Теория
Мы привыкли к тому, что говорим о звуке как об информации, которая может переноситься за счет упругих колебаний воздушной среды, электрического (аналогового) сигнала и в виде цифровых значений - все это мы называем звуком. Основные характеристики звуковых волн - их частота и амплитудные значения.
Наиболее популярная характеристика, которая сейчас распространена в бытовой аппаратуре - это громкость, являющаяся не только субъективной, поскольку описывает человеческие ощущения, но и для разных значений частот неравномерной.
Например, наиболее громко мы воспринимаем диапазон 1-4 КГц. Вторая характеристика - это мощность, которая привязана к типу носителя информации и, соответственно, имеет множество разновидностей.
Наиболее подходящие энергетические величины, которыми можно описать звуковую волну, являются среднеквадратическими. Например для описания звуковой воздушной волны применима ее интенсивность.
Интенсивность звука - это средняя по времени энергия, переносимая звуковой волной через единичную площадку, перпендикулярную к направлению распространения волны в единицу времени. Если мы говорим об электрическом сигнале, то наиболее подходящая величина - это RMS. Все дело в том, что они (среднеквадратические величины) наиболее удобны для описания звуковых процессов, поскольку точнее описывают энергетическую составляющую сложных или синусоидальных волн и субъективное восприятие человека.
RMS (аббревиатура от Root Mean Square, среднекадратический корень) - это среднеквадратичное значение всех мгновенных значений напряжений сложной звуковой волны. Для того, чтобы лучше понять природу использования среднеквадратичных величин рассмотрим понятие пик-фактора. Пик-фактором называется отношение значения мгновенной, "пиковой" амплитуды сигнала к ее среднеквадратичному значению (RMS). Волны с большим значением пик-фактора и крутой характеристикой амплитуды объективно на слух будут восприниматься тише, чем меньшие по амплитуде, но имеющие большую площадь и больший параметр RMS. То есть обычные пиковые индикаторы не показывают практически ничего полезного. Поэтому наиболее объективной оценкой является оценка по RMS, и в большинстве случаев замеры берутся с помощью специальных "среднеквадратических" RMS-вольтметров, а в звуковых редакторах это RMS-индикаторы. Исключение есть только для радио и телевидения, где замер пиковых значений не менее важен, поскольку из-за них возможна перемодуляция.
То есть, если сказать проще, в акустике один из основных параметров - интенсивность, в аналоговых сигналах - RMS. Они, по сути, подобны. При этом, чем сильнее мы сужаем динамический диапазон за счет компрессоров и лимитеров, тем большим у нас получается значение RMS. В профессионально отмастеренных фонограммах средневзвешенное значение RMS (RMS Average) варьируется от -14 до -10 дБ. Хотя для классики и джаза оно может быть равно и -20 - -17 дБ. Чем меньше это значение, тем субъективно тише мы воспринимаем фонограмму, поскольку более тихие звуки хуже прослушиваемы. Если же средневзвешенное значение RMS выше -10 дБ, то в большинстве случаев мы говорим о сильно "сжатых" фонограммах, или "пережатых" - в них присутствуют искажения и перемодуляции. Начинающие, не забывайте (!), что мы говорим об отрицательных значениях в дБ и не перепутайте больше/меньше:).
Для цифровой техники актуальны характеристики электрических сигналов, поскольку основной задачей оцифровки является максимально точное описание непрерывного аналогового сигнала дискретными значениями. Поэтому при работе со звуком в цифровом виде мы также измеряем и пики и RMS, хотя в акустике (воздушных волнах) приняты совершенно другие характеристики. До прихода цифровой техники для проведения измерений использовались очень сложные и дорогие устройства - специальные вольтметры, и после осциллографы. Теперь все проще, и мы можем измерить практически любой параметр, не выходя из звукового редактора.
