Что такое чувствительность динамика? Чувствительность и ее изменения.

Из всех характеристик динамиков и акустических систем понятие «чувствительность», пожалуй, самое интересное и привлекательное (в этом оно соперничает с характеристикой мощности). Так и хочется, чтобы это понятие имело прямую зависимость к качеству динамика, т.е. чем больше этот параметр, тем лучше звучит динамик. Ведь, акустическая система — это устройство для воспроизведения музыки, а ее качество, зачастую определяется только субъективным образом, и чувствительность — от слова чувствовать, хорошо чувствующий, подсознательно, сливается со словом качество. Однако, мы знаем, что это так и не так. Прежде всего, это понятие — чисто техническое, отражающее КПД динамика. Согласно ГОСТ 16122-78 характеристическая чувствительность АС — отношение среднего звукового давления, развиваемого АС в заданном диапазоне частот (обычно 100… 8000 Гц) на рабочей оси, приведенное к расстоянию 1 м и подводимой электрической мощности 1 Вт. Конечно, если мы имеем динамик с более высокой чувствительностью, то подводя 1 Вт мы получим большее звуковое давление, чем от динамика с низкой чувствительностью, меньше нелинейных искажений и, наверно, более высокое качество звучания. Однако, стоит задуматься как получена эта чувствительность?

Мы имеем несколько способов легального (реального) и нелегального (маркетингового) способов повышения чувствительности.

Реальные способы борьбы за чувствительность

Акустические системы с большим количеством динамиков

При подключении нескольких динамиков (акустических систем) параллельно (последовательно) возрастает уровень громкости (растет и мощность). Применяется, для систем озвучивания и в связи с неодинаковостью характеристик широкополосных динамиков качество звучания остается низким. Часто способ используется в акустических системах, где применяется 2 или более низкочастотных динамиков на один высокочастотный. В этом случае основная проблема — особенности характеристики направленности такой системы.

Повышение чувствительности систем с одним динамиком

Динамик, акустическая система является электро-механо-акустическим преобразователем и, как следствие, есть возможность повышать КПД системы на каждом из этапов этого преобразования.

Коэффициент электро-механической связи (BL) динамика

Первый этап — электро-механическое преобразование. Для этого введен коэффициент «BL». Он зависит от «B»- индукции в зазоре и «L» — длинны проводников в этом зазоре (или то количество проводников, на которых действует магнитное поле). «B» можно увеличивать повышая объем и силу магнитов, уменьшая магнитный зазор как по высоте, так и по ширине. «L» — увеличивая диаметр катушки и кол-во витков по высоте в зазоре. Если увеличивать значение «BL», без изменения прочих характеристик динамика то будет расти чувствительность в области выше основного резонанса динамика, а низкочастотные возможности останутся без изменений.

Масса подвижной системы

При уменьшении массы подвижной системы мы можем создавать давление больше, чем с большей массой. Это улучшает в импульсные и переходных характеристики, но понижает прочность (мощность), жесткость (могут повышаться нелинейные искажения) и потребует применения новых материалов и технологий. Получение низких частот, особенно глубоких требует больших усилий.

Площадь излучения

Увеличение площади диффузора ведет к возрастанию уровня чувствительности, но возникают проблемы с воспроизведением высоких частот и прочностью конструкции.

Акустическая трансформация - рупор

Этот способ позволяет получить низкие частоты от небольшого и легкого динамика за счет согласования его с окружающей средой. Требует очень больших усилий в плане строительства корпусов. Самый грамотный, но и самый дорогостоящий способ.

Качественно спроектированные акустические системы с реально высокой чувствительностью используют четыре последние способа, а иногда и первый. Как показано, это требуют траты больших средств, повышения себестоимости системы и увеличения ее габаритов, однако, можно поступить проще.

Нелегальный способ

Напомним, что чувствительность измеряют на оси, на расстоянии 1 метр при подведении 1 Вт мощности. Как получить этот 1 Вт? Для этого надо определиться с номинальным сопротивлением. Оно выбирается из ряда 2, 4, (6), 8, 16, 25 и 50 Ом. Так как динамик представляет собой комплексное сопротивление со сложной зависимостью модуля полного электрического сопротивления от частоты, определение этого сопротивления подчиняется закону. Например, это записано в ГОСТ 9010-84 «Измеренное минимальное значение модуля полного электрического сопротивления в диапазоне, лежащем выше частоты основного резонанса, не должно отличаться от номинального электрического сопротивления более чем на минус 20%». Таким образом, значение модуля полного электрического сопротивления 4-х омной системы не может быть меньше 3.2 Ома, а 8-ми омной — 6.4 Ома и т.д. Тогда, согласно закона Ома для измерения динамика с номинальным сопротивлением 4 Ома мы должны подвести к нему 2 Вольта (корень из 4), 8 Ом — 2.82В, а для 16 Ом — 4 В.

В западных описаниях и паспортах часто встречается графа «чувствительность», с характеристикой 1м/2.8В, в сочетании с «сопротивлением», например, 6 Ом. При измерении оказывается, что минимальное сопротивление такого изделия 3.4 Ома. Значит система оказывается реально 4 Омная, а мы подаем на нее 2 Вт (По закону Ома 2.8В2/4=2Вт) и получаем прирост чувствительности 3 дБ. Дополнительно к этому, частотная характеристика, особенно динамиков в отдельности имеет области провалов и подъемов, что позволяет зафиксировать чувствительность именно в области этого подъема. Не говоря уже о возможности простой приписки. В результате мы легко получаем прирост значения чувствительности 4-8 дБ. Проведение измерения акустических систем западных производителей, в том числе и именитых, к сожалению, показал, что данная практика является обычной и применяется, за редким исключением, повсеместно.

Для чего это делается?

Все дело в низких частотах, т.к. уровень низких частот при указании частотного диапазона в паспорте, и при прослушивании отсчитывается именно от среднего уровня звукового давления — чувствительности и, следовательно, системы с реальной низкой чувствительностью имеют выигрыш в количестве и глубине низких частот. А получить при определенном размере динамиков и акустических систем глубокие низкие частоты и высокую чувствительность очень непросто. Ведь нельзя же в паспорте написать чувствительность 80дБ, ее же никто не купит! Значительно проще написать нормальный уровень чувствительности и при прослушивании предоставить клиенту могучий басс.

Данный текст написан не для того, чтобы обвинить кого-то в фальсификации, а для того чтобы предоставить потребителю более полную информацию.

Чувствительность - это способность живого организма реагировать на различного рода раздражения, исходящие из внешней или внутренней среды. Исследование чувствительности занимает большое место в определении состояния нервной системы организма. Вместе с тем проблема чувствительности имеет огромное теоретическое, философское значение, связана с теорией познания. Посредством лежащих в основе чувствительности ощущений, возникающих в результате воздействия на организм различных раздражений, происходит познание окружающего мира, что было сформулировано в гениальных высказываниях В. И. Ленина, подчеркнувшего, что «... ощущение есть действительно непосредственная связь сознания с внешним миром, есть превращение энергии внешнего раздражения в факт сознания.» (В. И. Ленин, Собр. соч., изд. 5, т. 18, стр. 46.)

Для понимания физиологических механизмов чувствительности особое значение имеет учение об анализаторе (см.), в котором различают периферический отдел - рецепторный аппарат, проводниковый и мозговой отделы, в основном корковый конец анализатора. В основе чувствительности лежит динамическое взаимодействие различных звеньев системы того или иного анализатора. В его периферическом конечном органе, так называемом рецепторе (см.), зарождается импульс, распространяющийся в ЦНС.

Основное биологическое значение рецепторных приборов заключается в том, что они способны отвечать возникновением возбуждения при действии раздражителей, являясь источником соответствующих ощущений - болевого, тактильного, температурного и т. д. Для возникновения ощущения необходимо, чтобы раздражения, Задающие на рецептор, обладали достаточной интенсивностью. Минимальная сила раздражения, способная вызвать ощущение, называется пороговой силой, порогом. Чем выше интенсивность и больше продолжительность раздражения, тем быстрее преодолевается порог, тем интенсивнее ощущение. Возбудимость рецептора определяется не только абсолютной интенсивностью раздражения, но и количеством одновременно раздражаемых рецепторов или качеством повторных их раздражений - закон суммации рецепторных раздражений. С другой стороны, возбудимость рецептора и его порог зависят и от влияния ЦНС, а также от симпатической иннервации. В норме высота порога различных рецепторов не одинакова.

Для правильного и объективного анализа чувствительного раздражения и в том числе той его части, которая не имеет эквивалента в виде ощущения, огромное значение имеет возможность регистрации электрических потенциалов, сопровождающих появление импульсов в рецепторном аппарате в связи с соответствующим раздражением.

Рецепторы в зависимости от их расположения делят на сомато- и висцерорецепторы. К первым относятся экстерорецепторы, которые подразделяют на дистансрецепторы, воспринимающие раздражение на расстоянии (например, зрительные, слуховые и др.), контактрецепторы, воспринимающие раздражение при непосредственном контакте с внешним предметом и располагающиеся в коже и слизистых оболочках, и проприорецепторы - в глубоких тканях (мышцах, сухожилиях, суставах), а также в ушных лабиринтах. Висцерорецепторы - конечные чувствительные аппараты различных висцеральных органов, сосудов и пр. Гистологические исследования показывают своеобразие и сложность структуры конечных чувствительных аппаратов. Эти особенности периферического рецепторного аппарата послужили исходными моментами для клинической классификации чувствительности.

В основе этой классификации большинство авторов отмечает качество, характер раздражения (укол, тепло, прикосновение и пр.), связанные с этим раздражением субъективные ощущения (боль и пр.), область воздействия раздражения (кожа, мышцы и пр.). Соответственно этому различают отдельные виды 4.1. Кожная, или экстероцептивная, поверхностная чувствительность - болевая, тактильная, температурная (тепловая и холодовая). Разновидности этих видов чувствительности: электрокожная - ощущения, вызываемые различными видами электрического тока; чувство зуда - разновидность тактильной чувствительности; чувство влажности - гигрестезия (в ее основе лежит сочетание тактильного ощущения с температурным). 2. Проприоцептивная, глубокая, чувствительность - батиэстезия. Сюда относятся мышечно-суставная чувствительность или чувствительность положения тела в пространстве; вибрационная - паллестезия; чувство давления - барестезия. 3. Интероцептивная, вегетативно-висцеральная, охватывающая чувствительность внутренних органов, сосудов и т. д. Отдельно выделяют сложные виды чувствительности, где преобладают более сложные анализаторные процессы - дискриминационная, двухмерно-пространственная, стереогноз. По классификации Геда (см. Геда зоны), всю чувствительность следует делить на протопатическую, связанную со зрительным бугром,- более примитивную, древнюю, и эпикритическую - более новую, более сложную, определяемую корой головного мозга. Положения Геда не подтверждаются современными данными, хотя указанные термины находят применение в клинике.

Специфическая дифференциация чувствительности связана со структурно-физиологическими особенностями периферического нервного волокна. Возникающие в рецепторном аппарате чувствительные импульсы проводятся различными по структуре волокнами с различной скоростью в зависимости от выраженности миелинового слоя и разной частоты отмечаемых при этом колебаний электрических потенциалов. Структурно-физиологические различия отражают и разное функциональное значение нервных волокон. Так, волокна группы А с толстой миелиновой оболочкой, несущие быстрые импульсы, проводят глубокую и тактильную чувствительность. Волокна группы В с тонкой миелиновой оболочкой, с более медленными импульсами, проводят болевую, температурную и тактильную чувствительность и безмиелиновые волокна С, медленно проводящие импульсы,- диффузную нелокализованную боль.

Все импульсы, возникающие в периферическом аппарате общей чувствительности, попадают в основном через задние корешки спинного мозга в ЦНС, где и возникают ощущения. Возникновение любого ощущения определяется процессом афферентации, распространения специфического импульса от соответствующего рецептора по определенным проводящим путям. В ответ на то или иное раздражение активируются все отделы соответствующего анализатора и обычное ощущение соответственно виду чувствительности всегда представляет результат сложного взаимодействия различных механизмов вплоть до корковых, которые и определяют, по И. П. Павлову, анализ и синтез поступивших импульсов. Большое значение для правильного понимания центральных механизмов чувствительности имеет учет ее разносторонних взаимодействий с ретикулярной формацией, этой своеобразной восходящей, активирующей, так называемой неспецифической системой головного мозга. Важно, что ретикулярная формация оказывает и нисходящие регулирующие влияния на периферический рецепторный аппарат и процесс афферентации в чувствительных путях. Таким образом, чувствительность, которая ранее рассматривалась лишь как результат односторонней афферентации, пассивного проведения рецепторного возбуждения в центральном направлении, выступает как сложная система с двойными связями, с активным воздействием на потоки чувствительных импульсов и постоянной регуляцией уровня возбудимости различных локализационных звеньев чувствительности через облегчающие и тормозящие влияния. Все эти данные создают определенные предпосылки и для правильной оценки корково-подкорковых взаимоотношений в механизме чувствительности.

Чувствительность - свойство живого организма, выражающееся в восприятии раздражений из внешней среды и из собственных тканей и органов. Различают экстероцептивную чувствительность (поверхностную), проприоцептивную чувствительность (глубокую) и интероцептивную, или вегетативно-висцеральную, чувствительность (от внутренних органов, сосудов и т. д.). Различают также сложные виды чувствительности (стереогноз и др.). Восприятие раздражений у человека существует лишь при условии неразрывной связи рецептора, т. е. периферической части чувствительного анализатора (см.), с его корковым отделом. Связь между этими отделами анализатора идет через трехзвеньевую цепь нейронов.

В зависимости от того, в каком из нейронов произойдет нарушение, клинически будет наблюдаться тот или иной тип расстройства чувствительности, по характеру которого и строится диагностика повреждения. Для такого определения необходимо знать анатомический ход чувствительных проводящих путей и распределение периферических нейронов.

Каждый сегмент спинного мозга связан через задние корешки со строго соответствующим ему кожным сегментом. Раздражения от кожных сегментов идут по разным периферическим нервам (например, шейно-плечевое и пояснично-крестцовое сплетение), поэтому при поражении задних корешков картина выпадений чувствительности отличается от выпадений чувствительности, наблюдаемых при поражении периферических нервов (рис.). Это дает право говорить о расстройстве чувствительности по периферическому и корешковому типу, т. е. о блокаде нервных импульсов в стволе периферического нерва или в том или ином заднем корешке спинного мозга, что отмечается при неврите, . С корешковым типом выпадения чувствительности территориально совпадает и сегментарный тип выпадения чувствительности при поражении заднего рога какого-либо сегмента спинного мозга. Однако качественно они различны, так как при сегментарном типе выпадает чувствительность по диссоциированному типу, т. е. только болевая и температурная чувствительность, и сохраняется глубокая чувствительность. Это объясняется тем, что волокна заднего корешка при входе в разъединяются. Волокна, по которым передаются импульсы от мышц и суставов, не заходя в задний рог, по задним столбам идут вверх, чтобы на уровне продолговатого мозга переключиться на второй нейрон, совершающий переход на противоположную сторону и доходящий до зрительного бугра, откуда уже третий нейрон доносит импульс до задней и передней центральных извилин больших полушарий головного мозга. Таким образом, глубокая чувствительность передается по задним столбам одноименной стороны. Заднекорешковые волокна, по которым передается болевая и температурная чувствительность, заходят в желатинозную роландову субстанцию заднего рога того же сегмента спинного мозга, где переключаются на второй нейрон, который, поднимаясь вверх, переходит впереди центрального канала спинного мозга на противоположную сторону и идет по боковому столбу спинного мозга, образуя спино-таламический путь, доходит до зрительного бугра, и затем в составе третьего нейрона импульсы достигают задней центральной извилины, т. е. корковой части кожного анализатора. Таким образом, сегментарный тип расстройства чувствительности, или иначе заднероговой тип расстройства чувствительности, будет выявляться в тех случаях, когда у больного на определенных кожных сегментах выпадает болевая и температурная чувствительность, а глубокая не нарушается. Так, например, при (см.) хорошо известны такие участки выпадения чувствительности в виде куртки или полукуртки, причем у больных в этих участках тела часто имеются следы полученных ранее безболезненных ожогов.

Страницы: 1

англ. sensitivity).

1. В сравнительной психологии и зоопсихологии, под Ч. понимается способность к элементарной форме психического отражения - ощущению. Именно с Ч., согласно гипотезе А. Н. Леонтьева и А. В. Запорожца, начинается развитие психики в филогенезе. В отличие от раздражимости в понятии "Ч." используется критерий сигнальности: Ч. - отражение организмом таких воздействий, которые непосредственно не являются биологически значимыми (напр., в силу своей энергетической слабости), но могут сигнализировать о наличии (изменении) др. условий среды, которые являются жизненно важными (необходимыми или опасными). Ч. позволяет направить (вести) организм к жизненно необходимым компонентам среды или от неблагоприятных и опасных компонентов окружающей среды. Для обеспечения Ч. требуются специальные органы (рецепторы), которые реагируют на биологически незначимые воздействия; существо, лишенное таких органов, должно утрачивать всякие реакции (в т. ч. метаболические) на сигнальные раздражители. Благодаря Ч. возникают такие поведенческие эффекты, как опережающая реакция (реакция на событие, которое еще не наступило) и непропорциональность энергии реакции по сравнению со слабой мощностью сигнальных, биологически нейтральных раздражителей. (Б.М.)

2. В классической психофизике, Ч. - это величина, обратная порогу. Как и пороги, Ч. м. б. абсолютной, разностной (дифференциальной) и т. д.

Психофизические теории, отрицающие пороговый принцип работы сенсорных систем (см. Классическая теория непрерывности сенсорного ряда), используют в качестве меры Ч. не порог, а некоторые др. показатели (см. Коэффициент dr, Порог сенсорный, Психофизическая модель теории обнаружения сигнала).

3. Ч. (в биологическом смысле) - способность живого организма "воспринимать" адекватные и неадекватные раздражения, отвечая на них к.-л. образом: движением, осознанным ощущением, вегетативной реакцией и т. п.; в узком смысле - способность органов чувств и анализаторов реагировать на появление раздражителя или его изменение.

Различают абсолютную и дифференциальную Ч. 1-ю понимают как способность к "восприятию" раздражителей минимальной величины {обнаружение); 2-ю - как способность к "восприятию" изменений раздражителя или различению близких раздражителей. (К. В. Бардин.)

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

способность организма запоминать и реагировать на воздействия среды, не имеющие непосредственного биологического значения, но вызывающие психологическую реакцию в форме ощущений.

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

1. В психофизике - величина, обратно пропорциональная порогу ощущения. Соответственно различаются чувствительность абсолютная и дифференциальная (разностная). 2. В психологии дифференциальной и характерологии - повышенная готовность к реакциям аффективным. 3. Общая способность к ощущению - способность организмов активно реагировать на раздражения, отражать воздействия, биологически нейтральные, но объективно связанные с биотическими свойствами. Появляется в филогенезе, когда организмы начинают реагировать на факторы среды, выполняющие сигнальную функцию в отношении к имеющим прямое биологическое значение воздействиям. Здесь отражение, согласно А. Н. Леонтьеву, имеет два аспекта: в объективном смысле - реагирование на данный агент, прежде всего двигательное; в субъективном - внутреннее переживание, ощущение данного объекта. Чувствительность как способность иметь ощущения составляет основу личности. Уровни развития разного рода чувствительности - это задатки для развития способностей. Классификация видов чувствительности совпадает с существующими классификациями ощущений. Так, выделяются виды чувствительность, отличающиеся по степени детальности проводимого сенсорного анализа. Учитывая характер раздражителя, можно говорить о чувствительности к действию механических, оптических, химических, температурных и прочих стимулов. Чувствительность организма можно оценить не только на основе ощущений, но и по изменению протекания различных процессов психофизиологических. В результате обычно получаются несколько различные показатели; например, чувствительность зрительная, определяемая по реакции изменения интегральных ритмов мозга, оказывается выше чувствительности, оцениваемой на основании словесного отчета испытуемого. Появление новых теоретических представлений (теория обнаружения сигнала) в психофизике позволило создать обобщенные определения чувствительности, независимые от понятия порога ощущения.

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

Способность организма воспринимать раздражения, исходящие из внешней среды или от внутренних органов и тканей. Физиологической основой Ч. является деятельность анализаторов, то есть процесс передачи импульсов, возникших в связи с воздействием раздражителей, в ЦНС. В основе классификации видов Ч. лежит систематика видов рецепции и связанных с ними субъективных переживаний. В связи с этим различают экстероцепторы, воспринимающие раздражения извне, и интероцепторы, воспринимающие раздражения, возникающие в самом организме. При более дифференцированном различении выделяют Ч. болевую (ноцицептивную), висцеральную, вкусовую, глубокую (проприоцептивиую), дирекционную (по некоторым свойствам окружающей среды формируется ориентировка в пространстве, выделяется определенное направление), дискриминационную (различительную), дифференциальную (способность воспринимать различие в интенсивности раздражителей), интероцептивную, кожную, обонятельную, проприоцептивную, световую, слуховую, температурную, экстероцептивную, электрокожную, сложную (интегративное восприятие раздражителей рецепторами различной модальности).

По H. Head , различают также филогенетически более древнюю протопатическую (греч. protos - первый, первичный, pathos - болезнь, страдание) и филогенетически новую эпикритическую (греч. epikrisis - суждение, решение) Ч. Первая характеризуется повышением порога восприятия, качественным отличием восприятия от нормального, диффузным характером ощущений, вызываемых внешними раздражителями; качество раздражения дифференцируется недостаточно ясно, но при известной интенсивности раздражений они вызывают резкое чувство неприятного. Эпикритическая Ч. характеризуется более низким порогом раздражения, способностью восприятия легкого прикосновения, точной локализацией внешнего раздражения, более совершенным распознаванием качества внешнего раздражителя. Указанные виды Ч., по М.И. Аствацатурову , лежат в основе форм эмоций (см. Эмоций формы по Аствацатурову).

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

sensibility) - способность различать раздражители, восприимчивость (см. Стимул). Все клетки нервной системы обладают той или иной чувствительностью - это является их отличительным признаком от других клеток.

Чувствительность

Абсолютная чувствительность,

Дифференциальная чувствительность.

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

способность живого организма воспринимать адекватные и неадекватные раздражения, отвечая на них каким-либо образом: движением, осознанным ощущением, вегетативной реакцией и т. п.; в узком смысле - способность органов чувств (анализаторов) реагировать на появление раздражителя или его изменение. Различают абсолютную и дифференциальную Ч. Первую понимают как способность к восприятию раздражителей минимальной величины; она оценивается величиной Е, обратной нижнему абсолютному порогу I, т. е. Е = 1/1. Вторая понимается как способность к восприятию изменений раздражителя или различению близких раздражителей и определяется по величине дифференциального порога. Классификация видов Ч. совпадает с существующими классификациями ощущений. В этом плане говорят о зрительнойслуховой, тактильной, температурной, вибрационной и др. видах Ч. Ч. организма может быть оценена не только на основе ощущений, но и по изменению протекания различных психофизиологических процессов. В результате, как правило, получаются различные показатели. Так, зрительная Ч., определяемая по реакции изменения интегральных ритмов мозга, оказывается выше Ч., оцениваемой на основании словесного отчета В последние годы благодаря появлению новых теоретических представлений (теория обнаружения сигнала) появились более обобщенные определения Ч., не зависимые от понятия порога ощущения.

Чувствительность.

Чувствительность дефектоскопа, определяемая в общем случае как возможность дефектоскопа выявлять отражатели заданного размера, является важнейшим параметром, определяющим в основном достоверность и воспроизводимость контроля.

Проведение контроля при произвольном уровне чувствительности дефектоскопа может привести к пропуску опасных дефектов или к напрасному забракованию изделий в результате регистрации эхосигналов от мелких неопасных дефектов или даже от структурных неоднородностей. Поэтому обнаружение дефектов, оценка их размеров и отбраковка продукции должны производиться на строго определенных уровнях чувствительности.

Различают несколько видов чувствительности: реальную, абсолютную, предельную, браковочную, поисковую и условную.

Реальная чувствительность определяется минимальными размерами реальных дефектов, которые могут быть обнаружены в изделиях данного вида при выбранной настройке дефектоскопа. В силу различных отражающих свойств реальная чувствительность к трещинам будет отличаться от реальной чувствительности к включениям и т.д. Численное выражение реальной чувствительности определяется на основании статического анализа выявленных дефектов в данном изделии, которые были измерены при вскрытии.

Абсолютная чувствительность характеризует максимально достижимую чувствительность электроакустического и электрического трактов дефектоскопа к акустическим сигналам. Она может измеряться величиной резерва чувствительности до появления шумов при полностью введенных регуляторах усиления и мощности по отношению к опорному донному сигналу от плоскости, расположенной на расстоянии от преобразователя. Эта характеристика необходима для оценки потенциальных возможностей дефектоскопа с данным преобразователем (размеров минимального выявляемого дефекта и глубины прозвучивания). Современные дефектоскопы имеют абсолютную чувствительность порядка 80-100 дБ.

Предельная чувствительность определяется наименьшей площадью плоскодонного отверстия, соосного с акустической осью преобразователя, расположенного в данном испытательном образце на данной глубине и уверенно выявляемого при заданной настройке дефектоскопа. Этот уровень часто называют контрольной чувствительностью, а искусственный отражатель, по которому он настраивается – контрольным отражателем. Предельная чувствительность является основным параметром контроля и обычно регламентируется соответствующими нормативными документами.

Эквивалентной площадью (диаметром) называют площадь (диаметр) плоскодонного отверстия, залегающего на той же глубине, что и реальный дефект, и дающий ту же амплитуду эхо-сигнала.

Предельную чувствительность, распространенную на весь объем контролируемого изделия называют уровнем фиксации (контрольным уровнем) или уровнем браковки . Уровень фиксации определяется эквивалентной площадью дефекта, который должен выявляться во всем объеме контролируемого изделия; уровень браковки – эквивалентной площадью дефекта, недопустимого в данном изделии. Уровни фиксации и браковки установлены в нормах контроля данного изделия.

Браковочная чувствительность характеризуется максимальной площадью плоскодонного отражателя, предельно допустимого по действующим техническим условиям для данного изделия. Обычно ее уровень на 3,5-6 дБ (в 1,5-2 раза) ниже, чем уровень предельной чувствительности.

Поисковая чувствительность определяет уровень усиления дефектоскопа при поиске дефектов. Необходимость ее введения обусловлена тем, что предельная чувствительность дефектоскопа в процессе сканирования значительно ниже, чем при неподвижном положении преобразователя. Поисковая чувствительность обычно на 5-8 дБ превышает уровень предельной чувствительности.

Настройку на предельную чувствительность (на заданной глубине), уровни фиксации и браковки выполняют по искусственным дефектам. Не обязательно изготовление дефектов типа плоскодонного отверстия. Можно воспользоваться другими отражателями или донным сигналом и выполнить пересчет по формулам акустического тракта или АРД-диаграммам.

Условную чувствительность дефектоскопа с преобразователем определяют по максимальной глубине (мм) расположения отражателя – бокового отверстия диаметром 2 мм, уверенно выявляемого дефектоскопом в стандартном образце СО-1 из плексигласа (рис. 4.1,а) или по разности (дБ) между показаниями аттенюатора N x , для которого определяется чувствительность, и показанием N 0 , при котором еще уверенно выявляется отражатель диаметром 6 мм на глубине 44 мм в стандартном образце СО-2 (рис. 4.1,б).

Условные чувствительности по СО-1 и СО-2 могут быть сопоставлены экспериментально.

Некоторому значению предельной чувствительности соответствует определенное значение условной. Предельная чувствительность может быть воспроизведена по условной, если значения f 1 , a 0 , 2а, t преобразователей соответствуют тем значениям, для которых была задана условная чувствительность. Часто настраивают уровень фиксации по искусственным дефектам в лаборатории и там же определяют условную чувствительность, а затем воспроизводят уровень фиксации на месте контроля по небольшим образцам СО-1 или СО-2.

Эталонирование чувствительности по испытательным образцам является самым распространенным способом. При этом способе эталонирование чувствительности производится по испытательному образцу или непосредственно на контролируемом изделии, в котором выполнено плоскодонное отверстие или другой отражатель эквивалентной площадью, регламентируемой соответствующими нормативными документами.

Прямым способом можно эталонировать чувствительность дефектоскопа любого типа. Способ наиболее прост и автоматически учитывает влияние многих факторов на параметры акустического тракта. Но он весьма дорогостоящий, так как требует изготовления большого набора испытательных образцов с различными отражателями. Испытательный образец изготовляют из стали той же марки, что и контролируемое изделие. Обязательными условиями являются соответствие качества поверхности испытательного образца качеству поверхности контролируемого изделия и проведение термообработки, если она предусмотрена для контролируемого изделия. Размеры образца должны быть такими, чтобы на эхо-сигнал от отражателя не накладывались ложные сигналы от стенок и углов образца. Эти ложные сигналы должны быть по развертке значительно дальше опорного эхо-сигнала.

На испытательном образце на расстоянии не менее 20 мм от одного из краев делают искусственные эталонные отражатели, соответствующие требуемой предельной или браковочной чувствительности. Производить настройку чувствительности по образцам с реальными дефектами нельзя. Это объясняется невозможностью точного определения размеров и формы реальных дефектов и воспроизведения их при тиражировании образцов.

Выбор типа отражателя определяется его отражательными свойствами, технологичностью изготовления и возможностью выдерживания заданных размеров: ГОСТы 21397-81, 24507-80 и 14782-86 предусматривают применение следующих эталонных отражателей: плоскодонное отверстие, боковой цилиндрический отражатель, сегментный отражатель и угловой отражатель.

Плоскодонное отверстие изготовляют в испытательном образце так, чтобы его ось совпадала с осью ультразвукового пучка (рис. 4.2,а). При настройке РС-преобразователя ось отверстия должна быть перпендикулярна поверхности образца. У данного эталонного отражателя имеется существенное достоинство – крутая монотонная зависимость приращения амплитуды эхо-сигнала от диаметра отражателя.

Боковой цилиндрический отражатель (боковое отверстие) наиболее легко изготавливаемый тип отражателя (рис. 4.2,б). Основными преимуществами бокового отражателя являются легкость изготовления, хорошая воспроизводимость результатов и возможность использования для преобразователей любых типов.

В химическом машиностроении для настройки чувствительности дефектоскопа при контроле сварных швов широко распространен сегментный отражатель (рис. 4.2,в). Его изготовляют с помощью фрезы на поверхности образца. Отражающая поверхность сегмента радиусом b с должна быть перпендикулярна преломленной акустической оси преобразователя. К сожалению, из-за влияния донной поверхности такой отражатель может использоваться только при a=(52±5)°.

Высота h сегментного отражателя должна быть больше длины ультразвуковой волны; отношение h/b сегментного отражателя должно быть более 0,4.

Угловой отражатель (зарубка) хорошо имитирует выходящие на поверхность трещины и непровары (рис. 4.2,г). Анализ отражения ультразвуковых волн от моделей дефектов в виде угловых отражателей показал, что отраженное от зарубки поле формируется в основном в результате двукратного отражения волн от дефекта и поверхности изделия (углового эффекта).

Предельную чувствительность от плоскодонного отверстия на предельную чувствительность от зарубки перерассчитывают по формуле S з =S п /N, где N– коэффициент, определяемый по графику N=f(e) (рис.4.3). Коэффициент N практически не зависит от материала.

Зарубки выдавливаемые специально заточенным инструментом – бойком.

Ширина b и высота h углового отражателя должна быть больше длины ультразвуковой волны: отношение h/b должно быть более 0,5 и менее 4,0.

Рис. 4.3. Зависимость N = f (e) для стали,

алюминия и его сплавов, титана и его сплавов.

Если производят контроль не всего наплавленного металла за один проход, а по слоям (последовательно верхнего, среднего и нижнего), то отражатель должен находиться на глубине нижней границы соответствующего слоя.

Способ эталонирования по АРД-диаграммам (амплитуда – расстояние - диаметр) состоит в том, что предельную чувствительность, выраженную через эквивалентную площадь отражателя, устанавливают как долю от опорного эхо-сигнала, полученного от двугранного угла, бесконечной плоскости или цилиндрической поверхности и т.п. Его применение не требует набора образцов различной толщины. Кроме того, такое эталонирование можно проводить в нескольких точках изделия, что позволяет усреднить эталонный уровень и избавиться от случайных ошибок.

Чувствительность является мерой способности радиоприемного устройства обеспечивать прием слабых радиосигналов. Количественно оценивается минимальным значением ЭДС сигнала на входе радиоприемного устройства, при котором имеет место требуемое отношение сигнал-шум на выходе при отсутствии внешних помех.

Чувствительность радиоприёмника, способность радиоприёмника принимать слабые по интенсивности радиосигналы и количественный критерий этой способности. Последний во многих случаях определяется как минимальный уровень радиосигнала в приёмной антенне (эдс, наводимая сигналом в антенне и выражаемая обычно в мв или мкв , либо напряжённость поля вблизи антенны, выражаемая в мв/м ), при котором содержащаяся в радиосигнале полезная информация ещё может быть воспроизведена с требуемым качеством (с достаточными громкостью звучания, контрастностью изображения и т.п.). В простейших радиоприёмниках чувствительность зависит главным образом от степени усиления сигналов в них: с увеличением коэффициента усиления нормальное воспроизведение информации достигается при более слабом радиосигнале ( считается при этом более высокой). Однако в сложных радиоприёмных устройствах (например, связных) такой путь повышения Чувствительность радиоприёмника теряет смысл, поскольку в них интенсивность полезных радиосигналов может оказаться сравнимой с интенсивностью действующих на антенну одновременно с этими сигналами внешних помех радиоприёму , искажающих принимаемую информацию. Предельная Чувствительность радиоприёмника в этом случае называется чувствительностью, ограниченной помехами; она является параметром не только приёмника, но зависит и от внешних факторов. При наиболее благоприятных условиях (главным образом при приёме в диапазоне метровых и более коротких волн и особенно при космической радиосвязи) внешние помехи слабы и основным фактором, ограничивающим Чувствительность радиоприёмника , становятся внутренние флуктуационные шумы радиоприёмника (см. Флуктуации электрические ). Последние в нормальных условиях работы радиоприёмника имеют постоянный уровень, поэтому Чувствительность радиоприёмника , ограниченная внутренними шумами, - вполне определённый параметр; за меру Чувствительность радиоприёмника в этом случае часто принимают непосредственно уровень внутренних шумов, характеризуемый коэффициентом шума или шумовой температурой (см. также Пороговый сигнал ).Чувствительность приемника - одна из главных его характеристик, которая определяет возможность дальнего приема передач. Чем меньше чувствительность, тем "дальнобойнее" приемник. Поэтому применительно к чувствительности обычно пользуются выражениями лучше-хуже вместо больше-меньше, понимая под лучшей чувствительностью такую, которая выражается ее меньшим значением. Существует несколько определений чувствительности, и во избежание путаницы всегда необходимо знать, о какой чувствительности идет речь. Приняты следующие определения: чувствительность, ограниченная усилением; чувствительность, ограниченная синхронизацией; чувствительность, ограниченная шумами.

Чувствительность радиоприемника является параметром, который позволяет оценить возможность приемника принимать слабые сигналы радиостанций. Различают максимальную и реальную чувствительность приемника.

Реальная чувствительность определяет минимальный уровень входного сигнала, при котором обеспечивается стандартная (испытательная) выходная мощность при заданном соотношении напряжения входного сигнала к напряжению шумов. Для отечественных приемников испытательная выходная мощность принята равной 50 или 5 мВт, в зависимости от класса приемника. Заданное соотношение сигнал-шум при измерении реальной чувствительности приемника в диапазонах ДВ, СВ, KB - не менее 20 дБ, на УКВ - не менее 26 дБ.

Чувствительность приемника по напряжению (для наружных антенн) измеряется в микровольтах. Чувствительность приемника тем выше, чем меньше это напряжение. При работе с внутренней (встроенной) антенной чувствительность выражается минимальной напряженностью электрического поля и измеряется в микровольтах или милливольтах на метр (мкВ/м или мВ/м).

Максимальная чувствительность - это чувствительность, ограниченная усилением. Она определяет такой минимальный уровень сигнала, при котором обеспечивается стандартная (испытательная) выходная мощность при установке всех органов управления приемника в положения, соответствующие максимальному усилению. Чувствительность радиоприемника зависит от многих факторов: усилительных свойств всех каскадов тракта приемника, уровня собственных шумов, ширины полосы пропускания и др.

Современные приемники обладают очень высокой чувствительностью. Например, приемники высшего класса в УКВ диапазоне имеют чувствительность 1... 2 мкВ, а в диапазоне KB - 5... 10 мкВ.

Чувствительность радиоприемника обычно выражается в мил­ливольтах на метр (мВ/м) или в микровольтах (мкВ). Наибольшей чувствительностью обла­дают супергетеродинные радиопри­ёмники (супергетеродины), в которых с помощью специальных устройств- гетеродина и смесителя-перед детек­тированием производится преобразование (понижение) частоты радиосигнала, не изме­няющее закона модуляции. Полученный в результате преобразования сигнал т. н. про­межуточной частоты дополнительно усилива­ется по ней, после чего детектируется и снова усиливается (по звуковой частоте).

Свойство радиоприемного устройства, позволяющее отличать полезный радиосигнал от радиопомехи по определенным признакам, свойственным радиосигналу, называется избирательностью . Иначе, это способность радиоприемного устройства выделять нужный радиосигнал из спектра электромагнитных колебаний в месте приема, снижая мешающие радиосигналы.

Различают пространственную и частотную избирательности. Пространственная избирательность достигается за счет использования антенны, обеспечивающей прием нужных радиосигналов с одного направления и ослабление радиосигналов с других направлений от посторонних источников. Частотная избирательность количественно характеризует способность радиоприемного устройства выделять из всех радиочастотных сигналов и радиопомех, действующих на его входе, сигнал, соответствующий частоте настройки радиоприемника.

Избирательность - параметр, характеризующий способность радиоприемника принимать и усиливать сигнал рабочей частоты на фоне "мешающих" сигналов других передатчиков, работающих на соседних каналах (частотах). Этот параметр часто путают или смешивают с понятием "помехозащищенность". Помехозащищенность - более широкое, нежели избирательность, понятие. Ведь помехой можно считать как сигнал другого передатчика, который излучает постоянно на соседней частоте, так и кратковременный разряд молнии, при котором излучается очень широкий спектр частот. Но если относительно узкополосный сигнал соседнего передатчика удается нейтрализовать схемотехническими решениями (частотной селекцией или фильтрацией), то широкополосный кратковременный сигнал помехи отфильтровать практически невозможно, и с помехой приходится бороться другими способами, в частности, применяя специальные способы кодирования и последующей обработки информационной составляющей сигнала. Именно на этом принципе построены РСМ-устройства.

Термин "избирательность" в характеристике радиоприемного устройства обычно дополняют словами "по соседнему каналу" и характеризуют его при помощи конкретных физических понятий и величин. Обычно это звучит примерно так: "избирательность приемника по соседнему каналу составляет - 20 dB при расстройке +/- 10 кГц". Физический смысл этой неуклюжей фразы таков: если частота "мешающего" сигнала отличается от "рабочей" частоты на 10 кГц (выше или ниже), то при равных уровнях "полезного" и "мешающего" сигналов на входе приемника, уровень "мешающего" сигнала на выходе приемника будет на 20 dB (в 10 раз) меньше уровня "полезного" сигнала. А если этот параметр будет равен -40 dB, то "мешающий" сигнал ослабнет в 100 раз и т.д. Иногда этот многоэтажный параметр заменяют одной из составляющих - шириной полосы пропускания. Ширина пропускания в выше приведенном примере равна 20 кГц, или +/- 10 кГц относительно центральной частоты (которая у нас определяется номером канала). Дальше мы поясним это при помощи спектральной диаграммы. А вот "помехозащищенность" РРМ приемника, к сожалению, однозначно охарактеризовать не удается.

В УКВ диапазоне избирательность по соседнему каналу измеряется при двух значениях расстройки мешающего сигнала - 120 и 180 кГц. Это объясняется тем, что для системы радиовещания в диапазоне УКВ, ближайший соседний канал (мешающий) отстоит от частоты полезного сигнала на 120 кГц, когда оба сигнала имеют одну и ту же синфазную модуляцию, а ближайший соседний канал, имеющий другую модуляцию, отстоит от частоты полезного сигнала на 180 кГц.

Избирательность по соседнему каналу определяется в основном трактом промежуточной частоты и в пределах диапазона изменяется незначительно.

Избирательность по зеркальному каналу определяет ослабление радиоприемником мешающего сигнала, отстоящего от принимаемого на удвоенное значение промежуточной частоты. Селективные (избирательные) свойства радиоприемника по зеркальному каналу определяются резонансными свойствами избирательных цепей до преобразователя частоты (входных цепей, УВЧ).

Избирательность по промежуточной частоте определяет ослабление приемником мешающего сигнала, частота которого равна промежуточной частоте приемника. Работа радиостанций на этих частотах запрещена. Однако в ряде случаев гармоники радиостанций могут совпадать с промежуточной частотой приемника. При этом они могут быть сильными помехами при приеме других радиостанций.

Ослабление помехи с частотой, равной промежуточной, осуществляется резонансными контурами входных цепей и усилителя высокой частоты. Для большего ослабления этой помехи на входе приемника включают специальный фильтр, который настраивают на промежуточную частоту и тем самым ослабляют проникновение помехи во входные контуры приемника.