Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Электрлік немесе электромагниттік құбылыс
Electric or electromagnetic phenomenon
Желілік гул, электр гулы, циклдік гул немесе қуат желісінің гулы – ауыспалы токпен байланысты және желілік электрдің жиілігінен екі есе жоғары болатын дыбыс. Бұл дыбыстың негізгі жиілігі әдетте 50/60 Гц-тің екі есесіне тең, яғни жергілікті қуат желісінің жиілігіне байланысты 100/120 Гц. Дыбыс көбінесе 50/60 Гц-тен жоғары гармоникалық құрамға ие. Желілік қуатпен жұмыс ілейтін аудио жабдықтарында желілік ток болғандықтан, сондай-ақ жақын жердегі құрылғылар мен сымдардан таралатын кең таралған АЖ электромагниттік өрістердің болуынан 50/60 Гц электр шуы аудио жүйелерге еніп, динамиктерден желілік гул ретінде естіледі. Желілік гул қуатты электр желісі жабдықтарынан, мысалы, электрлік трансформаторлардан да естілуі мүмкін, ол магниттік өзектегі магнитострикция әсерінен туындаған механикалық дірілдерден пайда болады. Ұшақтарда (немесе ғарыш кемелерінде) естілетін жиілік көбінесе жоғары болады, себебі бұл жағдайларда 400 Гц ауыспалы тогы қолданылады, ал 400 Гц трансформаторлары әлдеқайда кішкентай және жеңіл.
Mains hum, electric hum, cycle hum, or power line hum is a sound associated with alternating current which is twice the frequency of the mains electricity. The fundamental frequency of this sound is usually double that of fundamental 50/60Hz, i. e.100/120Hz, depending on the local power line frequency. The sound often has heavy harmonic content above 50/60Hz. Because of the presence of mains current in mains powered audio equipment as well as ubiquitous AC electromagnetic fields from nearby appliances and wiring, 50/60Hz electrical noise can get into audio systems, and is heard as mains hum from their speakers. Mains hum may also be heard coming from powerful electric power grid equipment such as utility transformers, caused by mechanical vibrations induced by magnetostriction in magnetic core. Onboard aircraft (or spacecraft) the frequency heard is often higher pitched, due to the use of 400 Hz AC power in these settings because 400 Hz transformers are much smaller and lighter.
Себептер
Трансформаторлардың айналасындағы электрлік шуылдаудың себебі – магнит өрістерінің шашырауы, ол корпустың және керек-жарақтардың дірілдеуіне алып келеді. Магниттік тартылыс – тербелістің тағы бір көзі, онда магниттік өрістерге түскенде ядролық темірдің пішіні аздап өзгереді. Өрістердің қарқындылығы, демек, "шуылдаудың" қарқындылығы қолданылатын кернеуге байланысты. Магниттік ағын тығыздығы электрлік циклдың әрқайсысында екі есе артатындықтан, негізгі "шуылдау" жиілігі электрлік жиіліктен екі есе болады. 100/120 Гц-тен жоғары қосымша гармоникалар көптеген магниттік материалдардың сызықты емес қасиеттерінен туындайды. Жоғары кернеулі электр желілерінің маңында короналық разрядтан шу пайда болуы мүмкін. Дыбысты күшейту саласында (мысалы, көпшілікке арналған аудио жүйелерде және динамиктерде) электрлік шу көбінесе индукция нәтижесінде туындайды. Бұл шуылдау, сезімтал (жоғары күшейту немесе жоғары кедергі) аудио тізбектерінде, электр трансформаторлары сияқты жақын маңдағы желілік құрылғылардан шығатын ауыспалы электромагниттік өрістердің әсерінен туындаған тербелмелі электр тогының индукциясы арқылы пайда болады. Бұл шуылдың естілуін күшейткіштер мен динамиктер қамтамасыз етеді (акустикалық кері байланыспен шатастырмау керек). Аудио жабдықтарындағы шудың тағы бір маңызды көзі – ортақ кедергілер, яғни кішкентай сигналды құрылғы қосылған өткіш (жер ізі) арқылы үлкен ток ағуы. Барлық практикалық өткізгіштердің, тіпті аздап болса да, белгілі бір кедергісі болады, ал бұл кедергінің болуы, өткіштің әртүрлі нүктелерін жерге сілтеме ретінде пайдаланатын құрылғылардың потенциалының сәл өзгеше болуын білдіреді. Бұл шуыл көбінесе электр желісі жиілігінің екінші гармоникасында (100 Гц немесе 120 Гц) болады, себебі ауыр жер тогы желілік толқынды түзетуге арналған АЖ-дан АЖ-ға дейінгі қуат көздерінен келеді. (Сондай-ақ, жерлік контурды қараңыз.) Вакуумдық құбырлы жабдықтарда шудың бір мүмкін көзі – құбырлардың қыздырғыштары мен катодтары арасындағы токтың ағып кетуі. Тағы бір көз – қыздырғыштан электрондардың тікелей шығарылуы немесе қыздырғыш тудыратын магниттік өрістер. Көтерілген талаптарға ие құбырлар үшін осы шу көзін болдырмау үшін қыздырғыш тізбегі тұрақты токпен қуатталуы мүмкін. Аналогты бейнесигналдың ағып кетуі, желілік шуылға ұқсас дыбыс тудыруы мүмкін.
Electric hum around transformers is caused by stray magnetic fields causing the enclosure and accessories to vibrate. Magnetostriction is a second source of vibration, in which the core iron changes shape minutely when exposed to magnetic fields. The intensity of the fields, and thus the "hum" intensity, is a function of the applied voltage. Because the magnetic flux density is strongest twice every electrical cycle, the fundamental "hum" frequency will be twice the electrical frequency. Additional harmonics above 100/120Hz will be caused by the non linear behavior of most common magnetic materials. Around high voltage power lines, hum may be produced by corona discharge. In the realm of sound reinforcement (as in public address systems and loudspeakers), electric hum is often caused by induction. This hum is generated by oscillating electric currents induced in sensitive (high gain or high impedance) audio circuitry by the alternating electromagnetic fields emanating from nearby mains powered devices like power transformers. The audible aspect of this sort of electric hum is produced by amplifiers and loudspeakers (note that this is not to be confused with acoustic feedback). The other major source of hum in audio equipment is shared impedances; when a heavy current is flowing through a conductor (a ground trace) that a small signal device is also connected to. All practical conductors will have a finite, if small, resistance, and the small resistance present means that devices using different points on the conductor as a ground reference will be at slightly different potentials. This hum is usually at the second harmonic of the power line frequency (100 Hz or 120 Hz), since the heavy ground currents are from AC to DC power supplies that rectify the mains waveform. (See also ground loop.) In vacuum tube equipment, one potential source of hum is current leakage between the heaters and cathodes of the tubes. Another source is direct emission of electrons from the heater, or magnetic fields produced by the heater. Tubes for critical applications may have the heater circuit powered by direct current to prevent this source of hum. Leakage of analogue video signals can give rise to hum sounding very similar to mains hum.
Алдын алу
Көп жағдайларда, электр шуы жерлік контур арқылы пайда болады. Мұндай жағдайда, күшейткіш және микшерлік үстел бір-бірінен белгілі бір қашықтықта орналасады. Әрбір құрылғының корпусы электр желісі арқылы жерге қосылады, сонымен қатар қоршалған кабельдің өткізгіші арқылы басқа жолмен де байланысады. Бұл екі байланыс сызығы қатар жүрмегендіктен, контур түрінде электрлік тізбек пайда болады. Сахнадағы музыкалық аспап күшейткіштері мен микшерлік үстел арасында да осындай жағдай туындайды. Бұл мәселені шешу үшін сахналық жабдықтарда көбінесе "жерді ажырату" қосқышы болады, ол контурды үзеді. Тағы бір шешім – аудио-хамбьюкер немесе изоляциялық катушка деп аталатын 1:1 оқшаулағыш трансформатор арқылы сигнал көзін және қабылдағыш құрылғыны қосу. Өте қауіпті нұсқа – жер сымымен байланысты үзу, АЖ жерді көтеру адаптерін пайдалану немесе микшерлік үстелде қолданылатын қуат штепселінің жернеу тірегін сындыру. Аудио жабдықтың конструкциясына және орналасуына байланысты, микшерлік үстелдегі (қазір оқшауланған) жер және жерге қосылған жер арасында қауіпті кернеу пайда болуы мүмкін. Желілік кернеудің тірі терминалдары мен жабдық корпусы арасындағы кез келген байланыс барлық кабельдердің қорғаныш қабаттарын және өзара байланысты жабдықтарды тоқтандыруы мүмкін.
It is often the case that electric hum at a venue is picked up via a ground loop. In this situation, an amplifier and a mixing desk are typically at some distance from one another. The chassis of each item is grounded via the mains earth pin, and is also connected along a different pathway via the conductor of a shielded cable. As these two pathways do not run alongside each other, an electrical circuit in the shape of a loop is formed. The same situation occurs between musical instrument amplifiers on stage and the mixing desk. To fix this, stage equipment often has a "ground lift" switch which breaks the loop. Another solution is to connect the source and destination through a 1:1 isolation transformer, called variously audio humbucker or iso coil. An extremely deadly option is to break contact with the ground wire by using an AC ground lift adapter or by breaking the earth pin off the power plug used at the mixing deck. Depending on the design and layout of the audio equipment, lethal voltages between the (now isolated) ground at the mixing desk and earth ground can then develop. Any contact between the AC line live terminals and the equipment chassis will energize all the cable shields and interconnected equipment.
Музыка саласында
Музыкалық аспаптарда гул көбінесе қолайсыз жағдай ретінде қарастырылады және оны жою үшін түрлі электрлік түзетулер жасалады. Мысалы, электргітарлардағы хамбакерлік датчиктер гулды "бекіту" немесе азайту үшін жасалған. Кейде гул шығармашылық тұрғыдан қолданылады, мысалы, дуб және глитч музыкасында.
In musical instruments, hum is usually treated as a nuisance, and various electrical modifications are made to eliminate it. For instance, humbucker pickups on electric guitars are designed to "buck" or reduce the hum. Sometimes hum is used creatively, for example in dub and glitch music.
Джон Леннонның демолары
1970 жылдардың соңында бұрынғы «The Beatles» тобының мүшесі Джон Леннон өзінің және Йоко Ононың «Дакота» пәтерінде бірнеше демо-әндерді жазды. Бұл демо-жазбалар сол кезде ресми түрде жарық көрмеді, сондай-ақ «Double Fantasy» немесе оның жалғасы «Milk and Honey» үшін тиісінше жазылмады, бірақ Леннонның жанкүйерлері арасында пираттық үнтаспа ретінде тарады. 1990 жылдардың ортасында «The Beatles» антологиясының аясында аман қалған үш мүше – Пол Маккартни, Джордж Харрисон және Ринго Старр альбомдарға бастапқыда қосымша музыка жазу үшін қайта бірікті, бірақ Джон Леннонның кейбір демоларын қайта өңдеуге шешім қабылдады. Бірнеше демо-жазбаны Маккартниге Оно берді, ең танымалдары – «Free as a Bird», «Real Love» және «Now and Then». Алған демо-жазбалардың тек осы үш еуі ғана өңделді. Үшеуінің ішінде «Real Love» және «Now and Then» әндерін өңдеу «Free as a Bird» әнімен салыстырғанда қиын болды, себебі екеуінде де Леннон демо-жазбаларды жазу үшін қолданған арзан жабдықтардың салдарынан 60 герцтің желілік шуы бар еді. «Real Love» әнінен желілік шу алынып тасталса, «Now and Then» әнінде ол айқын естілді, бұл оны жоюды қиындатты. Осыған және, одан да маңыздысы, Харрисонның осы демоға деген наразылығына байланысты одан бас тарды, бірақ жылдар бойы Маккартни оны аяқтауды үміттенеді деген ақпарат тарады. 2009 жылы Леннонның демо-жазбасының нұсқасы, «The Beatles» нұсқасына кедергі келтірген желілік шусыз, пираттық үнтаспа ретінде пайда болды. 2023 жылы Питер Джексонның дыбыс көзін бөлу технологиясының арқасында желілік шу ақыры жойылды және трек 2023 жылдың 2 қарашасында жарық көрді.
In the late 1970s, former Beatle John Lennon recorded some demo songs at his and Yoko Ono's Dakota apartment. These demos did not see any official release at the time, nor were they properly recorded for Double Fantasy or its follow up Milk and Honey, but they did spread as bootlegs amongst Lennon fans. In the mid 1990s, as part of the Beatles anthology series, the three surviving members, Paul McCartney, George Harrison, and Ringo Starr, regrouped to record initially incidental music for the albums, but decided to rework some John Lennon demos instead. Several demos were given to McCartney from Ono, the most notable being "Free as a Bird", "Real Love", and "Now and Then". Of the demos received, only the aforementioned three were worked on. Of the three, "Real Love" and "Now and Then" were the most difficult to work on as, compared to "Free as a Bird"; both contained a prominent 60 cycle mains hum, as a result of the cheap recording equipment Lennon used to record the demos. While the mains hum was removed from "Real Love", it was noticeably louder on "Now and Then", which made it much harder to remove. This, and to a much bigger extent, Harrison's distaste for that particular demo, lead to it being scrapped altogether, although reports circulated in the years since that McCartney was hoping to finish it. In 2009, a version of Lennon's demo, supposedly without the mains hum that hampered the Beatles version, appeared as a bootleg. In 2023, the mains hum was finally removed thanks to Peter Jackson's sound source separation technology, and the track was released on November 2, 2023.
Аудио жүйелерде
Электр желісінен шығатын гуілді жолақты сүзгі арқылы басуға болады.
Power line hum can be alleviated using a band stop filter.
Видео жүйелерде
Аналогты бейнеде желідегі шуылдауды экранның жоғары қарай тік жүгіретін шуылдау жолақтары (әлдеқандай түрлі жарықтықтағы жолақтар) ретінде көруге болады. Телевизиялық кадрлар жиілігі осы шуылдау жолақтарының суретке тигізетін бұзылысын азайту үшін желі жиілігімен сәйкес таңдалады. Шуылдау жолағының пайда болуына аналогты бейнесигналды таситын кабельдердегі жерлік контур, электр қуатының нашар тегістелуі немесе катодты сәулелі түтіктің магниттік әсері себеп болуы мүмкін.
In analog video, mains hum can be seen as hum bars, (bands of slightly different brightness) scrolling vertically up the screen. Broadcast television frame rates are chosen to match the line frequency, to minimize the disturbance these bars cause to the picture. A hum bar can be caused by a ground loop in cables carrying analog video signals, poor power supply smoothing, or magnetic interference with the cathode ray tube.
Сот медицинасында
Электр желісі жиілігін (ЭЖЖ) талдау – бұл аудиожазбаларды, жазбадағы желілік шудың жиіліктеріндегі өзгерістерді дерекқордағы желілік жиіліктердің ұзақ мерзімді, жоғары дәлдікті тарихи тіркемелерімен салыстыру арқылы сақтап қалуға арналған сот-сараптамалық әдіс. Фактически, желілік шу сигналы уақытқа тәуелді цифрлық су таңбасы ретінде қарастырылады, ол жазбаның қашан жасалғанын анықтауға және дыбыс жазбасындағы кез келген өңдеулерді табуға көмектеседі.
Electrical network frequency (ENF) analysis is a forensic technique for validating audio recordings by comparing frequency changes in background mains hum in the recording with long term high precision historical records of mains frequency changes from a database. In effect the mains hum signal is treated as a time dependent digital watermark that can be used to find when the recording was created, and to help to detect any edits in the sound recording.