Měřič VU - VU meter

Analogový měřič VU se špičkovými LED

Objem jednotka ( VU ) metr nebo standardní ukazatel objemu ( SVI ) je zařízení zobrazující reprezentace úrovně signálu v audio zařízení. Původní návrh byl navržen v dokumentu 1940 IRE , New Standard Volume Indicator and Reference Level , napsaném odborníky z CBS , NBC a Bell Telephone Laboratories . The Acoustical Society of America ji pak v roce 1942 (ANSI C16.5-1942) standardizovala pro použití v telefonních instalacích a rozhlasových vysílacích stanicích. Audio zařízení pro spotřebitele často obsahuje měřiče VU, a to jak pro užitkové účely (např. V záznamovém zařízení), tak pro estetiku (v přehrávacích zařízeních).

Grafika měřiče prostorového zvuku VU

Původní měřič VU je pasivní elektromechanické zařízení, konkrétně 200 µA DC d'Arsonval pohybový ampérmetr napájený z plnovlnného usměrňovače oxidu mědi namontovaného v pouzdru měřiče. Hmotnost jehly způsobuje relativně pomalou odezvu, která ve skutečnosti integruje nebo vyhlazuje signál, s dobou náběhu 300 ms. To má za následek zprůměrování krátkodobých špiček a žlabů a odráží vnímanou hlasitost materiálu těsněji než modernější a zpočátku dražší měřiče PPM . Z tohoto důvodu mnoho zvukových odborníků upřednostňuje měřič VU před jeho alternativami, ačkoli indikace měřiče neodráží některé klíčové vlastnosti signálu, zejména jeho špičkovou úroveň, která v mnoha případech nesmí překročit definovaný limit.

0 VU se rovná +4  dBu nebo 1,228  voltů RMS , což je výkon asi 2,5 miliwattu při aplikaci na zatížení 600 ohmů . 0 VU je často označován jako „0 dB“. Měřič nebyl navržen tak, aby měřil signál, ale nechal uživatele namířit úroveň signálu na cílovou úroveň 0 VU (někdy označenou 100%), takže není důležité, aby zařízení bylo nelineární a nepřesné pro nízké úrovně. Ve skutečnosti se stupnice pohybuje od −20 VU do +3 VU, s −3 VU přímo uprostřed (poloviční výkon 0 VU). Čistě elektronická zařízení mohou emulovat reakci jehly; jsou to VU-metry, pokud respektují standard.

Ve vysílacím průmyslu bylo monitorování hlasitosti standardizováno, v roce 2009 ve Spojených státech ATSC A/85, v roce 2010 v Evropě EBU R-128, v roce 2011 v Japonsku TR-B32 a v roce 2010 v Austrálii OP-59.

Vést

Původní konstruktéři měřiče VU měli za úkol najít způsob, jak měřit složité zvukové signály jednoduchou technologií.

Vzhledem k tomu, že měřič VU je mechanické zařízení, nemůže nikdy odrážet okamžité špičkové signály komplexních zvukových signálů. Konstruktéři měřiče VU proto zvolili jiný přístup. Vytvořili metr, který se nebude měřit vrcholy, ale jednoduše vyvodit je. Skutečný měřič VU má velmi specifickou „balistickou charakteristiku“. To znamená, že reaguje na měnící se zvukové signály velmi přesnou rychlostí, která stoupá z nulového signálu na 99% „0 VU“, když je po dobu 300 milisekund aplikován sinusový tón 1 kHz.

Při použití měřiče VU je audio systém kalibrován tónem sinusové vlny na „referenční úrovni“ pro systém. Na referenční úrovni ukazuje měřič VU pro sinusový tón „0“, ale technik musí vědět, že při hudbě nebo řeči vždy usoudí, že špičkové úrovně jsou vždy o 6 dB až 10 dB vyšší než referenční úroveň . Užitečnost měřiče VU vychází ze skutečnosti, že u většiny typů zdrojů zvuku může systémový inženýr počítat s tím, že tyto špičky budou v tomto rozsahu, a může navrhnout audio systém s jistotou. Správná technická praxe spočívá v tom, že vždy vybudujeme trochu více „světlé výšky“, jak se tomu říká, aby pokryly podivné podmínky, kdy může zvukový signál překročit normální špičkové úrovně nebo když operátor zařízení nedokáže správně upravit úrovně. Úrovně uvažované při navrhování systémů pomocí měřiče VU jsou:

  • Referenční úroveň (typicky +4 dBu, platí pouze pro tóny);
  • Standardní výstupní úroveň (10 dB nad referenční hodnotou, typické špičkové úrovně);
  • Úroveň klipu (6 dB nad standardní výstupní úrovní, „světlá výška“ pro neobvyklé podmínky)

Standardní vlastnosti

Chování měřičů VU je definováno v ANSI C16.5-1942, britské normě BS 6840 a IEC 60268-17.

Referenční úroveň

VU definována:

"Odečet indikátoru hlasitosti musí být 0 VU, když je připojen ke střídavému napětí rovnajícímu se 1,228 voltům RMS při odporu 600 ohmů (rovnajícím se +4 [dBu]) při 1000 cyklech za sekundu ."

Poznámka: Výše ​​uvedený odkaz je nyní obecně platný a v záznamovém průmyslu platil vždy. Nicméně v některých severoamerických instalacích vysílání až do konce 20. století byla referenční úroveň („0VU“) +8 dBm u velkých studiových instalací a některé používaly v celém studiu impedanci 150 ohmů. (CFRB Toronto a CFPL London Canada) ještě další „standard“ zavedený v prvních letech zvuku a měřiče VU byl změněn změnou sériových odporů, aby se upravila jeho citlivost. Na balistiku to nemělo žádný vliv.

Čas vzestupu

Odezva měřiče VU (černá čára) ve srovnání s okamžitou vstupní úrovní (šedá oblast) rytmu bubnu . Úroveň je v dB a čas je v sekundách

Doba náběhu , definovaná jako doba, po které jehla dosáhne 99% vzdálenosti 0 VU, když je měřič VU podroben signálu, který přechází z 0 na úroveň, která čte 0 VU, je 300 ms.

Překročení musí být v rozmezí 1 až 1,5%.

Doba pádu je stejná jako doba náběhu, 300 ms.

Frekvenční odezva

Specifikace úrovně je míněna na 1000 Hz . Odečet by se neměl odchylovat od čtení při 1000 Hz o více než 0,2 dB od 35 Hz do 10 kHz nebo o více než 0,5 dB mezi 25 Hz a 16 kHz.

Všimněte si , že specifikace zmiňuje pouze sinusové průběhy. Vzhledem k elektromechanickému principu měřiče je odchylka jehly ve skutečnosti přibližně úměrná průměru části signálu s více než přibližně 0,4 V okamžitě kvůli dvěma usměrňovačům oxidu mědi vždy v sérii, jejichž křivka přenosové funkce má koleno kolem 0,2 V. Signály obecně nemají zdaleka sinusový průběh, i když všechny spadají do pásmového pásma VU metru. Odečet je průměrem napětí a není údajem o síle signálu, která je úměrná průměru druhé mocniny napětí nebo hodnotě RMS (root-mean-square). Jako konvenční čtení VU však sloužilo svému účelu jako indikace a) celkové úrovně a dynamiky signálu a b) blízkosti maximální povolené úrovně operátorům záznamového a vysílacího zařízení. Pracovníci údržby by jej mohli také použít jako měřicí přístroj ke kontrole ztrát v přenosech a zarovnání úrovně za předpokladu, že jako testovací signály používají výhradně sinusové vlny.

Impedance

Měřič VU a jeho atenuátor by měl představovat impedanci 7 500 ohmů pro obvod, na který je aplikován, měřeno sinusovým signálem, který nastaví indikátor na 0 dB.

Dějiny

VU metr neonového sloupcového grafu

Měřič VU byl původně vyvinut v roce 1939 společným úsilím Bell Labs a vysílacích společností CBS a NBC . V 70. – 80. Letech byly mezi vysílacími společnostmi oblíbené planární duální zobrazovací dekatrony plněné neonem s až 201 segmenty na stereofonní kanál jako rychlé bargrafové VU metry.

Další hladinoměry

Odvětví spotřebního zvuku často používá ukazatele hlasitosti, které nejsou v souladu s žádným standardem.

Zvukoví inženýři BBC by měřič VU označovali jako „virtuálně zbytečný“, preferovali by PPM .

Akademický výzkum ukázal, že měřič SVI nebo VU se chová odlišně od průměrných hodnot a měřičů RMS. Balistika zobrazená tímto nástrojem v reakci na signály s velkým činitelem hřebenu umísťuje jeho hodnoty na půli cesty mezi oběma. Například přírůstek 3 dB ve špičkovém faktoru zvukového signálu dává přibližně pokles −3 dB v měřiči RMS, −6 dB v průměrném měřiči a −4 dB v měřiči VU.

Další miniaturní magnetoelektrický metr

Viz také

Reference

externí odkazy