Hangtechnikai alapismeretek I. - Fizikai, műszaki alapok

250 Pages·2009·11.543 MB·Hungarian

by  Kishonti István

Kishonti István

HANGTECHNIKAI ALAPISMERETEK I.
FIZIKAI, MŰSZAKI ALAPOK
Az OH jóváhagyási eljárásban közreműködő szakértők:

Dr. Szombati Béla

Radetzky András

Karácsony Orsolya
KISHONTI ISTVÁN
HANGTECHNIKAI
ALAPISMERETEK I.

FIZIKAI, MŰSZAKI ALAPOK

Nemzeti Szakképzési és Felnőttképzési Intézet
Budapest
A tankönyv az Oktatási és Kulturális Minisztérium támogatásával
a Nemzeti Szakképzési és Felnőttképzési Intézetben készült

OH jóváhagyási szám:

KHF/3969-13/2009

Írta:
Kishonti István

Lektorálta:
Dr. Augusztinovicz Fülöp
Mészáros Miklós

© Kishonti István

© Kiadja a Nemzeti Szakképzési és Felnőttképzési Intézet
Felelős kiadó: Nagy László főigazgató
1085 Budapest, Baross u. 52.

Minden jog fenntartva, beleértve a sokszorosítás, a mű bővített, illetve rövidített
változata kiadásának jogát is. A Nemzeti Szakképzési és Felnőttképzési Intézet
hozzájárulása nélkül sem a teljes mű, sem annak része semmiféle formában (fotokópia,
mikrofilm vagy más hordozó) nem sokszorosítható.
Tartalom

1. A jel és a zaj 9
1.1. A jel mint a hangtechnika alapja 11
1.2. A koordináta rendszerek 13
1.2.1. A derékszögű koordináta rendszer 13
1.2.2. A polár koordináta rendszer 17
1.3. A decibel és a szint fogalma 19
1.3.1. Teljesítményviszony és feszültségviszony 20
1.3.2. A viszonyítási szint, abszolút és relatív szintek 21
1.4. A szinuszos időfüggvény 25
1.4.1. Az időben szinuszosan változó jel 27
1.4.2. A jel fázisa 29
1.4.3. Csúcsérték, effektív érték, átlagérték 30
1.5. Szinuszos jelek összegzése 33
1.5.1. Az ellentétes fázisú jel 34
1.5.2. A szinuszos jelek eltolása 35
1.5.3. Jelek harmonikus felbontása 36
1.5.4. Az időtartomány és a frekvenciatartomány kapcsolata 43
1.6. A hangtechnikai jelek, és sajátosságaik 47
1.7. A zaj. Folytonos spektrumok 52
1.7.1. A fehérzaj 55
1.7.2. A rózsazaj 58
1.7.3. A Dirac impulzus 60
1.8. A hangtechnika mérőjelei 61
1.8.1. A szinuszos mérőjel 61
1.8.2. A burst mérőjel 61
1.8.3. A négyszög és a trapéz mérőjel 62
1.8.4. A polaritás vizsgáló mérőjel 62
1.8.5. A fűrész és a háromszög mérőjel 63
1.8.6. A fehérzaj és a rózsazaj mérőjel 63
1.8.7. Az egységugrás és a Dirac impulzus mérőjel 64
2. A csatorna. Torzítások 67
2.1. A csatorna 69
2.1.1. A jel és a csatorna egymásra hatása 69
2.1.2. A transzfer karakterisztika 75
2.1.3. A csatorna általános jellemzői 80
2.1.4. A csatorna fajtái 82
2.2. A torzítás 83
2.2.1. A lineáris torzítás 83
2.2.2. A nemlineáris torzítás 99
5
3. Mechanikai fogalmak 117
3.1. Rezgések, hullámok 119
3.1.1. A mechanikai rezgések 119
3.1.2. A mechanikai hullámok 123
3.1.3. Hullámjelenségek 128
4. Elektrotechnikai fogalmak 137
4.1. Az elektromos áram 139
4.1.1. Az elektromos vezetők és szigetelők 140
4.1.2. Az elektrosztatikus mező. Az elektromos áram 143
4.1.3. A mágneses mező 146
4.1.4. Az elektromágneses mező 147
4.2. Áramkörök 148
4.2.1. Az egyszerű áramkör 148
4.2.2. Áramforrások 149
4.2.3. Az Ohm törvény 152
4.2.4. Kétpólusok 153
4.2.5. A huroktörvény 160
4.2.6. A csomóponti törvény 161
4.2.7. A soros kapcsolás 161
4.2.8. A párhuzamos kapcsolás 162
4.2.9. Vegyes kapcsolások 163
4.2.10. A feszültségosztó 163
4.2.11. A négypólus 167
4.3. Zavarvédelem 172
4.3.1. A transzformátor 172
4.3.2. A jelszimmetria 175
4.3.3. A földelési rendszer 180
5. Műszaki ismeretek 189
5.1. A blokkvázlat 191
5.1.1. Egyszerű blokkvázlat 191
5.1.2. Nagyobb működési egységek blokkvázlata 192
5.1.3. Keverőpult részletes blokkvázlata 193
5.2. A kivezérlés, a szintezés. A szintdiagram 204
5.2.1. A kivezérlés és a szintezés jellemzői 204
5.2.2. A szintdiagram 211
5.3. A hangtechnikai berendezések összekötése 213
5.3.1. Kábelfajták 214
5.4. A kontaktusok sajátosságai, az elektromos kötések 224
5.4.1. A nem bontható kötések fajtái és jellemzői 224
5.4.2. A bontható kötések: érintkezők, kapcsolók, csatlakozók 225
5.5. A 19” rack rendszer 238
BLOKKVÁZLATOK 243

6
Bevezetés

Ez a könyv kifejezetten nem műszaki gondolkodású embereknek íródott. A
hangtechnika sok embert érdekel. Közöttük ma már többen vannak, akiket például a
számítógépes hangszerkesztés – zeneszerkesztés – vonz a hangtechnika közelébe,
vagy csak szeretnek zenét hallgatni. Idővel egyre igényesebb eszközöket kezdenek
összegyűjteni a hobbijukhoz, és akarva-akaratlanul a hangvarázslat csapdájába
esnek.
Százötven évvel ezelőtt a hangtechnika gyerekcipőben járt,
szinte szó szerint, mivel Berliner gramofonja először
gyerekjátékként jelent meg. Ennek a gyerekjátéknak az elve
azonban lehetővé tette a rögzített hang tömeges sokszorosítását,
így a korábban zenei magas kultúra, (csak kevesek kiváltsága),
tömegtermékké válhatott. Hasonló folyamat játszódott le néhány
ezer évvel korábban, az írás megjelenésével. Az írásban a
közvetlen gondolatátadás vált el a gondolkodó embertől. A
rögzített hangban annak az átadása vált lehetségessé, amit nem
lehet írásban rögzíteni, a közvetlen hangélményé. Emile Berliner
(1851-1929)
Száz évvel ezelőtt, amikor a mechanikus hangrögzítést felváltotta
az elektronikus, sok ember otthonában volt gramofon, és már
ott volt a telefon, a rádió, vagyis az elektronikusan közvetített
hang is.
Hetven évvel ezelőtt a hangtechnika fehérgalléros mérnöki
tudomány volt. A hangrögzítés éppen nagy fejlődés kezdetén
állt, és a mérnökök egy különös csoportja hangmérnökké vált.
Bennük fért meg együtt művészet és tudomány.
Ötven évvel ezelőtt, a kazettás magnetofon megjelenésével a
hangrögzítés tömegesen elterjedt, művészeti ágak épültek a
rögzített, vagy közvetített hangra, vagy kerültek szoros Játék gramofon
kapcsolatba a hanggal. Már külön szakma volt a hangmérnöké, (1880-as évek)
bár a világon mindenütt másként nevezték őket. Megalakultak az
első hangtechnikai iskolák. A gitár elindult világhódító útjára.
Negyven évvel ezelőtt, a számítástechnika előretörése újabb gyökeres fordulatot
hozott a hangtechnika történetében, megjelent a digitális hang. A gitár népi
hangszerré vált.
Harminc évvel ezelőtt eladták az első személyi számítógépet, és megjelent az első
digitális tömegtermék, a CD. A rockzene az ifjúsági tömegkultúra alapjává vált,
rengeteg amatőr zenekar alakult.
Húsz évvel ezelőtt már alig volt olyan hangtechnikai eszköz, aminek ne lett volna a
személyi számítógépen szoftveres utánzata, amivel elkezdődött a tisztán
számítógéppel kezelt hang térhódítása. Megjelentek a hanglemez-bemutatók, a
„lemezlovasok”, megindult a szórakoztató ipar gyökeres átalakulása, a rockzene
visszaszorulása.
Tíz évvel ezelőtt a számítógép tömegtermék lett. A rockzenét felváltotta a
számítógép alapú zene, a hanglemez-bemutató ember művésszé lépett előre, DJ lett
7
belőle. A rockzene kiszorult a tömegkultúrából. A gitár tömeges népszerűségét a
„számítógépi hangszer” vette át.
Öt évvel ezelőtt a számítógépből amatőr virtuális stúdió lett, a hangtechnikus
tevékenységét a szoftvereken keresztül így látszólag bárki végezhette, a hozzá
tartozó tudás nélkül. Megkezdődött a hangtechnikus, mint szakember munkájának
leértékelődése.
Ma elmondhatjuk, hogy a hangtechnika széles tömegek számára elérhető, a világ
hangkultúrája pedig ezzel együtt mélyponton van. Miért? Egy virtuális eszköz
töredékét éri egy valóságosnak, amit ráadásul, ha tudás nélkül használnak, az
eredmény siralmas lesz. Ám ez a siralmas lesz a jó minőség annak, aki sohasem
hallott igazán jó hangfelvételt.
Az elmúlt hatvan évben temérdek tudás halmozódott fel a hangok világáról. A
digitális hangtechnika eddig elképzelhetetlen minőségi előrehaladást hozott. És
pontosan akkor, amikor bárki számára hozzáférhetővé válnak a korlátok nélküli
hangélmény eszközei, ezeken az eszközökön silány hangok csikorognak fülünkbe.
Mostantól kezdve, a hangélmény átadásában, a technikai korlátokat felváltja a
hozzáértés hiányából eredő tudatlanság korlátja. A legjobb minőségű szerszám is
kicsorbul annak a kezében, aki rosszul használja azt. Ma, a legtöbb esetben, a
hangtechnikai munkát végző ember csak a szerszámot birtokolja, de nem ismeri
eléggé, és nemigen tudja, mit kezdjen vele.
Remélem, ez a tankönyv elkezdi megszüntetni a hangtechnikai tudatlanságot. Az
első lépés az eszközök, a szerszámok megismerése. Ehhez mutat utat tankönyvünk.

Budapest, 2009. május

A szerző köszönetnyilvánítása
Ez a tankönyv nem jöhetett volna létre … így szokták kezdeni ezt a részt. A
tankönyv soha nem egyetlen ember munkája, még ha végső formába egy ember is
önti annak tartalmát.
A hangtechnikus képzés immár több mint egy évtizeddel ezelőtt kezdődött el
Magyarországon. Ennyi idő alatt formálódott ki ennek a könyvnek az ábraanyaga,
mondanivalója, sok beszélgetés, oktatási kudarc során. Az oktató is tanul, és
tanították. Fogalmam sincs, hogy kitől mit tanultam meg életem során, de tanítóim
tudása itt van ebben a könyvben. Ezért most felsorolom kedves
információforrásaimat teljes rendetlenségben, nagy-nagy szeretettel (és hálátlanul
azokkal szemben, akiket kifelejtettem). Tehát a nevek, ahogy az eszembe jutnak:
Vannai Nándor, Nemes Mihály, Baráth Zoltán, Illényi András, Vajda Zoltán,
Heckenast Gábor, Újházy László, Tánczos Tamás, Rosch György, Mocsáry Gábor,
Takács Ferenc, Arató Éva, Kiss István. Valamint diákjaim, főleg azok, akikkel
kudarcot vallottam, gondolom, nem kell megmagyaráznom, miért.
Külön köszönöm Mészáros Miklós és Augusztinovicz Fülöp lektorok hozzájárulását
ahhoz, hogy e könyvet mások is értsék, ne csak én.

Budapest, 2009. május
8
1. A jel és a zaj
9