เหตุใดฉันจึงควรใช้หม้อลอการิทึมสำหรับแอปพลิเคชันเสียง

31

เพียงแค่อยากรู้อยากเห็นเกี่ยวกับเรื่องนี้จริงๆอ่านคำตอบนี้จาก Spehro Pefhany มีความคิดเห็นของ Spehro ว่าควรใช้หม้อลอการิทึมสำหรับแอปพลิเคชั่นเสียง ดังนั้นฉันจึงไปหามัน

บทความที่ดีที่สุดที่ฉันพบคือหนึ่งในหัวข้อ"ความแตกต่างระหว่างเสียงและโพเทนชิโอมิเตอร์เชิงเส้น" ^[1]ซึ่งตอนนี้ดูเหมือนว่าจะถูกลบออกจากเว็บไซต์ดั้งเดิม

ที่นั่นพวกเขาพูดว่า:

เป็นเส้นตรงกับเสียง

โพเทนชิโอมิเตอร์หรือ "หม้อ" สำหรับผู้ที่ชื่นชอบเครื่องใช้ไฟฟ้านั้นมีความแตกต่างกันโดยการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของพวกเขา ในกระถางแบบเส้นตรงปริมาณของความต้านทานจะเปลี่ยนในรูปแบบโดยตรง หากคุณหมุนหรือเลื่อนไปครึ่งทางแนวต้านจะอยู่กึ่งกลางระหว่างการตั้งค่าต่ำสุดและสูงสุด เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการควบคุมไฟหรือพัดลม แต่ไม่เหมาะสำหรับการควบคุมเสียง การควบคุมระดับเสียงต้องรองรับกับหูของมนุษย์ซึ่งไม่ได้เป็นเส้นตรง แต่หม้อแบบลอการิทึมจะเพิ่มความต้านทานให้กับโค้ง ที่ระดับเสียงครึ่งทางจะยังคงปานกลาง แต่จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในขณะที่คุณเพิ่มระดับเสียง สิ่งนี้สอดคล้องกับการได้ยินของหูมนุษย์

ฉันไม่พอใจ

หูมนุษย์ไม่ได้เป็นเส้นตรงหมายความว่าอะไร
บันทึกการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานของหม้อเกี่ยวข้องกับคลื่นเสียงอย่างไรและหูของมนุษย์ทำงานอย่างไร

^{[1] การเชื่อมโยง (Original เสียตอนนี้) เป็นhttp://techchannel.radioshack.com/difference-audio-linear-potentiometers-2409.html}

potentiometer sound

— ริคาร์โด้
แหล่งที่มา

5

อาจเป็นประโยชน์en.wikipedia.org/wiki/Psychoacoustics

— kenny

3

คำถามนี้ดูเหมือนจะไม่ได้อยู่ในหัวข้อเพราะไม่เกี่ยวข้องกับการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์มันค่อนข้างเกี่ยวกับคลื่นเสียงและวิธีการที่หูของมนุษย์รับรู้พวกเขา

— alexan_e

17

@alexan_e แม้ว่าคำถามจะต้องการความรู้ทางสรีรวิทยา (ซึ่งเป็นหัวข้อ) ในท้ายที่สุดมันก็ถามว่า "ทำไมต้องใช้ลอการิทึมแทนการเรียวเชิงเส้น?" นั่นเป็นคำถามเกี่ยวกับการออกแบบทางอิเล็กทรอนิกส์มันเป็นเพียงข้อมูลทางชีววิทยา การออกแบบอิเล็กทรอนิคส์มักจะเกี่ยวกับวิธีการสร้างสิ่งที่มนุษย์สามารถนำมาใช้ได้และดีกว่าหรือแย่กว่านั้นซึ่งต้องใช้ข้อมูลจากการศึกษาสาขาอื่น

— JYelton

5

@alexan_e ฉันไม่ได้บอกว่าเราควรยอมรับคำถามที่ถามเฉพาะเกี่ยวกับสรีรวิทยา แต่คำถามที่ถามว่า "ฉันจะสำเร็จ X ในการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างไร" เมื่อ X ต้องการฟิลด์การศึกษาภายนอกควรอยู่ในหัวข้อ คำถามตัวหนาเป็นหัวข้อนอกจริงและ OP ควรถามพวกเขาในเว็บไซต์ที่เหมาะสม อย่างไรก็ตามคุณไม่สามารถเป็นวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ที่ดีหากคุณทำงานในกล่องดำ ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับคำถามตัวหนาและคำตอบของพวกเขานั้นเป็นส่วนหนึ่งของการเลือกส่วนประกอบและประสิทธิภาพของอุปกรณ์ที่เกิดขึ้นภายใน

— JYelton

8

นี่เป็นคำถามที่เกี่ยวข้องและไม่ควรปิด

— แอนดี้

22

พิจารณาสิ่งนี้: -

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ระดับเสียงวัดเป็นเดซิเบลและสัญญาณเพิ่มขึ้น / ลดลง 10 เดซิเบลเท่ากับเสียงสองเท่า / ครึ่งลดลงตามการรับรู้ของหู / สมอง

ดูรูปด้านบนแล้วถามตัวเองว่าเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าสำหรับคอนโทรลเลอร์ระดับเสียงที่นุ่มนวล ด้านล่างนี้โค้งเฟล็ทเชอร์มันสันแสดงเดซิเบลอย่างเต็มรูปแบบที่มนุษย์สามารถได้ยินได้อย่างสบาย โปรดทราบว่าเว้นเสียแต่ว่าระบบสเตอริโอของคุณจะทรงพลังมากช่วง 100 เดซิเบลคือ "ถูกต้อง" สำหรับการควบคุมระดับเสียง โค้งธนูเฟลตเชอร์มันสันยังสัมพันธ์กับความดังของเสียง โปรดทราบว่าเส้นโค้งจะถูกทำให้เป็นมาตรฐานทั้งหมดเป็น 1kHz ในขั้นตอน 10 db: -

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ประมาณ 10% ของการเดินทางของที่ปัดน้ำฝนบน LOG Potentiometer สามารถลด / เพิ่มระดับเสียงได้ 10 เดซิเบลในขณะที่หม้อ LIN ต้องเลื่อนไปจนถึงตำแหน่งกลางก่อนที่จะลดระดับเสียงลงเพียง 6 เดซิเบล! เมื่อหม้อเชิงเส้นใกล้กับจุดสิ้นสุดด้านล่างของการเดินทาง (ย่อย 1% ของการเคลื่อนไหวซ้าย) มันจะกระโดดขนาดใหญ่ในการลดทอน dB สำหรับการเคลื่อนไหวเล็ก ๆ น้อย ๆ ดังนั้นมันจะกลายเป็นเรื่องยากมากที่จะตั้งระดับเสียงได้อย่างแม่นยำ

นอกจากนี้ยังมีค่าที่ชี้ให้เห็นว่าหม้อ LOG สามารถรับมือกับช่วงการปรับแบบไดนามิกได้มากก่อนที่มันจะทำแบบเดียวกัน (ต่ำกว่า -100 เดซิเบล) แต่ประเด็นคือสิ่งนี้แทบจะไม่สังเกตเห็นได้ที่ปลายเล็ก ๆ อันเงียบสงบ การเดินทาง

คุณอาจสังเกตว่าเครื่องหมายบนหม้อเช่น CW และ CCW บอกคุณว่าจุดสิ้นสุดของหม้อคือจุดสิ้นสุดของพื้นดินและจุดสิ้นสุดระดับเสียงสูง CW = clock wise และ CCW เป็นจุดสิ้นสุดของนาฬิกาจับเวลาสำหรับที่ปัดน้ำฝน

— แอนดี้อาคา
แหล่งที่มา

1

นอกจากนี้เฟดเดอร์เชิงเส้นมืออาชีพใช้ "audio taper" ที่ไม่ใช่ log หรือ lin เพื่อให้คุณควบคุมได้ใกล้เคียงกับ "nominal zero" ที่ต้องการการจูนแบบละเอียด

— Jon Watte

l o u d n e s s \propto i n t e n s i t y^{0.3}

$loudness \propto intensity^{0.3}$

l o u d n อี s s α เข้าสู่ระบบ (ผม n เสื้อ อี n s ผม เสื้อ Y)

$loudness \propto \log(intensity)$

— เบนยต์

@BenVoigt ถ้านี่คือสิ่งที่เอะอะของคุณเป็นเรื่องเกี่ยวกับเราอาจจะเคลียร์สิ่งนี้ได้ดีก่อนหน้านี้ ดูภาคผนวกที่ 2 ของคำตอบของฉัน

— อัลเฟรด Centauri

ไม่เป็นเพราะวิศวกรผสมชอบเพิ่มระดับอย่างคร่าว ๆ ในช่วงต้นของโซ่แล้วปรับก้านที่โดดเด่นที่สุดด้วยความละเอียดที่ดีขึ้น มันเป็นสิ่งที่เหมาะกับการยศาสตร์อย่างยิ่ง AFAIK!

— Jon Watte

@JonWatte คุณต้องการปรับอัตราขยายที่ถูกต้องในระยะแรกเพื่อเพิ่มช่วงไดนามิกให้สูงสุด แต่ละขั้นตอนจะเพิ่มเสียงรบกวนดังนั้นการเพิ่มผลกำไรจำนวนมากในภายหลังจะเพิ่มเสียงที่เพิ่มเข้ามาเช่นกัน (หรือการลดทอนจำนวนมากในระยะต่อมาจะอนุญาตให้ขั้นตอนก่อนหน้านี้ถูกตัดออกไป)

— endolith

15

หูมนุษย์ไม่ได้เป็นเส้นตรงหมายความว่าอะไร

ในบริบทนี้หากหูของมนุษย์เป็นเส้นตรงคลื่นเสียงที่มีกำลังสองเท่าของพลังเสียงอื่นจะดังขึ้นสองเท่า

อย่างไรก็ตามความจริงก็คือคลื่นเสียงจะต้องมีกำลังเสียงถึง10 เท่าเพื่อให้เสียงดังขึ้นสองเท่า

บันทึกการเปลี่ยนแปลงในการต้านทานของหม้อเกี่ยวข้องกับคลื่นเสียงอย่างไรและหูของมนุษย์ทำงานอย่างไร

สมมติโพเทนชิออมิเตอร์ ( การควบคุมระดับเสียง ) เปลี่ยนแปลงพลังงานของสัญญาณที่ใช้กับลำโพงและสมมติว่าแอมป์สามารถผลิตได้สูงสุด 100W

สมมติว่าหม้อเป็นเส้นตรงตัวควบคุมจะถูกทำเครื่องหมายอย่างสม่ำเสมอจาก 1 ถึง 100 และเราเริ่มต้นด้วยชุดควบคุมเป็น 100 - มีกำลังไฟ 100W ที่ส่งไปยังลำโพง

ที่จะลดลงครึ่งหนึ่งปริมาณที่เราจะลดการส่งออกไปยัง 10W ซึ่งจะต้องมีการเปลี่ยนการควบคุมปริมาณ 90% ทวนเข็มนาฬิกาไปที่ "10" เครื่องหมาย

ที่จะลดลงครึ่งหนึ่งปริมาณอีกครั้งเราจะต้องการเพียงแค่ 1W ซึ่งจะต้องมีการเปลี่ยนการควบคุมปริมาณการ "1" เครื่องหมาย

หากต้องการลดระดับเสียงอีกครึ่งหนึ่งเราต้องการเพียง 0.1W และ ... คุณเห็นปัญหาหรือไม่

หากอย่างไรก็ตามหม้อเป็นลอการิทึมระยะห่างบนปุ่มหมุนระหว่าง 0.1W ถึง 1W, 1W และ 10W และ 10W และ 100W จะเหมือนกันทั้งหมด หากมีเครื่องหมายสิบช่องว่างเท่า ๆ กันเราจะได้สิ่งที่ต้องการ:

0, 1mmw, 10mmw 100mmw, 1mW, 10mW, 100mW, 1W, 10W, 100W

ดังนั้นเราจึงไม่มีเสียงใด ๆ ไปจนถึงเสียงแทบเป็นสองเท่าเพิ่มเป็นสองเท่าเพิ่มเป็นสองเท่าเป็นสองเท่า ฯลฯ

ภาคผนวกนี้เพื่อตอบคำถามที่เกิดขึ้นในกระทู้ความคิดเห็นค่อนข้างยาว ตามที่ @BenVoigt ตัวลดทอนสัญญาณที่เสนอข้างต้นไม่ได้ปรับระดับเสียงอย่างสม่ำเสมอ

@ อัลเฟรด: ฉันจะทำซ้ำความคิดเห็นก่อนหน้านี้ของฉันเนื่องจากคุณชัดเจนกว่ามัน: "สายของคุณมี" เสียงดัง 1, 2, 4, 8, 16, 32, 1024 ... เป็น "เห็บระยะห่างเท่ากันเพียงคลิกที่ ด้านล่างคือการเปลี่ยนแปลงของ 1 เสียงดังคลิกหนึ่งที่ด้านบนคือการเปลี่ยนแปลงของเสียงดัง 512 หน่วย " 1 และ 512 เป็นการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกันอย่างมากมาย

เนื่องจากฉันไม่สามารถโน้มน้าวให้เบ็นทราบถึงข้อผิดพลาดของเขาและเบ็นไม่สามารถโน้มน้าวใจฉันในหัวข้อความคิดเห็นฉันจึงต้องการที่จะจัดการกับข้อพิพาทนี้ในภาคผนวกนี้

จากแหล่งข้อมูลนี้ความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนของความเข้มของเสียงอยู่ที่ประมาณ 1dB:

ประมาณ 1 เดซิเบลเป็นความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจน (JND) ในความเข้มของเสียงสำหรับหูมนุษย์ปกติ

หากความเข้มของเสียงเปลี่ยนไป 1dB เราเพิ่งสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของความดัง

ดังนั้นจึงเป็นไปตามนั้นหากตัวลดทอนสัญญาณสมมุติของเราปรับการลดทอนโดยเพิ่มขึ้น 1dB การปรับการควบคุมตามขั้นตอนที่ 1 จะทำให้เสียงชัดเจนขึ้นอย่างเห็นได้ชัดดังขึ้นหรือเบาลงต่อหูของมนุษย์

กล่าวอีกนัยหนึ่งตัวลดทอนสัญญาณแบบนี้จะปรับความดังของเสียงได้อย่างราบรื่นโดยเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดในทุกช่วง

ดังนั้นมากกว่า 10 ขั้นตอนเว้นระยะเท่ากันตามที่ฉันได้รับข้างต้นจินตนาการ 100 ขั้นตอนเว้นระยะเท่ากันในการควบคุม

แต่ละขั้นตอนเปลี่ยนพลังงานโดย 1dB; การหมุนการควบคุม CW 1 ขั้นตอนเพิ่มกำลังโดยปัจจัย 1.2589 ... ; การหมุนตัวควบคุม CCW 1 ขั้นตอนลดกำลังงานลงด้วยปัจจัย 0.79433 ...

$(1.2589...)^{10} = 10$

แต่สิ่งนี้แตกต่างจากตัวลดทอนสัญญาณก่อนหน้านี้ที่มีความละเอียดเท่านั้นนั่นคือเราเพิ่มจำนวนเครื่องหมาย (เว้นระยะเท่ากัน) ระหว่างเครื่องหมายเดิม

นอกจากนี้คำถามในเธรดคือว่านี่เป็นตัวลดทอนสัญญาณลอการิทึมหรือไม่

ฉันพูดอย่างชัดเจนว่าความสัมพันธ์ที่คุณอธิบายไม่ใช่เชิงเส้นและไม่ใช่ลอการิทึมมันเป็นพลัง

$y = \log(x)$ $x = 10^y$

ความจริงก็คือเราสามารถพูดได้ว่าในตัวลดทอนสัญญาณข้างต้นจำนวนขั้นตอนที่จำเป็นในการเปลี่ยนพลังงานโดยปัจจัยบางอย่างนั้นเป็นสัดส่วนกับลอการิทึมของปัจจัยนั้น

ตัวอย่างเช่นหากต้องการเปลี่ยนพลังงานด้วยปัจจัย 5 เช่นเพื่อเพิ่มพลังงานจาก 1W เป็น 5W จะต้องเปลี่ยนการควบคุม

10 \log (5) \approx 7

$10 \log(5) \approx 7$

7 ขั้นตอน

ดังนั้นจำนวนของขั้นตอน (หรือการเปลี่ยนมุมของหม้อ) คือลอการิทึมในกำลัง

ภาคผนวกที่ 2 เพื่อแก้ไขความคิดเห็นเพิ่มเติม

ตามที่ @BenVoigt คำตอบที่ให้ไว้ในที่นี้คือทำให้เข้าใจผิดหรือผิดธรรมดา:

แต่ฉันได้รับความประทับใจโดยทั่วไปจากการอ่านคำตอบใด ๆ เหล่านี้ที่ความต้านทานลอการิทึมเปลี่ยนการตอบสนองทางชีววิทยาจากนั้นมองดูคณิตศาสตร์ที่อธิบายและเข้าใจว่าไม่เป็นความจริง

ฉันต้องการแสดงให้เห็นว่าหม้อลอการิทึมเป็นสิ่งที่ต้องการ แต่ไม่ใช่เพราะมันเป็นการพลิกกลับการตอบสนองทางชีววิทยา (ซึ่งฉันไม่เชื่อว่ามีใครอ้างสิทธิ์หรือเป็นสิ่งที่ต้องการตามที่ฉันจะแสดงด้านล่าง)

$l$ $k$

l = 2^{\log k}

$l = 2^{\log k}$

$k$ $l$

สำหรับตัวลดทอนสัญญาณแบบ 1dB ของเรากำลังไฟฟ้าสัมพัทธ์จะได้รับจาก:

k = 10^{n / 10}

$k = 10^{n/10}$

เมื่อรวมสมการสองสมการก่อนหน้านี้เข้าด้วยกัน

l = 2^{n / 10}

$l = 2^{n/10}$

ดังนั้นในแต่ละขั้นตอนความดังจะเพิ่มขึ้น 1.0718 ... หรือลดลง 0.93303 ...

แต่นี้เป็นสิ่งที่เราต้องการ เราไม่ต้องการให้เสียงดังที่จะเพิ่มขึ้นตามจำนวนเงินที่ได้รับการแก้ไขในแต่ละขั้นตอนเราต้องการญาติเสียงดังที่จะเพิ่มขึ้นตามจำนวนเงินที่ได้รับการแก้ไขในแต่ละขั้นตอน

ดังนั้นความต้องการตัวลดทอนแบบลอการิทึม

— อัลเฟรดเซ็นทอรี
แหล่งที่มา

คำถามด้าน: "mmw" เป็นที่นิยมมากกว่าμwสำหรับ microwatts หรือไม่? ฉันไม่เคยเห็นแบบแผนนี้มาก่อน

— JYelton

2

μ μ F = p F

$\mu \mu F = pF$

สิ่งที่คุณอธิบายไว้คือความสัมพันธ์ด้านพลังงานไม่ใช่แบบลอการิทึม ie ดัง = ความเข้ม <sup> 0.3 </sup> มันเป็นเส้นตรงบนพล็อตการบันทึกการใช้งานในขณะที่ความสัมพันธ์การบันทึกเป็นเส้นตรงบนพล็อตการบันทึกเชิงเส้น

— Ben Voigt

@ BenVoigt ในคำตอบของฉันฉันทำสองจุด: (1) ความสัมพันธ์ระหว่างการรับรู้เสียงดังและความเข้มของเสียงไม่เชิงเส้น (การรับรู้ 10x ความเข้มเป็น 2x ดัง) และ (2) ดังนั้นการควบคุมระดับเสียงเชิงเส้นจะค่อนข้างไร้ประโยชน์ ปริมาณลอการิทึมเหมาะสม ฉันไม่ได้รับการเชื่อมต่อระหว่างคะแนนของคุณและคำตอบของฉัน

— Alfred Centauri

ไม่การควบคุมลอการิทึมไม่ได้ยกเลิก (หรือ "บัญชีสำหรับ") ที่ไม่ใช่เชิงเส้นของประเภทที่คุณอธิบาย คุณอ้างว่าคนต้องการเสียงลอการิทึมหลากหลายแบบและลอการิทึมโพเทนชิโอมิเตอร์ให้สิ่งนี้หรือไม่? อาจเป็นเพราะประโยคสุดท้ายของคุณอธิบายความก้าวหน้าแบบเลขชี้กำลัง แต่ฉันได้รับความประทับใจโดยทั่วไปจากการอ่านคำตอบใด ๆเหล่านี้ที่ความต้านทานลอการิทึมเปลี่ยนการตอบสนองทางชีววิทยาจากนั้นมองดูคณิตศาสตร์ที่อธิบายและเข้าใจว่าไม่เป็นความจริง

— Ben Voigt

11

แอนดี้ตอบคำถามนี้และเขาก็บอกใบ้ในตอนท้ายว่ากระถาง A-taper (log) นั้นไม่สมบูรณ์แบบ นี่คือการเปรียบเทียบระหว่างการตอบสนองบันทึกในอุดมคติและสิ่งที่บันทึกการค้าที่แท้จริงทำ (นำมาจากที่นี่ ):

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

มันคือการประมาณค่าเชิงเส้นแบบสองส่วนทีละส่วนกับเรียวบันทึกการทำงาน (เส้นประ) หยาบ แต่มันทำงานได้ดีพอในหลายกรณี

โปรดทราบว่าบิตแบนที่ส่วนท้ายของเส้นโค้งหม้อแบบเส้นตรง (B-taper) นั่นคือเมื่อใบปัดน้ำฝนเข้าใกล้จุดสิ้นสุดของการเดินทางในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง

บ่อยครั้งที่วันนี้มีการใช้การควบคุมปริมาณอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งมีขั้นตอน dB คงที่ของการลดทอนหรือได้รับ

ที่นี่คือตัวอย่างแผ่นข้อมูลสำหรับ PGA2320 ได้รับการปรับจาก + 31.5dB ถึง .595.5dB ใน 0.5dB Steps ขั้นตอนที่ 0.5 เดซิเบลนั้นถือว่าสามารถเข้าใจได้ง่าย นั่นคือหมายเลข 8 บิตเพื่อเลือกระดับเสียง (255 ระดับพร้อมปิดเสียง) หากคุณพยายามจำลองด้วย DAC เชิงเส้นคูณ (MDAC) คุณต้องมีอะไรทำนองนั้น $4\cdot10^6$ ขั้นตอนในการรับความละเอียด 0.5dB ที่ระดับต่ำสุด (ประมาณ DAC 22 บิต)

— Spehro Pefhany
แหล่งที่มา

การรับรู้ของเสียงดังไม่ได้ค่อนข้างลอการิทึมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดัง การเปลี่ยนแปลง 3dB ในระดับเสียงของสัญญาณที่แทบไม่ได้ยินเสียงรบกวนรอบข้างอาจมีขนาดใหญ่มาก นอกจากนี้การเปลี่ยนแปลง 3dB ในระดับสัญญาณซึ่งดังพอที่จะผิดเพี้ยนไปบ้างอาจมีผลอย่างมากต่อระดับการบิดเบือน ในสถานที่ที่คนส่วนใหญ่ไม่สนใจเกี่ยวกับการปรับอย่างละเอียดระหว่าง "ไม่มีอะไร" และ "ได้ยินชัดเจน" มันทำให้รู้สึกถึงการควบแน่นช่วงนั้น ในสถานที่ที่ผู้คนมักต้องการสิ่งที่ดังที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยไม่มีการบิดเบือนมากเกินไปมันสมเหตุสมผลที่จะขยายขอบเขตนั้น

— supercat

5

แม้ว่าคำถามนี้ได้รับการตอบรับอย่างเพียงพอ แต่ฉันพบคำตอบบางอย่างที่ทำให้เกิดความสับสนและบางสิ่งที่พิเศษสำหรับฉันดังนั้นนี่เป็นความพยายามที่ตอบง่ายกว่า:

หูมนุษย์ไม่ได้เป็นเส้นตรงหมายความว่าอะไร

หูของมนุษย์รับรู้ความรุนแรงต่างจากโลกจริง ในโลกนี้เสียงมีคุณสมบัติที่เรียกว่า "ระดับเสียง" (หรือความเข้มเสียง) ซึ่งเรารับรู้ว่าเป็น " เสียงดัง " การเพิ่มปริมาณเป็นสองเท่าไม่ทำให้เกิดเสียงดังเป็นสองเท่าและนี่คือสิ่งที่เรียกว่า "ไม่เป็นเชิงเส้น"

บันทึกการเปลี่ยนแปลงในการต้านทานของหม้อเกี่ยวข้องกับคลื่นเสียงอย่างไรและหูของมนุษย์ทำงานอย่างไร

แนวคิดของการใช้หม้อบันทึกแบบเรียวก็คือพวกเขาคัดลอกการรับรู้ของความเป็นจริงของหูมนุษย์อย่างใกล้ชิดยิ่งขึ้น: เมื่อเราย้ายหม้อด้วยจำนวนที่แน่นอนเราต้องการรับรู้การเปลี่ยนแปลงในจำนวนเดียวกันโดยไม่คำนึงว่าหม้อเริ่มต้นที่ใด (บังเอิญหูของมนุษย์ไม่ได้เป็นเพียงสิ่งเดียวที่จะเข้าใจสิ่งนี้ด้วยวิธี: การรับรู้ของมนุษย์ส่วนใหญ่ถูกควบคุมโดยกฎหมายที่เรียกว่าWeber-Fechnerแต่การได้ยินมีความละเอียดอ่อนเป็นพิเศษเพราะเสียงที่ดังที่สุดที่เราสามารถฟังได้สบายคือประมาณ 1 ล้านครั้งดังกว่าเสียงที่เงียบที่สุดที่เราได้ยิน)

วิธีนี้ใช้งานได้ดีสำหรับการควบคุมการขยาย (รวมถึงการควบคุมการรับเป็นส่วนหนึ่งของ EQ หรือวงจรอื่น ๆ ) แต่ไม่ใช่ทุกอย่างในเสียงที่ควรจะเป็น log-taper: การควบคุมสมดุล / การเลื่อนตัวอย่างเช่น

— Bjorn Roche
แหล่งที่มา

สิ่งนี้จะง่ายต่อการอ่านถ้าใช้อัญประกาศแทนบล็อกรหัส

— TRiG

สมมติว่าคำตอบอื่น ๆ นั้นถูกต้องประมาณหนึ่งทศวรรษของความเข้มที่สอดคล้องกับระดับความดังแปดเสียงจากนั้น "เมื่อเราย้ายหม้อสองเท่าที่สูงที่สุดเราต้องการที่จะรับรู้ปริมาณมากเป็นสองเท่าและกระถางต้นไม้ให้เราว่า" ผิด

— Ben Voigt

3

เกี่ยวกับการรับรู้ด้านการได้ยิน: มันเป็นความจริงที่ว่าเสียงดูเหมือนดังขึ้นในสัดส่วนกับบันทึกของความเข้มเสียงที่เกิดขึ้นจริงและไม่ได้เป็นสัดส่วนโดยตรงเชิงเส้น นี่เป็นสิ่งที่พบเห็นได้ทั่วไปในสัตว์และมนุษย์ ตัวอย่างเช่นหากคุณมีสองน้ำหนักหนึ่งน้ำหนักหนัก 1 ออนซ์และอีกน้ำหนัก 2 ออนซ์คุณสามารถใช้มือทั้งสองและบอกว่าน้ำหนัก 2 ออนซ์หนักกว่า อย่างไรก็ตามหากคุณมีน้ำหนัก 1 ปอนด์และน้ำหนักอีก 1 ปอนด์บวก 1 ออนซ์คุณจะถูกกดยากมากเพื่อแยกความแตกต่าง

โดยทั่วไปกระบวนการทางระบบประสาทในการรับรู้ถูกตั้งค่าเพื่อแยกแยะอัตราส่วนระหว่างความเข้มของสิ่งเร้าและไม่แตกต่างกันหัก ซึ่งหมายความว่าคุณมีความไวต่อความแตกต่างของการลบในบันทึกของความเข้มของสิ่งเร้า นอกจากนี้ยังรวมถึงการมองเห็นโดยที่ตาและสมองจะปรับความสว่างและความเปรียบต่างของพื้นหลังโดยเฉลี่ย และเมื่อเรารับรู้ถึงความแตกต่างนี่คือความแตกต่างในอัตราส่วนเมื่อเทียบกับค่าเฉลี่ยปกติ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับลักษณะการถ่ายโอนข้อมูลพื้นฐานของอวัยวะสัมผัสรวมถึงกระบวนการปรับตัวชั่วคราวในอวัยวะรับสัมผัสของมนุษย์และยังเกี่ยวข้องกับการทำให้เกิดความผิดปกติและการปรับการตอบสนองเชิงสัมพันธ์ในเซลล์ประสาทที่เชื่อมต่อกันหลายชั้นที่ประมวลผลข้อมูลในระบบประสาท

ในการมองเห็นดวงตาจะต้องสามารถรับมือกับระดับแสงที่เพิ่มขึ้นจาก 10 ^ {- 4} ถึง 10 ^ 6 candelas ต่อตารางเมตรจากสภาพแวดล้อมที่มีคืนเต็มไปด้วยดวงดาวหนึ่งดวงในเวลาเที่ยงในวันที่แดดจัด เมื่อกำหนดมาตราส่วนขนาด 10 คำสั่งนี้แสดงถึงสัญญาณภาพที่จอประสาทตาโดยใช้ระบบเชิงเส้นจะไม่มีเหตุผล (นั่นเหมือนกับกล้องที่ต้องการการแสดงไบนารี่มากกว่า 32 บิตต่อพิกเซลเพียงเพื่อความสว่างโดยไม่คำนึงถึงสี)

สาขาวิชาจิตวิทยาการศึกษาด้านที่เกี่ยวข้องกับการรับรู้ของสิ่งเร้าที่เกี่ยวข้องกับสิ่งเร้าที่วัดจริง สองแนวคิดที่สำคัญคือความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนเพียง (JND) ซึ่งอธิบายถึงวิธีการตระหนักถึงความเข้มของเกณฑ์สำหรับการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับความเข้มของพื้นหลังและกฎหมายWeber-Fechnerซึ่งโดยพื้นฐานแล้วระบุว่ากระบวนการรับรู้ส่วนใหญ่มีความอ่อนไหวต่ออัตราส่วนระหว่าง .

จะเห็นได้ว่าสิ่งมีชีวิตจะต้องมีความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับระดับของสิ่งเร้าทางสิ่งแวดล้อมโดยเฉลี่ย - สิ่งที่มองเห็นการได้ยินหรือการรับความรู้สึกอื่น ๆ (เช่นในสภาพแวดล้อมที่ดังไม่ควรถูกกระตุ้นด้วยการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย) - แต่ในเวลาเดียวกัน ตระหนักถึงการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญที่อาจเกี่ยวข้องกับการเอาชีวิตรอด

นอกจากนี้อวัยวะรับสัมผัสและกระบวนการทางประสาทสัมผัสทุกชนิดมีขอบเขตการแสดงที่ จำกัด แบบไดนามิกและยังมีระดับเสียงรบกวนในพื้นหลัง (ลักษณะทั่วไปของช่องทางการสื่อสารใด ๆ ) มันทำให้รู้สึกว่าสมองพยายามที่จะทำให้สัญญาณอินพุตทางประสาทสัมผัสกลับสู่ปกติเพื่อปรับอัตราส่วนสัญญาณของการเป็นตัวแทนภายในต่อสัญญาณรบกวนให้เหมาะสมอย่างต่อเนื่องเพื่อให้โอกาสในการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องมีค่าสูงสุด มันคล้ายกับปัญหาการแสดงสัญญาณเสียงใน 8 บิตเท่านั้น - ถ้าคุณสามารถแสดงสัญญาณเงียบได้อย่างถูกต้องแล้วเสียงดังจะอิ่มตัวช่วง นี่คือสาเหตุที่กฎหมาย A ถูกคิดค้นขึ้น

อย่างไรก็ตามนี่คือเหตุผลทางชีววิทยาและการรับรู้ที่อยู่เบื้องหลังความจริงที่ว่าเราตัดสินความเข้มของเสียงในระดับบันทึก

Ref 1: เพียงแค่ความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจน

Ref 2: กฎหมาย Weber-Fechner

การอ้างอิง 3: กฎหมาย

— Robotbugs
แหล่งที่มา

3

หลายคนอธิบายว่าทำไมหม้อหลินจึงไม่ค่อยมีประโยชน์เท่าที่ควรเนื่องจากเป็นตัวควบคุมระดับเสียง

สิ่งที่ไม่ได้กล่าวถึงคือผลกระทบต่อความน่าเชื่อถือของกฎหมายบันทึก โดยพื้นฐานแล้วหม้อนั้นเป็นแทร็กคาร์บอนหรือพลาสติกที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า หม้อแบบไม่เชิงเส้นมีแทร็กที่บางลงที่ปลายด้านหนึ่งและมีแนวโน้มที่จะแย่ลงเมื่อเวลาผ่านไป

มี "แฮ็ค" ทั่วไปที่ใช้ในเกียร์โปรเสียงเพื่อแก้ไขปัญหานี้และอนุญาตให้ใช้หม้อแบบเส้นตรง ตัวต้านทานจากที่ปัดน้ำฝนถึงพื้นของหม้อหลิน "ปลอม" กฎการบันทึกที่ดีพอ

ถ้าคุณคิดเกี่ยวกับมัน - สิ่งที่ผู้คนต้องการด้วยตัวควบคุมระดับเสียงคือพวกเขา "ดัง" เต็มแล้ว (หรือเกือบ), "กลาง" ที่อยู่ตรงกลางและ "เงียบ" ที่ด้านล่าง ไม่มีใครกังวลเกี่ยวกับว่าแต่ละส่วนของ 10dB มีการหมุนเชิงมุมเดียวกันหรือไม่

ในทางปฏิบัติหากคุณมีหม้อเชิงเส้น 10k และวางตัวต้านทานลงบนที่ปัดน้ำฝนคุณจะได้รับวงจรดังนี้

แผนผัง

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

ตอนนี้ Ra + Rb = 10k และสเปรดชีตมีประโยชน์ในการดูกฏ (การหมุนคือ 0 สำหรับทวนเข็มนาฬิกาและ 1 เต็ม - Rb คือการหมุนเพียง 10 * ฉันออก "k" เพราะทุกอย่างถูกทำให้เป็นมาตรฐาน .)

จากประสบการณ์ปรากฎว่ามีบางอย่างที่ -15dB อยู่ตรงกลาง (ไม่แม่นยำ) ให้ความรู้สึกที่ถูกต้อง - และช่วยให้คุณไม่ต้องรอให้หม้อพิเศษเหล่านั้นมาถึง (ช่วยลดเส้นใน BOM ของคุณ) และทำให้คุณ ผลิตภัณฑ์ที่น่าเชื่อถือมากขึ้น (สำหรับสิ่งที่คุณต้องการ Rp = ~ 1k3 กับ 10k lin pot)

เนื่องจากความถูกต้องของกระถาง "ล็อก" ส่วนใหญ่นั้นแย่มากอย่างไรก็ตามนี่ก็ใช้ได้ หากคุณกำลังทำหม้อระดับเสียงสเตอริโอและใส่ใจเกี่ยวกับการถ่ายภาพ (คุณควร) สิ่งนี้อาจมีความแม่นยำมากกว่านี้หรือคุณอาจจะดีขึ้นด้วยตัวลดทอนแบบสวิตช์

— danmcb
แหล่งที่มา

นอกจากนี้ที่ดี อาจเป็นกราฟของตำแหน่งการลดทอนที่เกิดขึ้นกับตำแหน่งของพ็อตที่จะอ่านได้ง่ายกว่าค่าสเปรดชีตดิบ

— สลัว

ขอบคุณ ในที่สุดมันก็ไม่ได้เป็นข้อมูลที่ในท้ายที่สุด อย่างที่คุณเห็นคุณไปจาก -25dB หรือ OFF ในช่วง 10% สุดท้ายด้วยค่าตัวเลือกนี้ คุณสามารถปรับแต่งเล็กน้อย - สิ่งที่ดีที่สุดคือการฟังและดูว่าอะไรทำงาน (เช่นเสียง) ที่ดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชัน

— danmcb

1

เสียงคือความกดดัน เหมือนบอลลูน คุณกำลังระเบิดความรู้สึกเกี่ยวกับปริมาณ '1' บนวิทยุของคุณและคุณอยู่ห่างออกไป 10 ฟุตจากนั้นคุณขยับไปที่ 20 ฟุตคุณจะต้องหมุนโทรศัพท์ขึ้น วิทยุเป็นศูนย์กลางของบอลลูนคุณต้องการให้ลูกโป่ง 5 ฟุตกลายเป็นบอลลูนขนาด 10 ฟุตหรือไม่? ปริมาณของอากาศที่ต้องการไม่เพียงสองเท่าใช่มั้ย มันเป็นวิธีที่มากขึ้น ที่จริงแล้วสำหรับบอลลูนประมาณ 8 ครั้ง แต่สมองของเราไม่ทำงานอย่างนั้น เปลี่ยนการโทรออกด้วยคลื่นวิทยุจาก 1 เป็น 8 เพียงแค่ coz ที่คุณขยับ 10 ฟุตดูเหมือนจะผิดปกติ ดังนั้นใช้ log pot จากนั้นเปลี่ยนจาก 1 เป็นประมาณ 2 และคุณจะได้ยินเสียงหวานของ Boston ดังก้องอยู่ในหูของคุณในระดับเสียงที่ 'ถูกต้อง'

— เหมือนปูนขาว
แหล่งที่มา

คลื่นเสียงจะไม่เป็นทรงกลมทำไมลูกบอล? 4 ครั้งไม่ใช่ 8 (จัดเตรียมไว้นอกบ้านแบบง่าย ๆ ข้างในบ้านมันต่างกันน้อยกว่า)

— Alexei Martianov