Если мы теперь увеличим амплитуду колебаний еще в 10 раз, т. е. установим амплитуду Лз, равную

Лз=10.Л, = 10.10.Л1=100Л1, ,

то ухо отметит прибавление громкости еще на 20 дб, т, е, новая громкость l3 будет равна

1з = /.2 + 20 = /:1 + 20 + 20 = /:1 + 40 дб,

и т. д.

Таким образом, увеличение амплитуды в 10 раз соответствует увеличению громкости на 20 дб\ увеличение амплитуды в 100 раз - увеличению громкости на 40 дб\ увеличение амплитуды в 1 ооо

раз - увеличению лромко-сти на 60 дб и т. д. График этой зависимости приведен на фиг. 2.

Человеческое ухо не способно воспринимать очень слабые (тихие) звуки, очень же громкие звуки вызывают в нем ощущение боли.

Амплитуда самого сильного безболезненно воспринимаемого звукового колебания приблизительно в 1 ооо 006 раз больше амплитуды самого слабого звукового колебания, которое еще может быть услышано ухом. Пе-

На cjfonbHO децибелк(дб) удали чи дается гролкость

У

Г

Фиг. 2. Увеличение амплитуды в 10 раз соответствует увеличению громкости на 20 дб.

реведенное в единицы громкости - децибелы, это отношение будет равно 120 дб, т. е. самый сильный звук из слышимых ухом на 120 дб громче самого слабого звука.

Отношение самых сильных звуков к самым слабым звукам в радиопередаче называется ее динамическим диапазоном. Динамический диапазон радиопередач обычно не превышает 30-40 дб. Для этого перед радиопередачей самые тихие звуки усиливаются сильнее, чем громкие, в результате чего разница между ними несколько уменьшается. Производится это для уменьшения искажений при радиопередаче.

Звуки отличаются друг ог друга не только высотой и громкостью. Мы легко находим, например, различие между звуками скрипки и кларнета, если даже эти звуки одинаковы по громкости и по высоте тона. Мы так же легко узнаем друг друга по голосу. Индивидуальный оттенок, или тембр звука, объясняется присутствием в нем, кроме основного тона, многих дополнительных тонов, придающих ему ту или иную окраску. Благодаря этому при радиопередаче даже сольных номеров, не говоря уже об оркестровых или хоровых, приходится передавать одновременно звуки многих частот или, как говорят, приходится передавать сразу целый спектр частот.

5. ПРЕВРАЩЕНИЕ ЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

После того как мы выяснили колебательную природу звука, читателю уже должно быть ясно, в чем заключается первая задача радиотелефонии. Очевидно, прежде всего необходимо превратить звуковые колебания в электрические и затем уже эти электрические колебания при помощи соответствующих приборов передать на расстояние.

Прибор, при помощи которого можно превратить звуковые колебания в электрические, называется микрофоном. Существует очень много различных типов микрофонов, но мы не будем подробно останавливаться на их устройстве и опишем только устройство простейшего уголььюго микрофона, для того чтобы на этом примере выяснить, как действует микрофон. Устройство простейшего угольного микрофона схематически изображено на фиг. 3. В металлическую коробочку (капсюль) /С насыпан угольный порошок Я. Сверху капсюль закрыт тонкой пластинкой - мембраной М. Сквозь отверстие в капсюле пропущен контакт Л, изолированный от капсюля при помощи эбонитовой или фибровой втулки в. Таким образом, электрическлй ток от контакта А к коробочке К может проходить только через угольный порошок Я. Уголь является проводником электричества, но угольный порошок, как и некоторые другие проводники такого типа, обладает следующим свойством. Его сопротивление электрическому току зависит от 16

Фиг. 3. Сопротивление угольного порошка /7, заполняющего капсюль микрофона, электрическому току изменяется в такт со звуковыми колебаниями.

тою. как сильно прижимаются друг к другу отдельные крупинки порошка. Чем сильнее они прижаты друг к другу, тем меньше сопротивление угольного порошка, и наоборот. Это свойство угольного порошка и позволяет превратить звуковые колебания в -колебания электрические. Если на мембрану действует звук, т. е. механические колебания воздуха, то ока также начинает колебаться, отчего крупинки угольного порошка прижимаются друг к другу то сильнее, то слабее. Сопротивление микрофона электрическому току будет при этом изменяться. Следовательно, если мы составим из микро- Фиг. 4. В такой фона М и батареи Б электрическую цепь цепи под воз-(фиг. 4), то вследствие изменения со- Действием зву-J ковых волн воз-противления микрофона при действии на никают колеба-

нею звука будет изменяться и сила то- ния электриче-ка, создаваемого в цепи микрофона ского тока, батареей. Таким образом, сила электрического тока в цепи микрофона все время будет изменяться в соответствии со звуковыми колебаниями, действующими на мембрану микрофона. Мы получим в этой цепи электрический ток, все время изменяющийся по величине, причем все эти изменения по своей частоте и амплитуде будут соответствовать тем звуковым колебаниям, которые действуют на мембрану микрофона.

6. ПЕРЕДАЮЩАЯ РАДИОСТАНЦИЯ

Колебания микрофонного тока являются точной копией звуковых колебаний, которыми они вызываются. Кривая микрофонного тока (фиг. 5,6) в точности воспроизводит форму кривой звуковых колебаний (фиг. 5,а). Однако электрические колебания, полученные при помощи микрофона, нельзя использовать для непосредственной передачи звука по радио, так как они могут распространяться только по проводам.

С другой стороны, колебания высокой частоты, распространяющиеся без помощи проводов на большие расстояния, не могут быть использованы для непосредственного воспроизведения звука, так как они лежат за пределами спектра частот, слышимых нашим ухом-