier 'in bu kuramı, kompleks dalgaların araştırılmasında ilk adımı atar. Ardından yapılan çalışmalar bu ilginç kuramı doğrular ve karşımıza, çok daha ayrı bir açıdan incelenmesi gereken farklı parametreler çıkar. 32 TEMEL KAVRAMLAR λ f1 + (a) t 0 λ + - f1+f2 (c) 0 λ + (b) 0 f2 t t - Şekil 7- Harmonikler. Temel ses f1 (a) , birinci harmonik f2 (b), f1 + f2 (c) Harmonikler, temel sesin (fundamental sound) üzerine gelen, belirli genlik ve frekanslardaki tiz seslerdir. Şekil 7’de temel ses f1 ve onun birinci harmoniği olan f2 görülüyor. f2, kurala göre temel sesin 1 sekizli (octav) üstüdür ve genliği temel sesin yarısına eşittir. Bu iki ses üstüste bindirildiğinde, f3 gibi bir dalga oluşur. Fazı En az iki basit uyumlu ses dalgasının birbirine göre belirli bir zaman diliminde hareketine başlamasına iki dalga arasındaki ilişki açısından faz ; aralarında oluşan açısal farka da faz farkı denir. Başlangıcından bitişine dek birbirine koşut olarak gelişen hareketler aynı fazdadır. Aynı faz'da hareket eden ses dalgalarının periyotları da aynıdır. Dolayısıyla eşit yol almaları beklenir. Ancak faz farkı, ses dalgasının zaman eksenindeki değerleriyle değil, bulunduğu noktanın açısıyla hesap edilir. Bu nedenle faz farkı, açısal değer taşıyan bir parametredir. Aynı fazdaki iki hareket arasında faz farkı yoktur(0˚). Ayrıca faz farkı sorunu, akustik ortamdaki ses dalgalarında olduğu kadar, elektriksel ortamdaki ses sinyallerinde de en fazla karşılaşılan sorunlardan biridir. Aşağıdaki şekilde, 33 YAYINCILIK SEKTÖRÜNDE AUDIO TEKNOLOJİSİ ses dalgası üzerinde dört farklı açıyla oluşturulan faz farklarının birbirlerine göre konumları gösterilmiştir. 90 18 0 36 0 27 0 0 90 18 0 27 0 36 0 Şekil 8- Faz farkı (Everest:1994) 34 TEMEL KAVRAMLAR ELEKTRİK Gerilim Basınç, hava moleküllerini harekete geçirebilmek için birim alana uygulanan enerji miktarıydı. Elektrik ortamında ise, hava molekülleri yerine elektronlar hareket ederler. İçerisinde serbest elektronlar bulunan (denge konumundaki hava molekülleri gibi) katı cisimlere iletken adı verilir. İletken cisimlerde sesin iletilebilmesi için, elektronların dalga hareketi ile elektrik akımını oluşturması gerekir. Bu da, iletkenin iki ucuna uygulanacak olan EMK (Elektro Motor Kuvveti), başka bir ifadeyle potansiyel fark ya da her iki anlama gelen basınç ile mümkündür. Elektronları harekete geçirebilmek için iletkene uygulanan basınca gerilim denir. Birimi volt 'tur ve kısaca V ile gösterilir. (Volt birimi, EMK'nın ilk harfi E ile de gösterilebilir. Ancak genelde V kullanılır.) İletken bir cisim üzerindeki elektronları hareket ettirebilmek için cisim üzerine 6.25x1018 tane elektron gönderiliyorsa, açığa çıkan gerilim 1V demektir. Akım Akım (I), iletken üzerindeki serbest elektronların bir gerilim etkisiyle harekete geçmesiyle oluşur. Birimi amper 'dir ve kısaca A ile gösterilir. İletken bir cisim üzerinden 1 saniyede 6.25x1018 elektron akıyorsa, bu akımın şiddeti 1A demektir. Direnç İletken cisimlerin tamamı, üzerlerinden geçen akıma ve gerilime karşı bir direnç gösterirler. Ortaya çıkan bu direnç, kısaca Ω (Ohm, Latince Omega'dan gelir) sembolü ile belirtilir. Kısaltımı R 'dir. 106,3 cm uzunluğunda ve 1mm2 kesitinde civa sütununun 0˚C ‘deki direnci 1Ω‘dur. 35 YAYINCILIK SEKTÖRÜNDE AUDIO TEKNOLOJİSİ Akım, gerilim ve direnç arasında, ohm kanunu olarak bilinen değişmez bir ilişki vardır. Ohm kanununa göre gerilim formülü: Volt (V) = Akım (I) x Direnç (R) V = I x R 'dir. Güç Sinyal seviyeleri hesaplamalarında sıkça kullanılacak olan güç (P) , yukarıdaki üç parametre ile ilişki içerisindedir. Elektrik ortamında güç birimi yine watt olarak ifade edilir ve kısaca W ile gösterilir. Buna göre güç, akım ve gerilim ile doğru orantılı olarak değişir: P = I x V . Elektrik ortamında kesinlikle bir direnç söz konusu olduğu için, bu ilişki kapsamında direnç de hesap edilirse, güç ile ilgili şu formüller açığa çıkar: 2 P=I xR 2 P=V /R Elektrik ortamının temel parametreleri güç, gerilim, akım ve direnç; sinyal akışının temelini oluşturur. Yapılacak olan hesaplamalar daima bu dört parametre üzerinde yoğunlaşır. Temel formülünü ohm kanunu 'nun oluşturduğu bu parametreler arasındaki formül ilişkileri, aşağıda şematik olarak gösterilmiştir. Şekil 9- Ohm kanununa göre diğer temel formüller (Akbay-Çetin:1992) 36 TEMEL KAVRAMLAR AC ve DC Ses dalgaları, tıpkı akustik ortamda olduğu gibi, elektrik ortamında da elektronların denge konumlarına göre yukarı (+) ve aşağı (-) hareket ederler. İki yönlü bu elektriksel harekete AC (Alternating Current , alternatif akım ) denir. İletken uçlarına AC bir gerilim uygulandığında, gerilim artarsa akım da bu artışı izler. Gerilim 0, + max., -max ve yine 0 olduğunda akım da bu değerleri alır. Bu durum 'akım ve gerilim aynı fazdadır.' şeklinde açıklanır. (Akbay-Çetin:1992, s.90) Aşağıdaki şekle göre, AC akımın max. ve min. genlik noktası vardır. Bu noktalara, tek bir bölge (alternans) için peak (a), her iki bölge için peak to peak (b) denir. İletkenin üzerinden akan elektronların sayısı, bu iki nokta arasındaki sınır içerisinde değişken olarak hareket eder. Akım sürekli olarak değiştikçe, buna bağlı olarak gerilim de değişecektir. Ancak hesaplamalar DC'ye (Direct Current, doğru akım) göre yapılır. Çünkü DC‘de parametreler daima sabit bir çizgi gibi, hiç yön değiştirmeden hareket ederler ve hesaplamaları da daima sabittir. Şekil 10- Sinüs dalgası ve temel parametreleri (Everest: 1994) AC hareket'in, dolayısıyla elektrik ortamındaki ses sinyallerinin gücü daima pozitiftir (+). Çünkü güç, akımın ya da gerilimin karesi ile orantılıdır 37 YAYINCILIK SEKTÖRÜNDE AUDIO TEKNOLOJİSİ (her sayının karesi daima pozitiftir). Diğer taraftan, iletkenin direnci de daima pozitiftir. Şekil 11- Doğru akım, DC. Hesaplamalar da, eğrinin pozitif bölgesi üzerinde yapılır. Ses sinyalini iletebilecek en mükemmel iletkenin direnci 0Ω'dur. Bu nedenle, AC üzerinde tüm referans değerlerin en ilk referansları güç ve dirençtir (1 mW, 600Ω...). Daha önce de belirtildiği gibi hesaplamalar DC 'ye göre yapılır. Güç, gerilimin ya da akımın karesi ile ilgilidir. Gerilim ya da akımın karekökü de DC akıma eşittir. Değişken olan AC üzerindeki akımın ya da gerilimin max. değerinin önce ortalaması alınır. Sonra bu değerin karekökü alınarak DC' ye eşitlenmiş olur. Yapılan bu işleme, RMS (Root Mean Square, Ortalama Kare Kök), açığa çıkan değere de efektif değer (şekil 10 - (c)) denir. 1 Amperlik bir doğru akım, altenatif akımın 1 Amperlik efektif değerine eşittir ve bu efektif değer, bir iletken üzerinde doğru akıma eşit ısı açığa çıkarır. AC'de, gerilimin ya da akımın min. ya da max. tepe değerlerinin doğrudan ortalamasına, ortalama değer (average value) adı verilir (şekil 10 - (d)). Ortalama değeri alınan sinyalin açığa çıkardığı sonuç, rms kadar net değildir. Ancak bu değer de, değişken olan gerilim ya da akım hakkında DC 'ye eşit bir sonuç vermektedir. Elektrik ortamındaki bir ses sinyalinin, sabit güç ve direnç değerleri altında, gerilimin ya da akımın max. , rms ve ortalama değerleri arasındaki ilişkisi şöyledir: RMS = 0.707 x Max. RMS = 1.1 x Ortalama Max. = 1.414 x RMS Max. = 1.57 x Ortalama 38 TEMEL KAVRAMLAR ELEKTRO - AKUSTİK Desibel (Decibel,dB) Ses dalgaları ile ilgili tüm parametreler, sesin fiziksel ve fizyolojik özelliklerine göre değişir. Bu karmaşadan kurtulabilmek için, ele alınan her parametre için bir referans değer belirtmek gerekir. Bu yolla hesaplamalar karşımıza bir tür oran olarak çıkacaktır: Ele alınan değerin, referans değerine göre oranı. Hesaplamalarda ele alınan oranlar, daha çok güç ve basınç parametrelerine aittir. Ancak insan kulağının (dolayısıyla beyninin) biyolojik yapısı gereği, hesaplamalar için yalnızca parametre oranlarını almak yetmez. Yukarıda da belirtildiği gibi insan kulağının gücü algılayabilme sınırı çok yüksektir. Hem bu kadar büyük değerler arasındaki hesaplamayı kolaylaştırmak hem de insan kulağının doğrusal olmayan algılama yeteneği nedeniyle, matematiksel bir nicelik olan logaritma kullanılır. Ses dalgaları (ya da sinyalleri) parametrelerinde logaritmik hesaplamaları kullanmamızın sebeplerini iki madde altında açıklayabiliriz: 1- Gustav Thedor Fechner 'in, "duyu, uyarımın logaritması gibi değişir " kuramına göre kulağın yapısı, ses dalgalarının orta kulakta sinüs sinyallerine çevrimi sırasında doğrusal bir artma ya da azalma sağlamaz. Belli bir zaman sonra giren sinyal ile çıkan sinyal arasında (kulağa giren ses dalgası ile beyine giden ses sinyali arasında) değişmeler gözlenir. Bu değişim, matematikteki logaritma ile kolayca açıklanabilir. 2- İnsan kulağı tarafından duyulabilen en hafif sesin akustik basıncı 0.0002 mikrobar ve en şiddetli sesin basıncı 200 mikrobardır. (Bar, ses dalgalarının hava molekülleri üzerine yapmış olduğu basınçtır.) 200 mikrobardan daha fazla basınçlı ses dalgaları kulak zarında fiziksel bozulmalara yol açacaktır. Duyma sahası içerisinde olan seslerin akustik basıncı, en hafif sesten en şiddetli sese kadar milyon kere değiştiğine göre (200/0.0002), akustik basıncın karesi ile orantılı olan ses gücü de (akustik güç ya da şiddet) milyonun karesi kadar değişecektir. Bu sınır inanılmaz büyük bir aralığa sahiptir (1/1trilyon). Sınırlamayı daraltabilecek yöntem, parametre değerlerini değiştirmeden rahatlıkla kullanılabilecek matematiksel bir nicelik olan logaritma 'dır. 39 YAYINCILIK SEKTÖRÜNDE AUDIO TEKNOLOJİSİ Ses sinyallerinin hesaplanması konusunda, telefonun mucidi A.Graham Bell tarafından çalışmalar yapılmış ve tüm bu açıklamalar altında (oranlar, logaritmik değerler...) yeni bir birim ortaya çıkmıştır. Bu birime Bell , kendi soyadını vermiştir. Ancak Bell , hesaplamalarda kullanımı zorlaştıracak kadar yüksek sayı değerlerini üzerinde taşıdığı için, birime 10 çarpanı eklenerek desibel kullanılmaya başlanmıştır. Ses hesaplamalarında kullanılan desibel, özetle: Başta güç ve basınç olmak üzere, referans değerine göre oranı alınan parametrenin logaritmik değeridir. Bell = log (W / W 0 ) ⇒ Desibel = 10 log (W / W 0 ) W=Açığa çıkan güç W 0 = Referans güç Akustik güç, akustik basıncın karesine eşit olduğuna göre: Desibel = 20 log (P / P 0 ) P= Açığa çıkan basınç P 0 = Referans basınç Ses dalgaları (sinyalleri) ile ilgili tüm dB hesaplamalarında, ele alınan parametrenin türüne göre 10 ya da 20 çarpanı kullanılır. Aşağıda, elektrik ve akustik ortama göre parametrelerin dB hesaplamalarında hangi çarpandan yararlanılacağı belirtilmiştir. 40 TEMEL KAVRAMLAR Parametreler 10 log10 a b 20 log10 a b AKUSTİK Güç Şiddet Hız Basınç ELEKTRİK Güç Akım Gerilim Tablo 4- Ortam parametrelerinin dB formülleri (Everest:1994) Desibel'den söz ederken, parametrelerin referans seviyelerinden bahsetmiştik. Bu konu ile ilgili olarak tablo 5'te, akustik ve elektrik ortamlardaki parametrelerin fiziksel referans seviyeleri belirtilmiştir. Parametreler Referans değerleri AKUSTİK Basınç 20 mikropaskal Güç 1 pikowatt ( 10 watt ) -12 ELEKTRİK -3 Güç 1 miliwatt ( 10 watt ) Gerilim 1volt, 0.775volt(r.m.s) Tablo 5- En çok kullanılan parametrelerin referans değerleri (Everest:1994) 41 YAYINCILIK SEKTÖRÜNDE AUDIO TEKNOLOJİSİ Tablo 6- Ondalık sayı değerlerinin Greek alfabesindeki karşılığı (Everest:1994) Level Ses basıncı, hız, şiddet, genlik gibi kavramlar, ses dalgasının fiziksel büyüklüğünü açıklar. Daha sonraki bölümlerde de sıkça görülecek bu kavramların "büyüklük" olarak nitelendirilmeleri, ses dalgasının ya da sinyalinin alıcı üzerine yapmış olduğu etkinin "az" ya da "çok" olarak tanımlanmasından gelir. Ayrıca, bir ses dalgasının onu algılayıcı ortama göre büyüklüğü, ya da bir başka ifade ile, hareket eden ses dalgasının içinde bulunduğu ikinci ortama göre, birinci ortamın ses dalgasını taşıyabilme büyüklüğü gibi bir takım sorular yada sorunlar, beraberinde bilinmesi gereken bir başka kavramı ortaya çıkarır: Level. Bu kavram Türkçe ifade ile "büyüklüğün düzeyidir" ya da bu çalışma boyunca sık-sık kullanacağımız karşılığı ile, "büyüklüğün seviyesi" dir. Level , daha önce açıklanan dB tanımının belirttiği tüm fiziksel nicelikleri kapsar. Yani, ses dalgasının ya da sinyalinin genliği ile ilgili olan parametrelerin, belli bir referans değerin altında ya da üstünde kalan tüm dB değerleri, o parametrenin ilgili düzeyidir. Örneğin volume, eletriksel ortamdaki bir ses sinyalinin genlik düzeyidir. Geniş anlamda volume , elektriksel ses sinyallerinin level 'ıdır. Bir başka örnek olarak akustik ortamda söz edilen bir 42 TEMEL KAVRAMLAR ses basıncı, algılayıcının birim karelik alanına uygulanan şiddettir. Dolayısıyla basınç ya da şiddet, ses dalgasının genlik (daha doğrusu "gürlük") değişimini belirtir. Ancak gürlük ölçerken ses şiddetini değil, gerçeğe daha yakın sonuçlar veren ve genliği çok daha dar bir alana sıkıştırabilen level kullanılır (bkz. SPL). Dynamic Range Sinyal seviyesi, kontrol altında tutulması gereken fiziksel bir niceliktir. Buna göre sinyal seviyesi, fizik bilimine göre dinamik bir davranış gösterir. Dinamik, hareketi belirtir ve hareketli bir ortam, ortamı oluşturan parçaların dinamik davranışlarından oluşur. Örneğin bir futbol karşılaşmasında, oyuncuların oluşturduğu dinamiklilik bir taraftan seyir zevkini arttırırken, diğer taraftan karşılaşmaya -oyun- özelliğini katar. Ancak, hareketin bir sınırı vardır. Futbolcuların hareketleri, çizgilerle sınırlı saha içerisinde geçerlidir. Aksi durumda -futbol oyunundan- söz edilemez. Elektrik sinyali her zaman hareketli bir yapıya sahiptir. Çünkü hareketin olmadığı yerde, sinyalden söz edilemez. Ancak sinyal, hareketini gideceği (hedeflenen) ortamın kurallarına göre gerçekleştirmek zorundadır. Bir ses kayıt stüdyosunda ses sinyalinin hedeflendiği elektrik ortamı kayıt cihazıdır. Aynı şekilde bir PA seslendirmede hedeflenen elektrik ortamı da hoparlörler veya güç amplifikatörü olmalıdır. Bu benzetlemelerden yola çıkarsak, bir yayının hedefi verici-alıcı ortamıdır. Aslında yayın vericileri, alıcılarına göre seçildikleri için sinyalin hedeflendiği tek nokta (ortam) vericilerdir. Futbol oyununun hareket alanını nasıl sınırlar belirliyorsa, aynı şekilde, sinyalin hareketli olduğu alanın da alt ve üst sınırı (seviyesi) vardır. Bu sınırlar arasında kalan bölgeye dinamik sınır (dynamic range) denir. Dynamic range 'in altında kalan tüm sesler gürültü (noise), üstündekiler bozulma (distortion) olarak adlandırılır. Dynamic range ise, referans sinyal seviyesi değeri ile SNR (Signal-to-Noise Ratio, sinyal-gürültü oranı) ve headroom olarak adlandırılan bölgelerin bileşkesidir. 43 YAYINCILIK SEKTÖRÜNDE AUDIO TEKNOLOJİSİ Bozulma (Distortion) Peak Sinyal Seviyesi Headroom Referans Sinyal Seviyesi DYNAMIC RANGE SNR Gürültü üst eşiği Gürültü (Noise) Şekil 12- Dynamic range, onu oluşturan bölgeler ve noktalar. Referans sinyal seviyesi, 1kHz-94dB SPL'in (akustik standart sinyal seviyesi) ekipmanda karşılık gelen gerilimine eşittir (Nisbett: 1995, s.367). Başka bir ifade ile bu seviye, ekipmanın nominal gerilim değeridir (broadcast ekipmanlarda bu değer 1.946V'tur). Ekipmanın gürültü üst eşiği, hiss olarak nitelendirilen ve özellikle kayıt cihazlarında görülen gürültünün tiz ve en yüksek gerilim değerini gösterir. Hiss , ekipmana hiç bir sinyal girişi yapılmadan, ekipmanın çıkışında duyulan/ölçülen gürültüdür. SNR ise, referans sinyal seviyesi ile gürültü üst eşiği arasındaki orandır. Televizyon ve radyo yayınları için tercih edilen SNR genelde, 60-70dB arasındadır. İdeal bir vericinin SNR 'ı bir tane olmalıdır ancak bu pratikte mümkün olmaz. Tüm vericilerin teknik verilerindeki SNR , iki farklı ölçümlemeye göre verilir: Etkin (weighted), etkin olmayan (unweighted). Sinyal seviyelerini gösteren aygıtlar (VU, PPM vb.), her ne kadar hassas bir yapıya sahip olsalar 44 TEMEL KAVRAMLAR da insan kulağı gibi davranamazlar. Bu nedenle ölçü aygıtları, kulağın etkilenme eğrilerine (weighted curves) göre davranış gösterirler (bkz. SPL meter). Aynı nedenle bir SNR , ölçü aygıtına ve kulağa göre ayrı-ayrı belirtilir. Bu ayrımın tek nedeni, düşük frekansların kulak tarafından algılama seviyesinin, yüksek frekanslara göre daha az olmasındandır. Etkin SNR, düşük frekansların arttırılmasından dolayı(loudness), etkin olmayan değere göre daha düşüktür. Bunun anlamı, sinyalin üzerine binecek gürültünün daha fazla olmasıdır. VHF FM vericisi için SNR oranlar› (%100 Modülasyonda) Unweighted 65 dB Weighted 60 dB Şekil 13- Bir vericinin SNR oranları (Rohde&Schwarz SU 125) Dynamic range ve özellikle onu oluşturan SNR, yalnızca yayıncılık sektöründe değil, öteki tüm sektörlerde ve dijital /analog her ortamda karşılaşılan ciddi bir mühendislik sorunudur. Bu nedenle, bir ekipmanın dynamic range 'inin saptanması ya da SNR 'ının hesaplanabilmesi için, özel mühendislik yöntemleri ve ekipmanları kullanılır. Örneğin SNR, Danimarka'lı B&K (Bruel&Kjaer) firması tarafından geliştirilen FFT (Fast Fouier Transform) analizi ile TEF (Time Energy Frequence) zaman oranlamalarına göre bulunur (daha ayrıntılı bilgi için bkz. Davis&Davis: 1997, s.489-495) Headroom , dynamic range 'i oluşturan referans sinyal seviyesi-peak noktası arasındaki bölgedir. Bazı ekipmanların nominal seviye değerlerinin üzerlerine biraz çıkıldığı anda, seste hemen bir bozulma meydana gelir. Çünkü ekipmanın düşük headroom 'u vardır. Bazen de bozulma, nominal seviyenin çok üzerine çıkınca gerçekleşir. Bu tür ekipmanların da headroom 'ları yüksektir. Örneğin, 15 inç/sn.'lik profesyonel 2 kanal makara bant kaydedici ile bir kaset kaydediciyi ele alalım. Bu tercihte, zaman açısından her ne kadar kaset kaydedici seçilse de özellikle tiz frekanslar yüksek seviye ile kaydedilecekse (crash zil, vb.) oturup düşünülmesi gerekir. Çünkü, 45 YAYINCILIK SEKTÖRÜNDE AUDIO TEKNOLOJİSİ makara bantın headroom 'u kaset çalardan fazladır ve aynı yüksek seviye ile kasete kaydedilen bir zilin bozulma riski çok daha fazla olur (Holman: 1997, s.58). Radyo ve televizyon yayınları için EBU tarafından tavsiye edilen headroom 18 dB'dir. (Watkinson: 1997, s.90) Şu ana kadar dynamic range için dB kullanıldı. Ancak, dB'nin yanında herhangi bir değerden söz edilmedi (volt, basınç vb.). Bunun nedeni, dynamic range ve onu oluşturan bölgeler için yapılan hesaplamaların herhangi bir matematiksel orana dayanmamasıdır. Burada dB, yalnızca değerler arasındaki farkı belirtir. Örneğin, audio PGM çıkışında açığa çıkan gerilim oranı +8dBu olsun (broadcast nominal seviye, 1.946V). EBU standartlarına göre belirtilen 18dB headroom , +26 dBu (15.4V) maximum gerilimi verir. Çünkü, (+26dBu) - (+8dBu) = 18 dB'dir. 18dB herhangi bir gerilim değeri değil, yalnızca iki gerilim arasındaki farktır. Stüdyolarda ya da bir mikrofonda, 100dB ya da daha üstü bir dynamic range içerisindeki gürültü sınırının, kulağın işitme eşiğine göre (0dBSPL) 10-20dB yukarısı olması her zaman daha iyidir. Digital kayıtlarda SNR, en yüksek 80 - 100dB arasıdır. Fakat analog kayıtlarda bu değer 50dB ya da 70dB ile sınırlanmıştır (bu sınırın daha yükseltilebilmesi için gürültü indirgeme sistemi (Noise Reduction, NR) istenir). FM vericilerinde SNR, genelde 50 dB, AM vericilerde 30dB'dir. (Nisbett: 1995, s. 180-181) 46 TEMEL KAVRAMLAR Bozulma (Distortion) Peak(+26 dBu) 15.4 V Headroom (18 dB) 30 Hz Referans (+8 dBu) 1.946 V SNR (50 dB) Gürültü üst eşiği (-42 dBu) 15 kHz DYNAMIC RANGE FREQUENCY RANGE 6.15 mV Gürültü (Noise) Şekil 14- Yayıncılık sektörüne ait dynamic ve frequency range değerleri SPL Hava molekülleri, titreşimleri algılayıcıya iletirlerken, algılayıcı üzerine bir etki yaparlar. Bu etki, birim kare üzerine yapılan kuvvetse, parametre, SP (Sound Pressure, Ses Basıncı) olarak kullanılır. Fiziksel nicelik olarak hesaplanabilen ses basıncı değerine de SPL (Sound Pressure Level , Ses Basınç Seviyesi) denir. SPL, yalnızca hava molekülleri için (dolayısıyla iletici ortamın hava olduğu ortam için) geçerlidir. SPL'in seviye birimi dB'dir. Bu nedenle ses basıncı seviyesini hesaplayabilmek için algılayıcının minimum ve maximum algılama sınırlarını çizmek gerekir. İnsan kulağı için bu sınır, kulağın algılayabilmesi için geçerli olan güç, şiddet ya da basınç değerine göre hesap edilir. Daha önce güç konusunda da belirtilen insan kulağı algılama sınırı : Min: 1 x 1012 W/m2, Max: 1 W/m2' dir. SPL için ise dB hesaplamalarında aşağıdaki formül kullanıldığına göre: dB = 10 log (W / W 0 ) 47 YAYINCILIK SEKTÖRÜNDE AUDIO TEKNOLOJİSİ referans değer yerine yerleştirildikten sonra, dB(SPL) = 10 log (10-12 / 10-12 ) = 10 log 1 = 10 x 0 = 0 'olacaktır. 0dB SPL, insan kulağının işitme eşiğidir (treshold of hearing). Sağlıklı bir insan kulağının gelen ses dalgalarını algılayabilmesi için, akustik ortamda hareket eden ses dalgalarının kulak üzerine 0 dB'lik bir oranla (min. algılayabilme gücüne eşit bir değerle) basınç yapması gerekecektir. 0 dB, yalnızca SPL'in değil, hem akustik hem de elektriksel ortamdaki bir çok parametrenin minimum algılama değeri için belirtilen referans orandır. Max. algılayabilme değeri de formüle yerleştirilirse, dB(SPL) = 10 log (1 / 10-12 ) = 10 log 10-12 = 10 x 12 log 10 = 120 'olacaktır. 120dB SPL ise, insan kulağının en yüksek işitebilme sınırıdır. Bu değer acı eşiği (treshold of pain) olarak tanımlanır. 120dB SPL üzerindeki ses basıncı, insan kulak zarının yırtılmasına neden olabilir. Fizik bilimde kullanılan kuvvet birimi newton (N) 'dur. Newton birimi yerine onun 1/10'u olan dyne de kullanılır. Basınç , birim kareye uygulanan kuvvet olduğuna göre, basınç birimi 1 N/m2 = 10 dyne/cm2 olacaktır. Ancak bu birimlerin yerine tek başına pascal (Pa) ya da pascal'ın 1/10 milyon'u bar kullanılır. 1 Pa = 1 N/m2 1 Pa = 10 µ bar 48 TEMEL KAVRAMLAR Güç referans değerlerine göre hesap ederek bulduğumuz SPL değerleri yerine, Pa yazacak olursak, 0 dB SPL'e karşılık gelen referans Pa değeri 20µPa olur. -6 0 dB(SPL) = 20 µ Pa = 20 x 10 Pa Aşağıdaki tabloda, SPL'in az önce hesap edilen insan kulağı sınırları içerisindeki diğer ortalama seviye değerleri, uygulama alanlarına göre belirtilmiştir. 1 Pa 0.1 Pa 0.01 Pa 0.001 Pa 0.0001 Pa 20 µ Pa 140 Kapalı mekanda jet uçağı motoru 130 120 Ağır sanayi iş makinalar› 110 Rock müzik orkestrası 100 Sinfoni orkestrası Acı duyma eşiği 94 Mikrofona uygulanan referans seviye 90 Radyo ve ses kayıt stüdyosu monitörleme 80 Televizyon kontrol odası (reji)monitörleme 70 Karşılıklı konuşma(Film seti) 60 Karşılıklı konuşma(radyo-tv.stüdyoları) 50 Şehir gürültüsü 40 Konferans salonu gürültüsü 30 TV. stüdyosu gürültüsü 20 Radyo stüdyosu gürültüsü 10 0 Yaprak hışırtısı İşitme eşiği Tablo 7- Bazı uygulamalara göre ortalama SPL değerleri Ses basınç seviyesi olan SPL ile ses basıncı birimi pascal'ı birbirine karıştırmamak gerekir. SPL, yalnızca referans değeri belli olan Pa birime göre, açığa çıkan basıncın dB değeridir. Bunu bir örnekle açıklayacak 49 YAYINCILIK SEKTÖRÜNDE AUDIO TEKNOLOJİSİ olursak: SPL'i 78dB olan ses basınç seviyesinin ortamda var olan basınç değeri nedir? 78dB = 20 log p/(20x 10-6 ) log p/(20x 10-6) = 78/20 -6 p/(20x10 ) = 103.9 p = (20x10-6) x (7.943.3) p = 0.159 Pa *** 50
