Συγκριτική μελέτη τεχνικών ενίσχυσης του ήχου του...

ΔΘΝΗΚΟ ΚΑΗ ΚΑΠΟΓΗΣΡΗΑΚΟ ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΟ ΑΘΖΝΩΝ

ΥΟΛΖ ΘΔΣΗΚΩΝ ΔΠΗΣΖΜΩΝ

ΣΜΖΜΑ ΦΤΗΚΖ

ΣΜΖΜΑ ΠΛΖΡΟΦΟΡΗΚΖ ΚΑΗ ΣΖΛΔΠΗΚΟΗΝΩΝΗΩΝ

ΓΗΑΣΜΖΜΑΣΗΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΔΣΑΠΣΤΥΗΑΚΧΝ ΠΟΤΓΧΝ

ΣΖ ΡΑΓΗΟΖΛΔΚΣΡΟΛΟΓΗΑ

ΓΗΠΛΧΜΑΣΗΚΖ ΔΡΓΑΗΑ

«πγθξηηηθή κειέηε ηερληθώλ ελίζρπζεο ηνπ κπνπδνπθηνύ κε

ππθλσηηθό κηθξόθσλν θαη ειεθηξνκαγλήηε»

Κσλζηαληίλνο Γεσξγίνπ Σζηνύηαο

Δπηβιέπνληεο: Αιέμαλδξνο Διεπζεξηάδεο, Αλαπιεξσηήο Καζεγεηήο

ΑΘΖΝΑ

ΗΟΤΝΗΟ 2013

ΓΗΠΛΧΜΑΣΗΚΖ ΔΡΓΑΗΑ

πγθξηηηθή κειέηε ηερληθώλ ελίζρπζεο ηνπ κπνπδνπθηνύ κε ππθλσηηθό κηθξόθσλν θαη

ειεθηξνκαγλήηε

Κσλζηαληίλνο Γ. Σζηνύηαο

Α.Μ.: 2008133

ΔΠΗΒΛΔΠΟΝΣΔ: Αιέμαλδξνο Διεπζεξηάδεο, Αλαπιεξσηήο Καζεγεηήο

ΔΞΔΣΑΣΗΚΖ

ΔΠΗΣΡΟΠΖ:

Αιέμαλδξνο Διεπζεξηάδεο, Αλαπιεξσηήο Καζεγεηήο

Γεώξγηνο Κνπξνππέηνγινπ, Αλαπιεξσηήο Καζεγεηήο

Αζαλαζία Αισληζηηώηε , Λέθηνξαο

Ηνύιηνο 2013

ΠΔΡΗΛΖΦΖ

ηελ παξνύζα εξγαζία γίλεηαη κηα εθηελήο πξνζπάζεηα αλαδήηεζεο ησλ ρξνληθώλ αιιά θαη

θαζκαηηθώλ ραξαθηεξηζηηθώλ ηνπ ήρνπ πνπ παξάγεηαη από ην ηξίρνξδν κπνπδνύθη θαη

θαηαγξάθεηαη κε ρξήζε ππθλσηηθνύ κηθξνθώλνπ θαη κε ειεθηξνκαγλήηε ηνπ εκπνξίνπ.

Γεδνκέλνπ όηη νη δύν ηερληθέο ηνπ ππθλσηηθνύ κηθξνθώλνπ θαη ηνπ ειεθηξνκαγλήηε παξάγνπλ

δηαθνξεηηθά ερεηηθά απνηειέζκαηα , κε δηαθνξέο αληηιεπηέο από ην αλζξώπηλν απηί, γίλνληαη

θαζκαηηθέο αλαιύζεηο κε ζθνπό ηελ αλεύξεζε ησλ πνηνηηθώλ δηαθνξώλ ζηα δπν θάζκαηα.

Αξρηθά γίλνληαη απαξαίηεηεο ερνγξαθήζεηο θαη ιακβάλνληαη ηα θαηάιιεια πξνο αλάιπζε

ερεηηθά δείγκαηα. Αθνινπζνύλ θαζκαηηθέο αλαιύζεηο γηα θάζε δείγκα θαη γίλνληαη ζπγθξίζεηο

κεηαμύ ησλ δεηγκάησλ ζην πεδίν ηεο ζπρλόηεηαο αιιά θαη ηνπ ρξόλνπ. ην πξώην θεθάιαην

γίλεηαη ζύληνκε αλαθνξά ζηηο ππάξρνπζεο ηερληθέο κεηαηξνπήο ήρνπ ησλ εγρόξδσλ κνπζηθώλ

νξγάλσλ θαη πεξηγξαθή ηνπ πξνβιήκαηνο ηεο πηζηήο κεηαηξνπήο ηνπ ήρνπ ζε ειεθηξηθό ζήκα.

ην δεύηεξν θεθάιαην γίλεηαη αλαθνξά ζην κπνπδνύθη, ζηα δνκηθά ηνπ κέξε θαη ηα

ραξαθηεξηζηηθά ηνπ ζαλ κνπζηθό όξγαλν. ην ηξίην θεθάιαην γίλεηαη αλαθνξά ζηελ έξεπλα πνπ

εθπνλήζεθε ζην ΣΔΗ Ρεζύκλνπ κε ζθνπό ηε δόλεζε ηνπ κπνπδνπθηνύ θαη ηελ αλαθάιπςε ησλ

δνλεηηθώλ ραξαθηεξηζηηθώλ ηνπ. ην ηέηαξην θεθάιαην παξνπζηάδνληαη νη κειέηεο ζε δείγκαηα

ερνγξάθεζεο πνπ έγηλαλ από ηελ εξεπλεηηθή νκάδα ηνπ Αιέμαλδξνπ Διεπζεξηάδε νη νπνίεο

νδεγνύλ ζην ζπκπέξαζκα όηη ην θαζνξηζηηθό ξόιν ηνλ δηαδξακαηίδεη ην ππναξκνληθό

πεξηερόκελν. ην πέκπην θεθάιαην παξνπζηάδνληαη πεξαηηέξσ αλαιύζεηο νη νπνίεο εμεηάδνπλ ην

ξόιν ηεο αέξηλεο κάδαο πνπ ηαιαληώλεηαη κέζα ζην αληερείν θαη επηπιένλ πξαγκαηνπνηείηαη

πείξακα εμίζσζεο ηνπ ππναξκνληθνύ πεξηερνκέλνπ. Σα ζπκπεξάζκαηα ηνπ ηειεπηαίνπ

πεηξάκαηνο απεδείρζεζαλ ελζαξξπληηθά: ε πξνζζήθε ζπγθεθξηκέλεο πιεξνθνξίαο πνπ έρεη

εμαρζεί από ηελ ερνγξάθεζε κε κηθξόθσλν κπνξεί λα θέξεη ηνλ ήρν ηνπ ειεθηξνκαγλήηε πνιύ

θνληά ζε απηό ηνπ κηθξνθώλνπ.

Ζ παξνύζα εξγαζία ζπλεηζθέξεη ζηελ πιεξέζηεξε θαηαλόεζε ηνπ πεξηερνκέλνπ θαη ηεο θύζεο

ηεο πιεξνθνξίαο.

ΘΔΜΑΣΗΚΖ ΠΔΡΗΟΥΖ: Δπεμεξγαζία ήρνπ

ΛΔΞΔΗ ΚΛΔΗΓΗΑ: θαζκαηηθή αλάιπζε , επεμεξγαζία θάζκαηνο

ABSTRACT

This thesis investigates the temporal and spectral differences of the sound produced by the folk

Greek organ bouzouki recorded using a condenser mic and electromagnet. These two techniques

produce different audio results when they are used to record the sound of the bouzouki. The

differences can be easily detected by the human ear. Our main goal is to find the specific spectral

differences of the two spectra , one produced by the condencer mic and the other produced by

the electromagnet. In a first step, sounds of various notes of bouzouki are recorded in the studio.

The recorded samples are analyzed in the time domain as well as in the frequency domain. The

results are a testament that the basic difference of the two techniques is that a condencer mic

transforms changes of the air pressure to electric signal while an electromagnet transforms

changes of electromagnetic field produced by an oscillated string. The waveform recorded

produced by the mic includes valuable information that an electromagnet cannot understand and

produce. Initially we record audio samples in the home studio using varius techniques. Spectral

analyzes for each sample follow and comparisons in the time and the frequency domain are made

between the samples. The first chapter is a brief reference to existing techniques sound

conversion of stringed instruments and a description of the problem of true conversion of sound

into an electrical signal. The second chapter refers to the bouzouki, its structural parts and

features like musical instrument. The third chapter is a reference to the research conducted at the

University of Rethimno relative to the vibration of the bouzouki and the discovery of its

vibration characteristics. In the fourth chapter, studies on recorded samples made by the

research team of Alexandros Eleftheriadis which lead to the conclusion that the decisive role

played by the sub-harmonic content are presented. In the fifth chapter further analyzes which

examine the role of oscillated serine mass in the resonator of bouzouki. Additionally an

experiment on the equation of the sub-harmonic content is carried out. The conclusions of the

last experiment proved encouraging: to copy this sub-harmonic spectral information which has

been extracted from the recording with the condenser microphone and paste it to the spectra of

the electromagnet can bring the sound of the electromagnet very close to that of the microphone.

This paper contributes to a better understanding of the content and nature of the sound of

bouzouki.

SUBJECT AREA: Sound Processing

KEYWORDS: Spectral Analysis, Spectral Editing

Η παρούσα εργασία αυιερώνεται στη Μαρία

ΔΤΥΑΡΗΣΗΔ

Θα ήζεια λα επραξηζηήζσ ηδηαίηεξα ηνλ θύξην Αιέμαλδξν Διεπζεξηάδε γηα ηελ ππνζηήξημε

θαη ηηο ζεκαληηθέο ζπκβνπιέο. Ηδηαίηεξα ζα ήζεια λα επραξηζηήζσ θαη ηνλ θύξην ηαύξν

Νηαγθιή γηα ηελ βνήζεηά ηνπ ζηηο ερνγξαθήζεηο θαη ηελ παξαρώξεζε δεηγκάησλ από ηνπο

καγλήηεο ηνπ.

Πίλαθαο πεξηερνκέλσλ

ΠΕΡΙΛΗΧΗ ............................................................................................................................................... 3

ABSTRACT ................................................................................................................................................ 4

ΕΤΦΑΡΙΣΙΕ ........................................................................................................................................... 7

ΠΙΝΑΚΑ ΠΕΡΙΕΦΟΜΕΝΨΝ ................................................................................................................. 8

ΚΑΣΑΛΟΓΟ ΕΙΚΟΝΨΝ ..................................................................................................................... 11

ΠΙΝΑΚΑ ΟΡΟΛΟΓΙΑ ....................................................................................................................... 16

1. ΕΙΑΓΩΓΗ ...................................................................................................................................... 17

1.1 Ζ αθνπζηηθή ησλ εγρόξδσλ κνπζηθώλ νξγάλσλ ........................................................................................... 17

1.1.1 Ζ αλάγθε ελίζρπζεο ηνπ ήρνπ ηνπ κπνπδνπθηνύ ..................................................................................... 17

1.1.2 Ζ ερνγξάθεζε ζην studio ........................................................................................................................ 17

1.1.3 Ζ δσληαλή εθηέιεζε ζε κεγάια αθξναηήξηα ........................................................................................... 18

1.1.4 Σν πξόβιεκα ηνπ κηθξνθσληζκνύ ........................................................................................................... 18

1.2 Τπάξρνπζεο ηερληθέο κεηαηξνπήο αθνπζηηθήο ελέξγεηαο ζε ειεθηξηθό ζήκα ........................................... 19

1.2.1 Σν ππθλσηηθό κηθξόθσλν ........................................................................................................................ 19

1.2.2 Ο πηεδνειεθηξηθόο αηζζεηήξαο ................................................................................................................ 20

1.2.3 Ο ειεθηξνκαγλήηεο ................................................................................................................................. 21

1.3 Σερληθέο αλά όξγαλν ........................................................................................................................................ 21

1.3.1 Ζιεθηξηθή θηζάξα .................................................................................................................................... 22

1.3.2 Αθνπζηηθή θηζάξα.................................................................................................................................... 22

1.3.3 Μπνπδνύθη ............................................................................................................................................... 23

1.3.4 Σν πξόβιεκα θαη ν ζθνπόο ηεο παξνύζαο εξγαζίαο ................................................................................ 23

2. ΣΟ ΜΠΟΤΖΟΤΚΙ ΑΝ ΟΡΓΑΝΟ ............................................................................................... 24

2.1 Πεξηγξαθή ην νξγάλνπ .................................................................................................................................... 24

2.1.1 Σν ζθάθνο ................................................................................................................................................ 25

2.1.2 Σν θαπάθη ................................................................................................................................................. 26

2.1.3 Ζ γέθπξα ή θαβαιάξεο ............................................................................................................................ 26

2.1.4 Σν κπξάηζν θαη ε ηαζηηέξα ...................................................................................................................... 27

2.2 Σν κπνπδνύθη θαηά ηελ εθηέιεζε ................................................................................................................... 27

2.2.1 Αλάιπζε ησλ δνλνύκελσλ κεξώλ ............................................................................................................ 27

2.2.2 πδεύμεηο, αλαδξάζεηο, αιιειεπηδξάζεηο ................................................................................................ 28

3. ΑΚΟΤΣΙΚΗ ΜΕΛΕΣΗ ΣΟΤ ΜΠΟΤΖΟΤΚΙΟΤ ..................................................................... 30

3.1 Μέζνδνη δόλεζεο ησλ κνπζηθώλ νξγάλσλ .................................................................................................... 30

3.1.1 Κξνπζηηθή δηέγεξζε ................................................................................................................................ 30

3.1.2 Υξήζε αηζζεηήξα ζε αλάζηξνθε ιεηηνπξγία .......................................................................................... 31

3.1.3 Έθζεζε ζε αθνπζηηθνύο ηόλνπο κέζσ ερείσλ monitor ............................................................................ 31

3.1.4 Ζρνγξάθεζε ησλ ερεηηθώλ απνθξίζεσλ ................................................................................................. 31

3.1.5 Μέζνδνο θαηαγξαθήο δνλήζεσλ ESPI .................................................................................................... 31

3.2 Απνηειέζκαηα αλαιύζεσλ ερνγξαθεκέλσλ δεηγκάησλ ............................................................................... 32

3.2.1 Αλαιύζεηο δεηγκάησλ πνπ πξνέθπςαλ κε θξνπζηηθή δηέγεξζε ............................................................... 33

3.2.2 Αλαιύζεηο δεηγκάησλ πνπ πξνέθπςαλ κε αηζζεηήξα .............................................................................. 33

3.3 Απνηειέζκαηα δόλεζεο ηνπ κπνπδνπθηνύ κε ηε κέζνδν ESPI .................................................................... 34

3.3.1 Σξόπνη δόλεζεο ηνπ θαπαθηνύ ηνπ κπνπδνπθηνύ. ................................................................................... 34

3.3.2 Αλάιπζε ησλ απνηειεζκάησλ κε ηε κέζνδν ESPI. ................................................................................. 38

4. ΣΟ ΤΠΟΑΡΜΟΝΙΚΟ ΠΕΡΙΕΦΟΜΕΝΟ ..................................................................................... 40

4.1 Αξρηθέο ερνγξαθήζεηο .................................................................................................................................... 40

4.1.1 Πεξηγξαθή εμνπιηζκνύ ............................................................................................................................ 40

4.2 Αλαιύζεηο ησλ δεηγκάησλ ............................................................................................................................... 40

4.2.1 Δθαξκνγή κέζνπ όξνπ παξαζύξνπ .......................................................................................................... 41

4.2.2 Αλάιπζε FFT ........................................................................................................................................... 43

4.2.3 Πξνζδηνξηζκόο ζεκειηώδνπο ζπρλόηεηαο κε ρξήζε θξηηεξίνπ ............................................................... 46

4.2.4 Φαζκαηνγξάθεκα κε ρξήζε STFT .......................................................................................................... 50

4.3 Ζ ηδέα ηεο εμίζσζεο ησλ θαζκάησλ. ............................................................................................................. 51

4.3.1 Ζ 1ε κέζνδνο εμίζσζεο ............................................................................................................................ 51

4.3.2 Ζ 2ε κέζνδνο εμίζσζεο ............................................................................................................................ 52

5. Η ΗΜΑΙΑ ΣΗ ΑΕΡΙΝΗ ΜΑΖΑ ....................................................................................... 54

5.1 Πεξεηαίξσ ερνγξαθήζεηο δεηγκάησλ ............................................................................................................ 54

5.1.1 Ζρνγξάθεζε ζην studio ΣΑΡ .................................................................................................................. 54

5.1.2 Σν SHURE KSM44A .............................................................................................................................. 54

5.1.3 Ο ειεθηξνκαγλήηεο Α-Μ ηεο ΣΑΡ .......................................................................................................... 55

5.1.4 Ζρνγξάθεζε ζην νηθηαθό studio .............................................................................................................. 55

5.1.5 To SAMSON C01 .................................................................................................................................... 55

5.1.6 O ειεθηξνκαγλήηεο ENERGY, ηεο ΣΑΡ ............................................................................................... 56

5.2 Αλάιπζε ησλ λέσλ δεηγκάησλ ........................................................................................................................ 56

5.2.1 Ζ αέξηλε κάδα .......................................................................................................................................... 57

5.2.2 Δπίδξαζε ηεο αέξηλεο κάδαο ζην ερεηηθό απνηέιεζκα ........................................................................... 60

5.2.3 Αθαηξεηηθή κέζνδνο ................................................................................................................................. 60

5.2.4 Πξνζζεηηθή - εληζρπηηθή κέζνδνο............................................................................................................ 62

5.2.5 Φαζκαηηθή αλάιπζε ζε δηάθνξα ρξνληθά κέξε ηνπ δείγκαηνο ............................................................... 63

5.2.6 Απνθνπή θάησ ησλ 50 Hz ........................................................................................................................ 65

5.2.7 Απνθνπή θάησ ησλ 500 Hz ...................................................................................................................... 67

5.2.8 3ε κέζνδνο ηαύηηζεο θαζκάησλ ............................................................................................................... 69

6. ΤΜΠΕΡΑΜΑΣΑ - ΜΕΛΛΟΝΣΙΚΗ ΕΡΕΤΝΑ ...................................................................... 72

6.1 πκπεξάζκαηα ................................................................................................................................................. 72

6.2 Μειινληηθή έξεπλα .......................................................................................................................................... 75

ΑΝΑΥΟΡΕ ............................................................................................................................................ 78

ΚΑΣΑΛΟΓΟ ΔΗΚΟΝΧΝ

Δηθόλα 1.Σππηθό ππθλσηηθό κηθξόθσλν κεγάινπ δηαθξάγκαηνο................................................. 20

Δηθόλα 2.Πηεδνειεθηξηθόο αηζζεηήξαο (ην κέγεζόο ηνπ είλαη ζαλ ην θέξκα ηνπ επξώ) .............. 20

Δηθόλα 3.Ζιεθηξνκαγλήηεο κε 6 ππξήλεο (γηα θηζάξα). .............................................................. 21

Δηθόλα 4: Δζσηεξηθή δνκή ελόο ειεθηξνκαγλήηε [4] .................................................................. 21

Δηθόλα 5:Σα κέξε ηνπ κπνπδνπθηνύ ............................................................................................. 25

Δηθόλα 6: Πξόηππν θαινύπη εκπνξίνπ γηα ηεηξάρνξδν κπνπδνύθη. ............................................. 25

Δηθόλα 7: Σν θαπάθη κε ηα θακάξηα ζην θάησ κέξνο ηνπ (δηαθξίλνληαη 4). ................................ 26

Δηθόλα 8: Καβαιάξεο ζε ηεηξάρνξδν κπνπδνύθη ......................................................................... 27

Δηθόλα 9: Πεηξακαηηθή δηάηαμε ESPI. L-laser, BS-δηαρσξηζηήο δέζκεο, ΝF-θίιηξν κεηαβιεηήο

απνξξόθεζεο, Δ-παξαιιεινπνηεηήο δέζκεο, CCD-θάκεξα, DL-απνθιίλσλ θαθόο, Ο-

αληηθείκελν, C –ζύζηεκα θαηαγξαθήο, FG – H/Y σο γελλήηξηα ζπρλνηήησλ, Sp-

απηνεληζρπόκελν ερείν. ................................................................................................................ 32

Δηθόλα 10: πλάξηεζε κεηαθνξάο ηνπ Μπαγιακά. Πξνέθπςε κεηά από 15 επαλαιήςεηο ηνπ

ίδηνπ πεηξάκαηνο θξνύζεο ............................................................................................................. 33

Δηθόλα 11: πλάξηεζε κεηαθνξάο ηνπ κπαγιακά όπσο πξνέθπςε από ηηο κεηξήζεηο. ην

γξάθεκα (β) έρεη ηνπνζεηεζεί εηδηθή πιαζηειίλε κεηαμύ ηνπ αηζζεηήξα θαη ηνπ θαπαθηνύ ζε

ζρέζε κε ην (α) όπνπ δελ ππάξρεη ε πιαζηειίλε. ......................................................................... 34

Δηθόλα 12: Σξόπνη δόλεζεο ηνπ θαπαθηνύ κε ηε ρξήζε ηεο ESPI, γηα ζπρλόηεηεο 20-800 Hz ... 35

Δηθόλα 13: Φαζκαηηθή απεηθόληζε ησλ 6 πην δπλαηώλ ηξόπσλ δόλεζεο. ................................... 35

Δηθόλα 14: Σξόπνη δόλεζεο ηνπ θαπαθηνύ κε ηε ρξήζε ηεο ESPI, γηα ζπρλόηεηεο 800-1 ΚHz .. 36

Δηθόλα 15: Σξόπνη δόλεζεο ηνπ θαπαθηνύ κε ηε ρξήζε ηεο ESPI, γηα ζπρλόηεηεο 1-2 ΚHz ...... 37

Δηθόλα 16: Σν Neumann KM184 θαη ε θακπύιε απόθξηζήο ηνπ [7] ........................................... 40

Δηθόλα 17: Δθαξκνγή κέζνπ όξνπ παξαζύξνπ ζηε λόηα C ερνγξαθεκέλε κε ην ΚΜ184 .......... 41

Δηθόλα 18: πγθξηηηθά γξαθήκαηα εθαξκνγήο ηεο Y(n) ζε δείγκαηα από KM184, DPA θαη TAP

γηα ηε λόηα C. ................................................................................................................................ 42

Δηθόλα 19: Ζ λόηα C ερνγξαθεκέλε από ην KM184 (επάλσ) θαη από ην TAP(θάησ). ............... 43

Δηθόλα 20 : Δθαξκνγή ζε δηάθνξα ρξνληθά ζεκεία ηνπ αξρείνπ ηεο λόηαο C από ην KM184. .. 44

Δηθόλα 21 : Δθαξκνγή FFT ζε δηάθνξα ρξνληθά ζεκεία ηνπ αξρείνπ ηεο λόηαο C από ην TAP. 45

Δηθόλα 22 : Λεηηνπξγία ηεο ζπλάξηεζεο ειέγρνπ. ....................................................................... 47

Δηθόλα 23: Νόηα C ερνγξαθεκέλε κε KM184 θαη ηα ζρεηηθά γξαθήκαηα ................................. 48

Δηθόλα 24: Νόηα C ερνγξαθεκέλε κε ηνλ TAP θαη ηα ζρεηηθά γξαθήκαηα ................................ 48

Δηθόλα 25: Νόηα C ερνγξαθεκέλε κε ηνλ αηζζεηήξα DPA θαη ηα ζρεηηθά γξαθήκαηα ............. 49

Δηθόλα 26: Φαζκαηνγξαθήκαηα ηεο λόηαο C από KM θαη ΣΑΡ ................................................. 50

Δηθόλα 27: 1ε κέζνδνο εμίζσζεο κε interpolation ........................................................................ 52

Δηθόλα 28: Interpolation κε ηε 2ε κέζνδν. ................................................................................... 53

Δηθόλα 29: Αξηζηεξά θακπύιε απόθξηζεο ηνπ εηθνληδόκελνπ δεμηά SHURE γηα δηάθνξα πνιηθά

δηαγξάκκαηα .................................................................................................................................. 54

Δηθόλα 30: Ζ θακπύιε απόθξηζε ηνπ ΣΑΡ αξηζηεξά θαη εηθόλα ηνπ δεμηά ................................. 55

Δηθόλα 31: Κακπύιε απόθξηζεο ηνπ C01 ..................................................................................... 56

Δηθόλα 32: Ο ENERGY ηεο ΣΑΡ ................................................................................................. 56

Δηθόλα 33: πρλνηηθά θάζκαηα κε KM184 θαη ΣΑΡ. Με βέινο ζεκεηώλνληαη νη 161 Hz .......... 57

Δηθόλα 34: Νόηεο A αλνηρηή, D ζηελ Α, D κνπξγθάλα, D, γηα SHURE θαη TAP A-M ρσξίο

κηθξόθσλν. .................................................................................................................................... 58

Δηθόλα 35: Νόηεο A αλνηρηή, D αλνηρηή, Δ ζηελ D, G ζηε D Bass, γηα SAMSON θαη TAP. ..... 59

Δηθόλα 36 : Νόηεο από SHURE θαη TAP Α - Μ κε εληζρπκέλν mic ............................................ 59

Δηθόλα 37: Σν IIR θίιηξν ζηε ζπρλόηεηα ησλ 161 Hz ................................................................. 61

Δηθόλα 38: Φάζκαηα ζπρλνηήησλ γηα ΚΜ184 (θόθθηλε), ΣΑΡ(κπιε) θαη ΚΜ(πξάζηλε) κεηά από

IIR θίιηξν ...................................................................................................................................... 61

Δηθόλα 39: Σα δείγκαηα από ηνλ ΣΑΡ κεηά από ελίζρπζε ησλ 161 Hz (θόθθηλε γξακκή) ......... 62

Δηθόλα 40: Ζ ζπρλόηεηα ηεο αέξηλεο κάδαο ησλ 161 Hz ,ζπλάξηεζε ηνπ ρξόλνπ γηα δηάθνξεο

λόηεο. Με κπιε γξακκή ε λόηα από ηνλ TAP θαη κε θόθθηλε γξακκή ε λόηα από ην ΚΜ. ......... 64

Δηθόλα 41: Τςηπεξαηό FIR θίιηξν κε κεγάιε ηάμε θαη ζπρλόηεηα ζηνπο 50Hz ......................... 65

Δηθόλα 42: FIR πςηπεξαηό θίιηξν εθαξκνζκέλν ζε δηάθνξεο λόηεο KM184 θαη ΣΑΡ ............... 66

Δηθόλα 43: FIR πςηπεξαηό θίιηξν ζηνπο 50 Hz ζε δείγκαηα από SHURE θαη ΣΑΡ .................. 66

Δηθόλα 44: Σν πςηπεξαηό θίιηξν FIR ζηνπο 500 θύθινπο ........................................................... 67

Δηθόλα 45: Σα θηιηξαξηζκέλα δείγκαηα από ΚΜ θαη ΣΑΡ .......................................................... 68

Δηθόλα 46: Φαζκαηηθέο αλαιύζεηο κεηά από θαζκαηηθή ηαύηηζε έσο ηε ζεκειηώδε αξκνληθή .. 70

ΚΑΣΑΛΟΓΟ ΠΗΝΑΚΧΝ

Πίλαθαο 1:Κνύξδηζκα ησλ ρνξδώλ ηνπ κπνπδνπθηνύ .................................................................. 24

Πίλαθαο 2:Αληηζηνίρεζε ησλ θσηνγξαθηώλ ζηηο ππνινγηζκέλεο πεξηνρέο ζπρλνηήησλ ............. 35

Πίλαθαο 3: Αληηζηνίρεζε ησλ θσηνγξαθηώλ ζηηο ππνινγηζκέλεο πεξηνρέο ζπρλνηήησλ ............ 36

Πίλαθαο 4: Αληηζηνίρεζε ησλ θσηνγξαθηώλ ζηηο ππνινγηζκέλεο πεξηνρέο ζπρλνηήησλ ............ 37

Πίλαθαο 5: Όιεο νη λόηεο θαη νη ζπρλόηεηεο ζηηο νπνίεο αληηζηνηρνύλ ........................................ 38

ΠΗΝΑΚΑ ΟΡΟΛΟΓΗΑ

Ξελόγισζζνο όξνο Διιεληθόο Όξνο

Monitor Απηνεληζρπόκελν ερείν γξακκηθήο απόθξηζεο

Stage Μνπζηθή ζθελή

Feedback Αλάδξαζε

Interpolation Παξεκβνιή

πγθξηηηθή κειέηε ηερληθώλ ελίζρπζεο ηνπ κπνπδνπθηνύ κε κηθξόθσλν θαη ειεθηξνκαγλήηε

Κ. Σζηνύηαο 17

1. ΔΗΑΓΩΓΖ

1.1 Ζ αθνπζηηθή ησλ εγρόξδσλ κνπζηθώλ νξγάλσλ

Σα έγρνξδα , λπθηά κνπζηθά όξγαλα είλαη κηα θαηεγνξία νξγάλσλ ηα νπνία παξάγνπλ θπζηθό

ήρν, αθνπζηό από έλα κηθξό αθξναηήξην έσο 10 αηόκσλ θαη ζε θιεηζηό ρώξν ώζηε λα

ειαηηώλνληαη νη απώιεηεο. Σέηνηα όξγαλα όπσο ην ε θηζάξα, ην κπνπδνύθη, ν ηδνπξάο, ην νύηη

θαη άιια πνιιά είλαη έγρνξδα κε κνλαδηθό ζε νκνξθηά ήρν ν νπνίνο είλαη κελ αθνπζηόο ζε

κηθξά αθξναηήξηα αιιά πξέπεη λα εληζρπζεί όηαλ πξόθεηηαη γηα κεγάια αθξναηήξηα. Σα

ηειεπηαία ρξόληα ινηπόλ έλα κεγάιν θνκκάηη ηεο ειεθηξνληθήο βηνκεραλίαο έρεη θαηαπηαζηεί κε

ηελ εμεύξεζε ηερληθώλ κεηαηξνπήο ηνπ ήρνπ πνπ παξάγνπλ ηα έγρνξδα κνπζηθά όξγαλα ζε

ειεθηξηθό ζήκα.

1.1.1 Ζ αλάγθε ελίζρπζεο ηνπ ήρνπ ηνπ κπνπδνπθηνύ

Σν κπνπδνύθη θαηέρεη κηα ηδηαίηεξε ζέζε ζηε θνπιηνύξα θαη ην πνιηηηζκό καο. Δίλαη ην βαζηθό

όξγαλν αλαπαξαγσγήο ρηιηάδσλ ηξαγνπδηώλ ηνπ ιατθνύ, ξεκπέηηθνπ θαη έληερλνπ ξεπεξηνξίνπ.

Από πνιύ λσξίο ινηπόλ θαη από ηε δεθαεηία ηνπ 1910, ππήξμε ε αλάγθε θαηαγξαθήο ηνπ ήρνπ

ηνπ πξνθεηκέλνπ λα ερνγξαθεζνύλ ηξαγνύδηα ζηα πξώηα studio, λα θπθινθνξήζνπλ νη πξώηνη

δίζθνη θιπ. Ήηαλ απαξαίηεηε ινηπόλ ε αλάπηπμε ηερληθώλ θαηαγξαθήο αιιά θαη ελίζρπζεο ηνπ

ήρνπ.

1.1.2 Ζ ερνγξάθεζε ζην studio

Όηαλ πξόθεηηαη γηα ερνγξάθεζε, ε δηαδηθαζία γίλεηαη ζην studio, ζε θιεηζηό ερνκνλσκέλν

ρώξν, όπνπ ηα πξάγκαηα είλαη εύθνια, δηαρεηξίζηκα , ειεγρόκελα. Σν ππθλσηηθό κηθξόθσλν

κεγάινπ δηαθξάγκαηνο θαιύπηεη όιεο θαη αλ όρη όιεο ηηο πεξηζζόηεξεο ησλ πεξηπηώζεσλ

ερνγξάθεζεο. Δίλαη πνιύ επαίζζεην θαη ζπιιακβάλεη εύθνια αθόκα θαη ηνπο ςηζύξνπο.

Μηθξνθσληζκνί δελ ππάξρνπλ, ηα ππθλσηηθά κηθξόθσλα έρνπλ πνιύ θαιή απόθξηζε ζε όιεο ηηο

ζπρλόηεηεο θαη ην απνηέιεζκα ηεο ερνγξάθεζεο είλαη εμαηξεηηθό θαη εύπιαζην. Πνιιά είδε

ππθλσηηθώλ αιιά θαη δπλακηθώλ κηθξνθώλσλ θαιύπηνπλ όιν ην θάζκα ησλ αθνπζηηθώλ

έγρνξδσλ ή κε κνπζηθώλ νξγάλσλ.



1.1.3 Ζ δσληαλή εθηέιεζε ζε κεγάια αθξναηήξηα

Δδώ ηα πξάγκαηα αιιάδνπλ. Ο ρώξνο είλαη δηαθνξεηηθόο θάζε θνξά. Μπνξεί λα είλαη αλνηρηόο

ζαλ κηα πιαηεία ή έλα γήπεδν κπνξεί όκσο λα είλαη θιεηζηόο ζαλ έλα θέληξν δηαζθέδαζεο. Δδώ

ππάξρεη ζθελή (stage) γεκάηε ερεία (monitors) απαξαίηεηα γηα λα αθνύεη ν κνπζηθόο ηελ

εθηέιεζή ηνπ. Οη εληάζεηο είλαη ηεξάζηηεο , νη κηθξνθσληζκνί ζπκβαίλνπλ θαηά θόξνλ, ε

θαζαξία από ην θνηλό εμίζνπ έληνλε νπόηε ηα κηθξόθσλα δελ είλαη νη πην θαηάιιειε ιύζε.

Δλλνείηαη πσο ην ππθλσηηθό κηθξόθσλν κεγάινπ δηαθξάγκαηνο είλαη έλα απαγνξεπκέλν

εξγαιείν γηα κηα κνπζηθή ζθελή αθνύ ε επαηζζεζία ηνπ είλαη αξθεηά dB θαη θαηά ζπλέπεηα δελ

ζα βνεζνύζε θαζόινπ έλαλ ερνιήπηε ζην έξγν ηεο ηζνξξόπεζεο ησλ εληάζεσλ.

Όια ηα αθνπζηηθά όξγαλα ινηπόλ πξέπεη λα εμαζθαιίζνπλ ηξόπν λα “αθνπζηνύλ” ρσξίο όκσο

λα κηθξνθσλίζνπλ.

1.1.4 Σν πξόβιεκα ηνπ κηθξνθσληζκνύ

Μηθξνθσληζκόο είλαη ην θαηλόκελν θαηά ην νπνίν όηαλ έλα κηθξόθσλν πιεζηάζεη ην ερείν από

ην νπνίν βγαίλεη ν ήρνο πνπ ην κηθξόθσλν παξάγεη, ιόγσ ζεηηθήο αλάδξαζεο αθνύγεηαη έλα

βνπεηό απμαλόκελεο έληαζεο ην νπνίν κπνξεί θαη λα πξνθαιέζεη θαηαζηξνθή ζηνλ εμνπιηζκό.

Ο αγγιηθόο όξνο ηνπ κηθξνθσληζκνύ είλαη ην ιεγόκελν feedback1. Σέηνηα θαηλόκελα ινηπόλ

ζπκβαίλνπλ αξθεηά ζπρλά πάλσ ζε κηα κνπζηθή ζθελή όπνπ νη κνπζηθνί- εθηειεζηέο παίδνπλ ην

θάζε κνπζηθό όξγαλν θαη έρνπλ ηελ αλάγθε λα αθνύζνπλ ην απνηέιεζκα. Ο θπζηθόο ήρνο ηνπ

νξγάλνπ είλαη ακειεηένο ζε έληαζε θαη δελ επαξθεί ώζηε ν κνπζηθόο λα έρεη κηα ζαθή εηθόλα

ηνπ ηη εθηειεί. Πόζν κάιινλ όηαλ πάλσ ζηε ζθελή ππάξρνπλ όξγαλα κε θπζηθό ήρν πνιύ πην

δπλαηό από ηα έγρνξδα όπσο ηα ράιθηλα πλεπζηά , νη drums θιπ. Όπσο γίλεηαη θαλεξό ν

κνπζηθόο ρξεηάδεηαη ερεία από ηα νπνία λα αθνύεη απηό πνπ παίδεη. Σα ερεία απηά ιέγνληαη

monitor θαη παξάγνπλ δπλαηό ήρν. Ο κνπζηθόο βξίζθεηαη κπξνζηά ζε απηό νπόηε ν

κηθξνθσληζκόο είλαη θάηη πνιύ ζύλεζεο λα ζπκβεί.

Πάλσ ζε κηα κνπζηθή ζθελή (Public Address2) κηθξνθσληζκό κπνξεί λα πξνθαιέζνπλ όξγαλα

πνπ έρνπλ ζθάθνο , θπξίσο έγρνξδα όπσο θηζάξα, κπνπδνύθη θαη άιια. Ο αέξαο κέζα ζην

1 Σν feedback απνηειεί ηελ αλάδξαζε είηε ζεηηθή είηε αξλεηηθή. Ο κηθξνθσληζκόο νθείιεηαη ζε ζεηηθό feedback

2 Public Address: πλαπιηαθνί ρώξνη κε δεκόζην αθξναηήξην.



ζθάθνο ζπληνλίδεηαη θαη εθεί πνπ ην όξγαλν είλαη ζε αδξάλεηα (δελ παίδεη ν κνπζηθόο) κπνξεί

λα πξνθιεζεί ηζρπξόο κηθξνθσληζκόο από ην πνπζελά. Οη θαηαζθεπαζηέο ινηπόλ

πξνζαλαηνιίδνληαη ζε ιύζεηο πνπ ζα αθπξώλνπλ ηελ ζεηηθή αλάδξαζε νπόηε θαη ηνλ

κηθξνθσληζκό.

1.2 Τπάξρνπζεο ηερληθέο κεηαηξνπήο αθνπζηηθήο ελέξγεηαο ζε ειεθηξηθό ζήκα

Οη κέρξη ηώξα γλσζηέο ηερληθέο είλαη ην κηθξόθσλν ην νπνίν πεξηιακβάλεη πνιιέο θαηεγνξίεο.

Έηζη ππάξρνπλ ππθλσηηθά κηθξόθσλα κηθξνύ θαη κεγάινπ δηαθξάγκαηνο, δπλακηθά κηθξόθσλα,

κηθξόθσλα πέηνπ (ςείξεο) , θαηεπζπληηθά θιπ. Κάζε έλα από απηά πξννξίδεηαη γηα

ζπγθεθξηκέλε ρξήζε θαη ε πεξεηαίξσ αλάπηπμε ηνπ ζέκαηνο απνθιίλεη από ην βαζηθό ζέκα ηεο

παξνύζαο εξγαζίαο. Πέξαλ ηνπ κηθξνθώλνπ (είηε δπλακηθνύ είηε ππθλσηηθνύ ζε κέγεζνο

ςείξαο), έρνπλ αλαπηπρζεί δύν βαζηθέο ηερληθέο γηα ηελ παξαγσγή ηνπ ειεθηξηθνύ ζήκαηνο.

Ζ κία ηερληθή βαζίδεηαη ζε πηεδνειεθηξηθνύο θξπζηάιινπο ελώ νη άιιε ηερληθή είλαη ν

ειεθηξνκαγλήηεο.

1.2.1 Σν ππθλσηηθό κηθξόθσλν

Δίλαη ην γλσζηό κηθξόθσλν θαη ρξεζηκνπνηείηαη ζε studio γηα ερνγξάθεζε θσλώλ θαη όρη κόλν.

Έρεη κεγάιν δηάθξαγκα (δνλνύκελε επηθάλεηα) ε νπνία απνηειεί ηνλ έλα νπιηζκό ηνπ ππθλσηή.

Γηα λα ιεηηνπξγήζεη ρξεηάδεηαη ηάζε ε νπνία νλνκάδεηαη θαη Phantom Power θαη έρεη νξηζηεί

ζηα 48Volt . Έρεη κεγάιε επαηζζεζία (ηππηθή επαηζζεζία είλαη ηα 20mV/Pa -34dBV) θαη

ζρεδόλ γξακκηθή απόθξηζε ζε όιν ην αθνπζηηθό θάζκα. Λόγσ ηεο κεγάιεο επαηζζεζίαο είλαη

απαγνξεπηηθό λα ρξεζηκνπνηείηαη θνληά ζηα ερεία πνπ ζα αλαπαξάγνπλ ηνλ εληζρπκέλν ήρν

θαζώο ζα δεκηνπξγεζνύλ εύθνια θαηλόκελα ζεηηθήο αλάδξαζεο.



Δηθόλα 1.Σππηθό ππθλσηηθό κηθξόθσλν κεγάινπ δηαθξάγκαηνο

1.2.2 Ο πηεδνειεθηξηθόο αηζζεηήξαο

Πξόθεηηαη γηα αηζζεηήξα ν νπνίνο εθκεηαιιεύεηαη ηηο δνλήζεηο ηνπ ζθάθνπο ηνπ νξγάλνπ θαη

ηνπνζεηείηαη είηε πάλσ ζην θαπάθη ηνπ νξγάλνπ, είηε θάησ από ηνλ θαβαιάξε (ζηε θηζάξα)

κεηαηξέπνληαο ηηο δνλήζεηο ζε ειεθηξηθό ζήκα. Οη αηζζεηήξεο απηνί βαζίδνληαη ζην

πηεδνειεθηξηθό θαηλόκελν. Μέξνο ησλ ερνγξαθήζεσλ πνπ έγηλαλ ζηε παξνύζα εξγαζία

πεξηιακβάλνπλ αηζζεηήξα ηεο εηαηξίαο TAP θαη ηα απνηειέζκαηα παξαηίζεληαη ζηε ζπλέρεηα.

Δηθόλα 2.Πηεδνειεθηξηθόο αηζζεηήξαο (ην κέγεζόο ηνπ είλαη ζαλ ην θέξκα ηνπ επξώ)



1.2.3 Ο ειεθηξνκαγλήηεο

Ζ άιιε βαζηθή ηερληθή πνπ ρξεζηκνπνηείηαη αξθεηά ρξόληα ζρεδόλ από ηε δεθαεηία ηνπ 30'

είλαη ν ειεθηξνκαγλήηεο. Ο ειεθηξνκαγλήηεο εθκεηαιιεύεηαη ην κεηαβαιιόκελν καγλεηηθό

πεδίν πνπ παξάγεη κηα ηαιαληεπόκελε κεηαιιηθή ρνξδή θαη ην απνδίδεη ζαλ ειεθηξηθό ζήκα κε

ηα ίδηα ραξαθηεξηζηηθά σο πξνο ηε ζπρλόηεηα θαη ην πιάηνο ηεο ηαιάλησζεο. Πεξηιακβάλεη

πελία κε ππξήλα ηνπνζεηεκέλα θάησ αθξηβώο από θάζε ρνξδή κε ηνπο άμνλεο ησλ ππξήλσλ λα

θνηηνύλ ηηο ρνξδέο θάζεηα.

Δηθόλα 3.Ζιεθηξνκαγλήηεο κε 6 ππξήλεο (γηα θηζάξα).

Δηθόλα 4: Δζσηεξηθή δνκή ελόο ειεθηξνκαγλήηε [4]

Ζ παξνύζα εξγαζία αζρνιείηαη κε ηηο ζπγθξίζεηο ησλ καγλεηώλ ηεο εηαηξίαο TAP (1)εηδηθά

θαηαζθεπαζκέλνπο γηα κπνπδνύθη.

1.3 Σερληθέο αλά όξγαλν

Δπεηδή θάζε όξγαλν έρεη ηηο ηδηαηηεξόηεηεο θαη ηα κνλαδηθά ραξαθηεξηζηηθά ηνπ, έρνπλ

αλαπηπρζεί δηαθνξεηηθέο ηερληθέο γηα ην θάζε έλα από απηά. Απηέο νη ηερληθέο παξνπζηάδνληαη

παξαθάησ γηα θάπνηα από ηα γλσζηά έγρνξδα.



1.3.1 Ζιεθηξηθή θηζάξα

Ζ βηνκεραλία ειεθηξηθώλ θηζάξσλ αλέπηπμε κεγάιε πνηθηιία ειεθηξνκαγλεηώλ γηα πνιιά

δηαθνξεηηθά είδε κνπζηθήο όπσο ξνθ, metal , jazz, swing θιπ. Καζώο νη ιάηξεηο ηεο ειεθηξηθήο

θηζάξαο είλαη πάξα πνιινί αλά ηνλ θόζκν ε αληίζηνηρε βηνκεραλία έρεη θάλεη ηεξάζηηα άικαηα

ζηε θαηαζθεπή ειεθηξνκαγλεηώλ. Ο ειεθηξνκαγλήηεο θαζηεξώζεθε εύθνια ζηελ ειεθηξηθή

θηζάξα. Παξνπζηάδεη πνιιά πιενλεθηήκαηα ζε ζρέζε κε ηηο άιιεο ηερληθέο όπσο ην γεγνλόο όηη

δελ κηθξνθσλίδεη, δελ ρξεηάδεηαη ηξνθνδνζία θαη δίλεη αξθεηά δπλαηό ζήκα ζε πιάηνο ζηελ

έμνδν ηνπ. Έηζη θη αιιηώο ην ζθάθνο ηεο ειεθηξηθήο θηζάξαο δελ είλαη “ερείν” νπόηε θαη δελ

ππάξρεη αέξαο γηα λα δεκηνπξγήζεη ζπληνληζκό θαη κηθξνθσληζκό.

Σν ζήκα ηνπ ειεθηξνκαγλήηε κπνξεί ζηελ ζπλέρεηα λα ππνζηεί επεμεξγαζία πξηλ εληζρπζεί κε

δηάθνξα εμσηεξηθά εθέ θαη ε θηζάξα ηειηθά λα αθνύγεηαη ζαλ βηνιί ή ζαλ νπνηνδήπνηε άιιν

όξγαλν.

Οη βηνκεραλίεο κε ηελ πάξνδν ησλ εηώλ αλέπηπμαλ ηερλνινγίεο πνπ θαηαιήγνπλ ζε

ειεθηξνκαγλήηεο γηα όια ηα γνύζηα. Έηζη, έκπεηξνη θηζαξίζηεο δηαιέγνπλ πηα ηνλ ήρν πνπ

ζέινπλ λα απνδώζνπλ αιιάδνληαο καγλήηεο ζηε θηζάξα ηνπο.

1.3.2 Αθνπζηηθή θηζάξα

Με ηελ πάξνδν ησλ εηώλ δεκηνπξγήζεθε ε αλάγθε λα αθνπζηεί δπλαηά ζε δσληαλή εθηέιεζε ε

αθνπζηηθή θηζάξα. Ζ αθνπζηηθή θηζάξα έρεη ζθάθνο νπόηε νπνηαδήπνηε ιύζε κε κηθξόθσλν

νδεγνύζε ζε κηθξνθσληζκνύο θάηη πνπ θαζηζηνύζε ηε ηερληθή απηή αξθεηά άβνιε. Οη

θαηαζθεπαζηέο ζηελ αξρή ζρεδίαζαλ καγλήηεο γηα λα εθκεηαιιεπηνύλ ηε ηαιάλησζε ησλ

κεηαιιηθώλ ρνξδώλ ηεο αθνπζηηθήο. Σν ερεηηθό απνηέιεζκα ησλ ε/κ ήηαλ αξθεηά ειεθηξηθό

θαη πνιύ καθξηά από ηνλ θπζηθό ήρν ηεο αθνπζηηθήο θηζάξαο. ηγά ζηγά εγθαηαιείθηεθε ε

ηερληθή απηή θαη άξρηζε λα ρξεζηκνπνηείηαη ν θξύζηαιινο θάησ από ηνλ θαβαιάξε ησλ ρνξδώλ.

ήκεξα ππάξρνπλ πνιιέο πηα ειεθηξναθνπζηηθέο θηζάξεο όπσο νλνκάδνληαη νη νπνίεο

απνδίδνπλ ειεθηξηθό ήρν αξθεηά θνληά ην θπζηθό απνηέιεζκα.

Αθόκα πεξηιακβάλνπλ πξνεληζρπηηθή δηάηαμε πάλσ ζην ζθάθνο κε ελεξγό θύθισκα θαη

δπλαηόηεηα ξύζκηζεο δηαθόξσλ ζπρλνηήησλ σο πξνο ηελ έληαζε.



1.3.3 Μπνπδνύθη

Καζώο ην κπνπδνύθη είλαη έλα εγρώξην όξγαλν ειιεληθήο θαηαζθεπήο κε ξίδεο ζηελ αλαηνιή, νη

ηερληθέο πνπ έρνπλ αλαπηπρζεί πεξηνξίδνληαη ζηελ ειιεληθή βηνκεραλία. Οη έσο ηώξα

πινπνηήζεηο ησλ θαηαζθεπαζηώλ είλαη αμηόινγεο ρσξίο όκσο λα θαηαθέξλνπλ λα πιεζηάζνπλ

ηνλ θπζηθό ήρν ηνπ κπνπδνπθηνύ. Οη έσο ηώξα ιύζεηο πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη ιύζεηο είλαη ν

καγλήηεο αιιά θαη ππθλσηηθό κηθξόθσλν θαζώο θαη αηζζεηήξαο ηνπνζεηεκέλνο ζην θαπάθη.

Μεξηθέο θνξέο ρξεζηκνπνηνύληαη θαη πβξηδηθέο ιύζεηο καγλήηε θαη κηθξνθώλνπ κε αξθεηά

ηθαλνπνηεηηθό απνηέιεζκα.

1.3.4 Σν πξόβιεκα θαη ν ζθνπόο ηεο παξνύζαο εξγαζίαο

Σν πξόβιεκα κε όια ηα παξαδνζηαθά έγρνξδα είλαη όηη έρνπλ ην θαζέλα μερσξηζηά ηνλ δηθό

ηνπο θπζηθό ήρν. Έλαλ ήρν κνλαδηθό πνπ εμαξηάηαη από πάξα πνιιά ραξαθηεξηζηηθά όπσο ε

θαηαζθεπή, ην ζρήκα, ηα πιηθά πνπ ρξεζηκνπνηήζεθαλ, ηηο ρνξδέο θαη άιινπο παξάγνληεο.

Ηδηαίηεξα ζε όξγαλα όπσο ην νύηη θαη ην ιανύην πνπ ν ήρνο είλαη ιηγόηεξν νμύο αιιά

παξάιιεια πνιύ πινύζηνο ζε θαζκαηηθό πεξηερόκελν ηα πξάγκαηα δπζθνιεύνπλ θαζώο είλαη

αξθεηά δύζθνιν λα απνδνζεί ειεθηξηθά. Απηόο ν ήρνο κέρξη ζήκεξα δελ έρεη κεηαθξαζηεί ζε

ηέηνην ειεθηξηθό ζήκα ώζηε λα ζπκπεξάλεη ν αθξναηήο όηη αθνύεη ζρεδόλ ηνλ θπζηθό ήρν ηνπ

νξγάλνπ. Οη πεξηζζόηεξεο ιύζεηο πνπ ρξεζηκνπνηνύλ καγλήηε θαηά θύξην ιόγν δελ ηα

θαηαθέξλνπλ λα δώζνπλ ηελ ζσζηή ειεθηξηθή πιεξνθνξία. Τπεξηζρύεη ζε κεγάιν βαζκό ν

ειεθηξηθόο ραξαθηήξαο ηνπ καγλήηε θαη ράλεηαη έηζη ε θπζηθή νκνξθηά ηνπ ήρνπ ηνπ νξγάλνπ.

Αληηθείκελν ηεο παξνύζαο εξγαζίαο είλαη ε εθηελήο ζπγθξηηηθή κειέηε καγλεηώλ ηνπ εκπνξίνπ

σο πξνο ην ειεθηξηθό ζήκα πνπ απνδίδνπλ ζε ζρέζε κε ηνλ ήρν από έλα ππθλσηηθό κηθξόθσλν

κεγάινπ δηαθξάγκαηνο ην νπνίν ζεσξνύκε, πάληα κε ππνθεηκεληθά θξηηήξηα, όηη απνδίδεη ηνλ

πιεζηέζηεξν ζην θπζηθό, ήρν.



2. ΣΟ ΜΠΟΤΕΟΤΚΗ ΑΝ ΟΡΓΑΝΟ

2.1 Πεξηγξαθή ην νξγάλνπ

Πξόθεηηαη γηα έγρνξδν ζπγθεξαζκέλν κνπζηθό όξγαλν κε ηξία δεπγάξηα ρνξδώλ (ζύλνιν 6

ρνξδέο). Δίλαη θπξίσο ρεηξνπνίεην θαη ην ηειηθό απνηέιεζκα εμαξηάηαη ζεκαληηθά από ηελ

καεζηξία ηνπ θαηαζθεπαζηή. Καηά ηε θαηαζθεπή παίδνπλ πνιιά πξάγκαηα ξόιν όπσο ην ζρήκα

ηνπ αληερείνπ, ε επηινγή ησλ πιηθώλ νη θνιιήζεηο ησλ θνκκαηηώλ θιπ. Έρεη αληερείν ην νπνίν

έρεη ηδηαίηεξν ζρήκα (ζαλ κηζό αριάδη) θαη καθξόζηελν κπξάηζν. Οη ρνξδέο είλαη κεηαιιηθέο

θαη είλαη θνπξδηζκέλεο ζε ζπγθεθξηκέλεο ηνληθόηεηεο. ην πίλαθα πνπ αθνινπζεί

παξνπζηάδνληαη ηα θνπξδίζκαηα:

Νόηα πρλόηεηα (Ζz)

1ν Εεύγνο D3 146,8

D4 293,7

2ν Εεύγνο A3 220

A3 220

3ν Εεύγνο D4 293,6

D4 293,6

Πίλαθαο 1:Κνύξδηζκα ησλ ρνξδώλ ηνπ κπνπδνπθηνύ



Δηθόλα 5:Σα κέξε ηνπ κπνπδνπθηνύ

2.1.1 Σν ζθάθνο

Σν κπνπδνύθη έρεη αληερείν (ζθάθνο) αριαδνεηδνύο ζρήκαηνο κε καθξόζηελν κπξάηζν. Σν

αληερείν θαηαζθεπάδεηαη πάλσ ζε θαινύπη ζην νπνίν ηνπνζεηνύληαη ιεπηέο θέηεο μύινπ νη

νπνίεο παίξλνπλ ην ζρήκα ηνπ θαινππηνύ θαη νλνκάδνληαη «δνύγηεο» ή «ληνύγηεο» [2]. Απηέο

ζπγθνιινύληαη ε κία δίπια ηελ άιιε. Οη δνύγηεο επηιέγνληαη από ζθιεξά αλζεθηηθά μύια κε

κεγάιε ππθλόηεηα όπσο ε θαξπδηά. Σν ζρήκα θαη ην κέγεζνο ηνπ ζθάθνπο θαζνξίδνπλ ζε

κεγάιν βαζκό ηνλ όγθν ηνπ αέξα πνπ ζα ππάξρεη θαη ζα ηαιαλησζεί θαηά ηελ εθηέιεζε [2].

Δηθόλα 6: Πξόηππν θαινύπη εκπνξίνπ γηα ηεηξάρνξδν κπνπδνύθη.



2.1.2 Σν θαπάθη

Σν θαπάθη ηνπνζεηείηαη πάλσ ζην ζθάθνο θαη ην «θιείλεη» ώζηε λα εγθισβηζηεί κέζα ν αέξαο.

πγθνιιείηαη πεξηκεηξηθά θαη έρεη κηα νβάι νπή αλνηγκέλε ζηνλ κεγάιν άμνλα ηνπ.

Καηαζθεπάδεηαη από θέδξν ή έιαην μύια ηα νπνία έρνπλ κηθξή ππθλόηεηα. Ο ιόγνο πνπ

απαηηείηαη κηθξή ππθλόηεηα είλαη γηαηί ην θαπάθη πξέπεη λα ηαιαληώλεηαη κε όζν ην δπλαηόλ

κεγαιύηεξν πιάηνο.

Σν θαπάθη πξέπεη λα είλαη αξθεηά αλζεθηηθό πέξα από ειαζηηθό. Ο ιόγνο είλαη όηη πάλσ ηνπ

ηνπνζεηείηαη ε γέθπξα ε νπνία ηνπ αζθεί αξθεηά κεγάιε πίεζε πξνο ηα θάησ. Γηα ην ιόγν απηό

ρξεζηκνπνηνύληαη θνκκάηηα μύινπ θνιιεκέλα θάησ από απηό ζαλ νπιηζκόο ώζηε λα

εληζρύζνπλ ηελ αληνρή ηνπ ζηηο πηέζεηο ηα ιεγόκελα θακάξηα.

Δηθόλα 7: Σν θαπάθη κε ηα θακάξηα ζην θάησ κέξνο ηνπ (δηαθξίλνληαη 4).

2.1.3 Ζ γέθπξα ή θαβαιάξεο

Δίλαη έλα θνκκάηη ιεπηνύ μύινπ πάλσ ζην νπνίν «παηάλε» νη ρνξδέο πάλσ ζην θαπάθη. Ζ

ζεκαληηθόηεηα ηνπ θαβαιάξε είλαη δηπιή. Πξώηνλ κεηαθέξεη ηε δόλεζε ηεο ρνξδήο ζην θαπάθη,

νπόηε ιεηηνπξγεί ζαλ θίιηξν θαη δεύηεξνλ κπνξεί λα θηλεζεί θαη αλεμάξηεηα από ην θαπάθη

αθνύ δελ είλαη θνιιεκέλε πάλσ ηνπ (ζηα πεξηζζόηεξα κπνπδνύθηα) θαη είλαη απιά

ηνπνζεηεκέλε πάλσ ηνπ [2].



Δηθόλα 8: Καβαιάξεο ζε ηεηξάρνξδν κπνπδνύθη

2.1.4 Σν κπξάηζν θαη ε ηαζηηέξα

Σν κπξάηζν είλαη ην καθξόζηελν κέξνο ηνπ νξγάλνπ πάλσ ζην νπνίν ηνπνζεηείηαη ε ηαζηηέξα ,

θαη ηα ηάζηα. Ζ κηα κεξηά ηνπ πξνζαξκόδεηαη πάλσ ζην ζθάθνο θαηά ηελ αξρή ηεο θαηαζθεπήο.

Ζ άιιε κεξηά είλαη ζρεδηαζκέλε έηζη ώζηε πάλσ ηεο λα ηνπνζεηεζνύλ ηα θιεηδηά ζηα νπνία ζα

δεζνύλ νη ρνξδέο. Σα ηάζηα είλαη 26-27 θαη ε έθηαζε ζε νθηάβεο είλαη 3 θαη θάπνηα εκηηόληα

(από αλνηρηή ξε σο θα). Ζ ηαζηηέξα είλαη ιεπηή θαη έρεη ην κήθνο θαη ην πιάηνο ηνπ κπξάηζνπ.

Σνπνζεηείηαη πάλσ ζε απηό. Γηα ην κπξάηζν ρξεζηκνπνηείηαη Φιακνύξη, Παιίζζαλδξνο θαη

Έβελνο ελώ ε ηαζηηέξα θαηαζθεπάδεηαη απνθιεηζηηθά από Έβελν [2].

2.2 Σν κπνπδνύθη θαηά ηελ εθηέιεζε

Δίλαη ζεκαληηθό λα κειεηήζνπκε ηε ζπκπεξηθνξά ηνπ νξγάλνπ πξηλ μεθηλήζνπκε ηηο αλαιύζεηο

δεηγκάησλ. Καη κε ηνλ όξν «ζπκπεξηθνξά» ελλννύκε ηνλ ηξόπν κε ηνλ νπνίν αληηδξά απηό θαηά

ηε δηαδηθαζία ηεο εθηέιεζεο. Αθνινπζεί κηα πξνζεγγηζηηθή κειέηε ησλ δνλνύκελσλ κεξώλ ηνπ.

2.2.1 Αλάιπζε ησλ δνλνύκελσλ κεξώλ

Ζ παξαγσγή ηνπ ήρνπ μεθηλά κε ηελ δηέγεξζε ηεο ρνξδήο κε ηε ρξήζε πέλαο. Ζ πέλα

θαηαζθεπάδεηαη από πιαζηηθό θαη είλαη ζρεηηθά ιεπηή κε πάρνο πεξί ηα 0.4mm. Ζ ρνξδή

εμαλαγθάδεηαη ζε ηαιάλησζε από ηνλ νξγαλνπαίρηε αθνύ ηελ ηξαβήμεη κε ηελ ρξήζε ηεο πέλαο

καθξηά από ην ζεκείν εξεκίαο ηεο θαη θαηόπηλ ηελ ειεπζεξώζεη.

Ζ ρνξδή εθηειεί κηα θζίλνπζα ηαιάλησζε θαηά ηελ νπνία παξάγεηαη αξθεηά κηθξή πνζόηεηα

αθνπζηηθήο ελέξγεηαο ιόγσ ηνπ πνιύ κηθξνύ πάρνπο ηεο [2]. Οη ρνξδέο από κόλεο ηνπο, δελ

παξάγνπλ ήρν θαζώο είλαη πνιύ ιεπηέο θαη θαηά ηε ηαιάλησζε ηνπο δελ είλαη ηθαλέο λα

παξάγνπλ κεγάιεο πνζόηεηεο αθνπζηηθήο ελέξγεηαο. Υαξαθηεξηζηηθό παξάδεηγκα άιισζηε είλαη

ε ειεθηξηθή θηζάξα όπνπ ρσξίο εληζρπηή νη ρνξδέο αθνύγνληαη ειάρηζηα.



Σν θαπάθη δέρεηαη ηε δόλεζε από ηηο ρνξδέο κέζσ ηνπ θαβαιάξε. Έρεη ιεπηό πάρνο θαη

ηαιαληώλεηαη θαη απηό κε ηε ζεηξά ηνπ. πκβάιεη ζεκαληηθά ζηε δόλεζε ηνπ αέξα ηνπ

αληερείνπ. ε έξεπλα πνπ εθπνλήζεθε ζην ηκήκα Αθνπζηηθήο ηνπ ΣΔΗ Ρεζύκλνπ έγηλε

ζπζηεκαηηθή κειέηε πάλσ ζηε δόλεζε ηνπ θαπαθηνύ ηνπ κπνπδνπθηνύ απνηειέζκαηα ηεο

νπνίαο παξαηίζεληαη ζην ηξίην θεθάιαην ηεο εξγαζίαο απηήο.

Μέζα από ηε ηξύπα ηνπ θαπαθηνύ ειεπζεξώλεηαη ηαιαληνύκελε αέξηα κάδα ε νπνία απνηειεί ηε

βαζηθή πνζόηεηα αθνπζηηθήο ελέξγεηαο [2]. Πξνζεγγηζηηθά κπνξνύκε λα ζεσξήζνπκε όηη ν

αέξαο κέζα ζην αληερείν ηαιαληώλεηαη όπσο ηαιαληώλεηαη ν αέξαο ζε έλα ζπληνληζηή

Helmholtz [2] [5]. Ο ζπληνληζηήο Helmholtz είλαη κηα θνηιόηεηα ε νπνία θαηαιήγεη ζε ζσιήλα

όπσο δειαδή έλα κπνπθάιη [2][5].

ην θαηλόκελν ζπκκεηέρεη θαη ην κπξάηζν κέρξη θαη ηα θιεηδηά. Δίλαη ινγηθό πσο όια ηα κέξε

ηαιαληώλνληαη, αιιά κόλν θάπνηα παξάγνπλ ήρν όπσο ην θαπάθη θαη ην αληερείν. Έηζη δνλείηαη

θαη ν θαβαιάξεο θαη ην κπξάηζν θαη ηα θιεηδηά θαη ε πιάηε ηνπ αληερείνπ. Γνλνύληαη κελ αιιά

παξάγνπλ πνιύ κηθξέο πνζόηεηεο αθνπζηηθήο ελέξγεηαο.

2.2.2 πδεύμεηο, αλαδξάζεηο, αιιειεπηδξάζεηο

Παξόιν πνπ κόλν ν αέξαο είλαη απηόο πνπ αθνύγεηαη θαη πην ιίγν ην θαπάθη πνπ ζαλ ιεπηή

επηθάλεηα ηαιαληώλεηαη θαη παξάγεη ηθαλέο πνζόηεηεο αθνπζηηθήο ελέξγεηαο, ζην όξγαλν

ζπκβαίλνπλ έλα ζύλνιν αιιειεπηδξάζεσλ ζπδεύμεσλ θαη αλαδξάζεσλ. Έηζη νη ρνξδέο μεθηλνύλ

ηελ ηαιάλησζε κε ηελ δηέγεξζε ηεο πέλαο θαη κεηαθέξνπλ ηε δόλεζε ζηνλ θαβαιάξε. Ο

θαβαιάξεο ζαλ κηθξό θνκκάηη μύινπ ζα κεηαθέξεη ηε ηαιάλησζε ζην θαπάθη πάλσ ζην νπνίν

παηάεη ρσξίο όκσο λα είλαη ζπγθνιιεκέλνο. Σν θαπάθη κε ηε ζεηξά ηνπ δνλείηαη, παξάγεη

αθνπζηηθά θύκαηα ελώ ηαπηόρξνλα ζέηεη ζε ηαιάλησζε ηνλ αέξα ηνπ αληερείνπ θαζώο θαη ην

ζώκα ηνπ αληερείνπ κε ην νπνίν είλαη ζπγθνιιεκέλν. Αθόκα ε δόλεζε κεηαθέξεηαη θαη ζην

κπξάηζν ην νπνίν είλαη παθησκέλν κε ηζρπξνύο δεζκνύο ζην αληερείν.

Μπνξνύκε ινηπόλ θαηαξρήλ λα δηαπηζηώζνπκε κηα κεηαθνξά ελέξγεηαο από ην έλα κέξνο ζην

άιιν. Σν πνζό ηεο ελέξγεηαο πνπ ζα κεηαθεξζεί εμαξηάηαη από ζπληειεζηέο ζύδεπμεο [2] πνπ

έρνπλ κνληεινπνηεζεί θαη ππνινγηζηεί αιιά απνθιίλνπλ από ην ζθνπό ηεο εξγαζίαο. Δπηπιένλ

είλαη αλακελόκελν όηη θάπνηα πνζά ελέξγεηαο ζηηο ηαιαληώζεηο απηέο επηζηξέθνπλ πξνο ηα πίζσ

νπόηε ζπκβαίλνπλ θαηλόκελα αλαθιάζεσλ ιόγσ θαθήο πξνζαξκνγήο (ρακεινύ ζπληειεζηή

ζύδεπμεο) κεηαμύ ησλ κεξώλ ηνπ νξγάλνπ.

Έηζη γηα παξάδεηγκα εθόζνλ ν θαβαιάξεο δελ είλαη έλα ζώκα κε ην θαπάθη αιιά κπνξεί λα

θηλεζεί αλεμάξηεηα από απηό, ν ζπληειεζηήο ζύδεπμεο ζηελ επαθή ησλ δύν απηώλ κεξώλ ζα

είλαη ρακειόο. Οπόηε είλαη αλακελόκελε ε αλάθιαζε ελέξγεηαο από ην θαπάθη πξνο ην



θαβαιάξε. Γεληθόηεξα ππάξρνπλ αλαθιάζεηο ελέξγεηαο από ην έλα κέξνο ηνπ νξγάλνπ ζην άιιν.

Οη αλαθιάζεηο έρνπλ ζαλ απνηέιεζκα ζηελ ηελ άζξνηζε νδεύνλησλ θαη αλαθιώκελσλ θπκάησλ

κε απνηέιεζκα ηε δεκηνπξγία δηαθξνηεκάησλ ή ζηάζηκσλ θπκάησλ. Σα θύκαηα απηά έρνπλ

ζπρλόηεηα θαη επνκέλσο ζε νξηζκέλεο ζπρλόηεηεο ηα θύκαηα ζα απνθηήζνπλ κεγάιν πιάηνο

νπόηε θαη ην όξγαλν ζα δνλεζεί έληνλα. Γίλεηαη θαηαλνεηό όηη ην όξγαλν ζπκπεξηθέξεηαη ζαλ

ζύζηεκα ην νπνίν έρεη ζπλάξηεζε κεηαθνξάο θαη κπνξεί λα κειεηεζεί σο πξνο ηε ζπκπεξηθνξά

ηνπ ζε θξνπζηηθή δηέγεξζε θαη όρη κόλν.

Δδώ είλαη ζεκαληηθό λα ζεκεησζεί όηη από ηε ζηηγκή πνπ ε δηέγεξζε εθαξκόδεηαη πάλσ ζηε

ρνξδή, είλαη θαζνξηζηηθό ην είδνο ηεο δηέγεξζεο θαη κηα ζύληνκε αλαθνξά ζε απηό. Ζ δηέγεξζε

κε ηε πέλα από ην αλζξώπηλν ρέξη δελ είλαη δπλαηό λα έρεη κεδεληθή δηάξθεηα όπσο έλαο

θξνπζηηθόο παικόο δ(t). Πην πνιύ πιεζηάδεη ηε κνξθή ελόο βεκαηηθνύ παικνύ πνιύ κηθξήο

αιιά όρη κεδεληθήο δηάξθεηαο. Όζν ινηπόλ ε δηέγεξζε γίλεη πην ζηηγκηαία, ηόζν πην πνιύ

πιεζηάδνπκε ηε θξνπζηηθή απόθξηζε ηνπ νξγάλνπ θαη δηεγείξνπκε όιεο ηηο ζπρλόηεηεο πνπ

κπνξεί απηό λα δώζεη. „Άιιν έλα ζεκαληηθό ζηνηρείν είλαη ε θνξά ηεο θίλεζεο ηεο πέλαο ε

νπνία κπνξεί λα είλαη θάζεηε ζηε ρνξδή ή πνιιέο θνξέο ππό γσλία ζε ζρέζε κε ηε ρνξδή. Δθεί

ηα πξάγκαηα δηαθνξνπνηνύληαη θαη απνθιίλνπλ από ηνπο ζθνπνύο ηεο παξνύζαο εξγαζίαο. ε

πνηεο ζπρλόηεηεο δειαδή ην όξγαλν εκθαλίδεη κεγάια πιάηε ζπληνληζκώλ. Σέινο ζεκαληηθόο

παξάγνληαο είλαη ν νξγαλνπαίρηεο ν νπνίνο θξαηά ην όξγαλν, έξρεηαη ζε επαθή καδί ηνπ κε

πνιιά κέξε ηνπ ζώκαηνο ηνπ (ρέξηα, ζώκα θιπ) αιιάδνληαο έηζη ζπρλόηεηεο ζπληνληζκνύ θαη

ζπκπεξηθνξά.

Δίλαη ζεκαληηθή, γηα ηελ εμέιημε ηεο παξνύζαο εξγαζίαο, ε γλώζε ησλ ραξαθηεξηζηηθώλ ηνπ

ζπζηήκαηνο όπσο νη ζπρλόηεηεο ζπληνληζκνύ ηνπ. Ζ γλώζε απηή πξνέξρεηαη από έξεπλα πνπ

εθπνλήζεθε ζην ηκήκα Αθνπζηηθήο ηνπ ΣΔΗ Ρεζύκλνπ θαη ηα απνηειέζκαηα παξαηίζεληαη ζην

επόκελν θεθάιαην.



3. ΑΚΟΤΣΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΣΟΤ ΜΠΟΤΕΟΤΚΗΟΤ

ην ηκήκα Αθνπζηηθήο ηνπ ΣΔΗ Ρεζύκλνπ εθπνλήζεθε δηπισκαηηθή εξγαζία από ηνλ θνηηεηή

Λεσλίδα Υαξηνθύιαθα κε ζέκα «Αθνπζηηθή θαη ερεηηθή αλάιπζε ησλ νξγάλσλ ηεο

νηθνγέλεηαο ηνπ κπνπδνπθηνύ» [2]. ηα πιαίζηα ηεο εξγαζίαο απηήο έγηλε ζπζηεκαηηθή κειέηε

ησλ νξγάλσλ ηεο νηθνγέλεηαο ηνπ κπνπδνπθηνύ κε ζθνπό ηελ κειέηε ησλ ραξαθηεξηζηηθώλ ησλ

νξγάλσλ όζν αθνξά ζπρλόηεηεο ζπληνληζκνύ θαη θαζκαηηθή αλάιπζε γεληθόηεξα.

Υξεζηκνπνηήζεθαλ δηάθνξεο κέζνδνη δόλεζεο θαη θαηαγξαθήο ησλ ραξαθηεξηζηηθώλ ηνπ

νξγάλνπ θαη απηέο καδί κε απνηειέζκαηα παξαηίζεληαη ζην παξώλ θεθάιαην.

3.1 Μέζνδνη δόλεζεο ησλ κνπζηθώλ νξγάλσλ

Πξνθεηκέλνπ λα δνλήζνπκε έλα όξγαλν γηα λα κειεηήζνπκε ηα δνλεηηθά ηνπ ραξαθηεξηζηηθά

ππάξρνπλ 3 βαζηθέο κέζνδνη. Απηέο πεξηγξάθνληαη ζηηο επόκελεο παξαγξάθνπο.

3.1.1 Κξνπζηηθή δηέγεξζε

Ζ πην παιηά αιιά θαη ζίγνπξε κέζνδνο ηελ νπνία ρξεζηκνπνηνύλ νη έκπεηξνη θαηαζθεπαζηέο

αθόκα θαη ζήκεξα γηα λα «αθνπγθξαζηνύλ» ηηο αξκνληθέο ζπρλόηεηεο ζηηο νπνίεο ζπληνλίδεηαη

ην όξγαλν θαηά ηε δηάξθεηα ηεο θαηαζθεπήο αιιά θαη κεηά ην πέξαο απηήο. Ζ θξνπζηηθή

δηέγεξζε γίλεηαη κε κεηαιιηθό ζθπξίδην κε αηρκεξή άθξε δηακέηξνπ έσο θαη 0,5 mm. Ζ κέζνδνο

απηή έρεη πιενλεθηήκαηα θαη κεηνλεθηήκαηα.

Σν θπξηόηεξν πιενλέθηεκα ηεο είλαη όηη ε θξνύζε γίλεηαη θνληά ζηνλ θαβαιάξε θαη ζπλεπώο

ζηηο ρνξδέο νπόηε ην ερεηηθό απνηέιεζκα ζα είλαη αξθεηά ζπζρεηηζκέλν κε ην ρηύπεκα ηεο

πέλαο από ηνλ νξγαλνπαίρηε. Σν ρηύπεκα απηό είλαη ζαλ θξνπζηηθόο παικόο.

Σν κεηνλέθηεκα ηεο θξνπζηηθήο δηέγεξζεο είλαη όηη ην ρηύπεκα πνπ ζα πξνέξρεηαη από

αλζξώπηλν ρέξη δελ γίλεηαη λα έρεη ζηηγκηαία δηάξθεηα όπσο έλαο θξνπζηηθόο παικόο. Έρεη

δηάξθεηα αξθεηά κεγαιύηεξε από ην κεδέλ, θάηη πνπ καο νδεγεί ζην ζπκπέξαζκα όηη έρεη ηα

ραξαθηεξηζηηθά παικνύ. Καη ην θάζκα ζπρλνηήησλ ελόο παικνύ κεηώλεηαη όζν απμάλεηαη ε

ζπρλόηεηά ηνπ.

Ζ θξνπζηηθή κέζνδνο πάλησο είλαη δηεζλώο απνδεθηή από επηζηήκνλεο πνπ αζρνινύληαη κε ηελ

κειέηε αθνπζηηθώλ νξγάλσλ.



3.1.2 Υξήζε αηζζεηήξα ζε αλάζηξνθε ιεηηνπξγία

Ο δεύηεξνο ηξόπνο ήηαλ ε ρξήζε αηζζεηήξα ηνπνζεηεκέλνπ ζην θαπάθη δίπια αθξηβώο ζηε

γέθπξα ηνπ νξγάλνπ ζε αλάζηξνθε ιεηηνπξγία. Με ηνλ όξν αλάζηξνθε ιεηηνπξγία ελλννύκε ηελ

εθαξκνγή ζήκαηνο ζηα άθξα ηνπ αηζζεηήξα ν νπνίνο παξάγεη δνλήζεηο. Έηζη ηνπνζεηεκέλνο

πάλσ ζην θαπάθη θαη θνληά ζην θαβαιάξε δνλεί ην θαπάθη. Ζ κέζνδνο απηή εγθπκνλεί θίλδπλν

παξέθθιηζεο από ην ζσζηό απνηέιεζκα αθνύ ε ηνπνζέηεζε νπνηνπδήπνηε αληηθεηκέλνπ πάλσ

ζην θαπάθη αιιάδεη ηελ ηδηνζπρλόηεηα θαη ηνπο ηξόπνπο δόλεζήο ηνπ. Οηηδήπνηε θαη λα

ηνπνζεηεζεί πάλσ ζε κηα επηθάλεηα αιινηώλεη ηα δνλεηηθά ραξαθηεξηζηηθά απηήο. πλεπώο δελ

είλαη θαη ε πην ελδεδεηγκέλε κέζνδνο δόλεζεο [2].

3.1.3 Έθζεζε ζε αθνπζηηθνύο ηόλνπο κέζσ ερείσλ monitor

Με ηε κέζνδν απηή γίλεηαη ρξήζε αθνπζηηθώλ monitor ερείσλ ηα νπνία παξάγνπλ εκηηνλνεηδή

ζήκαηα ηα νπνία πξνέξρνληαη από γελλήηξηεο αθνπζηηθώλ ζπρλνηήησλ. Ο ήρνο πξνζπίπηεη πάλσ

ζην όξγαλν θαη απηό δνλείηαη. Σα ερεία απηά ζύκθσλα κε ηηο πξνδηαγξαθέο απνθξίλνληαη

γξακκηθά ζε όιν ην αθνπζηηθό θάζκα θαη απηό είλαη πιενλέθηεκα γηα ηε δηαδηθαζία ηνπ

πεηξάκαηνο. Έλα ζνβαξό κεηνλέθηεκα ηεο κεζόδνπ απηήο είλαη νη ερεηηθέο αλαθιάζεηο από ην

ρώξν ηνπ πεηξάκαηνο. Σα ερεηηθά θύκαηα δελ είλαη θαηεπζπληηθά κε απνηέιεζκα λα

πξνζπίπηνπλ πάλσ ζην όξγαλν θύκαηα απεπζείαο από ην ερείν θαη θύκαηα από αλαθιάζεηο.

Έηζη δελ είλαη δπλαηό λα έρεη ν εξεπλεηήο πιήξε γλώζε ησλ δηεγέξζεσλ πνπ πξνζπίπηνπλ πάλσ

ζην όξγαλν[2].

3.1.4 Ζρνγξάθεζε ησλ ερεηηθώλ απνθξίζεσλ

Από ηηο παξαπάλσ κεζόδνπο δόλεζεο, ε κέζνδνο κε ρξήζε monitor δελ είλαη δπλαηόλ λα

ερνγξαθεζεί αθνύ ην κηθξόθσλν δελ γίλεηαη λα θαηαγξάςεη κόλν ηελ απόθξηζε ηνπ

κπνπδνπθηνύ ρσξίο λα θαηαγξάςεη θαη ηε δηέγεξζε ησλ ερείσλ. Οη άιιεο δύν κέζνδνη πνπ δελ

παξάγνπλ ήρν αιιά δνλνύλ ην όξγαλν κε κεραληθό ηξόπν. Απνηειέζκαηα ησλ αλαιύζεσλ από

ηα ερνγξαθεκέλα δείγκαηα παξαηίζεληαη παξαθάησ.

3.1.5 Μέζνδνο θαηαγξαθήο δνλήζεσλ ESPI

H ESPI , αιιηώο «ρξνληθά νινθιεξσκέλε ειεθηξνληθή ζπκβνινκεηξία ςεθίδσλ» είλαη νπηηθή

κέζνδνο κειέηεο δνλήζεσλ θαη παξακνξθώζεσλ αληηθεηκέλσλ.



Ζ κέζνδνο βαζίδεηαη ζηε θαηαγξαθή δύν αθηηλώλ laser νη νπνίεο πξνθύπηνπλ από ηε

δηρνηόκεζε κηαο αξρηθήο αθηίλαο. Ζ κία εθ ησλ δύν, ε δέζκε αλαθνξάο, πξνζπίπηεη ζε

αηζζεηήξα θαηαγξαθήο, π.ρ. κηα θάκεξα, αθνύ αλαθιαζηεί ζε θάηνπηξα θαη ε δεύηεξε

πξνζπίπηεη πάλσ ζην πξνο κειέηε αληηθείκελν. Καηόπηλ αλαθιάηαη θαη θαηαιήγεη ζηε θάκεξα.

Ζ θάκεξα θαηαγξάθεη ζπλερώο ηελ αθαίξεζε ησλ δύν θσηνγξαθηώλ θαη έηζη ζρεκαηίδνληαη

ζπκβνινγξάκκαηα ηα νπνία ζρεηίδνληαη κε ηελ κεηαθίλεζή ηνπ αληηθεηκέλνπ.

Δηθόλα 9: Πεηξακαηηθή δηάηαμε ESPI. L-laser, BS-δηαρσξηζηήο δέζκεο, ΝF-θίιηξν

κεηαβιεηήο απνξξόθεζεο, Δ-παξαιιεινπνηεηήο δέζκεο, CCD-θάκεξα, DL-απνθιίλσλ

θαθόο, Ο-αληηθείκελν, C –ζύζηεκα θαηαγξαθήο, FG – H/Y σο γελλήηξηα ζπρλνηήησλ, Sp-

απηνεληζρπόκελν ερείν.

Ζ κέζνδνο απηή δίλεη ζαλ απνηέιεζκα θαηαγξαθή εηθόλσλ. Γελ θαηαγξάθεη ερεηηθά

απνηειέζκαηα. Δπνκέλσο ε δηέγεξζε γηα λα γίλεη εθαξκνγή ηεο ESPI ζα κπνξνύζε λα είλαη κηα

από ηηο ηξεηο πξναλαθεξζείζεο κεζόδνπο. ηελ Δηθόλα 8 παξνπζηάδεηαη ζρεκαηηθό δηάγξακκα

ηεο ESPI κε δηέγεξζε από ερεία monitor.

3.2 Απνηειέζκαηα αλαιύζεσλ ερνγξαθεκέλσλ δεηγκάησλ

Παξαθάησ παξνπζηάδνληαη απνηειέζκαηα πνπ πξνέθπςαλ από θαζκαηηθέο αλαιύζεηο

απνθξίζεσλ πνπ πξνέθπςαλ κε δηέγεξζε θξνπζηηθή θαη αηζζεηήξα.



3.2.1 Αλαιύζεηο δεηγκάησλ πνπ πξνέθπςαλ κε θξνπζηηθή δηέγεξζε

ην παξαθάησ ζρήκα παξνπζηάδνληαη 15 δηαθνξεηηθέο ζπλαξηήζεηο κεηαθνξάο πνπ πξνέθπςαλ

από 15 δηαθνξεηηθέο θξνύζεηο ζε ηξίρνξδν κπνπδνύθη.

Δηθόλα 10: πλάξηεζε κεηαθνξάο ηνπ Μπαγιακά. Πξνέθπςε κεηά από 15 επαλαιήςεηο

ηνπ ίδηνπ πεηξάκαηνο θξνύζεο

ην ζρήκα παξαηεξνύκε πνιιέο δηαθνξεηηθέο γξακκέο. Οη 15 επαλαιήςεηο ηνπ ίδηνπ

πεηξάκαηνο νδήγεζαλ ζε δηαθνξεηηθά απνηειέζκαηα θάζε θνξά (γθξη γξακκέο) ελώ ε θόθθηλε

είλαη ε πην αληηπξνζσπεπηηθή γηα ην όξγαλν πνπ ρξεζηκνπνηήζεθε.

3.2.2 Αλαιύζεηο δεηγκάησλ πνπ πξνέθπςαλ κε αηζζεηήξα

ε απηή ηε ζεηξά κεηξήζεσλ, ηνπνζεηήζεθε πηεδνειεθηξηθόο αηζζεηήξαο πάλσ ζην θαπάθη ηνπ

νξγάλνπ θνληά ζην θαβαιάξε. Σν όξγαλν ηνπνζεηήζεθε ζην πάησκα πάλσ ζε απνξξνθεηηθό

πιηθό. Σνπνζεηήζεθε ππθλσηηθό κηθξόθσλν ζε απόζηαζε 0.5 κέηξα από ην όξγαλν. Ο

αηζζεηήξαο νδεγήζεθε από εκηηνλνεηδέο ζήκα από 20 – 20000 Hz κε ρξήζε γελλήηξηαο ζε

ιεηηνπξγία sweep tones. Ζ θαηαγξαθή έγηλε γηα 120 sec θαη ηα θαηαγεγξακκέλα αξρεία

επεμεξγάζηεθαλ κε εηδηθό ινγηζκηθό ην νπνίν ππνιόγηζε ηε ζπλάξηεζε κεηαθνξάο ηνπ

νξγάλνπ.



Δηθόλα 11: πλάξηεζε κεηαθνξάο ηνπ κπαγιακά όπσο πξνέθπςε από ηηο κεηξήζεηο. ην

γξάθεκα (β) έρεη ηνπνζεηεζεί εηδηθή πιαζηειίλε κεηαμύ ηνπ αηζζεηήξα θαη ηνπ θαπαθηνύ

ζε ζρέζε κε ην (α) όπνπ δελ ππάξρεη ε πιαζηειίλε.

3.3 Απνηειέζκαηα δόλεζεο ηνπ κπνπδνπθηνύ κε ηε κέζνδν ESPI

Παξαθάησ γίλεηαη ζπλνπηηθή παξνπζίαζε ησλ απνηειεζκάησλ πνπ πξνέθπςαλ κε ρξήζε ηεο

κεζόδνπ ESPI.

3.3.1 Σξόπνη δόλεζεο ηνπ θαπαθηνύ ηνπ κπνπδνπθηνύ.

Ζ κέζνδνο ESPI, έρεη ζαλ ηειηθό πξντόλ θσηνγξαθηθό πιηθό από ην νπνίν πξνθύπηεη ε

θαηαλόεζε ησλ ηξόπσλ κε ηνλ νπνίν δνλείηαη ην ππό κειέηε αληηθείκελν. Ζ κέζνδνο

εθαξκόζηεθε ζε δύν δηαθνξεηηθά όξγαλα θαη ειήθζεζαλ κεγάινο αξηζκόο θσηνγξαθηώλ. Ζ

δηέγεξζε πξαγκαηνπνηήζεθε κε ερεία monitor απηνεληζρπόκελα.

πρλόηεηεο 20 – 800 Hz. Σα πεηξάκαηα ζε 2 ηξίρνξδα κπνπδνύθηα θαηέιεμαλ ζην όηη ην

όξγαλν δνλείηαη βαζηθά θαηά 6 δηαθνξεηηθνύο ηξόπνπο όπσο απηνί απεηθνλίδνληαη ζηε

παξαθάησ θσηνγξαθία.



Δηθόλα 12: Σξόπνη δόλεζεο ηνπ θαπαθηνύ κε ηε ρξήζε ηεο ESPI, γηα ζπρλόηεηεο 20-800 Hz

Γηα ηε θαιύηεξε θαηαλόεζε ησλ εηθόλσλ ζεσξνύκε όηη ην θαπάθη αλαιύεηαη ζε δύν άμνλεο x,y

(νξηδόληην θαη θάζεην) πάλσ ζηνπο νπνίνπο εκθαλίδνληαη ηα θέληξα ησλ εζηηώλ δόλεζεο. Έηζη

γηα ηελ εηθόλα (1,1) θαηαιαβαίλνπκε όηη έρνπκε κηα θνηλή εζηία αλά άμνλα ελώ ζηελ εηθόλα

(1,2) έρνπκε 2 εζηίεο ζηνλ άμνλα y. Παξόκνηα πξνθύπηνπλ θαη νη ππόινηπεο.

Οη παξαπάλσ εζηίεο ζπκβαίλνπλ ζε ζπγθεθξηκέλεο πεξηνρέο ζπρλνηήησλ παξαθάησ παξαηίζεηαη

πίλαθαο γηα ηηο πξνεγνύκελεο εηθόλεο.

Δηθόλα Δηθόλα 1 Δηθόλα 2 Δηθόλα 3 Δηθόλα 4 Δηθόλα 5 Δηθόλα 6

Δζηίεο (1,1) (1,1) (1,2) (2,1) (1,3) (3,1)

F(Hz) 161~260 290 ~330 400 450 650~690 690~762

Πίλαθαο 2:Αληηζηνίρεζε ησλ θσηνγξαθηώλ ζηηο ππνινγηζκέλεο πεξηνρέο ζπρλνηήησλ

Δηθόλα 13: Φαζκαηηθή απεηθόληζε ησλ 6 πην δπλαηώλ ηξόπσλ δόλεζεο.



πρλόηεηεο 800 – 1000 Hz. ηε πεξηνρή απηή, νη κεηξήζεηο έδσζαλ ηηο παξαθάησ

θσηνγξαθίεο:

Δηθόλα 14: Σξόπνη δόλεζεο ηνπ θαπαθηνύ κε ηε ρξήζε ηεο ESPI, γηα ζπρλόηεηεο 800-1

ΚHz

ην παξαθάησ πίλαθα εκθαλίδνληαη νη ζπρλόηεηεο ζπληνληζκνύ γηα θάζε δηαθνξεηηθό ηξόπν.

Δηθόλα Δηθόλα 1 Δηθόλα 2 Δηθόλα 3 Δηθόλα 4

Δζηίεο (2,3) (4,2) (2,2) (2,1)

F(Hz) 860 890 925 960

Πίλαθαο 3: Αληηζηνίρεζε ησλ θσηνγξαθηώλ ζηηο ππνινγηζκέλεο πεξηνρέο ζπρλνηήησλ

πρλόηεηεο 1000 – 2000 Hz. Οη κεηξήζεηο έδεημαλ θαη άιινπο ηξόπνπο δόλεζεο ζε

κεγαιύηεξεο ζπρλόηεηεο αιιά κε κηθξόηεξα πιάηε. Αθνινπζνύλ θσηνγξαθίεο πνπ ηξαβήρηεθαλ

θαη ζε δηάθνξεο ζπρλόηεηεο από 1000 Hz έσο 2000 Hz.



Δηθόλα 15: Σξόπνη δόλεζεο ηνπ θαπαθηνύ κε ηε ρξήζε ηεο ESPI, γηα ζπρλόηεηεο 1-2 ΚHz

ην παξαθάησ πίλαθα παξαηίζεληαη νη ζπρλόηεηεο πνπ αληηζηνηρνύλ ζηνπο ζπληνληζκνύο:

Δηθ (5,2) (4,3) (3,4) (6,3) (6,2) (6,3) (7,3) (7,1) (8,2) (7,1) (8,2) (7,3)

F(Hz) 1020 1070 1160 1220 1285 1320 1480 1630 1690 1720 1820 1910

Πίλαθαο 4: Αληηζηνίρεζε ησλ θσηνγξαθηώλ ζηηο ππνινγηζκέλεο πεξηνρέο ζπρλνηήησλ

ηνλ παξαθάησ πίλαθα παξνπζηάδνληαη νη ζπρλόηεηεο όισλ ησλ λνηώλ θαη έρνπλ ρξσκαηηζηεί

απηέο πνπ αληηζηνηρνύλ ζηνπο πξνεγνύκελνπο ζπληνληζκνύο [2]:



C C# D Eb E F F# G G# A Bb B

0 16.35 17.32 18.35 19.45 20.60 21.83 23.12 24.50 25.96 27.50 29.14 30.87

1 32.70 34.65 36.71 38.89 41.20 43.65 46.25 49.00 51.91 55.00 58.27 61.74

2 65.41 69.30 73.42 77.78 82.41 87.31 92.50 98.00 103.8 110.0 116.5 123.5

3 130.8 138.6 146.8 155.6 164.8 174.6 185.0 196.0 207.7 220.0 233.1 246.9

4 261.6 277.2 293.7 311.1 329.6 349.2 370.0 392.0 415.3 440.0 466.2 493.9

5 523.3 554.4 587.3 622.3 659.3 698.5 740.0 784.0 830.6 880.0 932.3 987.8

6 1047 1109 1175 1245 1319 1397 1480 1568 1661 1760 1865 1976

7 2093 2217 2349 2489 2637 2794 2960 3136 3322 3520 3729 3951

8 4186 4435 4699 4978 5274 5588 5920 6272 6645 7040 7459 7902

Πίλαθαο 5: Όιεο νη λόηεο θαη νη ζπρλόηεηεο ζηηο νπνίεο αληηζηνηρνύλ [6]

Δδώ πξέπεη λα ζεκεησζεί όηη νη ζπληνληζκνί ζπκβαίλνπλ ζε πεξηνρή ζπρλνηήησλ νπόηε νη

παξαπάλσ ρξσκαηηζκνί ζην ράξηε ζπρλνηήησλ δελ αληηζηνηρνύλ αθξηβώο ζε ζπγθεθξηκέλνπο

ζπληνληζκνύο αιιά πξνζεγγηζηηθά. Αθόκα παξαηεξνύκε όηη ε λόηα D, ε πην ραξαθηεξηζηηθή

λόηα ζην κπνπδνύθη αθνύ δπν δεπγάξηα ρνξδώλ ρνξδίδνληαη ζε D, βξίζθεη κόλν 2 ζπρλόηεηεο

ζπληνληζκνύ ηνπ θαπαθηνύ, ηηο D4 θαη D6. Αληίζεηα ε λόηα Δ βξίζθεη 4 πεξηνρέο ζπληνληζκνύ

θαη ε πξώηε, ζηνπο 161 Hz ζπκπίπηεη κε ηελ αέξηλε κάδα ηνπ αληερείνπ. Σέινο ζε πην πςειέο

ζπρλόηεηεο από 1000 Hz έσο 2000 Hz , όιεο νη λόηεο ζε απηή ηελ νθηάβα βξίζθνπλ θάπνην

ζπληνληζκό ζην θαπάθη κε κεησκέλν πιάηνο ηαιάλησζεο όκσο. Δδώ πξέπεη λα ζεκεησζεί όηη

όιεο νη παξαπάλσ κεηξήζεηο πξαγκαηνπνηήζεθαλ κε ζπγθεθξηκέλν όξγαλν. Μεηξήζεηο

πξαγκαηνπνηήζεθαλ θαη κε δεύηεξν όξγαλν απνηειέζκαηα πνπ απνθιίλνπλ ζηηο ζπρλόηεηεο

θαηά 10 Hz πεξίπνπ πάλσ θάησ. Δίλαη επνκέλσο ινγηθό επόκελν όηη θάζε όξγαλν ζα δώζεη ηηο

δηθέο ηνπ πεξηνρέο ζπληνληζκνύ θαη ζα είλαη κνλαδηθό ζηνλ ήρν ηνπ. ηελ παξνύζα εξγαζία νη

κειέηεο έγηλαλ κε δηαθνξεηηθά όξγαλα ηα νπνία δελ έρνπλ δνλεζεί ώζηε λα θαηαγξαθεί ε

δνλεηηθή ηνπο ζπκπεξηθνξά. Θεσξνύκε ινηπόλ όηη ηα απνηειέζκαηα πνπ πξνέθπςαλ από ηελ

εξεπλεηηθή εξγαζία ηνπ ΣΔΗ αθνπζηηθήο ζην Ρέζπκλν δίλνπλ κηα αληηπξνζσπεπηηθή εηθόλα ησλ

δνλεηηθώλ ραξαθηεξηζηηθώλ ελόο ηππηθνύ κπνπδνπθηνύ.

3.3.2 Αλάιπζε ησλ απνηειεζκάησλ κε ηε κέζνδν ESPI.

Σα βαζηθά ζπκπεξάζκαηα πνπ πξνθύπηνπλ γηα ηηο ζπρλόηεηεο ζπληνληζκνύ ελόο ηππηθνύ

κπνπδνπθηνύ ζπλνςίδνληαη ζηα παξαθάησ:



Σν όξγαλν απνηειεί κηα νιόηεηα θαη ππόθεηηαη ζε θαηλόκελα ζπδεύμεσλ όισλ ησλ κεξώλ ηνπ.

Σν αθνπζηηθό απνηέιεζκα θαζνξίδνπλ, ε θαηαζθεπή , ε επηινγή ησλ πιηθώλ, ν εθηειεζηήο, ν

ρώξνο αθξόαζεο, ην ρηύπεκα ηεο πέλαο. Όια ηα κέξε δνλνύληαη θαη ζπκβάιινπλ ην θαζνξηζκό

ησλ πεξηνρώλ ζπληνληζκνύ ηνπ νξγάλνπ ρσξίο λα παξάγνπλ ήρν απηόλνκα. Γνλείηαη ην

κπξάηζν, ν θαβαιάξεο, ηα θιεηδηά ρσξίο όκσο λα ερνύλ. Ο αέξαο πνπ ππάξρεη κέζα ζην

αληερείν ηαιαληώλεηαη ζαλ αέξαο κέζα ζε κπνπθάιη. Γνλείηαη ζηνπο 161 Hz (ζε άιια όξγαλα

ζηνπο 170) θαη δίλεη κηα ζεκαληηθή παξνπζία ε νπνία ππάξρεη ζε όιεο ηηο λόηεο αλεμαξηήησο

ζπρλόηεηαο ηεο λόηαο. ηελ πεξηνρή 160 – 700 Hz εκθαλίδνληαη νη πην δπλαηνί ζπληνληζκνί ηνπ

νξγάλνπ ελώ από εθεί θαη πάλσ ην πιάηνο ησλ ηαιαληώζεσλ ειαηηώλεηαη. Πξνθαλώο ην όξγαλν

δελ δίλεη ζπληνληζκνύο αθξηβώο πάλσ ζηηο λόηεο πνπ καο ελδηαθέξνπλ αιιά ζε ζπρλνηηθέο

πεξηνρέο γύξσ από απηέο. Αλαδξάζεηο θαη κεηαθνξέο ελέξγεηαο από ηηο ρνξδέο ζηε γέθπξα θαη

από ηε γέθπξα ζην θαπάθη θαη αληίζηξνθα ζπκβαίλνπλ θάζε θνξά πνπ απηό δνλείηαη.



4. ΣΟ ΤΠΟΑΡΜΟΝΗΚΟ ΠΔΡΗΔΥΟΜΔΝΟ

4.1 Αξρηθέο ερνγξαθήζεηο

Ζ νκάδα ηνπ Α. Διεπζεξηάδε θαη ησλ θνηηεηώλ ηνπ ζην Δζληθό θαη Καπνδηζηξηαθό

Παλεπηζηεκίν Αζελώλ [3] έθαλε ερνγξαθήζεηο δεηγκάησλ από ηξίρνξδν κπνπδνύθη θαη

εθάξκνζε δηάθνξεο κεζόδνπο ςεθηαθήο επεμεξγαζίαο ζήκαηνο πάλσ ζηα ερνγξαθεκέλα

δείγκαηα.

4.1.1 Πεξηγξαθή εμνπιηζκνύ

Οη ερνγξαθήζεηο έγηλαλ κε ζπγθεθξηκέλν ηξίρνξδν κπνπδνύθη (θαηαζθεπήο Κιεθηνγηάλλε θαη

Καηζηθή) ρξεζηκνπνηώληαο ηαπηόρξνλα ην ππθλσηηθό κηθξόθσλν Neumann KM184 [7], ηνλ

καγλήηε ηεο εηαηξείαο TAP [1] , ην Neumann U87 [8], ηνλ πηεδνειεθηξηθό αηζζεηήξα DPA ,

θαη ην Shure SM58 . Υξεζηκνπνηήζεθε ε Digidesign HD3 θάξηα ήρνπ θαη ην ινγηζκηθό ησλ

Protools γηα ηελ απνζήθεπζε ησλ αξρείσλ. Ζ ζπρλόηεηα δεηγκαηνιεςίαο ηέζεθε ζηνπο 192 KHz

θαη ε ςεθηαθή ιέμε εμόδνπ ζηα 24bit. Σα δείγκαηα πνπ ζπγθεληξώζεθαλ αλαιύζεθαλ ζε πξώην

βαζκό από ηελ αξρηθή νκάδα ην 2009 θαη αθνινύζεζε πεξαηηέξσ αλάιπζε ε νπνία

παξνπζηάδεηαη ζηελ παξνύζα εξγαζία.

Δηθόλα 16: Σν Neumann KM184 θαη ε θακπύιε απόθξηζήο ηνπ [7]

4.2 Αλαιύζεηο ησλ δεηγκάησλ

Θα αθνινπζήζεη κηα πεξηιεπηηθή παξνπζίαζε ησλ αλαιύζεσλ θαη ησλ ηερληθώλ πνπ

ρξεζηκνπνηήζεθαλ. Οη καζεκαηηθέο θόξκνπιεο πνπ εθαξκόζηεθαλ ζε πεξηβάιινλ MATLAB.



4.2.1 Δθαξκνγή κέζνπ όξνπ παξαζύξνπ

Μηα πξώηε αλάιπζε πνπ πξαγκαηνπνηήζεθε ήηαλ ε εθαξκνγή ηεο αθόινπζεο θόξκνπιαο

𝛶 𝑛 = 𝑌 𝑥 𝑁

𝑛+𝑁

𝑥=𝑛

Δμίζσζε 1: Τπνινγηζκόο κέζνπ όξνπ Ν δεηγκάησλ

Ζ νπνία ππνινγίδεη ην κέζν όξν Ν δεηγκάησλ. Ζ θόξκνπια εθαξκόζηεθε ζε λόηα C πνπ

ερνγξαθήζεθε κε ην KM184, ηνλ καγλήηε TAP θαη ηνλ αηζζεηήξα DPA.

Σα γξαθήκαηα πνπ πξνέθπςαλ είλαη ηα παξαθάησ:

Δηθόλα 17: Δθαξκνγή κέζνπ όξνπ παξαζύξνπ ζηε λόηα C ερνγξαθεκέλε κε ην ΚΜ184

ην πξώην ζρέδην παξαηεξνύκε ηε θπκαηνκνξθή ηεο λόηαο C ερνγξαθεκέλε κε ην KM184. ην

δεύηεξν ζρέδην εθαξκνγή ηνπ κέζνπ όξνπ παξαζύξνπ ζην ζπγθεθξηκέλν δείγκα.

Δίλαη εκθαλέο όηη κε εθαξκνγή ηεο Υ(n) είλαη ζαλ λα εθαξκόζηεθε έλα ρακεινπεξαηό θίιηξν

ζηε ζπγθεθξηκέλε λόηα. Παξαηεξνύκε κηα αξθεηά ρακειή ζπρλόηεηα κε εκθαλή 2 ηνπηθά

κέγηζηα ζε 2 δηαδνρηθνύο θύθινπο νη νπνίνη απνζβέλνπλ. Μεηξήζεθε όηη από ηελ δεύηεξε έσο

ηε ηξίηε θνξπθή ηνπ γξαθήκαηνο, ηα δείγκαηα ήηαλ πεξίπνπ 5000 θάηη πνπ αληηζηνηρεί ζηε

ζπρλόηεηα ησλ 10 Hz. Σν ίδην θαηαγξάθεθε γηα 9 δηαθνξεηηθέο λόηεο ηνπ KM184.



Ζ Υ(n) εθαξκόζηεθε θαη ζε δείγκαηα πνπ πξνέθπςαλ από ηνλ καγλήηε TAP θαη ηνλ αηζζεηήξα

DPA. Σν απνηέιεζκα ηεο αλάιπζεο είλαη ην παξαθάησ.

Δηθόλα 18: πγθξηηηθά γξαθήκαηα εθαξκνγήο ηεο Y(n) ζε δείγκαηα από KM184, DPA θαη

TAP γηα ηε λόηα C.

ε απηό ην γξάθεκα είλαη αμηνζεκείσηε ε εκθάληζε ησλ 10 Hz πνπ πξσηνεκθαλίζηεθαλ ζην

δείγκα από ην KM184. Ζ θόθθηλε γξακκή αληηζηνηρεί ζηνλ ειεθηξνκαγλήηε ηεο TAP ελώ ε

πξάζηλε γξακκή αληηζηνηρεί ζηνλ αηζζεηήξα DPA. Παξαηεξνύκε όηη ε ρακειή απηή ζπρλόηεηα

ησλ 10 Hz εκθαλίδεηαη ζαθώο δηαθξηηά ζηε θπκαηνκνξθή ηνπ ΚΜ184 ελώ απνπζηάδεη

παληειώο ζηνλ αηζζεηήξα θαη ζηνλ ειεθηξνκαγλήηε. Γίλεηαη ζαθέο ινηπόλ όηη ην ππθλσηηθό

KM184 αληηιακβάλεηαη πην πνιιέο πιεξνθνξίεο θαη εηδηθά ζηηο ρακειέο ζπρλόηεηεο ζε ζρέζε

κε ηηο άιιεο 2 ηερληθέο.

Δδώ πξέπεη λα ζεκεησζεί όηη ε λόηα C ζην κπνπδνύθη ζύκθσλα κε ηνλ Πίλαθα 5 αληηζηνηρεί

ζηε ζπρλόηεηα 261 Hz. Οπόηε ε θξπκκέλε ζπρλόηεηα ησλ 10 Hz δελ αληηζηνηρεί ζε θάπνηα

αξκνληθή ηεο λόηαο. Αθόκα, εμεηάδνληαο ηα απνηειέζκαηα ηνπ πεηξάκαηνο ηνπ 3νπ

Κεθαιαίνπ

δελ πξνθύπηεη αληηζηνηρία ησλ 10 Hz ζε θάπνην από ηνπο ζπληνληζκνύο πνπ δηαπηζηώζεθαλ κε

ηε κέζνδν ESPI. πλεπώο ην παξαπάλσ γξάθεκα θαλεξώλεη όηη πηζαλόλ κέξε ηνπ κπνπδνπθηνύ

λα δνλνύληαη ζηνπο 10 Hz θάησ θαη από ηνπο 20 δειαδή. Καη πξνθαλώο δελ είλαη ην θαπάθη



απηό πνπ παξνπζηάδεη απηή ηε ηαιάλησζε αιιά θάπνην άιιν κέξνο πνπ κπνξεί λα ηαιαλησζεί

κε ζπρλόηεηα 10 Hz. Μηα πξώηε εηθαζία ζα ήηαλ ην κπξάηζν ζαλ θνκκάηη ην κπνπδνπθηνύ πνπ

κπνξεί λα δνλεζεί ιόγσ ζρήκαηνο θαη «ειαζηηθόηεηαο». Βέβαηα δελ ππάξρεη θαλέλα

απνδεηρηηθό ζηνηρείν ζηε παξνύζα εξγαζία γηα λα βαζηζηεί απηή ε παξαδνρή.

4.2.2 Αλάιπζε FFT

Πξαγκαηνπνηήζεθε θαζκαηηθή αλάιπζε ζε πνιιά δείγκαηα ζε πεξηβάιινλ MATLAB . Ζ

θαζκαηηθή αλάιπζε έγηλε κε ρξήζε παξαζύξνπ θαη εθαξκόζηεθε ζε δηάθνξα ρξνληθά ηκήκαηα

ηνπ δείγκαηνο όπσο ζηελ αηάθα, ην βαζηθό κέξνο, θαζώο θαη ζηελ νπξά ηνπ. Σα γξαθήκαηα πνπ

πξνέθπςαλ γηα ηε λόηα C είλαη ηα παξαθάησ:

Δηθόλα 19: Ζ λόηα C ερνγξαθεκέλε από ην KM184 (επάλσ) θαη από ην TAP(θάησ).



Δηθόλα 20 : Δθαξκνγή ζε δηάθνξα ρξνληθά ζεκεία ηνπ αξρείνπ ηεο λόηαο C από ην

KM184.

Δθαξκνγή ζε όιν ην κήθνο ηνπ

αξρείνπ

Δθαξκνγή ζηα πξώηα 10500

samples


samples attack

Δθαξκνγή κε αξρή ηα 3400

samples initial portion& release


samples - attack


samples - attack



Δηθόλα 21 : Δθαξκνγή FFT ζε δηάθνξα ρξνληθά ζεκεία ηνπ αξρείνπ ηεο λόηαο C από ην

TAP.

Δθαξκνγή ζε όιν ην κήθνο ηνπ

αξρείνπ


samples


samples attack

Δθαξκνγή κε αξρή ηα 3400

samples initial portion& release


samples - attack


samples - attack



Αλάιπζε ηεο λόηαο C από ην KM184: Ζ πξώηε αξκνληθή εκθαλίδεηαη πεξίπνπ ζηνπο 500 Hz

θαη από ην Πίλαθα 5 πξνθύπηεη όηη ε C5 αληηζηνηρεί ζηνπο 521 Hz. Μηα πνιύ ζεκαληηθή

ιεπηνκέξεηα πνπ αλαθαιύπηεη θαλείο κειεηώληαο πξνζεθηηθά ηα γξαθήκαηα από ηελ Δηθόλα 20

είλαη ε ελέξγεηα πνπ παξαηεξείηαη θάησ από ηνπο 500 Hz θαη ζπγθεθξηκέλα ζηε πεξηνρή ησλ

260 (λόηα C1 = 261 Hz). Ζ ζπρλόηεηα ησλ 500 Hz εκθαλίδεηαη ζαλ πξώηε αξκνληθή ζε όια ηα

γξαθήκαηα. Κάησ ινηπόλ από απηή ηελ αξκνληθή παξαηεξείηαη κηα ελέξγεηα ε νπνία ζην

γξάθεκα κεηά ηα 3400 πξώηα δείγκαηα, ζπλεπώο κεηά ηελ αηάθα, ράλεηαη. Απηό ζεκαίλεη όηη

απηή ε ελέξγεηα ππάξρεη κόλν θαηά ηε δηάξθεηα ηεο αηάθαο.

Αλάιπζε ηεο από C από ηνλ TAP: Δδώ είλαη εκθαλήο ε απνπζία ηεο ελέξγεηαο θάησ από ηνπο

500Hz ζε όιεο ηηο αλαιύζεηο. Δίηε αλαιύεηαη ε αηάθα είηε ην ππόινηπν θνκκάηη ηνπ αξρείνπ.

Αθόκα ραξαθηεξηζηηθέο είλαη θαη νη κε αξκνληθέο πεξηνρέο όπνπ παξαηεξείηαη δηαθνξεηηθή

ππθλόηεηα ζπρλνηηθήο πιεξνθνξίαο ζε ζρέζε κε ην KM184.

4.2.3 Πξνζδηνξηζκόο ζεκειηώδνπο ζπρλόηεηαο κε ρξήζε θξηηεξίνπ

Μηα ηερληθή επεμεξγαζίαο πνπ ρξεζηκνπνηήζεθε ήηαλ ε αλάιπζε ζήκαηνο κε ζθνπό ηνλ αθξηβή

πξνζδηνξηζκό όισλ ησλ αξκνληθώλ ζπρλνηήησλ ησλ δεηγκάησλ. Γηα ην ζθνπό απηό έγηλε ε

ρξήζε κηαο ζπλάξηεζεο ειέγρνπ ζθάικαηνο ε νπνία αλαθαιύπηεη ηε πξώηε αξκνληθή ηνπ

ζήκαηνο. ηηο αλαιύζεηο, όηαλ απηέο γίλνληαη ζε αθνπζηηθά όξγαλα, ε ζεκειηώδεο αξκνληθή

δελ έρεη πάληα ηελ κεγαιύηεξε ελέξγεηα. Έηζη γίλεηαη εύθνια ην ιάζνο λα ζεσξεζεί ζαλ

ζεκειηώδεο αξκνληθή ε πξώηε πην κεγάιε ελέξγεηα πνπ ζα βξεζεί ζηε θαζκαηηθή αλάιπζε. Γηα

ηελ απνθπγή απηνύ ηνπ ιάζνπο ε παξαθάησ ζπλάξηεζε ειέγρεη αλ ε θάζε αξκνληθή πνπ βξίζθεη

μεπεξλά θάπνην πξνζδηνξηζκέλν θαηώθιη ελέξγεηαο. Έηζη ε πξώηε πνπ ζα μεπεξάζεη ην

ζπγθεθξηκέλν θαηώθιη ηαπηνπνηείηαη ζαλ πξώηε , ζεκειηώδεο αξκνληθή. Ζ ζπλάξηεζε απηή

είλαη ε παξαθάησ:

𝜺𝜢𝜾=

𝟏

𝒓𝒐𝒖𝒏𝒅(𝑯𝒊

𝑯𝒌)∗ 𝑯𝒊 − 𝑯𝒌 +

𝒊

𝒌=𝟏

𝒓𝒐𝒖𝒏𝒅(𝑯𝒊

𝑯𝒌) ∗ 𝑯𝒊 − 𝑯𝒌

𝑵

𝒌=𝒊

for i=1,2,…N

Δμίζσζε 2: πλάξηεζε εμαγσγήο ζθάικαηνο



Όπνπ Hi ηα δηάθνξα κέγηζηα πνπ ππνινγίδνληαη εθαξκόδνληαο κηα ζπλάξηεζε πνπ ππνινγίδεη

ηα ηνπηθά κέγηζηα ηνπ ηνπ ζήκαηνο. Με απηή ηε ζπλάξηεζε νξίδνπκε έλα θαηώθιη ησλ -20dB

από ην κεγαιύηεξν ηνπηθό κέγηζην. Καηόπηλ ππνινγίδνληαη νη ζπρλόηεηεο ησλ ηνπηθώλ

κεγίζησλ θαη N είλαη ην πιήζνο απηώλ. Από ηηο δηάθνξεο Hi πνπ ππνινγίζηεθαλ απηή πνπ ζα

εκθαλίζεη ηε κηθξόηεξε ηηκή ιάζνπο εi ζα απνηειέζεη θαη ηε ζεκειηώδε αξκνληθή, αθνύ ε

ζεκειηώδεο αξκνληθή ζρεηίδεηαη κε όιεο ηηο ππόινηπεο αξκνληθέο Hi νη νπνίεο ππάξρνπλ ζην

ζήκα αιιά απηή παξνπζηάδεη ηε κηθξόηεξε απόθιηζε. Άιιεο αξκνληθέο όπσο ε πξώηε ή ε

δεύηεξε γηα παξάδεηγκα ζρεηίδνληαη κε ηηο ππόινηπεο ζαλ αθέξαηα πνιιαπιάζηα απηώλ. Απηέο

όκσο ζα δώζνπλ κεγάιν ζθάικα κε ρξήζε ηεο ζπλάξηεζεο ειέγρνπ. Αλ πξνθύςνπλ ελέξγεηεο νη

νπνίεο δελ ζρεηίδνληαη θαζόινπ κε ηηο αξκνληθέο αιιά παξνπζηάζνπλ αξθεηά κεγάιν πιάηνο

μεπεξλώληαο ην πξνθαζνξηζκέλν θαηώθιη θαη απηέο απνθιείνληαη αθνύ ζα δώζνπλ κεγάιε

ηηκή ζθάικαηνο κε ηε πξνεγνύκελε ζπλάξηεζε.

ην παξαθάησ θάζκα ηεο λόηαο C ερνγξαθεκέλεο από ην KM184 βιέπνπκε ηε ιεηηνπξγία ηεο

ζπλάξηεζεο.

Δηθόλα 22 : Λεηηνπξγία ηεο ζπλάξηεζεο ειέγρνπ.

ην παξαπάλσ γξάθεκα παξαηεξνύκε όηη έρνπλ ππνινγηζηεί N=15 ηνπηθά κέγηζηα ηα νπνία

μεπεξλνύλ ην θαηώθιη ησλ -20dB από ην κεγαιύηεξν ηνπηθό κέγηζην ( k=9 ηνπηθό κέγηζην).

Από απηά όκσο ην κηθξόηεξν ζθάικα παξνπζηάδεη ην k=3 ηνπηθό κέγηζην νπόηε είλαη θαη ε

ζεκειηώδεο. Με απηό ηνλ ηξόπν απνθιείνληαη θαη ηα ηνπηθά κέγηζηα γηα k=1,2,8 αθνύ δελ

ζρεηίδνληαη θαλ κε ηηο ππόινηπεο αξκνληθέο θαη παξνπζηάδνπλ κεγάιε ηηκή ζθάικαηνο.



Πέξα από ηε ζπλάξηεζε ειέγρνπ ζθάικαηνο ε ηερληθή πεξηιακβάλεη θαη ηελ εμαγσγή δηαθόξσλ

ζπγθξηηηθώλ γξαθεκάησλ ηα νπνία παξνπζηάδνληαη παξαθάησ.

Δηθόλα 23: Νόηα C ερνγξαθεκέλε κε KM184 θαη ηα ζρεηηθά γξαθήκαηα

Δηθόλα 24: Νόηα C ερνγξαθεκέλε κε ηνλ TAP θαη ηα ζρεηηθά γξαθήκαηα



Δηθόλα 25: Νόηα C ερνγξαθεκέλε κε ηνλ αηζζεηήξα DPA θαη ηα ζρεηηθά γξαθήκαηα

Δπεμήγεζε ησλ γξαθεκάησλ: ηηο Δηθόλεο 23,24,25 παξνπζηάδνληαη ηα παξαθάησ

γξαθήκαηα

Κπκαηνκνξθή ζην πεδίν ηνπ ρξόλνπ

Δλέξγεηα ζην πεδίν ηεο ζπρλόηεηαο

Δλέξγεηα ζε dB ζην πεδίν ηεο ζπρλόηεηαο

Μέζνο όξνο 1000 δεηγκάησλ ζην πεδίν ηνπ ρξόλνπ

Δλέξγεηα ζην πεδίν ηεο ζπρλόηεηαο από 0 έσο 500 Hz

ρόιηα: Δμεηάδνληαο ηα παξαπάλσ γξαθήκαηα θαη ζπγθεθξηκέλα ην κέζν όξν 1000 δεηγκάησλ

γηα θάζε πεξίπησζε παξαηεξνύκε όηη ζην ΚΜ εκθαλίδεηαη ην low component ησλ 10 Hz πνπ

πξσηνεκθαλίζηεθε ζηε παξάγξαθν 4.2.1. Ζ ζπρλόηεηα απηή εκθαλίδεηαη θαη ζην παξάδεηγκα

ηνπ DPA. Τπάξρεη παληειήο έιιεηςε όκσο ηνπ θαηλνκέλνπ ζηε πεξίπησζε ηνπ ειεθηξνκαγλήηε

ηεο TAP. Αθόκα, ζηα γξαθήκαηα θαζκαηηθήο αλάιπζεο έσο 500 Hz, παξαηεξνύκε πινύζηα

αξκνληθή θαη κε αξκνληθή πιεξνθνξία ζηνπο KM θαη DPA αιιά παληειήο έιιεηςε ζηνλ TAP.

Απηά είλαη νη πξώηεο ελδείμεηο όηη ν ΣΑΡ δελ κπνξεί λα θαηαγξάςεη απηέο ηηο πιεξνθνξίεο.



4.2.4 Φαζκαηνγξάθεκα κε ρξήζε STFT

Έγηλε ρξήζε ηεο ζπλάξηεζεο “spectrogram.m” ηεο MATLAB ε νπνία ρξεζηκνπνηεί Short Time

Fourier Transform γηα λα ππνινγίζεη ηελ:

𝑠𝑝𝑒𝑐𝑡𝑜𝑔𝑟𝑎𝑚 𝑡, 𝜔 = 𝑆𝑇𝐹𝑇(𝑡, 𝜔) 2

ηε ζπλάξηεζε ηέζεθαλ:

Hamming window

Window length = 256 samples

Samples overlapped = 250 samples

Frequency Resolution = 1 Hz

Sampling Frequency = 48 KHz

Σα γξαθήκαηα πνπ πξνέθπςαλ είλαη ηα παξαθάησ:

Δηθόλα 26: Φαζκαηνγξαθήκαηα ηεο λόηαο C από KM θαη ΣΑΡ

ρόιηα: Από ηελ Δηθόλα 14 πξνθύπηνπλ θάπνηα ελδηαθέξνληα ζπκπεξάζκαηα. Δμεηάδνληαο ην

γξάθεκα ηνπ ΚΜ παξαηεξνύκε όηη αξθεηά ρακειά θάησ από ηνπο 200 Hz παξαηεξείηαη

ελέξγεηα (θόθθηλε πεξηνρή) ε νπνία όκσο δηαξθεί πνιύ ιίγν 0.15sec δειαδή θαηά ηε δηάξθεηα

ηεο αηάθαο ηεο λόηαο. Απηή ε ελέξγεηα, ε νπνία δελ αληηζηνηρεί ζε θάπνηα αξκνληθή,

πηζαλόηαηα πξνέξρεηαη από ηε θξνύζε ηεο πέλαο ζηε ρνξδή θαη ε δηάξθεηα ηεο εμαξηάηαη από



ηελ έληαζε ηεο θξνύζεο ηεο πέλαο. ε πην δπλαηή θξνύζε ε ελέξγεηα απηή ζα δηαξθνύζε

πηζαλόηαηα πεξηζζόηεξν.

Αθόκα αμηνζεκείσην είλαη όηη απηή ε ελέξγεηα ηεο θξνύζεο ηεο πέλαο απνπζηάδεη παληειώο από

ηνλ ειεθηξνκαγλήηε ΣΑΡ. Ζ έιιεηςε απηή είλαη ε πξώηε έλδεημε όηη ν ΣΑΡ δελ κπνξεί λα

«δηαβάζεη» ηε θξνύζε ζαλ θαηλόκελν.

Σέινο αμηνζεκείσηε είλαη ε δηαθνξά ζηελ έληαζε ησλ αξκνληθώλ γηα ηε 2ε θαη 3

ε αξκνληθή

όπνπ ζηε 2ε είλαη ζαθώο πην δπλαηόο ν ΣΑΡ ελώ ζηε 3

ε πην δπλαηόο είλαη ν ΚΜ.

4.3 Ζ ηδέα ηεο εμίζσζεο ησλ θαζκάησλ.

ηα πιαίζηα ηνπ όηη ζπγθξίλνληαο αθνπζηηθά ηα ερνγξαθεκέλα αξρεία γηα ηελ ίδηα λόηα από

δηαθνξεηηθέο πεγέο θαη βξίζθνληαο δηαθξηηέο δηαθνξέο ζην άθνπζκα, αλαπηύρζεθε ε ηδέα ηεο

πξνζεγγηζηηθήο εμίζσζεο ησλ θαζκάησλ. Αλ δειαδή πάξνπκε ηα δείγκαηα ηνπ ΣΑΡ ηα νπνία

ζέινπκε λα βειηηώζνπκε ώζηε λα πιεζηάζνπλ ηα δείγκαηα ηνπ ΚΜ, θαη επεμεξγαζηνύκε ηα

δείγκαηα απηά ζην πεδίν ηεο ζπρλόηεηαο ώζηε λα εμηζώζνπκε ζρεδόλ ηα δπν θάζκαηα

ηνπιάρηζηνλ σο πξνο ηελ ελέξγεηα ηεο θάζε αξκνληθήο, ηόηε πξνζκέλνπκε ν ήρνο ησλ δύν

αξρείσλ λα είλαη «ζρεδόλ ίδηνο». ηα πιαίζηα ηεο ηδέαο απηήο αλαπηύρζεθαλ δπν κέζνδνη νη

νπνίεο αλαιύνληαη παξαθάησ.

4.3.1 Ζ 1ε κέζνδνο εμίζσζεο

Ζ 1ε κέζνδνο βαζίδεηαη ζηε παξαθάησ εμίζσζε ε νπνία εθαξκόζηεθε ζην δείγκα ηνπ ΣΑΡ θαη

πξνέθπςε έλα λέν ΣΑΡ. Ζ δηαδηθαζία νλνκάζηεθε interpolation (παξεκβνιή) θαζώο ε

θόξκνπια είλαη κηα ζπλάξηεζε παξεκβνιήο. Ζ ζπλάξηεζε απηή είλαη ε παξαθάησ:

𝑌′(𝑛) = 𝑌(𝑛) + 𝑋 𝑛1 − 𝑌 𝑛1 ∗ (𝑓𝑛2−𝑓𝑛)

(𝑓𝑛2−𝑓𝑛1) + 𝑋 𝑛2 − 𝑌 𝑛2 ∗

(𝑓𝑛−𝑓𝑛1)

(𝑓𝑛2−𝑓𝑛1)

Όπνπ Τ‟ είλαη ην interpolated ζήκα (κεηά ηελ εθαξκνγή ηεο θόξκνπιαο) , Τ είλαη ην αξρηθό

ζήκα ηνπ ΣΑΡ, Υ είλαη ην ζήκα ηνπ ΚΜ, fn ε κεηαβιεηή ηεο ζπρλόηεηαο , fn1 είλαη ε ζπρλόηεηα

ηνπ κεγίζηνπ αξηζηεξά ηεο fn θαη fn2 ε ζπρλόηεηα ηνπ κεγίζηνπ δεμηά.

Ζ εμίζσζε απηή πξαγκαηνπνηεί έλα «ηέλησκα» όισλ ησλ ηνπηθώλ κεγίζησλ ηνπ αξρηθνύ

δείγκαηνο ηνπ ΣΑΡ , είηε απηά αληηζηνηρνύλ ζε θάπνηα αξκνληθή είηε όρη, ώζηε λα ηαπηηζηνύλ κε

ηηο ελέξγεηεο ησλ αληίζηνηρσλ ηνπηθώλ κεγίζησλ ηνπ θάζκαηνο ηνπ ΚΜ. ην παξαθάησ

γξάθεκα παξαηεξνύληαη ηα θάζκαηα πνπ πξνέθπςαλ από ην interpolation.



Δηθόλα 27: 1ε κέζνδνο εμίζσζεο κε interpolation

ηελ Δηθόλα 27 βιέπνπκε όηη εμηζώλνληαη νη ελέξγεηεο ησλ ηνπηθώλ κεγίζησλ ρσξίο όκσο λα

επεξεάδνληαη νη πεξηνρέο αλάκεζα ζηα κέγηζηα. Γίλεηαη έλα «ηέλησκα» ησλ ηνπηθώλ κεγίζησλ

ηνπ ΣΑΡ ώζηε λα εμηζσζεί κε ην ΚΜ.

4.3.2 Ζ 2ε κέζνδνο εμίζσζεο

Ζ 2ε κέζνδνο ιακβάλεη ππόςε θαη ηηο πεξηνρέο κεηαμύ ησλ αξκνληθώλ. Τπνινγίδεη ηνπηθά

ειάρηζηα ηνπ ΚΜ θαη εμηζώλεη ηα αληίζηνηρα ηνπηθά ειάρηζηα ηνπ ΣΑΡ. Οπόηε ε εμίζσζε ηείλεη

λα γίλεη αξθεηά πην αθξηβήο. Βέβαηα δελ ιακβάλεηαη ππόςε ε πεξηνρή θάησ από ηε ζεκειηώδε

αξκνληθή. Σν πείξακα γίλεηαη κε ηε παξαδνρή όηη κεηαβάιινπκε θαζκαηηθά ηηο ζπρλόηεηεο πάλ

από ηε πξώηε αξκνληθή ρσξίο όκσο λα αιινηώζνπκε ηηο πνιύ ρακειέο ζπρλόηεηεο.



Δηθόλα 28: Interpolation κε ηε 2ε κέζνδν.

Με ηε πξάζηλε γξακκή εκθαλίδεηαη ην θάζκα ηνπ ΚΜ, κε θίηξηλε γξακκή εκθαλίδεηαη ην

θάζκα ηνπ ΣΑΡ θαη ηέινο ε θόθθηλε γξακκή είλαη ην θάζκα ηνπ interpolated TAP. Ζ καύξε

νξηδόληηα γξακκή απνηειεί έλα θαηώθιη θάησ από ην νπνίν όπνην κέγηζην βξέζεθε δελ

εληζρύζεθε.

πκπεξάζκαηα: Καη νη δύν κέζνδνη θαζκαηηθήο εμίζσζεο δίλνπλ ζαλ απνηέιεζκα έλαλ ήρν πην

πινύζην ζε αξκνληθέο θαη πην θνληά ζηνλ ήρν ηνπ ΚΜ. Μεηά από πξνζεθηηθή αθξόαζε όκσο

ππάξρνπλ αθόκα δηαθξηηέο δηαθνξέο νη νπνίεο νδεγνύλ ζην ζπκπέξαζκα όηη δελ είλαη ην

αξκνληθό πεξηερόκελν ηεο λόηαο απηό πνπ ιείπεη από ηνλ ήρν ηνπ ΣΑΡ θαη απνθιίλεη αηζζεηά

από ην ΚΜ. Πξέπεη λα αλαδεηεζνύλ δηαθνξέο ζε άιιν επίπεδν , ίζσο ζηε ρακειή πεξηνρή θαη

ζην κε αξκνληθό πεξηερόκελν.



5. Ζ ΖΜΑΗΑ ΣΖ ΑΔΡΗΝΖ ΜΑΕΑ

5.1 Πεξεηαίξσ ερνγξαθήζεηο δεηγκάησλ

ηα πιαίζηα ηεο παξνύζαο εξγαζίαο πξαγκαηνπνηήζεθαλ επηπιένλ ερνγξαθήζεηο δεηγκάησλ κε

ζθνπό ηελ αλάιπζή ηνπο. Πξαγκαηνπνηήζεθαλ δύν δηαδηθαζίεο ερνγξάθεζεο ε κία ζην

εξγαζηήξην ηνπ θνπ ηαύξνπ Νηαγθιή ν νπνίνο πξνζέθεξε δείγκαηα κε ρξήζε ελόο από ηνπο

ειεθηξνκαγλήηεο ηνπ θαη ε άιιε ζε νηθηαθό studio.

5.1.1 Ζρνγξάθεζε ζην studio ΣΑΡ

Πξαγκαηνπνηήζεθε ερνγξάθεζε κε ηξίρνξδν κπνπδνύθη ζην studio ηεο εηαηξίαο ΣΑΡ κε

ππεύζπλν ην θύξην Νηαγθιή. Υξεζηκνπνηήζεθε ην ππθλσηηθό κηθξόθσλν κεγάινπ

δηαθξάγκαηνο SHURE KSM44A θαη ν πβξηδηθόο ειεθηξνκαγλήηεο ηεο TAP Α-Μ ν νπνίνο

πεξηιακβάλεη θαη ππθλσηηθό κηθξόθσλν-ςείξα. Ζ ερνγξάθεζε έγηλε ζην θιεηζηό ερνκνλσκέλν

studio ηνπ εξγαζηεξίνπ κε ην ινγηζκηθό WAVELAB.

5.1.2 Σν SHURE KSM44A

Πξόθεηηαη γηα ππθλσηηθό κηθξόθσλν κεγάινπ δηαθξάγκαηνο ηεο εηαηξίαο SHURE. Ζ

επαηζζεζία ηνπ είλαη ζηα -31dBV/Pa ζηνλ 1 KHz. Έρεη πνηθηιία πνιηθώλ δηαγξακκάησλ κε

θπξηόηεξν ην θαξδηνεηδέο. Δίλαη θαηάιιειν γηα ερνγξαθήζεηο αθνπζηηθώλ πεγώλ όπσο

θσλεηηθά , έγρνξδα θιπ.

Δηθόλα 29: Αξηζηεξά θακπύιε απόθξηζεο ηνπ εηθνληδόκελνπ δεμηά SHURE γηα δηάθνξα

πνιηθά δηαγξάκκαηα



5.1.3 Ο ειεθηξνκαγλήηεο Α-Μ ηεο ΣΑΡ

Ο Α-Μ ειεθηξνκαγλήηεο ηεο ΣΑΡ είλαη πβξηδηθόο. Υξεζηκνπνηεί παξάιιεια κε ηνλ

ειεθηξνκαγλήηε θαη ππθλσηηθό κηθξόθσλν (ςείξα) θαη θάλεη κίμε ησλ δύν ειεθηξηθώλ

ζεκάησλ. Παξάιιεια έρεη ηε δπλαηόηεηα απμνκείσζεο ηεο έληαζεο ηνπ κηθξνθώλνπ. Απηή ε

επηινγή έδσζε ηε δπλαηόηεηα λα γίλνπλ δύν ερνγξαθήζεηο. Μία ερνγξάθεζε κε κεδεληζκέλε

ηελ έληαζε ηνπ κηθξνθώλνπ θαη άιιε κία κε ηελ κεγαιύηεξε έληαζε ηνπ κηθξνθώλνπ.

Δηθόλα 30: Ζ θακπύιε απόθξηζε ηνπ ΣΑΡ αξηζηεξά θαη εηθόλα ηνπ δεμηά

ηε θακπύιε απόθξηζεο παξαηεξνύκε δύν γξαθήκαηα έλα γηα ηε πεξίπησζε πνπ ην κηθξόθσλν

έρεη ηε κέγηζηε έληαζή ηνπ θαη άιιε κία κε κεδεληθό κηθξόθσλν.

5.1.4 Ζρνγξάθεζε ζην νηθηαθό studio

Αθνινύζεζε ερνγξάθεζε κε ηξίρνξδν κπνπδνύθη ζε νηθηαθό studio. Υξεζηκνπνηήζεθε ην

ππθλσηηθό κηθξόθσλν κεγάινπ δηαθξάγκαηνο SAMSON C01 θαη ν ειεθηξνκαγλήηεο ENERGY

ηεο TAP. Ζ ερνγξάθεζε έγηλε κε ρξήζε ηεο θάξηα M-Audio Fast Track Pro θαη ηνπ ινγηζκηθνύ

NUENDO. Ζ ζπρλόηεηα δεηγκαηνιεςίαο ηέζεθε ζηα 44100 Hz κε βάζνο ηα 16bit (πνηόηεηα

CD).

5.1.5 To SAMSON C01

Ππθλσηηθό κηθξόθσλν κεγάινπ δηαθξάγκαηνο κε θαξδηνεηδέο πνιηθό δηάγξακκα θαη

επαηζζεζία -33dBV/Pa. ηελ Δηθόλα 31 παξαηεξνύκε θακπύιε απόθξηζεο θαη ηελ εηθόλα ηνπ

C01.



Δηθόλα 31: Κακπύιε απόθξηζεο ηνπ C01

5.1.6 O ειεθηξνκαγλήηεο ENERGY, ηεο ΣΑΡ

Πξόθεηηαη γηα ελεξγό ειεθηξνκαγλήηε κε ελζσκαησκέλν πξνεληζρπηή ηερλνινγίαο SMD θαη

ηξνθνδνζία 1.5 volt. Έρεη επίπεδε θακπύιε απόθξηζεο.

Δηθόλα 32: Ο ENERGY ηεο ΣΑΡ

5.2 Αλάιπζε ησλ λέσλ δεηγκάησλ

ε ζπλέρεηα ησλ πξώησλ αλαιύζεσλ, νη θόξκνπιεο θαη νη ηερληθέο πνπ εθαξκόζηεθαλ από ηελ

νκάδα ηνπ θνπ Διεπζεξηάδε ζε ιίγα κόλν δείγκαηα, εθαξκόζηεθαλ ζε όια ηα δείγκαηα θαη ησλ

ηξηώλ ερνγξαθήζεσλ. Πξνέθπςαλ πιήζνο γξαθεκάησλ ηα νπνία ππάξρνπλ δηαζέζηκα ζαλ

ζπλνδεπηηθό πιηθό ηεο παξνύζαο εξγαζίαο. Δλδεηθηηθά παξνπζηάδνληαη γξαθήκαηα ζηε

ζπλέρεηα ηνπ θεθαιαίνπ.

Από ηηο πξώηεο αλαιύζεηο έγηλε θαλεξό όηη ε εηδνπνηόο δηαθνξά κεηαμύ ησλ δύν ηερληθώλ

ελίζρπζεο, ππθλσηηθνύ κηθξνθώλνπ θαη ειεθηξνκαγλήηε δελ εληνπίδεηαη ζην αξκνληθό

πεξηερόκελν ησλ δεηγκάησλ. Μεηά από δύν κεζόδνπο εμίζσζεο ησλ δύν θαζκάησλ ην ερεηηθό

απνηέιεζκα ηνπ ειεθηξνκαγλήηε δελ πιεζηάδεη ην ππθλσηηθό κηθξόθσλν. Οη επόκελεο

αλαιύζεηο ινηπόλ εζηηάζηεθαλ θπξίσο ζηε ρακειή πεξηνρή ζπρλνηήησλ κέρξη δειαδή θαη ηε

ζεκειηώδε αξκνληθή. Αθόκα κεηά από πξνζεθηηθή κειέηε ησλ απνηειεζκάησλ ηεο δόλεζεο ηνπ

ΣΔΗ Ρεζύκλνπ (§3) έγηλε εζηίαζε ζηε κειέηε ηεο αέξηλεο κάδαο ε νπνία ηαιαληώλεηαη ζηνπο



161 Hz. Ζ ππόζεζε όηη ε αέξηλε κάδα κπνξεί λα απνηειέζεη ην ραξαθηεξηζηηθό πνπ δελ

αληηιακβάλεηαη νπνηνζδήπνηε ειεθηξνκαγλήηεο ώζεζε ηελ πνξεία ησλ πεηξακάησλ ζε απηή ηε

θαηεύζπλζε.

5.2.1 Ζ αέξηλε κάδα

Όπσο πξναλαθέξζεθε , ε αέξηλε κάδα πνπ ππάξρεη κέζα ζην αληερείν ηαιαληώλεηαη θάζε θνξά

πνπ γίλεηαη θξνύζε ηεο ρνξδήο. ύκθσλα κε ηα απνηειέζκαηα ηεο δόλεζεο ηνπ κπνπδνπθηνύ,

(§3), ε αέξηλε κάδα ηαιαληώλεηαη ζηνπο 161 Hz. Απηή ε κέηξεζε επηβεβαηώζεθε ζε όια ηα

γξαθήκαηα πνπ εμήρζεζαλ ζηε παξνύζα εξγαζία. Δλδεηθηηθά παξαηίζεληαη θάπνηα παξαθάησ.

Δηθόλα 33: πρλνηηθά θάζκαηα κε KM184 θαη ΣΑΡ. Με βέινο ζεκεηώλνληαη νη 161 Hz

Οη λόηεο πνπ αληηζηνηρνύλ ζηα παξαπάλσ γξαθήκαηα είλαη ε A ρνξδή αλνηρηή (πξώην γξάθεκα

πάλσ αξηζηεξά), ε D ρνξδή αλνηρηή (πάλσ δεμηά), ε D παηεκέλε ζην 5 ηάζην ηεο Α ρνξδήο

(θάησ αξηζηεξά), θαη ε D «κνπξγθάλα» ή 3ε ρνξδή (θάησ δεμηά).



Δηθόλα 34: Νόηεο A αλνηρηή, D ζηελ Α, D κνπξγθάλα, D, γηα SHURE θαη TAP A-M ρσξίο

κηθξόθσλν.



Δηθόλα 35: Νόηεο A αλνηρηή, D αλνηρηή, Δ ζηελ D, G ζηε D Bass, γηα SAMSON θαη TAP.

Δηθόλα 36 : Νόηεο από SHURE θαη TAP Α - Μ κε εληζρπκέλν mic

ρόιηα: ηηο Δηθόλεο 34,35 θαη 36 παξαηεξνύκε ηα θάζκαηα κέρξη θαη 500 Hz γηα

ζπγθξηλόκελα δείγκαηα από όιεο ηηο ερνγξαθήζεηο. Με βέινο αλαδεηθλύεηαη ε ζπρλόηεηα ησλ

161 Hz ε νπνία είλαη θαλεξό όηη γίλεηαη αληηιεπηή από ηα ηξία κηθξόθσλα όρη όκσο από ηνλ

εθάζηνηε ειεθηξνκαγλήηε. Αθόκα παξαηεξνύκε όηη ε ζπρλόηεηα απηή ππάξρεη ζε όια ηα

γξαθήκαηα αλεμαξηήησο λόηαο. Δμάιινπ πξέπεη λα ιάβνπκε ππόςε όηη από ην ζρεηηθό πίλαθα ε

ζπρλόηεηα ησλ 161 Hz είλαη πνιύ θνληά ζηνπο 164 Hz ε νπνία αληηζηνηρεί ζηελ λόηα E3.

Δκθαλίδεηαη ζε όιεο ηηο λόηεο θάηη πνπ επηβεβαηώλεη ηα πεηξάκαηα ηνπ ΣΔΗ Ρεζύκλνπ.

Δλδηαθέξνλ αθόκα παξνπζηάδεη θαη ε πεξηνρή έσο 10 Hz ζηελ νπνία θαη ηα ηξία κηθξόθσλα θαη

πάιη αλεμαξηήησο λόηαο εκθαλίδνπλ κηα ελέξγεηα αξθεηά πςειή. Οη ειεθηξνκαγλήηεο από ηελ

άιιε παξνπζηάδνπλ πνιύ ρακειέο ελέξγεηεο ζε απηή ηε πεξηνρή έσο ηνπο 10 Hz. Αθόκα ζηελ

Δηθόλα 24 όπνπ ζπγθξίλνληαη ηα γξαθήκαηα από SHURE θαη TAP AΜ (πβξηδηθόο κε

κηθξόθσλν), παξαηεξνύκε όηη ην κηθξόθσλν ηνπ ΣΑΡ εκθαλίδεη ηνπο 161 Hz αλ θαη ζπλνιηθά

ε έληαζή ηνπ είλαη ρακειόηεξε από ην SHURE. Αμίδεη λα ζεκεησζεί όηη παξόιν πνπ ζα

πεξίκελε θαλείο ην κηθξόθσλν ηνπ ΑΜ λα θάλεη ηε δηαθνξά θαη λα θαηαγξάςεη απηά πνπ

αληηιακβάλεηαη θαη ην ππθλσηηθό κηθξόθσλν κεγάινπ δηαθξάγκαηνο, ε ςείξα δελ ηα

θαηαθέξλεη. Ο πην πηζαλόο ιόγνο είλαη ε ζέζε ηεο ςείξαο θαη ην γεγνλόο όηη βξίζθεηαη κέζα από



ηελ νπή ηνπ θαπαθηνύ. Σν ππθλσηηθό κηθξόθσλν κεγάινπ δηαθξάγκαηνο ηνπνζεηείηαη ζε

απόζηαζε πεξίπνπ 50 εθαηνζηώλ από ην θαπάθη κε ζπλέπεηα λα θαηαγξάςεη ηα θαηλόκελα ηεο

ηαιάλησζεο ηεο αέξηλεο κάδαο ηα νπνία ζαλ θύκαηα αλαπηύζζνληαη θαη απμάλνπλ ην πιάηνο

ηνπο καθξηά από ην θαπάθη θαη όρη πάλσ ζην θαπάθη. Οπόηε ε ςείξα αδπλαηεί λα θαηαγξάςεη

ηελ αέξηλε κάδα ζε βαζκό όζν ην ππθλσηηθό κηθξόθσλν.

5.2.2 Δπίδξαζε ηεο αέξηλεο κάδαο ζην ερεηηθό απνηέιεζκα

Μηα πξώηε ππνςία πνπ αλαδείρζεθε ήηαλ ε επίδξαζε ηεο ζπρλόηεηαο ησλ 161Hz ζην ερεηηθό

απνηέιεζκα. Οη πξνζεγγίζεηο πνπ έγηλαλ βαζίζηεθαλ ζηε πξνζζεηηθή κέζνδν θαη ηελ

αθαηξεηηθή κέζνδν. Αλ δειαδή από ηα δείγκαηα ησλ κηθξνθώλσλ αθαηξεζνύλ νη 161 Hz ζα

πξνθύςεη ήρνο θνληά ζηνλ ήρν ηνπ ΣΑΡ; Ή αλ αληίζηξνθα εληζρύζνπκε ηνπο 161 Hz ζηα

δείγκαηα ηνπ ΣΑΡ ζα πξνζεγγίζνπκε ηνλ ήρν ησλ δεηγκάησλ ησλ ππθλσηηθώλ;

5.2.3 Αθαηξεηηθή κέζνδνο

Δθαξκόζηεθε notch filter ζηνπο 161 Hz, ζηα δείγκαηα ησλ ππθλσηηθώλ κηθξνθώλσλ θαη έγηλε

ζύγθξηζε ηνπ απνηειέζκαηνο κε ηα δείγκαηα ησλ ειεθηξνκαγλεηώλ. Ζ ζπλάξηεζε πνπ

ρξεζηκνπνηήζεθε είλαη ε :

[b,a] = iirnotch(wo,bw)

Ζ νπνία πινπνηεί έλα ςεθηαθό θίιηξν IIR (άπεηξεο θξνπζηηθήο απόθξηζεο) κε ζρεδόλ

γξακκηθή θάζε γηα ηελ πεξηνρή ησλ 161 Hz θαη γύξσ.

ηε ζπλάξηεζε απηή ηέζεθε σο w0= 161 Hz θαη bw = w0/2 νπόηε ε θακπάλα ηνπ θίιηξνπ λα

γίλεη 80 Hz ώζηε λα γίλεη αξθεηά ζηελή.



Δηθόλα 37: Σν IIR θίιηξν ζηε ζπρλόηεηα ησλ 161 Hz

Σα γξαθήκαηα πνπ πξνέθπςαλ παξαηίζεληαη παξαθάησ:

Δηθόλα 38: Φάζκαηα ζπρλνηήησλ γηα ΚΜ184 (θόθθηλε), ΣΑΡ(κπιε) θαη ΚΜ(πξάζηλε)

κεηά από IIR θίιηξν

ηα γξαθήκαηα κε θόθθηλε γξακκή είλαη ην θάζκα ηνπ ΚΜ , κε κπιε γξακκή είλαη ην θάζκα

ηνπ ΣΑΡ ελώ κε πξάζηλε γξακκή είλαη ην ΚΜ θηιηξαξηζκέλν. Μεηά από πξνζερηηθή αθξόαζε

ησλ θηιηξαξηζκέλσλ δεηγκάησλ γηα όιεο ηηο λόηεο ζηηο νπνίεο εθαξκόζηεθε δελ έγηλε αληηιεπηή

10-2

10-1

100

101

-25

-20

-15

-10

-5

0

Frequency (kHz)

Magnitu

de (

dB

)

Magnitude Response (dB)



δηαθνξά ηνπ θηιηξαξηζκέλνπ από ην αξρηθό. Οπζηαζηηθά δελ κεηαβιήζεθε θάηη ζην αθνπζηηθό

απνηέιεζκα θαη έηζη ό ήρνο ηνπ ΚΜ παξέκεηλε αξθεηά πην πινύζηνο από ηνλ ήρν ηνπ ΣΑΡ.

Όπνηε ε αθαίξεζε ησλ 161 Hz δελ έρεη θακία επίδξαζε αληηιεπηή από ην αλζξώπηλν απηί.

5.2.4 Πξνζζεηηθή - εληζρπηηθή κέζνδνο

Ζ πξνζζεηηθή κέζνδνο έγηλε ζε δείγκαηα ηνπ ΣΑΡ κε ρξήζε equalizing κέζσ εθαξκνγήο

(Nuendo). Δθαξκόζηεθε ελίζρπζε +20dB ζε δείγκαηα ηνπ ΣΑΡ κε ζηελή θακπάλα ζηνπο 161

Hz ρσξίο όκσο λα πξνθύςεη δηαθνξά ζην αθνπζηηθό απνηέιεζκα. Ζ δηαδηθαζία εμήγαγε

δείγκαηα κε εληζρπκέλνπο ηνπο 161 Hz ηα νπνία είλαη δηαζέζηκα κε ηε παξνύζα εξγαζία.

ρεηηθά γξαθήκαηα παξαηίζεληαη εδώ:

Δηθόλα 39: Σα δείγκαηα από ηνλ ΣΑΡ κεηά από ελίζρπζε ησλ 161 Hz (θόθθηλε γξακκή)

ηα πιαίζηα ηεο πξνζζεηηθήο κεζόδνπ, έγηλε κηα αθόκα δηαδηθαζία πνπ πεξηιάκβαλε ηελ

εθαξκνγήο ηεο ζηα δείγκαηα ηνπ ΚΜ184. θνπόο ηνπ πεηξάκαηνο ήηαλ λα δνζεί έκθαζε ζηνλ

ήρν ηεο αέξηλεο κάδαο ώζηε λα γίλεη πην αθνπζηή θαη δηαθξηηή. Σα δείγκαηα πνπ εμήρζεζαλ



βξίζθνληαη ζην ςεθηαθό θνξέα πνπ ζπλνδεύεη ηελ παξνύζα εξγαζία θαη αθνύγνληαο ηα θαλείο

πξνζεθηηθά κπνξεί λα «θαηαλνήζεη» ηνλ ήρν ηνπ αέξα ηνπ αληερείνπ.

5.2.5 Φαζκαηηθή αλάιπζε ζε δηάθνξα ρξνληθά κέξε ηνπ δείγκαηνο

Ωο γλσζηόλ, θάζε δείγκα από απηά πνπ ερνγξαθήζεθαλ εμειίζζνληαη ζε ηξεηο ρξόλνπο. Σα

πξώηα millisecond ηνπ δείγκαηνο απνηεινύλ ηελ αηάθα ηνπ, κεηά αθνινπζεί ην ηκήκα κε ηε

βαζηθή ελέξγεηα ηνπ δείγκαηνο θαη ηέινο ε νπξά ηνπ. Σν εξώηεκα πνπ γελλάηαη είλαη ηη είδνπο

πιεξνθνξία πεξηέρεηαη ζε θάζε θνκκάηη ηνπ δείγκαηνο θαη εηδηθόηεξα αλ ε πιεξνθνξία ηεο

αέξηλεο κάδαο ππάξρεη ζε όιε ηε δηάξθεηα ηεο λόηαο ε κόλν ζηελ αηάθα. Γηα ην ζθνπό απηό

πξαγκαηνπνηήζεθαλ αλαιύζεηο ζε πεξηβάιινλ MATLAB νη νπνίεο έδσζαλ ηα παξαθάησ

απνηειέζκαηα. πγθεθξηκέλα εθαξκόζηεθε FFT κε κήθνο 2048 δείγκαηα (κήθνο ) θαη βήκα ηα

512 δείγκαηα. Ο επηθεληξώζεθε ζηνπο 161 Hz θαη ππνιόγηζε ην πιάηνο ηεο ζπρλόηεηαο απηήο

ζπλάξηεζε ηνπ ρξόλνπ.



Δηθόλα 40: Ζ ζπρλόηεηα ηεο αέξηλεο κάδαο ησλ 161 Hz ,ζπλάξηεζε ηνπ ρξόλνπ γηα

δηάθνξεο λόηεο. Με κπιε γξακκή ε λόηα από ηνλ TAP θαη κε θόθθηλε γξακκή ε λόηα από

ην ΚΜ.

ρόιηα: Από ηα παξαπάλσ γξαθήκαηα κπνξνύλ λα εμαρζνύλ ηα εμήο. Ζ ζπρλόηεηα ησλ 161 Hz

ηεο αέξηλεο κάδαο ε νπνία αληηζηνηρεί ζρεδόλ ζηε λόηα Δ3 (Πίλαθαο 5) , παξνπζηάδεη ελέξγεηα

θνληά ζηα +30dB ε νπνία ρξνληθά ηνπνζεηείηαη ζηελ αηάθα ηεο λόηαο ιίγν πξηλ ην πξώην

δεπηεξόιεπην όπσο θαίλεηαη θαη από ηα γξαθήκαηα ηνπ ΚΜ184. Μεηά από 100ms πεξίπνπ ε

ελέξγεηα απηή πέθηεη θάησ από ηα 0dB. Αθόκα, είλαη θαλεξό όηη ηα δείγκαηα ηνπ ΣΑΡ δελ

πιεζηάδνπλ ζηα +30dB αιιά αξθεηά ρακειόηεξα θαη ε δηάξθεηά ηνπο. Αθόκα ραξαθηεξηζηηθό

ησλ παξαπάλσ γξαθεκάησλ είλαη όηη ζηα δεμηά γξαθήκαηα πνπ αληηζηνηρνύλ ζηηο λόηεο D θαη G



εκθαλίδεηαη κηα θξπκκέλε θζίλνπζα ηαιάλησζε. Απηή παξνπζηάδεη πεξηνδηθά κέγηζηα θαη ζηηο

3 λόηεο.

5.2.6 Απνθνπή θάησ ησλ 50 Hz

Μία αθόκε πηζαλή πεξίπησζε πνπ κειεηήζεθε ήηαλ ε πεξίπησζε απνθνπήο ηεο πεξηνρήο θάησ

ησλ 50 Hz γηα ηα δείγκαηα ησλ ππθλσηηθώλ κηθξνθώλσλ. Ζ αηηία πνπ νδήγεζε ζε απηό ην

πείξακα ήηαλ ε ύπαξμε ηεο ρακειήο ζπρλόηεηαο ησλ 10 Hz ε νπνία απνθαιύθζεθε κε

εθαξκνγή ηνπ κέζνπ όξνπ ζε 1000 samples (παξάγξαθνο 4.2.1). Γηα ην ζθνπό απηό

ρξεζηκνπνηήζεθε FIR πςηπεξαηό θίιηξν κε ζπλάξηεζε ηνπ MATLAB:

b = fir1 (N,fc,’high’)

όπνπ N ε ηάμε ηνπ θίιηξνπ θαη fc ε ζπρλόηεηα απνθνπήο απηνύ. Ζ θακπύιε απόθξηζεο απηνύ

ηνπ θίιηξνπ εηθνλίδεηαη παξαθάησ.

Δηθόλα 41: Τςηπεξαηό FIR θίιηξν κε κεγάιε ηάμε θαη ζπρλόηεηα ζηνπο 50Hz

Με εθαξκνγή ηνπ παξαπάλσ θίιηξνπ ζε δηάθνξα δείγκαηα θαη κεηέπεηηα θαζκαηηθέο αλαιύζεηο

απηώλ πξνέθπςαλ ηα παξαθάησ γξαθήκαηα.



Δηθόλα 42: FIR πςηπεξαηό θίιηξν εθαξκνζκέλν ζε δηάθνξεο λόηεο KM184 θαη ΣΑΡ

Δηθόλα 43: FIR πςηπεξαηό θίιηξν ζηνπο 50 Hz ζε δείγκαηα από SHURE θαη ΣΑΡ



ρόιηα: Ζ εθαξκνγή ηνπ θίιηξνπ ζηνπο 50 Hz απάιεηςε νπνηνδήπνηε αξκνληθό θαη κε

αξκνληθό πεξηερόκελν κέρξη ηνπο 50 όπσο θαίλεηαη θαη από ηα γξαθήκαηα ζηηο εηθόλεο 30 θαη

31. Με πξνζεθηηθή αθξόαζε ησλ δεηγκάησλ , ζπγθξίλνληαο θηιηξαξηζκέλα θαη αξρηθά δείγκαηα

δελ θαηέζηε δπλαηόο ν εληνπηζκόο αθνπζηηθώλ κεηαβνιώλ. Σν θίιηξν εθαξκόζηεθε θαη ζηα

δείγκαηα ησλ ππθλσηηθώλ SHURE θαη KM184 αιιά θαη ζηα δείγκαηα ηνπ ΣΑΡ. Καλέλα

θηιηξαξηζκέλν δείγκα δελ παξνπζίαζε κεηαβνιέο ζε ζρέζε κε ην αξρηθό. Πξνθαλώο έλα

θηιηξάξηζκα θάησ από ηνπο 50 Hz ζα γηλόηαλ εμαηξεηηθά δύζθνιν λα γίλεη αθνπζηό θαζώο

βξηζθόκαζηε πνιύ θνληά ζην θάησ όξην ηεο αλζξώπηλεο αθνήο.

5.2.7 Απνθνπή θάησ ησλ 500 Hz

Με ρξήζε ηνπ ίδηνπ ςεθηαθνύ θίιηξνπ έγηλε απνθνπή ησλ ζπρλνηήησλ θάησ ησλ 500 Hz.

Πξέπεη λα ζεκεησζεί εδώ όηη ζηε πεξηνρή απηή ελππάξρνπλ πνιιέο από ηηο αξκνληθέο θαη

ζίγνπξα ε ζεκειηώδε αξκνληθή. θνπόο ηνπ πεηξάκαηνο είλαη ε εμέηαζε ηεο ππόζεζεο ηνπ αλ ηα

θηιηξαξηζκέλα δείγκαηα ηα νπνία ζα έρνπλ πεξηερόκελν πάλσ από 500 θύθινπο έρνπλ ην ίδην

αθνπζηηθό απνηέιεζκα. Αλ έρνπλ ην ίδην αθνπζηηθό απνηέιεζκα ηόηε ζίγνπξα ε δηαθνξά

βξίζθεηαη θάησ από ηνπο 500 Hz.

Δηθόλα 44: Σν πςηπεξαηό θίιηξν FIR ζηνπο 500 θύθινπο



Παξαθάησ παξαηίζεληαη ηα γξαθήκαηα ελώ ηα ερεηηθά απνηειέζκαηα πνπ πξνέθπςαλ

βξίζθνληαη ζην ζπλνδεπηηθό ςεθηαθό δίζθν ηεο εξγαζίαο.

Δηθόλα 45: Σα θηιηξαξηζκέλα δείγκαηα από ΚΜ θαη ΣΑΡ

ρόιηα: Καηόπηλ πξνζεθηηθήο αθξόαζεο έγηλε εύθνια αληηιεπηό όηη ηα θηιηξαξηζκέλα δείγκαηα

πιεζίαζαλ αξθεηά θνληά ζην αθνπζηηθό απνηέιεζκα. Βέβαηα έραζαλ ηε ρακειή ηνπο πεξηνρή

θαη βαζηθέο αξκνληθέο όπσο ε ζεκειηώδεο θαη ζίγνπξα ε πξώηε, αιιά δύζθνια κπνξεί λα

μερσξίζεη θαλείο ην ερεηηθό άθνπζκα από πνύ πξνέξρεηαη , αλ πξόθεηηαη γηα ην ππθλσηηθό

κηθξόθσλν ή ηνλ ειεθηξνκαγλήηε. Απηό ην γεγνλόο νδεγεί ζην ζπκπέξαζκα όηη ην



ππναξκνληθό πεξηερόκελν θαη γεληθόηεξα νη ρακειέο ζπρλόηεηεο θάησ από ηε ζεκειηώδε

παίδνπλ θαζνξηζηηθό ξόιν ζην ηειηθό ερεηηθό απνηέιεζκα.

5.2.8 3ε κέζνδνο ηαύηηζεο θαζκάησλ

Μία αθόκα ηερληθή πνπ κειεηήζεθε ζηε παξνύζα εξγαζία απνηέιεζε κηα αθόκα εθδνρήο ηεο

ηαύηηζεο θαζκάησλ. Από ηε ζηηγκή πνπ νη πξνεγνύκελεο ηερληθέο απέηπραλ ζε έλα βαζκό ζην

λα πξνζδηνξίζνπλ ηελ νπζηαζηηθή θαζκαηηθή δηαθνξά κεηαμύ ησλ δεηγκάησλ ησλ ππθλσηηθώλ

κηθξνθώλσλ ζε ζρέζε κε ηνπο ειεθηξνκαγλήηεο, απηή ε ηερληθή θαιείηαη λα δώζεη κηα ηειηθή

απάληεζε.

Ζ ηδέα βαζίδεηαη ζηελ αληηγξαθή κέξνπο ηνπ θάζκαηνο ελόο δείγκαηνο πξνεξρόκελνπ από ην

ππθλσηηθό κηθξόθσλν θαη ε επηθόιιεζή ηνπ ζην αληίζηνηρν θάζκα ζε δείγκα από ηνλ ΣΑΡ. Ζ

αληηγξαθή δελ γίλεηαη ζε όιν ην θάζκα αιιά ζηηο ζπρλόηεηεο από 0 έσο ηε ζεκειηώδε

αξκνληθή.

Με απηό ηνλ ηξόπν εζηηάδνπκε ζην ππναξκνληθό πεξηερόκελν, θάηη πνπ κειεηήζεθε ζην

Kεθάιαην 4, ην αληηγξάθνπκε θαη ην επηθνιινύκε ζην αληίζηνηρν θάζκα ηνπ ΣΑΡ. Έηζη δελ

αιινηώλνπκε ηηο αξκνληθέο αιιά θαη ην κε αξκνληθό πεξηερόκελν κεηαμύ απηώλ.

Ζ ηερληθή πεξηιακβάλεη ηνλ εληνπηζκό ηεο ζεκειηώδνπο αξκνληθήο κε ρξήζε ηνπ θξηηεξίνπ

ζθάικαηνο (§4.2.3). Καηόπηλ, ην πεξηερόκελν ηνπ δείγκαηνο από ην ππθλσηηθό από 0 κέρξη ηε

ζεκειηώδε αξκνληθή , αληηγξάθεηαη θαη επηθνιιάηαη ζην δείγκα ηνπ ΣΑΡ. Ζ δηαδηθαζία έγηλε

ζε πνιιά δείγκαηα θαη παξαθάησ παξνπζηάδνληαη νξηζκέλεο από ηηο θαζκαηηθέο αλαιύζεηο

ηνπο.



Δηθόλα 46: Φαζκαηηθέο αλαιύζεηο κεηά από θαζκαηηθή ηαύηηζε έσο ηε ζεκειηώδε

αξκνληθή

ρόιηα: Με ηε πξάζηλε γξακκή απεηθνλίδεηαη ην θάζκα ηνπ ειεθηξνκαγλήηε ΣΑΡ ην νπνίν

νξίδεηαη θαη ζαλ ζήκα εηζόδνπ (input signal). Με ηε θίηξηλε γξακκή απεηθνλίδεηαη ην θάζκα ηνπ

ππθλσηηθνύ κηθξνθώλνπ θαη νξίδεηαη ζαλ ζήκα αλαθνξάο (reference signal). Σέινο κε ηε

θόθθηλε γξακκή απεηθνλίδεηαη ην θάζκα ηνπ ειεθηξνκαγλήηε αθνύ έρεη γίλεη ε επηθόιιεζε ηνπ

πεξηερνκέλνπ κέρξη ηε ζεκειηώδε αξκνληθή. Έηζη από ηα γξαθήκαηα θαίλεηαη θαζαξά ε

απνπζία ηεο θίηξηλεο γξακκήο κέρξη ηε πξώηε ζεκειηώδε αθνύ ππάξρεη πιήξεο ηαύηηζε κε ηε

θόθθηλε γξακκή. Μεηά από πξνζεθηηθή αθξόαζε ησλ δεηγκάησλ ηα ζπκπεξάζκαηα ήηαλ αξθεηά

εληππσζηαθά. Σν δείγκα ηνπ ειεθηξνκαγλήηε ΣΑΡ ην νπνίν ππέζηε απηή ηελ επεμεξγαζία θαη

έρεη ζαλ ζπρλνηηθό πεξηερόκελν ην πεξηερόκελν από ην ππθλσηηθό κηθξόθσλν, έρεη απνθηήζεη

όγθν θαη έρεη πιεζηάζεη πάξα πνιύ ηνλ ήρν ηνπ ππθλσηηθνύ όζν δελ ζπλέβε ζε όια ηα

πξνεγνύκελα πεηξάκαηα. Βέβαηα ην interpolated δείγκα ηνπ ειεθηξνκαγλήηε έρεη ην

ραξαθηεξηζηηθό όηη ζηεξείηαη ηεο αηρκεξήο αηάθαο ε νπνία ελππάξρεη ζην αξρηθό δείγκα ηνπ

ππθλσηηθνύ. Ζ αηάθα κεηά ηε δηαδηθαζία ηεο ηαύηηζεο θαη ζπγθεθξηκέλα ην ρηύπεκα ηεο πέλαο

αθνύγεηαη θάπσο ζηξνγγπιεκέλε , ζαλ λα ιεηάλζεθαλ νη γσλίεο ηεο. Απηό νδεγεί ζην



ζπκπέξαζκα όηη ην ρηύπεκα ηεο πέλαο έρεη ηα ραξαθηεξηζηηθά ελόο θξνπζηηθνύ παικνύ. Καη

όηαλ απηόο ν θξνπζηηθόο παικόο εθαξκνζηεί ζην κπνπδνύθη ζα αθνύζνπκε ηε θξνπζηηθή ηνπ

απόθξηζε. Πέξα ινηπόλ από ηηο ζπρλόηεηεο ζηηο νπνίεο ζπληνλίδεηαη ην κπνπδνύθη ιόγσ ηεο

θξνύζεο θαη δίλεη ζπληνληζκνύο , ππάξρεη ζεκαληηθή πιεξνθνξία κεηαμύ ησλ κε αξκνληθώλ

ζπρλνηήησλ. ε απηέο ηηο πεξηνρέο θξύβεηαη ε πιεξνθνξία ηεο θξνύζεο .

Με ηε παξνύζα κέζνδν εθκεηαιιεπόκαζηε κόλν ην ππναξκνληθό πεξηερόκελν ηνπ ππθλσηηθνύ

ην νπνίν θξύβεη ζεκαληηθή πιεξνθνξία ηεο θξνύζεο. Γελ εθκεηαιιεπόκαζηε όκσο ην

πεξηερόκελν κεηαμύ ησλ δηαθόξσλ αξκνληθώλ. Έηζη ε αηάθα αθνύγεηαη ζηξνγγπιεκέλε θαη

ράλεη ηελ αηρκή ηεο θαζώο έρεη ραζεί κέξνο ηεο πιεξνθνξίαο δηαζθνξπηζκέλν ζε όιν ην θάζκα.

Παξάιιεια όκσο ην interpolated δείγκα έρεη πιεζηάζεη πνιύ ζην αξρηθό.

Έλα αθόκα ζπκπέξαζκα είλαη όηη ν ειεθηξνκαγλήηεο δελ είλαη δπλαηόλ λα «δηαβάζεη» λα

«αληηιεθζεί» ην θξνπζηηθό παικό ηεο πέλαο. Έηζη ράλεη όιε ηε ζεκαληηθή πιεξνθνξία ηεο

απόθξηζεο ηνπ νξγάλνπ ιόγσ ηνπ θξνπζηηθνύ παικνύ. Αθόκα θαη ζηε πεξίπησζε ηνπ πβξηδηθνύ

ΑΜ ΣΑΡ ειεθηξνκαγλήηε ν νπνίνο πεξηιακβάλεη ππθλσηηθή ςείξα κε νινθαηεπζπληηθό πνιηθό

δηάγξακκα, ε ζεκαληηθή πιεξνθνξία κέρξη ηε ζεκειηώδε αξκνληθή ράλεηαη θαζώο ην ππθλσηηθό

(ςείξα) ιόγσ ζέζεο δελ κπνξεί λα θαηαγξάςεη απηή ηε πιεξνθνξία.



6. πκπεξάζκαηα - Μειινληηθή έξεπλα

6.1 πκπεξάζκαηα

Σα πεηξάκαηα ηνπ ΣΔΗ Ρεζύκλνπ δηαπηζηώλνπλ ηηο πεξηνρέο ζπληνληζκνύ ηνπ κπνπδνπθηνύ. Σν

όξγαλν θαη εηδηθά ην θαπάθη σο ε ζεκαληηθόηεξε πεγή δνλήζεσλ , ζπληνλίδεηαη ζε

ζπγθεθξηκέλεο πεξηνρέο ζπρλνηήησλ νη νπνίεο αληηζηνηρνύλ ζε λόηεο. Όια ηα κέξε δνλνύληαη

θαη αιιειεπηδξνύλ κεηαμύ ηνπο αιιά θαη κε ηνλ νξγαλνπνηό θαη ηνλ ρώξν, κε ην θαπάθη λα

πξνζθέξεη ηε πην ηζρπξή δόλεζε. ε θάζε ρηύπεκα ηεο ρνξδήο ε αέξηλε κάδα πνπ βξίζθεηαη

κέζα ζην αληερείν ηαιαληώλεηαη ζηνπο 161 Hz θάηη πνπ δηαπηζηώζεθε ζε όια ηα δείγκαηα ησλ

ππθλσηηθώλ κηθξνθώλσλ. Απηή ηε πιεξνθνξία αδπλαηεί λα ηελ εληνπίζεη ν ειεθηξνκαγλήηεο.

Βαζηθόο ζθνπόο ηεο παξνύζαο εξγαζίαο είλαη ν εληνπηζκόο ησλ εηδνπνηώλ δηαθνξώλ ησλ δύν

ηερληθώλ κεηαηξνπήο ηνπ ήρνπ ηνπ κπνπδνπθηνύ , ηνπ ειεθηξνκαγλήηε θαη ηνπ ππθλσηηθνύ

κηθξνθώλνπ. Σν ππθλσηηθό κηθξόθσλν πξνζνκνηάδεη ην αλζξώπηλν απηί, θαζώο θάζε δείγκα

πνπ ερνγξαθήζεθε κε απηό αγγίδεη ην θπζηθό ήρν έπεηηα από αξθεηά πξνζερηηθή αθξόαζε.

Όλησο ηα ππθλσηηθά κηθξόθσλα εηδηθά ζρεδηαζκέλα γηα ερνγξαθήζεηο ζην studio, κε πςειή

επαηζζεζία ζε όιεο ηηο ζπρλόηεηεο θαη γξακκηθή θακπύιε απόθξηζεο απνδίδνπλ ερεηηθέο πεγέο

όπσο ηα έγρνξδα θαη ζηε παξνύζα έξεπλα ην κπνπδνύθη, αξθεηά πηζηά ρσξίο λα θηιηξάξνπλ ην

απνηέιεζκα. Θεσξήζακε ινηπόλ όηη ηα δείγκαηα ησλ ππθλσηηθώλ είλαη ηα πηζηά δείγκαηα ζε

αληίζεζε κε ηα δείγκαηα ηνπ ειεθηξνκαγλήηε ηα νπνία είλαη ζαθώο αιινησκέλα ζε ζρέζε κε

απηά ηνπ ππθλσηηθνύ κηθξνθώλνπ.

Πξαγκαηνπνηήζεθαλ δηεμνδηθέο αλαιύζεηο ησλ ερνγξαθεκέλσλ δεηγκάησλ. Οη θαζκαηηθέο

αλαιύζεηο έδεημαλ ζαθώο ηαύηηζε ηνπ αξκνληθνύ πεξηερνκέλνπ. Σν ζύλνιν ησλ αξκνληθώλ

ζπληζησζώλ πνπ δηαπηζηώζεθαλ ζηα δείγκαηα ηνπ ππθλσηηθνύ κηθξνθώλνπ απνδείρζεθε ίδην κε

ην αληίζηνηρν ηνπ ειεθηξνκαγλήηε θαη ζηηο ίδηεο ζπρλόηεηεο γηα θάζε αξκνληθή. Βαζηθέο

δηαθνξέο όκσο δηαπηζηώζεθαλ ζηηο ζηάζκεο ησλ δηαθόξσλ αξκνληθώλ από ηε κηα ηερληθή ζηελ

άιιε. Γηαθνξέο νη νπνίεο δελ θαίλεηαη λα ππόθεηληαη ζε θάπνην ζπζρεηηζκό.

Ζ πξώηε κέζνδνο ηαύηηζεο ησλ θαζκαηηθώλ ζπληζησζώλ εζηίαζαλ ζηελ ηαύηηζε ησλ

δπλακηθώλ ησλ ζπληζησζώλ. Οη αξκνληθέο ζπληζηώζεο ησλ δεηγκάησλ ηνπ ειεθηξνκαγλήηε

ηαπηίζηεθαλ σο πξνο ηε δπλακηθή κε απηέο ηνπ ππθλσηηθνύ κε ηε ρξήζε ηεο ζπλάξηεζεο

παξεκβνιήο. Καη πάιη όκσο κεηά από πξνζεθηηθή αθξόαζε ησλ επεμεξγαζκέλσλ δεηγκάησλ δελ

πξνέθπςε ζαθήο δηαθνξνπνίεζε ζην ηειηθό απνηέιεζκα. Ζ πνιιαπιή απηή ηζνζηάζκηζε έθεξε



ζαλ απνηέιεζκα έλα πην πινύζην ήρν γηα ηα δείγκαηα ηνπ ειεθηξνκαγλήηε, ν νπνίνο όκσο

ζηεξείηαη ηνπ όγθνπ ηνπ δείγκαηνο ηνπ ππθλσηηθνύ.

εκαληηθέο θαζκαηηθέο δηαθνξέο δηαπηζηώζεθαλ ζηηο πεξηνρέο ελδηάκεζα ησλ αξκνληθώλ. Δθεί

άιιεο θνξέο ε κηα ηερληθή παξνπζηάδεη πην πινύζην πεξηερόκελν θαη άιιεο θνξέο ε άιιε ρσξίο

θαη πάιη λα δηαπηζηώλεηαη δηαθξηηόο ζπζρεηηζκόο.

Ζ δεύηεξε κέζνδνο ηαύηηζεο ηζνζηαζκίδεη αθόκα πην «έμππλα» θαη ην κε αξκνληθό πεξηερόκελν.

Σα επεμεξγαζκέλα δείγκαηα ηνπ ειεθηξνκαγλήηε όκσο αθόκα βξίζθνληαη αξθεηά καθξηά από

ηνλ ήρν ηνπ ππθλσηηθνύ.

Ζ πην κεγάιε δηαθνξά εληνπίδεηαη ζηηο ζπρλόηεηεο θάησ ησλ 500 πεξίπνπ θύθισλ θαη πην

ζπγθεθξηκέλα θάησ από ηε ζεκειηώδε αξκνληθή όπνηα θαη αλ είλαη απηή αλάινγα κε ηελ

εθάζηνηε λόηα. Δθεί εληνπίδνληαη βέβαηα , ζε θάζε δείγκα, θαη νη 161 θύθινη ηεο αέξηλεο κάδαο.

Δίλαη ζαθέο όκσο όηη ηα δείγκαηα από ην ππθλσηηθό κηθξόθσλν παξνπζηάδνπλ πην κεγάιε

δπλακηθή ζηε ρακειή απηή πεξηνρή. Έηζη πξαγκαηνπνηήζεθαλ αλαιύζεηο πνπ εζηίαζαλ εθεί.

Έγηλε δηεμνδηθή αλάιπζε κε ζθνπό ηνλ εληνπηζκό ηνπ ξόινπ ηεο ζπρλόηεηαο ησλ 161 Hz ηεο

αέξηλεο κάδαο. Με εθαξκνγή πξνζζεηηθήο θαη αθαηξεηηθήο κεζόδνπ ζηα δείγκαηα ηνπ

ειεθηξνκαγλήηε θαη ηνπ ππθλσηηθνύ κηθξνθώλνπ αληίζηνηρα, δηαπηζηώζεθε όηη δελ εληνπίδεηαη

εθεί ε δηαθνξά ησλ δύν ηερληθώλ. Δθαξκόδνληαο ηελ πξνζζεηηθή κέζνδν ζηα δείγκαηα ηνπ

ειεθηξνκαγλήηε δελ δηαπηζηώλεηαη θάπνηα βειηίσζε ζην ερεηηθό απνηέιεζκα ώζηε λα

πιεζηάζεη ηνλ ήρν ηνπ ππθλσηηθνύ. Καη αληίζηξνθα, κε αθαίξεζε ησλ 161 από ηα δείγκαηα ηνπ

ππθλσηηθνύ δελ δηαπηζηώζεθε κεηαβνιή ηέηνηα ώζηε λα νδεγεζνύκε ζην ζπκπέξαζκα όηη

πιεζηάζακε ηνλ ήρν ηνπ ειεθηξνκαγλήηε.

Με βάζε ην γεγνλόο όηη πηζαλόηαηα ε ιύζε θξύβεηαη ζην ππναξκνληθό πεξηερόκελν, έγηλε

απνθνπή ζπρλνηήησλ θάησ από ηνπο 50 θύθινπο ζηα δείγκαηα ηνπ ππθλσηηθνύ κηθξνθώλνπ. Σν

πείξακα απηό όκσο δελ απέδσζε θαξπνύο αθνύ κεηά από πξνζεθηηθή αθξόαζε ηα δείγκαηα πνπ

ππέζηεζαλ ηελ απνθνπή ζε ζρέζε κε ηα αξρηθά δελ παξνπζηάδνπλ αθνπζηή δηαθνξά. Έηζη θη

αιιηώο είλαη εμαηξεηηθά δύζθνιν λα γίλνπλ αληηιεπηέο κεηαβνιέο ζε ηόζν ρακειέο ζπρλόηεηεο.

Σν ίδην πείξακα όκσο έγηλε θαη κε απνθνπή ησλ ζπρλνηήησλ θάησ ησλ 500 θύθισλ. Φπζηθά κε

απηό ηνλ ηξόπν απνθόπεθαλ ζνβαξέο πιεξνθνξίεο όπσο ε ζεκειηώδεο θαη θάπνηεο αξκνληθέο

όπσο ζίγνπξα ε πξώηε θαη ε δεύηεξε. Σν απνηέιεζκα όκσο νδήγεζε ζε δείγκαηα ηα νπνία ήηαλ

ζρεδόλ ίδηα κε πξνζεθηηθή αθξόαζε. Απηό ην γεγνλόο απνηειεί ζαθή έλδεημε όηη ζε απηή ε

πεξηνρή θξύβεηαη ε εηδνπνηόο δηαθνξά.



Ζ 3ε κέζνδνο ηαύηηζεο ήξζε λα ζπκπιεξώζεη ην πξνεγνύκελν ζπιινγηζκό. Με ηελ δηαδηθαζία

ηεο αληηγξαθήο – επηθόιιεζεο ηνπ θαζκαηηθνύ πεξηερνκέλνπ κέρξη ηε ζεκειηώδε αξκνληθή ησλ

δεηγκάησλ ηνπ ππθλσηηθνύ ζε απηά ηνπ ειεθηξνκαγλήηε, ηα απνηειέζκαηα ήηαλ εληππσζηαθά.

Σα δείγκαηα ηνπ ειεθηξνκαγλήηε ζηα νπνία επηθνιιήζεθε ε ρακειή πεξηνρή από ην αληίζηνηρν

δείγκα ηνπ ππθλσηηθνύ, κεηά από πξνζεθηηθή αθξόαζε παξνπζηάδνπλ ζαθή βειηίσζε θαη

πιεζίαζαλ ππεξβνιηθά ηνλ ήρν ηνπ ππθλσηηθνύ. Απέθηεζαλ ηνλ όγθν πνπ παξνπζηάδεη ην

ππθλσηηθό αλ θαη ράλνπλ θάπσο ζηελ αηάθα ε νπνία αθνύγεηαη θάπσο ζηξνγγπιεκέλε θαη όρη

αηρκεξή όπσο ζα έπξεπε. Όπσο θαη λα έρεη όκσο απνδεηθλύεηαη πεξίηξαλα ν ζπιινγηζκόο όηη ε

ρακειή πεξηνρή κέρξη ηε ζεκειηώδε απνηειεί θαζνξηζηηθό παξάγνληα.

Ση είλαη απηό όκσο πνπ θξύβεηαη ζηε ρακειή πεξηνρή κέρξη ηε ζεκειηώδε θαη αδπλαηεί λα ηε

θαηαγξάςεη ν ειεθηξνκαγλήηεο; Ζ πην βάζηκε εθδνρή βαζίδεηαη ζην θαηλόκελν ηεο θξνπζηηθήο

δηέγεξζεο. Ωο γλσζηόλ όηαλ έλα γξακκηθό ζύζηεκα δερζεί ηε θξνπζηηθή δηέγεξζε ηόηε

απνθξίλεηαη κε ηελ θξνπζηηθή ηνπ απόθξηζε όπνηα θαη αλ είλαη απηή. Ζ θξνπζηηθή δηέγεξζε

εκπεξηέρεη όιεο ηηο ζπρλόηεηεο ζύκθσλα κε ηνλ Fourier. Σν κπνπδνύθη ζαλ ζύζηεκα

ελδερνκέλσο λα κελ εκθαλίδεη γξακκηθή ζπκπεξηθνξά. Σν ρηύπεκα ηεο πέλαο ζην κπνπδνύθη

απνηειεί κηα κεραληθή θξνπζηηθή δηέγεξζε ε νπνία εθαξκόδεηαη ζην κπνπδνύθη. Ζ κεραληθή

απηή δηέγεξζε έρεη σο απνηέιεζκα ηελ απόθξηζε ηνπ νξγάλνπ ε νπνία είλαη ην ζύλνιν ησλ

δνλήζεσλ πνπ πεξηγξάθεθαλ ζηα πξνεγνύκελα θεθάιαηα. Ζ απόθξηζε απηή πεξηιακβάλεη

αξκνληθό θαη κε αξκνληθό πεξηερόκελν. Ζ θύζε ηεο όκσο έρεη ζαλ απνηέιεζκα ηα ερεηηθά

θύκαηα ηα νπνία αληηιακβάλεηαη ην ππθλσηηθό κηθξόθσλν θαη όρη ν ειεθηξνκαγλήηεο.

Δηδηθόηεξα ζηε ρακειή πεξηνρή θξύβεηαη ε ζεκαληηθή πιεξνθνξία ηεο θξνπζηηθήο δηέγεξζεο ε

νπνία γίλεηαη αληηιεπηή κόλν από ην ππθλσηηθό κηθξόθσλν ιόγσ ησλ αθνπζηηθώλ ερεηηθώλ

θπκάησλ. Ζ θξνύζε ηεο πέλαο εθαξκόδεηαη κεραληθά ζην όξγαλν θαη κε κνξθή θξνπζηηθνύ

ξεύκαηνο ζηνλ ειεθηξνκαγλήηε. Ζ κεραληθή θξνπζηηθή απόθξηζε ηνπ νξγάλνπ γίλεηαη

αθνπζηηθό θύκα θαη πεξηιακβάλεη πιεξνθνξία από όια ηα κέξε ηνπ νξγάλνπ ελώ γίλεηαη

αληηιεπηή θαη θαηαγξάθεηαη από ην ππθλσηηθό κηθξόθσλν. Ζ ειεθηξηθή θξνπζηηθή απόθξηζε

ηνπ ειεθηξνκαγλήηε πεξηέρεη ηα ραξαθηεξηζηηθά ηνπ καγλήηε θαη ιίγε από ηε πιεξνθνξία πνπ

έρεη κεηαθεξζεί ζηελ ρνξδή από ην όξγαλν ιόγσ αλάδξαζεο θαη κεηαηξέπεηαη ζε ξεύκα. Οπόηε

πξόθεηηαη γηα αξθεηά δηαθνξεηηθή πιεξνθνξία. Δκπεξηέρεη βέβαηα ην ζύλνιν ησλ αξκνληθώλ

αιιά ράλεη ηε πιεξνθνξία ηεο θξνύζεο ε νπνία απνδεηθλύεηαη εμαηξεηηθά ζεκαληηθή.



6.2 Μειινληηθή έξεπλα

Οη ππάξρνπζεο ηερληθέο θαιύπηνπλ ζε κεγάιν βαζκό ηηο αλάγθεο ηεο αγνξάο. Απνδίδνπλ

ηθαλνπνηεηηθό ήρν γηα ηηο πεξηπηώζεηο δσληαλήο εθηέιεζεο θαη απνζβέλνπλ θαηλόκελα

κηθξνθσληζκνύ. Δμάιινπ ν εθάζηνηε ερνιήπηεο αλαιακβάλεη ην έξγν ηνπ θαιισπηζκνύ ηνπ

ερεηηθνύ πξντόληνο θαη έηζη όινη είλαη ηθαλνπνηεκέλνη από ηνλ εθηειεζηή κέρξη θαη ην

αθξναηήξην.

ίγνπξα ππάξρεη όκσο ε αλάγθε κηαο ιύζεο πνπ λα ιύλεη όια ηα πξνβιήκαηα. Να απνζβέλεη

ηπρόλ κηθξνθσληζκνύο θαη λα εθκεηαιιεύεηαη ηε θπζηθή κεραληθή θξνύζε κε όια ηα πνηνηηθά

ραξαθηεξηζηηθά ηεο. Μηα ηέηνηα ιύζε ζα κπνξνύζε λα πξνζαλαηνιηζηεί ζε πβξηδηθέο ηερληθέο

ειεθηξνκαγλήηε θαη ππθλσηηθνύ κηθξνθώλνπ πέηνπ (ςείξαο) θαηάιιεια ηνπνζεηεκέλνπ ώζηε

λα θαηαγξάθεη ηελ κεραληθή θξνύζε.

Άιιε πεξίπησζε ζα κπνξνύζε λα απνηειέζεη ε ρξήζε αηζζεηήξησλ πιηθώλ ηνπνζεηεκέλσλ ζην

εζσηεξηθνύ ηνπ αληερείνπ θαηά ηε θαηαζθεπή ηνπ νξγάλνπ, ηα νπνία λα κπνξνύλ λα

θαηαγξάθνπλ ηε θξνύζε καδί κε όια ηεο ηα ραξαθηεξηζηηθά. Απηή ε πεξίπησζε ζα απαηηνύζε

έξεπλα ζην πεδίν ηεο κεραληθήο θαη ησλ πιηθώλ.

Σέινο κηα αθόκε πεξίπησζε ζα ήηαλ ε θαηαζθεπή ελόο νξγάλνπ ην νπνίν ζα είρε κεγάινπο

ζπληειεζηέο ζύδεπμεο κεηαμύ ησλ κεξώλ ηνπ. θνπόο ζα ήηαλ ε κεηαθνξά ηεο πιεξνθνξίαο ηεο

θξνύζεο από ην όξγαλν πξνο ηε ρνξδή, κέζσ ηνπ άλσ θαη θάησ θαβαιάξε έηζη ώζηε ε ρνξδή

λα δηακνξθώζεη ηελ θίλεζε ηεο αλάινγα κε ηα ραξαθηεξηζηηθά ηεο θξνύζεο. Έηζη ε

επαγόκελε πιεξνθνξία ζηνλ ειεθηξνκαγλήηε ζα εκπεξηείρε ηα ραξαθηεξηζηηθά ηεο θξνύζεο.

Απηό βέβαηα ζπκβαίλεη ήδε ζε όια ηα κπνπδνύθηα αιιά πξνθαλώο όρη αξθεηά ώζηε ε

πιεξνθνξία ηεο θξνύζεο λα θηάζεη ζηε ρνξδή θαη λα εκθαληζηεί ζηνλ ειεθηξνκαγλήηε.



ΑΝΑΦΟΡΔ

[1] ηαύξνο Νηαγθιήο ,Αηζζεηήξεο , ειεθηξνκαγλήηεο ΣΑΡ, www.tap.com.gr

[2] Λεσλίδαο Υαξηνθύιαθαο , Ακοσστική και ητητική ανάλσση των οργάνων της οικογένειας τοσ μποσζοσκιού, Ηόλην

Παλεπηζηήκην, 2009

[3] Alexandros Eleftheriadis, Dim. Giannoulis, Dionusis Vanas, Giorgos Theofanous ,A Comparative Quantitative

Study of Microphone and Pick-up Based Recording Techniques for the Greek Bouzouki using Time-Frequency

Analysis, Dpt of Informatics and Telecommunications UOA 2009 .

[4] Polyphonic guitar pickup ,US 8344236 B2, http://www.google.com/patents/US8344236.

[5] Helmholtz, H.V., On the Sensations Of tone. Dover, New York,1954 (Αγγιηθή κεηάθξαζε ηεο γεξκαληθήο

έθδνζεο ηνπ 1877)

[6] Note Frequencies, Seventh String, http://www.seventhstring.com/resources/notefrequencies.html

[7] NeumannKM184Condesnsermicorophone,

http://www.neumann.com/?lang=en&id=current_microphones&cid=km180_description

[8] Neumann U87, http://www.neumann.com/?lang=en&id=current_microphones&cid=u87_description

www.tap.com.gr

http://www.google.com/patents/US8344236

http://www.seventhstring.com/resources/notefrequencies.html

http://www.neumann.com/?lang=en&id=current_microphones&cid=km180_description

http://www.neumann.com/?lang=en&id=current_microphones&cid=u87_description

Συγκριτική μελέτη τεχνικών ενίσχυσης του ήχου του...

Documents

Transcript of Συγκριτική μελέτη τεχνικών ενίσχυσης του ήχου του...