Содержание учебной дисциплины «Технические средства и новейшие сценические технологии» Введение. Цели и задачи курса

Раздел 1. Общие сведения о звуке и электроакустике.

Тема 1.1. Физические свойства звука

Звук. Основные характеристики звука.

Тема 1.2. Речь. Музыка.

Проблема взаимосвязи речи и музыкального искусства. Музыка и речь. Параметры сходства речи и музыки.

Тема 1.3. Принцип электродинамического преобразования электрического звукового сигнала в акустический

Раздел 2. Технические средства записи и монтажа фонограмм

Тема 2.1. Современные технологии записи и воспроизведения звука

Технологии записи и воспроизведения звука. Аналогово-цифровой преобразователь. Цифровой и аналоговый тракты записи 

Тема 2.2. Многоканальная запись фонограмм.

Раздел 3. Принципы построения цифровой звукотехники

Тема 3.1. Аналого-цифровое преобразование звука.

Тема 3.2. Сжатие и компрессия цифрового звука.

Раздел 4. Организация звукоусиления в культурно-досуговой программе.

Тема 4.1. Организация звукоусиления на открытых площадках.

Тема 4.2. Настройка звукотехнического комплекса.

Раздел 5. Общие сведения о свете.

Тема 5.1. Технические и субъективные параметры и характеристики света.

Тема 5.2. Свет как источник информации для человека

Тема 5.3.Восприятие цвета человеком.

Раздел 6.Осветительные приборы

Тема 6.1. Принцип действия и типы основных световых приборов

Тема 6.2. Классификация и основные технические характеристики световых приборов

Раздел 7. Проекционное оборудование и видео техника

Тема 7.1. Принципы статической и динамической проекции изображений.

Тема 7.2. Носители видеоинформации.

Раздел 8.Средства спецэффектов и лазерная техника.

Тема 8.1. Разнообразие спецэффетов.

Генераторы дыма, тумана. Имитаторы снегопада и дождя. Использование открытого огня на сцене. Требования и меры пожарной безопасности. Классификация и характеристика пиротехнических средств для шоу-программ. Порядок планирования, подготовки и проведения эффектов с пиротехникой. Меры безопасности при работе с пиротехникой.

Тема 8.2. Применение лазерных эффектов

Принципы построения лазеров. Полупроводниковые лазеры. Технические характеристики и возможности применения лазеров для шоу-программ. Меры безопасности при работе с лазерной техникой. Принцип построения голограмм. Применение лазерных эффектов и голограмм в шоу-программах.

Раздел 1. Общие сведения о звуке и электроакустике.

Тема 1.1. Физические свойства звука

Свойства слуха.

Звук, в широком смысле — колебательное движение частиц упругой среды, распространяющееся в виде волн в газообразной, жидкой или твёрдой средах (см. также Упругие волны) в узком смысле — явление, субъективно воспринимаемое специальным органом чувств человека и животных. Человек слышит З. с частотой от 16 гц до 20 000 гц. Физическое понятие о З. охватывает как слышимые, так и неслышимые звуки. З. с частотой ниже 16 гц называется инфразвуком, выше 20 000 гц — ультразвуком; самые высокочастотные упругие волны в диапазоне от 10⁹ до 10¹²—10¹³ гц относят к гиперзвуку. Область инфразвуковых частот снизу практически не ограничена — в природе встречаются инфразвуковые колебания с частотой в десятые и сотые доли гц.Частотный диапазон гиперзвуковых волн сверху ограничивается физическими факторами, характеризующими атомное и молекулярное строение среды: длина упругой волны должна быть значительно больше длины свободного пробега молекул в газах и больше межатомных расстоянии в жидкостях и в твёрдых телах. Поэтому в воздухе не может распространяться гиперзвук с частотой 10⁹ гц и выше, а в твёрдых телах — с частотой более 1012—10¹³ гц.

  Основные характеристики звука. Важной характеристикой З. является его спектр, получаемый в результате разложения З. на простые гармонические колебания (т. н. частотный звука анализ). Спектр бывает сплошной, когда энергия звуковых колебаний непрерывно распределена в более или менее широкой области частот, и линейчатый, когда имеется совокупность дискретных (прерывных) частотных составляющих. З. со сплошным спектром воспринимается как шум, например шелест деревьев под ветром, звуки работающих механизмов. Линейчатым спектром с кратными частотами обладают музыкальные З. (рис. 1); основная частота определяет при этом воспринимаемую на слух высоту звука, а набор гармонических составляющих — тембрзвука. В спектре З. речи имеются форманты — устойчивые группы частотных составляющих, соответствующие определённым фонетическим элементам (рис. 2). Энергетической характеристикой звуковых колебаний является интенсивность звука — энергия, переносимая звуковой волной через единицу поверхности, перпендикулярную направлению распространения волны, в единицу времени. Интенсивность З. зависит от амплитуды звукового давления, а также от свойств самой среды и от формы волны. Субъективной характеристикой З., связанной с его интенсивностью, является громкость звука, зависящая от частоты. Наибольшей чувствительностью человеческое ухо обладает в области частот 1—5 кгц. В этой области порог слышимости, т. е. интенсивность самых слабых слышимых звуков, по порядку величины равна 10^-12вм/м², а соответствующее звуковое давление — 10^-5н/м². Верхняя по интенсивности граница области воспринимаемых человеческим ухом З. характеризуется порогом болевого ощущения, слабо зависящим от частоты в слышимом диапазоне и равным примерно 1 вм/м². В ультразвуковой технике достигаются значительно большие интенсивности (до 10⁴ квм/м²).

  Источники звука — любые явления, вызывающие местное изменение давления или механическое напряжение. Широко распространены источники З. в виде колеблющихся твёрдых тел (например, диффузоры громкоговорителей и мембраны телефонов, струны и деки музыкальных инструментов; в ультразвуковом диапазоне частот — пластинки и стержни изпьезоэлектрических материалов или магнитострикционных материалов). Источниками З. могут служить и колебания ограниченных объёмов самой среды (например, в органных трубах, духовых музыкальных инструментах, свистках и т.п.). Сложной колебательной системой является голосовой аппарат человека и животных. Возбуждение колебаний источников З. может производиться ударом или щипком (колокола, струны); в них может поддерживаться режим автоколебаний за счёт, например, потока воздуха (духовые инструменты). Обширный класс источников З. — электроакустические преобразователи, в которых механические колебания создаются путём преобразования колебаний электрического тока той же частоты. В природе З. возбуждается при обтекании твёрдых тел потоком воздуха за счёт образования и отрыва вихрей, например при обдувании ветром проводов, труб, гребней морских волн. З. низких и инфранизких частот возникает при взрывах, обвалах. Многообразны источники акустических шумов, к которым относятся применяемые в технике машины и механизмы, газовые и водяные струи. Исследованию источников промышленных, транспортных шумов и шумов аэродинамического происхождения уделяется большое внимание ввиду их вредного действия на человеческий организм и техническое оборудование.