Динамический диапазон
Вы сидите в театре. Сцена за сценой проходит перед вашими глазами. Нежный шепот влюбленных сменяется громкими песнями, за еле слышными голосами разведчиков следует громовое «ура!» атакующих бойцов и оглушительная пальба.
Теперь представьте себе на минуту, что кто-то снивелировал все звуки спектакля: шепот усилился до громкости обычного разговора, выстрелы превратились в негромкие хлопки, а герои-бойцы шли в атаку осторожно, вполголоса выкрикивая свое «ура!» Не правда ли, как сразу поблекли бы краски спектакля, насколько серым, бледным, неестественным показался бы он нам.
На языке акустики разница в громкости звучания называется динамическим диапазоном. То, чему мы мысленно были свидетелями в театре, представляло бы собой с точки зрения акустики нарушение естественного динамического диапазона.
«Живые» звуки окружающего нас мира изменяют свою громкость во много раз. Отношение между наибольшей и наименьшей громкостью звучания выражают обычно в децибелах. Динамический диапазон оркестра характеризуется «полосой» громкости в 60—70 децибел. В переводе на электрическое напряжение это составляет разницу в 1 000 — 3 000 раз.
Чтобы передать без искажений такой динамический диапазон, у передатчика должна быть обеспечена возможность модуляции в пределах от 100% (форте-фортиссимо) до 100 к 3 000 = 0,03% (пиано-пианиссимо). Но такая ничтожная глубина модуляции, как 0,03%, находится уже на уровне собственного фона передатчика, причем уменьшение уровня фона даже до такой величины связано с большими трудностями. Тем не менее, снижение фона является единственным средством расширения динамического диапазона передатчика, так как повысить глубину модуляции свыше 100% невозможно.
Еще большие трудности возникают при приеме. Наибольшая громкость звучания определяется максимальной неискаженной мощностью приемника, а наименьшая — его собственными шумами и фоном. По ГОСТ у первоклассных приемников уровень фона и шумов должен быть по крайней мере на 46 децибел ниже максимальной выходной мощности. Этим и определяется динамический диапазон приемников. У приемников он ограничен значительно более узкими границами, чем у передатчиков. Еще больше «сжимают» динамический диапазон разного рода помехи, особенно сильные в городах.
Таким образом, проблема передачи по радио естественного динамического диапазона еще не решена, а без этого невозможно получить естественное воспроизведение. Одним из намечающихся выходов из этого положения является перевод части радиовещания на ультракороткие волны (с частотной модуляцией). Возможность глубокой модуляции и отсутствие помех позволяют передать и воспроизвести на ультракоротких волнах более широкий диапазон громкости, чем на длинных, средних или коротких волнах.
Эта особенность передач с частотной модуляцией заметна при работе телевизоров. Именно поэтому телевизоры звучат хорошо даже тогда, когда в них установлены громкоговорители, применяющиеся в радиоприемниках самых низких классов.
