Optimiziranje smje?taja zvu?nika u pravokutnoj prostoriji

Da bi se postigla kvalitetna reprodukcija zvuka, akusti?ke karakteristike prostorije za slu?anje moraju se pribli?iti odre?enim optimalnim vrijednostima. To se posti?e formiranjem "akusti?ki ispravne" geometrije prostorije, kao i uz pomo? posebne akusti?ne zavr?ne obrade unutra?njih povr?ina zidova i stropa.

Ali vrlo ?esto morate imati posla sa prostorijom ?iji oblik vi?e nije mogu?e promijeniti. U isto vrijeme, vlastite rezonancije prostorije mogu imati izuzetno negativan utjecaj na kvalitet zvuka opreme. Va?an alat za smanjenje uticaja prostornih rezonancija je optimizacija me?usobnog rasporeda akusti?kih sistema jedan u odnosu na drugi, ogradne strukture i oblasti za slu?anje.

Predlo?eni kalkulatori su dizajnirani za prora?une u pravokutnim simetri?nim prostorijama sa niskim fondom apsorpcije zvuka.

Prakti?na primjena rezultata ovih prora?una smanjit ?e u?inak sobnih modova, pobolj?ati tonsku ravnote?u i izjedna?iti frekvencijski odziv AC-room sistema na niskim frekvencijama.
Treba napomenuti da rezultati prora?una ne dovode nu?no do stvaranja "idealne" zvu?ne pozornice, ve? se ti?u samo korekcije akusti?kih defekata uzrokovanih prvenstveno uticajem ne?eljenih prostornih rezonancija.
Ali rezultati prora?una mogu biti dobra polazna ta?ka za dalje tra?enje optimalne lokacije zvu?nika u smislu individualnih preferencija slu?atelja.

Odre?ivanje mjesta prvih refleksija

Slu?alac u muzi?koj sobi ne opa?a samo direktan zvuk koji emituju zvu?nici, ve? i refleksije sa zidova, poda i plafona. Intenzivne refleksije sa nekih podru?ja unutra?njih povr?ina prostorije (podru?ja prvih refleksija) stupaju u interakciju s direktnim zvukom zvu?nika, ?to dovodi do promjene frekvencijskog odziva zvuka koji slu?atelj percipira. Istovremeno se na nekim frekvencijama zvuk poja?ava, a na nekima znatno slabi. Ovaj akusti?ni defekt, nazvan "filtriranje ?e?lja", rezultira ne?eljenom "bojom" zvuka.

Kontrolisanjem intenziteta ranih refleksija pobolj?ava se kvalitet zvu?ne scene, ?ine?i da zvu?nici zvu?e jasnije i detaljnije.Najva?nije rane refleksije su iz oblasti koje se nalaze na bo?nim zidovima i plafonu izme?u oblasti za slu?anje i zvu?nika. Osim toga, refleksije sa stra?njeg zida mogu imati veliki utjecaj na kvalitet zvuka ako mu je podru?je slu?anja preblizu.

Preporu?ljivo je postaviti materijale koji apsorbiraju zvuk ili strukture za difuziju zvuka (akusti?ni difuzori) u podru?jima gdje se nalaze mjesta rane refleksije. Akusti?ni zavr?etak podru?ja rane refleksije treba da bude adekvatan opsegu frekvencija u kojem se akusti?na izobli?enja najvi?e prime?uju (efekat ?e?ljastog filtriranja).

Linearne dimenzije nanesenih akusti?nih premaza trebaju biti 500-600 mm ve?e od dimenzija povr?ina prvih refleksija. Preporu?ljivo je uskladiti parametre potrebne akusti?ne zavr?ne obrade u svakom konkretnom slu?aju sa in?enjerom akustike.

"

Kalkulacija
Helmholtz rezonator

Helmholtz rezonator je osciliraju?i sistem sa jednim stepenom slobode, stoga ima sposobnost da odgovori na jednu specifi?nu frekvenciju koja odgovara njegovoj sopstvenoj frekvenciji.

Karakteristi?na karakteristika Helmholtzovog rezonatora je njegova sposobnost da izvodi niskofrekventne prirodne oscilacije, ?ija je valna du?ina mnogo ve?a od dimenzija samog rezonatora.

Ovo svojstvo Helmholtz rezonatora koristi se u arhitektonskoj akustici za stvaranje takozvanih utornih rezonantnih apsorbera zvuka (Slot Resonator). U zavisnosti od dizajna, Helmholtz rezonatori dobro apsorbuju zvuk na srednjim i niskim frekvencijama.

Op?enito, dizajn apsorbera je drveni okvir postavljen na povr?inu zida ili stropa. Na okvir je pri?vr??en set drvenih dasaka, izme?u kojih su ostavljene praznine. Unutra?nji prostor okvira ispunjen je materijalom koji upija zvuk. Frekvencija rezonantne apsorpcije ovisi o popre?nom presjeku drvenih dasaka, dubini okvira i efikasnosti apsorpcije zvuka izolacijskog materijala.

fo = (c/(2*PI))*sqrt(r/((d*1.2*D)*(r+w))), gdje

w- ?irina drvene daske,

r- ?irina zazora,

d- debljina drvene daske,

D- dubina okvira

With je brzina zvuka u vazduhu.

Ako se u jednom dizajnu koriste trake razli?itih ?irina i fiksiraju sa nejednakim prazninama, kao i okvir promjenjive dubine, mogu?e je konstruirati apsorber koji efikasno radi u ?irokom frekvencijskom pojasu.

Dizajn Helmholtz rezonatora je prili?no jednostavan i mo?e se sastaviti od jeftinih i dostupnih materijala direktno u muzi?koj sobi ili u studiju tokom gra?evinskih radova.

"

Prora?un panelnog niskofrekventnog apsorbera vrsta konverzije (NCKP)

Panel apsorber tipa konverzije je prili?no popularno sredstvo za akusti?nu obradu muzi?kih prostorija zbog svog jednostavnog dizajna i prili?no visoke efikasnosti apsorpcije u podru?ju niskih frekvencija. Panel apsorber je kruti okvir-rezonator sa zatvorenom zapreminom vazduha, hermeti?ki zatvoren fleksibilnom i masivnom plo?om (membranom). Kao membranski materijal obi?no se koriste listovi ?perplo?e ili MDF-a. U unutra?njost okvira postavljen je efikasan materijal koji apsorbira zvuk.

Zvu?ne vibracije pokre?u membranu (panel) i priklju?enu zapreminu vazduha. U ovom slu?aju kineti?ka energija membrane se pretvara u toplinsku energiju zbog unutra?njih gubitaka u materijalu membrane, a kineti?ka energija molekula zraka pretvara se u toplinsku energiju zbog viskoznog trenja u sloju apsorbera zvuka. Stoga ovu vrstu apsorbera nazivamo konverzionim apsorberom.

Apsorber je sistem mase-opruge, tako da ima rezonantnu frekvenciju na kojoj je njegov rad najefikasniji. Apsorber se mo?e podesiti na ?eljeni frekvencijski opseg promjenom njegovog oblika, volumena i parametara membrane. Ta?an prora?un rezonantne frekvencije panela apsorbera je slo?en matemati?ki problem, a rezultat ovisi o velikom broju po?etnih parametara: na?inu pri?vr??ivanja membrane, njenim geometrijskim dimenzijama, dizajnu ku?i?ta, karakteristikama membrane. apsorber zvuka itd.

Me?utim, kori?tenje nekih pretpostavki i pojednostavljenja omogu?ava nam postizanje prihvatljivog prakti?nog rezultata.

U ovom slu?aju, rezonantna frekvencija fo mo?e se opisati sljede?om formulom evaluacije:

fo=600/sqrt(m*d), gdje

m je povr?inska gustina membrane, kg/m2

d- dubina okvira cm

Ova formula vrijedi za slu?aj kada je unutra?nji prostor apsorbera ispunjen zrakom. Ako se unutra stavi porozni materijal koji apsorbira zvuk, tada na frekvencijama ispod 500 Hz procesi u sistemu prestaju biti adijabatski i formula se pretvara u drugi omjer, koji se koristi u online kalkulatoru "Prora?un apsorbera panela":

fo=500/sqrt(m*d)

Ispunjavanje unutra?njeg volumena konstrukcije poroznim materijalom koji apsorbira zvuk smanjuje faktor kvalitete (Q) apsorbera, ?to dovodi do pro?irenja njegovog radnog raspona i pove?anja efikasnosti apsorpcije na niskim frekvencijama. Sloj apsorbera zvuka ne smije dodirivati unutra?nju povr?inu membrane, tako?er je po?eljno ostaviti zra?ni razmak izme?u apsorbera zvuka i stra?njeg zida ure?aja.
Teoretski opseg radne frekvencije panela apsorbera je unutar +/- jedne oktave u odnosu na izra?unatu rezonantnu frekvenciju.

Treba napomenuti da je u ve?ini slu?ajeva opisani pojednostavljeni pristup sasvim dovoljan. Ali ponekad rje?enje kriti?nog akusti?kog problema zahtijeva preciznije odre?ivanje rezonantnih karakteristika apsorbera panela, uzimaju?i u obzir slo?eni mehanizam deformacija savijanja membrane. To zahtijeva preciznije i prili?no glomazne akusti?ke prora?une.

"

Prora?un dimenzija garsonijera u skladu sa preporukama EBU / ITU, 1998.

Zasnovan na metodologiji koju je 1993. godine razvio Robert Walker nakon niza studija sprovedenih u In?injerskom odjelu Istra?iva?kog odjela Ratnog zrakoplovstva. Kao rezultat toga, predlo?ena je formula koja regulira omjer linearnih dimenzija prostorije u prili?no ?irokom rasponu.

Ovu formulu su 1998. godine usvojile kao standard Evropska radiodifuzna unija (Evropska radiodifuzna unija, Tehni?ka preporuka R22-1998) i Me?unarodna telekomunikacijska unija (Preporuka Me?unarodne unije za telekomunikacije ITU-R BS.1116-1, 1998) i preporu?ena za koristiti pri izgradnji studijskih prostorija i sala za slu?anje muzike.
Omjer izgleda ovako:

1.1w/h<= l/h <= 4.5w/h - 4,

l/h< 3, w/h < 3

gdje je l du?ina, w ?irina, a h visina prostorije.

Osim toga, moraju se isklju?iti cjelobrojni omjeri du?ine i ?irine prostorije prema njenoj visini unutar +/- 5%.

Sve dimenzije moraju odgovarati udaljenostima izme?u glavnih ogradnih konstrukcija prostorije.

"

Prora?un Schroederovog difuzora

Izvo?enje prora?una u predlo?enom kalkulatoru uklju?uje unos podataka u interaktivnom na?inu rada, a zatim prikaz rezultata na ekranu u obliku dijagrama. Izra?unavanje vremena reverberacije vr?i se prema metodi opisanoj u SNiP 23-03-2003 "Za?tita od buke" u oktavnim frekvencijskim opsezima prema Eyringovoj formuli (Carl F. Eyring):

T (sek) = 0,163*V / (-ln(1-a)*S + 4*µ*V)

V - zapremina hale, m3
S - ukupna povr?ina svih ogra?enih povr?ina hale, m2
a - prosje?ni koeficijent apsorpcije zvuka u prostoriji
µ - koeficijent koji uzima u obzir apsorpciju zvuka u zraku

Rezultiraju?e izra?unato vrijeme reverberacije se grafi?ki upore?uje sa preporu?enom (optimalnom) vrijedno??u. Optimalno vrijeme odjeka je ono pri kojem ?e zvuk muzi?kog materijala u datoj prostoriji biti najbolji ili pri kojem ?e razumljivost govora biti najve?a.

Optimalne vrijednosti vremena reverberacije su normalizirane relevantnim me?unarodnim standardima:

DIN 18041 Akusti?ki kvalitet u malim i srednjim prostorijama, 2004
EBU Tech. 3276 - Uslovi slu?anja zvu?nog programa, 2004
IEC 60268-13 (2. izdanje) Oprema za zvu?ni sistem - 13. dio, 1998.

15.03.2007, 16:02

Ima akustike (mali samostojeci zvucnici), a postoji i fenomenalna rezonancija na 55 herca (prostorija je 3,25 m ?iroka, 5,62 m duga, zvucnici su uz dug zid, oko 60 cm od zida, mjesto za slusanje je skoro uza zid - nema opcija). Od namje?taja - sofa, fotelja, TV i mali stalak. Tepih na podu.

Premje?tanje - odmicanjem akustike od zida, utapanjem faznog pretvara?a, nemogu?e je posti?i mnogo pobolj?anja.

Da li bi sredstvo za ?i??enje basova pomoglo? Kako to izra?unati - mo?da postoje neki programi? Ili probati neke druge na?ine?

Hvala unapred svima koji su se odazvali mom zahtevu. Mislim da se ovaj problem ?esto nalazi u na?im malim sobama :-)

15.03.2007, 16:52

Molim vas, recite mi relativno jednostavne i jeftine na?ine za minimiziranje rezonancija prostorija (ako ih ima) .. Ne!
Me?utim, prazne kartonske kutije mo?ete presavijati do plafona u uglovima sobe :)

Ima akustike (mali samostojeci zvucnici), a postoji i fenomenalna rezonancija na 55 herca (prostorija je 3,25 m ?iroka, 5,62 m duga, zvucnici su uz dug zid, oko 60 cm od zida, mjesto za slusanje je skoro uza zid - nema opcija). Od namje?taja - sofa, fotelja, TV i mali stalak. Tepih na podu. Zvu?nici du? kratkog zida - nema ?anse?

Da li bi sredstvo za ?i??enje basova pomoglo? Kako to izra?unati - mo?da postoje neki programi? Ili poku?ajte na neki drugi na?in? Njegove dimenzije od ?etvrtine prostorije ?e vas uznemiriti.

Hvala unapred svima koji su se odazvali mom zahtevu. Mislim da se ovaj problem ?esto sre?e u na?im malim sobama :-) Ni?ta - na 18m - malo, ljudi na 12-14m poku?avaju da instaliraju podne stoje?e zvu?nike - ispostavilo se.
Dru?ite se: http://www.acoustic.ua/Article_225.html (http://www.acoustic.ua/Article_225.html)

15.03.2007, 17:23

Postoji akustika (mali podni dr?a?i), a postoji i sjajna rezonancija na 55 herca... Reci mi - kakvi podni dr?a?i?
Kako se postavljaju na pod (trnje, plo?a, itd.)?
Koji je pod u prostoriji (strukturalno)?
Kako si to odredio na 55 Hz?
I ?ta to zna?i - super?

16.03.2007, 17:06

?vejk, hvala na linku. Svakako ?u pogledati. ?to se ti?e postavljanja du? kratkog zida - jer. prostorija se ne koristi samo za audio, takvo postavljanje jo? nije mogu?e. Rado bih probao, ali sam ograni?en u mogu?nostima... Viktoru - Podni zvu?nici Monitor Audio Silver RS 5. Postavljeni na plo?e od 9 kg (plo?nik 30x30) + mati?ne ?iljke, poku?ao sam staviti bez plo?a. Pod je betonski (uobicajena panelna zgrada od 5 spratova)+debeo linoleum.Utvrdio sam da 55 herca na probnom disku od "Salona AV"(postoji staza sa rezanjem od 20 do 150herca).tise ali na 55herca pritiska na u?i.

16.03.2007, 17:44

Sjajno - ovo je kada su 40 Hz i 60 Hz puno ti?e, a na 55 pritiska na u?i. ?udno je... .
Vjeruje se da Monitor Audio Silver RS 5 odozdo normalno po?inje raditi od ~70-80 Hz.
Ali ... ako je ?injenica -
Od jeftinih metoda, mo?ete dodati i celularne kutije za jaja u prazne ?vejkove kutije, ali ... nije estetski ugodan :-).
Brendirani nisu jeftini.
Ne znam nijedan jednostavan program za izra?unavanje akustike prostorija.
Po potrebi koristimo CARA programe (http://www.cara.de/). Ista kompanija, ina?e, proizvodi i audio apsorbere za razli?ite frekvencije (ali po cijeni...).
Mo?ete pomo?i u postavljanju jo? malog namje?taja - mekih stolica, polica s knjigama.

26.03.2007, 05:39

Mo?e vam pomo?i i parametarski ekvilajzer, samo dobar je skup, ali ako niste neki poseban esteta... odjednom.

Tako?er mo?ete "smanjiti niske" grafi?kim. Mo?da ?e se smanjenjem za par decibela problem rije?iti, a mo?da svih 12 ne?e pomo?i. To se de?ava na razli?ite na?ine, ovdje samo trebate eksperimentirati .

26.03.2007, 11:28

Vi ne tra?ite rje?enje problema, dragi moji!
Sve je vrlo jednostavno.
Ne biste trebali poku?avati razumjeti fenomen rezonancije, a jo? vi?e regulirati frekvencijski odziv.
Va?niji u va?em slu?aju je fenomen ECHO (ponekad se naziva reverberacija). Minimizira ga jednostavna draperija zidova tkaninom sastavljenom u "harmoniku". Sje?ate se plisiranih suknji? Zatim nacrtajte simbol gr?ke abecede "omega" na papiru i poravnajte ga od vrha do dna gotovo do ravnog izgleda. Upravo u ovom obliku tkanina mora biti pri?vr??ena na cijelu visinu prostorije. Heftalica za papir na drvenom sanduku od letvica debljine 30-50 mm. Izme?u tkanine i zida treba postojati razmak - zrak u zatvorenom prostoru je tako?er prigu?iva?. Bilo koja tkanina, ne sinteti?ka.
Vi?estruki odsjaji zvuka (zid je mekan i nije ravan) ?e biti isklju?eni, bas ne?e grmljati, vi?i harmonici ?e biti potisnuti. Zvuk ?e biti jasan.
?to se ti?e efikasnosti supresije, platnena draperija je ne?to inferiornija od jajnih ?elija. Ali ljep?e.

Ali da li je potrebno biti tako sofisticiran u vlastitom stanu?
To rade u prostorijama za probe za orkestre, kako bi se jasnije ?ule lo?a intonacija i nesposobni aran?mani.

Mo?da je lak?e slu?ati na ni?em nivou ja?ine zvuka?

26.03.2007, 16:31

Recite mi relativno jednostavne i jeftine na?ine da minimiziram rezonancije prostorije (ako ih ima).
:-)

Rezonancije sam izrezao parametarskim ekvilajzerom.

18.04.2007, 02:09

Postoji samo jedno rje?enje - odmaknite vanjske zvu?nike dalje od zida. Najmanje 1,5 m. I poku?ajte zatvoriti fazne pretvara?e, ako ih ima.
Smatram da u REDOVNOM dnevnom boravku NIJE TREBA poduzeti posebne akusti?ke mjere. Razborito je, naravno, ako je mogu?e, izdvojiti posebnu prostoriju za ovo, kao ?to sam ja u?inio. Ali ovdje se radi o posebnom pitanju.

18.04.2007, 02:14

Usput, o podnim lampama.
Koliko god da ne volim jeftine podne stoje?e zvu?nike, nedavno sam bio prijatno iznena?en zvukom nove francuske planinske akustike. Klasika, d?ez - PREKRASNO! Rock je u?asan.
Preporu?ujem slu?anje. ;)

18.04.2007, 17:13

i postoji stra?na rezonanca na 55 herca Oprostite prostodu?ni amater, ali zar tih 55 herca ne mo?e biti samo uticaj mre?e napajanja?

25.04.2007, 22:45

Efikasno promijeniti akusti?ko okru?enje u prostoriji za 50 herca je nerealno. Poku?ajte za?epiti rupu faznog pretvara?a, prvo sa labavim poliesterom, postepeno pove?avaju?i gustinu ?epa.

Musatov Konstantin

28.04.2007, 21:01

Rezonancija od 55 Hz je glavna rezonancija i nije tretirana nikakvim ?elijama ili draperijama. Iako je potrebno ukupno prigu?ivanje prostorije, ali to je druga stvar. Najbolji na?in za rje?avanje glavne rezonancije je postavljanje zvu?nika. Uz veliku vjerovatno?u, trebali biste poku?ati postaviti zvu?nike ?to bli?e zidu. Ako se pozadi nalazi fazni port, onda u njega umetnite lagani paralon. Zatim morate odabrati udaljenost izme?u zvu?nika kako bi vrh od 55 Hz bio minimalan. Te?ko je suditi o pode?avanju na osnovu diskretnih frekvencija sa testnog diska, po?to se druge frekvencije mogu pobu?ivati. Bolje na?ite ton.

15.09.2007, 14:08

Imam sli?an problem, samo je frekvencija ni?a - 41Hz.
Ono ?to samo nisam uradio je "plutaju?i pod", akusti?ni plafon, la?ni zid od 2 sloja gips plo?e 12mm i mineralne vune i ?ipki, u dva ugla prostorije sam napravio police za CD-ove od gips kartona, minerala vune i ?ipki.
Promenio sam opremu, vukao sam zvu?nike "Jamo C809" po prostoriji u potrazi za najmanjom niskofrekventnom rezonancom.
Umoran......
Nabra?u snage i raditi ne?to drugo, mo?da ?u kupiti veliku sofu.
?uo sam za niskofrekventne difuzore, ali ne znam kako da ih izra?unam i od ?ega da ih napravim.
Ako neko zna neka mi ka?e.

Bilo koji soba ima svoja akusti?ka svojstva. Zvu?ni valovi koji se ?ire u njemu nailaze na razne prepreke na svom putu. U zavisnosti od strukture, oblika, materijala povr?ine, zvu?ni talasi se mogu reflektovati, apsorbovati i raspr?iti. Ve?ina barijera reflektuje zvuk, stvaraju?i efekat reverb- ponavljana refleksija zvu?nih talasa u prostoriji sa njihovim naknadnim slabljenjem. Svojstva apsorpcije i raspr?enja koriste se u korekciji akustike, ali u ovom ?lanku ?emo se dotaknuti samo teorija akustike prostorija i njegove osnovne koncepte.

Budu?i da se ve?ina akusti?kih problema u profesionalnim studijima za snimanje, kontrolnim sobama i mastering studijima rje?ava u fazi projektovanja i izgradnje, u ovom ?lanku ?emo se dotaknuti i problema vezanih za akustiku konvencionalnih stambenih prostora preure?enih u ku?ni studiji.

Rane refleksije i reverb rep. Reverb time.

Kada slu?ate muziku u prostoriji, lako je primijetiti da se zvuk u jednoj ta?ki prostora mo?e dramati?no razlikovati od zvuka u drugoj ta?ki. Kako akustika prostorije uti?e na slu?anje, bi?e re?i kasnije, ali za sada hajde da pri?amo malo o polo?aju izvora zvuka i ta?ke slu?anja, kao i fenomenima koji su s njima povezani.

Pogledajte ilustraciju ispod:

Slika pokazuje izvor zvuka i slu?alac unutra ta?ka slu?anja. Zvu?nik zra?i zvuk u svim smjerovima istovremeno, poput krugova na vodi. Zelena strelica je direktni signal, odnosno onaj koji ide do ta?ke slu?anja najkra?im putem.

Sive strelice su putanje tzv prva razmi?ljanja do ta?ke slu?anja. Prve refleksije dolaze u to?ku slu?anja ne samo sa bo?nih zidova, ve? i sa drugih obli?njih povr?ina - prednjih i stra?njih zidova, poda, stropa i obli?njih objekata. Zvuk koji se odbija od dvije povr?ine naziva se druga refleksija, od tri - tre?e i tako dalje. Zovu se reflektovane oscilacije 1-4 puta ranih refleksija, ostatak brzo propada i formira se reverb tail.

Rane refleksije zadr?avaju zna?ajnu koli?inu zvu?ne energije, a ovu ?injenicu je veoma va?no uzeti u obzir prilikom korekcije akustike prostorije, jer interakcija direktnog signala i ranih refleksija zna?ajno mijenja signal. O tome ?e biti rije?i malo kasnije.

Tako?er, bitna karakteristika prostorne akustike, na koju ?emo se dalje osvrnuti, je vrijeme reverb, ozna?en kao RT60(RT - Vrijeme odjeka). Ovo je vrijeme za koje je reverb oslabljen za 60 dB.

Rezonancije prostorija (sobni modovi)

Kao ?to znate, zvu?ni valovi se opisuju pomo?u frekvencija(inverzni parametar je period) i talasna du?ina(zavisi od frekvencije i brzine ?irenja zvuka). Ako a pola du?ine zvu?ni talas ?e biti jednak bilo kojem od mjerenja pravokutne prostorije ( du?ina, ?irina ili visina), postoji njegovo vi?estruko poja?anje - rezonancija, koji se tako?e pojavljuje na vi?estruki frekvencije. Ove rezonantne frekvencije se nazivaju mods i numerisani uzlaznim redom faktora - prvi mod, drugi mod, tre?i mod, itd.

Kako biste bolje razumjeli su?tinu fenomena rezonancije, predla?em da pogledate donju ilustraciju.

L je du?ina sobe. obojene linije su rezonantne frekvencije. Radi prakti?nosti, negativni poluval sinusnog vala je obrnut. Ozna?eno plavom bojom prva mod(rezonanca) sa dugim talasom 2L. Zelena boja - II re?im (L), crvena - III re?im (L / 3), ljubi?asta - IV re?im (L / 4) itd.

Imajte na umu da zvu?ni talasi imaju podru?ja u kojima je amplituda signala nula. Prilikom odabira optimalne ta?ke slu?anja, ovu ?injenicu treba uzeti u obzir. O tome ?emo govoriti u publikaciji o pravilnoj lokaciji monitora i odabiru mjesta za slu?anje.

Pogledajmo sada sljede?i primjer. Pretpostavimo du?inu sobe L = 5 m. Talasna du?ina prvog moda prostorije (rezonance) bit ?e jednaka du?ini prostorije pomno?enoj sa 2: l = 10 m. Izra?unajmo po formuli frekvencija prvi mod:

f=344/10= 34,4 Hz

344 m/s je brzina zvuka, a 10 m je dvostruka du?ina prostorije.

Tako smo nau?ili da kad god se zvuk reprodukuje u prostoriji sa frekvencijom 34,4 Hz (f) ili vi?estruki - 69Hz (2f), 103Hz (3f), 138Hz (4f)- soba ?e odgovoriti na njih - rezonirati.

Prisustvo akusti?nih rezonancija u prostoriji svakako pove?ava ukupnu vrijeme odjeka, iako se vrijednost ovog parametra razlikuje na razli?itim frekvencijama. Rezonantne frekvencije "zvu?e" najdu?e u prostoriji. Ovo je jasno vidljivo uVodopad grafikon:

Rebraste izbo?ine na grafikonu su rezonancije prostorije u niskofrekventnom podru?ju - modovima. Kao ?to vidite, vrijeme reverberacije na rezonantnim frekvencijama mo?e se nekoliko puta razlikovati od vremena reverberacije na drugim frekvencijama.

Vrste rezonancija koje smo razmatrali, a koje nastaju izme?u dvije suprotne povr?ine (izme?u dva zida, poda i stropa), nazivaju se aksijalni. Postoje i druge vrste modova, ali aksijalni modovi imaju najve?i utjecaj na akustiku i frekvencijski odziv na mjestima reprodukcije i slu?anja.

"Filtriranje ?e?ljaka" i SBIR efekat

Ovdje dolazimo do pitanja akusti?ki problemi. Jedan od klju?nih akusti?kih fenomena protiv kojih se u dizajnu studija uveliko bori je efekat "?e?ljana filtracija" ili SBIR- Odgovor na smetnje na granici zvu?nika. Treba napomenuti da se koncept "?e?ljastog filtriranja" koristi u akustici i drugim granama fizike, a SBIR - samo u odnosu na akustiku studijskih kontrolnih soba.

Dakle, iz ?kolskog kursa fizike, trebali biste biti svjesni tzv smetnje, manifestuje se dodavanjem raznih vibracija - mehani?kih, zvu?nih, svetlosnih itd. Nastavnici su pri?ali o tome krugovi na vodi, "grbine" i "udubine", koje nastaju interakcijom dva ili vi?e takvih krugova. Na mjestima ukr?tanja "grba" dolazi do pove?anja amplitude, a gdje se "korita" ukr?taju, postaju jo? dublje.

Pona?aju se na sli?an na?in zvu?ni talasi. Odbijeni od obli?njih povr?ina - bo?nih zidova, prednjih i stra?njih zidova, podova i stropova - vra?aju se na mjesto slu?anja sa zaka?njenjem, uzrokuju?i niz vrhovi i neuspjesi in frekvencijski spektar, like comb. Ako a faza fluktuacije se poklapaju, nastaju vrhunac. Ako su faze razli?ite 180°, - dolazi do njihovog me?usobnog isklju?ivanja i "neuspjeh". Ovo je su?tina efekta. "?e?ljana filtracija".

Ovaj efekat se u velikoj meri menja frekvencijski odziv u zoni za slu?anje. Da bi bilo jasnije, uzeli smo dva identi?na fajla sa belim ?umom, pomerili jedan od njih u vremenu 2 ms i napravio snimak ekrana spektra na izlazu zvu?ne kartice.

Bez odlaganja, bijeli ?um ima ravan grafikon u cijelom spektru. Kao ?to mo?ete vidjeti, sada sadr?i niz dubokih "dolina" kao rezultat interakcije direktnog i odgo?enog signala.

Po ?emu se SBIR razlikuje od efekta "filtriranja ?e?ljama"? Kada govorimo o SBIR-u, mislimo da se zvuk emituje kontrolne monitore ili AC(sistem zvu?nika) usmjeren prema slu?aocu. SBIR se prime?uje samo u regionu niske frekvencije. Na frekvencijama iznad 300-400 Hz zvuk skoro putuje u pravoj liniji. Ispod ove frekvencijske granice, me?utim, zvuk se zra?i u svim smjerovima istovremeno. Odbijene od obli?njih zidova i povr?ina, niskofrekventne vibracije se vra?aju u poziciju slu?anja i ometaju direktan signal, stvaraju?i vrhove i padove u niske frekvencije.

U?estalost na kojoj ?e se uo?iti "blokada" izra?unava se po sljede?oj formuli:

f = 344 * (2 *(l2 - l1))

344 m/s je brzina zvuka. l2 - l1 je razlika u du?ini putanje direktnog i reflektovanog signala do ta?ke slu?anja. Na primjer, ako je udaljenost do to?ke slu?anja 1 m, a putanja koju putuje val koji se odbija od bo?nog zida iznosi 1,4 m, tada ?e me?usobno isklju?iva frekvencija biti

344 * (2 * (1,4-1)) = 275 Hz.

Zbog sumiranja u ta?ki slu?anja ranih refleksija sa razli?itih povr?ina, u spektru mo?e postojati nekoliko takvih „blokada“. Evo, na primjer, frekventni odziv jedne od prostorija, koji jasno pokazuje 4 problemati?na podru?ja:

SBIR efekat se pogor?ava prisustvom niskofrekventnih rezonancija u prostoriji, kao ?to je gore opisano. Ako je ta?ka slu?anja du? "nultih" zona, u spektru ?e se uo?iti jo? vi?e "blokada" na odre?enim frekvencijama.

Problemi sa akustikom u ku?nom studiju

Kao ?to smo pisali na po?etku publikacije, ve?inu opisanih akusti?kih problema rje?avaju in?enjeri akustike ve? u fazi projektiranja muzi?kog studija. Ku?ni studiji, pak, nastaju na bazi prostorija koje nisu predvi?ene za snimanje, miksovanje zvuka i (ne daj Bo?e) mastering! U nastavku ?emo ukazati na glavne karakteristike dizajna ku?nih studija i probleme koje oni uzrokuju. ku?ni studiji- To su stambene ili pomo?ne prostorije pravokutnog oblika. Mala povr?ina i shodno tome, volumen uzrokuje niz ?tetnih akusti?kih pojava.

Prvo, soba moda sobne rezonancije. Nemojte me pogre?no shvatiti, i profesionalne studijske sobe imaju rezonancije, ali zbog velikih linearnih dimenzija kontrolnih i snimateljskih prostorija, ve?ina rezonancija je izvan sluha ljudskog uha- na podru?ju infrazvuk. Ovaj frekventni opseg ne sadr?i koristan muzi?ki materijal, pa stoga ni na koji na?in ne?e uticati na zvuk u trenutku snimanja ili slu?anja. T Tipi?ne rezonance ku?nog studija je izuzetno te?ko ukloniti. Zahtijeva upotrebu masivnih vlaknastih apsorbera koji jedu korisni prostor prostorije. Modovi se znatno pove?avaju vrijeme odjeka RT60, ?ime se ograni?ava kontrola tonskog in?enjera nad najsitnijim detaljima muzi?kog dela.

Drugo, male linearne dimenzije ku?nih studija uzrokuju izra?enije SBIR efekat na mestu slu?anja. Budu?i da su zidovi blizu ta?ke reprodukcije i slu?anja, zvu?ne vibracije putuju na malu udaljenost i prakti?ki ne gube energiju prilikom prvih refleksija. Dovoljno sna?ne rane refleksije uzrokuju jo? ve?e izobli?enje frekvencijskog odziva.

Tre?e, prisustvo paralelnih reflektuju?ih povr?ina - zidova, poda i plafona, uzrokuje prisustvo "lepr?aju?eg eha" - niza brzih ponavljanja zvu?nog signala. Ovaj efekat mo?ete jasno ?uti pljeskanjem rukama u maloj praznoj prostoriji.

U profesionalnim studijima nastoje izbje?i takve gre?ke. Prostorije su znatno ve?e povr?ine, izbjegavaju se vi?i stropovi, paralelni zidovi, podovi i stropovi. Me?utim, nemojte o?ajavati. U ovom ?lanku smo se dotakli osnova akustike kako biste bolje razumjeli su?tinu radnji usmjerenih na njenu korekciju, pravilno postavljanje kontrolnih monitora i izbor optimalne ta?ke slu?anja u ku?nim studijima. Tome ?e uskoro biti posve?ene na?e sljede?e publikacije. Zato ostanite sa nama!

Po?nimo sa samim zvukom. Svako od vas iz ?kole zna da je brzina zvu?nog talasa 330 metara u sekundi. Zvu?ni talas ima rezonantnu frekvenciju koja se meri u hercima (Hz). Jedan herc je jednak jednom otkucaju u sekundi. Poku?ajmo dati primjer gdje u ?ivotu mo?ete nai?i na rezonantnu frekvenciju. Stavite kristalnu ?a?u na sto i udarite je ka?ikom. ?u?ete karakteristi?nu zvonjavu. Dakle, ovo zvonjenje se zove rezonantna frekvencija. A ako sipate vodu u ovu ?a?u, onda ?e zvoniti ni?im tonovima - u na?em slu?aju, frekvencijama. Iz ovih jednostavnih eksperimenata mo?e se izvu?i jo? jedan zaklju?ak: ?to je rezonantna frekvencija ni?a, to je du?i zvu?ni talas koji emituje objekat.

Na osnovu ?injenice da zvuk ima brzinu i da se mo?e reflektovati od stvari, izra?unavamo du?inu zvu?nog talasa tako ?to podelimo brzinu zvuka od 330 metara u sekundi sa frekvencijom od, na primer, 20 herca. Dobijamo talasnu du?inu od 16,5 metara. Ina?e, 20 herca je rezonantna frekvencija kineskog bubnja. Tako da mislim da sada imate razliku izme?u frekvencija i njihovih du?ina.

Za?to je sve ovo re?eno, sada ?u objasniti. Zamislite da ste kupili ku?u i odlu?ili da napravite ku?ni bioskop u jednoj od njenih prostorija. Pro?etali ste prostorijom i na?li odgovaraju?u prostoriju veli?ine, recimo, 4 metra sa 7 metara i 3 metra - visine plafona. Na osnovu ?injenice da zvu?ni val ima rezonantnu frekvenciju i du?inu, mo?emo izra?unati problemati?ne rezonancije u va?oj sobi. Da vas podsjetim da nastaju kao rezultat ponovnog reflektiranja zvu?nog vala sa zidova i stropa, a ?ujemo ih kao mumljanje ili brujanje.

Dakle, smatramo. Podijelite brzinu zvuka od 330 m/s sa du?inom va?e sobe od 7 metara i dobijete zaokru?enih 47 Hz. Broj 47 je rezonanca (u hercima, respektivno) u va?oj sobi, koja ozbiljno kvari zvuk va?eg audio sistema. Ali to nije sve - imamo i ?irinu i visinu, ?to zna?i jo? dvije rezonancije. Koriste?i istu metodu prora?una, dobijamo sljede?e: rezonancija od stropa do poda je 110 herca, a od bo?nih zidova - 82 herca. Kao rezultat, dobijamo tri rezonancije na frekvencijama od 47, 110 i 82 herca.

A sada malo o tome kako se ove rezonancije pona?aju. Kao ?to je ve? spomenuto, rerefleksije stvaraju rezonancu, ?to, shodno tome, pove?ava nivo zvu?nog pritiska na ovoj frekvenciji. Sam zvu?ni pritisak se meri u decibelima. Iz toga slijedi da ?to je va? sistem mo?niji, to vi?e ove rezonancije utje?u na zvuk. Ponekad dosti?u takvu ja?inu da se jasno ?uju. Na primjer, to mo?ete primijetiti pljeskanjem rukama u kupaonici s plo?icama. Ako se preselite u veliku prostoriju s puno tapaciranog namje?taja i tepiha, ovaj ?e pamuk zvu?ati prigu?enije. Otprilike na ovaj na?in se manifestiraju rezonantni vrhovi, koji se mogu grafi?ki prikazati.

?tovi?e, ovdje je vrijedno napomenuti da osim rezonantnih vrhova, postoje i padovi u frekvencijskom odzivu. Za uho, padovi se manifestuju kao smanjenje nivoa zvu?nog pritiska. Odnosno, kada ?ujemo, na primjer, zujanje muhe na audio snimku u pozadini, onda s padom frekvencijskog odziva, ?ujemo i ovo zujanje, ali ve? ti?e.

Padovi uop?e nisu uzrokovani refleksijama, ve? podru?jima u va?oj prostoriji gdje se nalaze predmeti koji upijaju zvuk kao ?to su debeli tepih, mekana sofa ili zavjese koje prigu?uju zvu?ni pritisak na odre?enoj frekvenciji. Za uho su takvi padovi manje uo?ljivi od rezonantnih pikova i ne uti?u ozbiljno na zvuk va?eg audio sistema.

Da vas podsjetim da se ?ak i mali rezonantni udarac od 3 decibela ve? dobro ?uje. Pa ?ta da se pri?a o rezonantnim pikovima od oko 12-18 decibela, koji daju pogubnu boju zvuku. Iako pad frekvencijskog odziva od 3 decibela vjerovatno ne?ete ?uti.

U muzici, na primjer, takve rezonancije se mogu manifestirati kao neprijatan eho kada se ?uje samo vokal. Naravno, u po?etku nema odjeka na snimku. Sada zamislite ?ta ?e se dogoditi ako instrumenti sviraju uz vokal. Generalno, zvuk sistema se menja na gore, a od originalne muzike ostaje malo.

Dakle, sa zvukom i rezonancijama, malo smo to shvatili. Sada mo?emo pre?i na ono najva?nije - boriti se protiv ovih najzvu?nijih grbina i vrhova.

Prva stvar koju treba re?i je o samoj prostoriji. ?to manje paralelnih zidova ima, to bolje. Op?enito, sferna soba bi bila idealna, u kojoj bi postojala samo jedna rezonanca. Ali s obzirom na to da su na?e sobe u ve?ini slu?ajeva pravougaone, o tome se ne?e ni govoriti. Iako postoje primjeri kada su u fazi izgradnje privatne ku?e vlasnici naru?ivali okrugle sobe s kosim krovom kako bi postigli najbolji zvuk. Ako va?a ku?a ima izbor kvadratnih i pravokutnih prostorija, slobodno dajte prednost potonjem, jer ?e u kvadratu mrmljanje na jednoj frekvenciji biti dvostruko ja?e, zbog ?injenice da se rezonancije na jednoj frekvenciji zbrajaju zvukom pritisak.

Ako imate finansijska sredstva i ?elju da napravite prostoriju isklju?ivo za bioskop, onda razmislite o njenoj veli?ini i obliku, jer od njih zavisi zvuk va?eg budu?eg sistema. S tim u vezi, bolje je kontaktirati firmu koja je specijalizovana za izgradnju i zvu?nu izolaciju prostorija za budu?e bioskope ili studije. Ako se ipak odlu?ite sami na ovo, onda ?ete imati prili?no dug proces, koji ?u vam sada pomo?i da shvatite.

Do danas postoje dvije metode rje?avanja ovih pojava. Prvi od njih je prigu?ivanje rezonancija akusti?nim prigu?ivanjem prostorije, odnosno zvu?na izolacija, koja se sastoji u oblaganju zidova i plafona materijalima koji apsorbuju zvuk. Drugi na?in je jednostavniji - kupovina seta opreme za odre?ivanje i kalibraciju frekvencijskog odziva, koji uklju?uje mjerni mikrofon i test disk. Princip rada je sljede?i. Postavite mikrofon spojen na procesor na mjesto gdje namjeravate da slu?ate u visini o?iju, a na svom audio sistemu pokrenite priklju?eni disk na koji se snima cijeli frekvencijski opseg. Uhu se reprodukovani zvukovi percipiraju kao obi?ni ?umovi, samo razli?itog tonaliteta. Nakon toga spojite procesor izme?u linijskog izlaza va?eg plejera i poja?ala. I ne?e biti potrebni nikakvi popravci i zavr?ni radovi, jer ovaj ure?aj uvodi elektronsku korekciju signala, ?ime se ispravljaju nedostaci akustike prostorije.

Postoje razli?ite vrste opreme: nezavisni merni instrumenti i oni povezani sa ra?unarom. U okviru ovog ?lanka ne?u opisivati cijeli princip mjerenja, jer su svi ure?aji razli?iti, a svaki od njih dolazi s uputama koje nije te?ko prou?iti.

Vjerovatno vam se druga opcija svidjela vi?e od prve zbog ?injenice da ne zahtijeva nikakav rad s prostorom. Zapravo, u ovoj situaciji jednostavnije ne zna?i bolje. Za?to? Ja odgovaram. Gotovo svaki elektroni?ki ure?aj spojen na linijski izlaz utje?e na zvuk i ponekad ozbiljnije od akustike prostorije. Takav ure?aj unosi razne vrste izobli?enja signala, ?to u kona?nici uzrokuje lo? zvuk.

Vratimo se na prvu metodu - zvu?nu izolaciju prostorije. Pretpostavimo da imate sobu bez unutra?njeg ure?enja i bez podova. Prvo ?to treba da uradite je oblaganje zidova i plafona, kako bi se izme?u letvica mogle u?vrstiti posebne vi?eslojne zvu?no izolacione plo?e. Postoje odre?ena pravila koja se moraju po?tovati. Koli?ina i debljina materijala koji se postavlja treba izra?unati na osnovu veli?ine va?e prostorije. Ove dimenzije i debljine odre?ene su shemom prostorije.

Specifi?nosti materijala su sljede?e. Za prigu?ivanje rezonancija na najni?im frekvencijama koriste se materijali na te?kim osnovama, ako nema niskih rezonancija, oni su na bazi mineralne vune: polietilenska pjena ili pjenasta plastika. Gore navedeni materijali mogu se kupiti od firmi specijalizovanih za izgradnju i ure?enje prostorija za studije za snimanje ili bioskope.

Nakon izvr?enih radova na zvu?noj izolaciji potrebno je uneti name?taj i izvr?iti merenja. Mjerenja se vr?e sa namje?tajem, jer to tako?er uti?e na zvuk. Tako?er je vrijedno re?i da je prije mjerenja bolje ne tapetirati zidove i ne proizvoditi nikakvu zavr?nu obradu. To je zbog ?injenice da se nakon mjerenja jo? uvijek mogu prona?i male rezonancije i morat ?ete kupiti dodatne plo?e za zvu?nu izolaciju, nakon pri?vr??ivanja kojih ?e ve? biti mogu?e napraviti zavr?nu dekoraciju zidova. Kao alternativno sredstvo za rje?avanje rezonancija, mo?ete koristiti ukrasne zidne ili stropne plo?e za prigu?ivanje rezonancija.

Ukrasne panele ne treba odmah fiksirati, jer mjesta na kojima se nalaze rezonancije jo? nisu poznata. Preure?ivanjem i akusti?nim mjerenjima pronalazimo njihov optimalan polo?aj i kona?no ih fiksiramo. Na displeju mernog aparata bi?e mogu?e videti kako ?e ove rezonancije nestati nakon pomeranja panela.

U zaklju?ku, treba napomenuti da su izvedeni radovi na zvu?noj izolaciji u potpunosti opravdani, jer se zvuk audio sistema zna?ajno pobolj?ava, rezonantni stupovi i artefakti nestaju. ?ak i ako nemate poseban komplet za mjerenje, toplo preporu?ujem da izvr?ite barem minimalnu pripremu za zvu?nu izolaciju. To se mo?e u?initi postavljanjem raznih gustih tkanina po obodu prostorije, na primjer, sinteti?ke zimnice ili bar?una. Tako?er je vrijedno zapamtiti da je previ?e prigu?ena (veoma prigu?ena) soba uvijek bolja od neprigu?ene sobe koja ima rezonancije.

Kandidat tehni?kih nauka D. MERKULOV. Na osnovu materijala iz strane ?tampe.

Visokokvalitetna reprodukcija muzi?kih djela mo?e se posti?i kori?tenjem mo?nog poja?ala sa trakom koja pokriva cijeli zvu?ni opseg i zvu?nika sa ujedna?enim amplitudno-frekventnim odzivom. Ali kod ku?e to nije dovoljno. Percepcija zvuka, posebno na niskim frekvencijama, ovisi o veli?ini i obliku prostorije, budu?i da se pojave poput akusti?ne rezonancije i odjeka ili, jednostavno, odjeka, dosta primjetno otkrivaju. OVA STRASNA REZONANCA

?to se ti?e kvaliteta zvuka, ku?no muzi?ko pozori?te prakti?ki nije inferiorno od operskog.

Prizvuci daju zvuku posebnu boju i odre?uju njegov tembar. Na primjer, prikazani su valni oblici koji sadr?e prvi i drugi harmonik (gore) i prvi i tre?i harmonik (dolje).

Nauka i ?ivot // Ilustracije

Raspodjela prirodnih frekvencija u prostorijama dimenzija 5,7x4,2x3 m (gore) i 4,2x3,6x3 m (dolje) omogu?ava nam da uporedimo njihove akusti?ke karakteristike (radi jednostavnosti, pretpostavlja se da su amplitude svih harmonika iste) .

Nauka i ?ivot // Ilustracije

Nauka i ?ivot // Ilustracije

Zvu?nici ku?nog muzi?kog bioskopa mogu se instalirati na razli?ite na?ine.

Nauka i ?ivot // Ilustracije

U maloj prostoriji preporu?ljivo je postaviti DMT opremu u ugao (iznad), a u velikoj - du? duga?kog zida (ispod).

Na ?kolskim ?asovima fizike, prilikom prou?avanja fenomena rezonancije, ?esto daju primjer uni?tenja u januaru 1905. godine 47-metarskog egipatskog lan?anog mosta preko rijeke Fontanke u Sankt Peterburgu. Zatim je jedan odred vojnika u korak krenuo du? njega. Obi?no rade 120 koraka u minuti, a ova frekvencija (2 Hz) se poklopila sa prirodnom frekvencijom strukture. Sa svakim korakom, zamah zamaha raspona se pove?avao i, kona?no, most nije mogao izdr?ati. Ovaj doga?aj je ostavio sna?an utisak i zbog toga ?to se, prema re?ima o?evidaca, pre ru?enja mosta, sa prozora susedne zgrade, ?uo pla? Marije Iljini?ne Ratner, koja je tamo ?ivela, umorna od buke vojnih jedinica. neprestano prolazi: „Neka svi propadnete!“. Naravno, ovo je bila ?ista slu?ajnost. Ipak, kasnije je vojsci zabranjeno da hoda po mostovima u korak; postojala je ?ak i posebna komanda: "Hodaj nasumi?no!". Me?utim, priroda je vi?e puta testirala gra?evinske in?enjere na poznavanje zakona fizike. Godine 1940. u SAD-u, pod ritmi?nim naletima vjetra, vise?i Tacoma most od 854 metra u?ao je u rezonanciju i sru?io se, a 12. juna 2001., dva dana nakon pu?tanja u rad, 325-metarski London Millennium Bridge zatvoren je na 9,5 mjeseci. - morao je biti redizajniran kako bi se neutralizirale vibracije koje su proiza?le iz stepenica nasumi?nih grupa pje?aka.

ZVU?ANJE MUZIKE

Zvuk je vibracija zraka koja se ?iri u obliku podru?ja kompresije i razrje?ivanja. A rezonanca u akustici ne igra manje va?nu ulogu nego u izgradnji mostova. Guda?ki i ?i?ani instrumenti zvu?at ?e lijepo samo ako materijal, veli?ina i oblik zvu?ne plo?e stvore uslove za rezonanciju. Princip zvuka duva?kih i tr??anih instrumenata zasniva se na rezonanciji. Ina?e, rezonancija u muzici ponekad uzrokuje smrt predmeta. ?uli smo pri?e o?evidaca koji su gledali kako kristalne ?a?e pucaju i lome se dok pjevaju Fjodor Ivanovi? ?aljapin ili talijanski tenor Francesco Tamagno.

Akusti?na svojstva sala tako?e zna?ajno uti?u na percepciju muzi?kih dela. ?ak su i arhitekte antike i srednjeg veka bili poznati po ume?u gradnje prostorija sa odli?nom akustikom – ?ta vredi takozvana galerija ?apata u londonskoj katedrali Sv. stoji na galeriji, ?uje se kao da ti govori na uvo.

Sada se muzika slu?a ne samo u salama koje su posebno izgra?ene za ovu svrhu. Muzi?ki centri (MC) i ku?na muzi?ka pozori?ta (HMT) nalaze se u gotovo svakom stanu, a va?no je znati u koju prostoriju i kako smestiti opremu da bi se postigao najbolji rezultat (vidi „Nauka i ?ivot“ br. ,, 2001; br.).

PROVERA HARMONIJE ALGEBRKE

Proteklih decenija u Sjedinjenim Dr?avama i nekim evropskim zemljama razvijene su relativno jednostavne metode za odre?ivanje akusti?kih parametara malih sala i DMT-a, koje omogu?avaju pouzdanu procenu kvaliteta prostorija namenjenih slu?anju muzi?kih dela. ?ak i osoba koja nema posebnu obuku mo?e koristiti preporuke.

U akustici je poznat princip prema kojem se donja granica frekvencije ( f), jasno ?ujno u odre?enoj prostoriji, zavisi od njene ja?ine ( V): ?to je ve?i, to je ni?a grani?na frekvencija. Mnogi stru?njaci jo? uvijek koriste dobro poznatu formulu za procjenu ove u?estalosti

f = v/ 3 C V,

gdje v\u003d 340 m / s - brzina zvuka.

Na primjer, prostorija duga 5,7 m, ?iroka 4,2 m i visoka 3 m ima zapreminu od 72 m 3, a zatim frekvenciju f= 82 Hz. Ova formula vrijedi ne samo za pravokutne prostorije, ve? i za okrugle, ovalne itd.

Ali pored ni?e grani?ne frekvencije, prirodne frekvencije prostorije utje?u na percepciju zvu?nog signala, a lak?e ih je izra?unati za pravokutnu prostoriju, pogotovo jer se, u pravilu, ku?na radio oprema i zvu?nici instaliraju samo u takvim prostorijama. Rezonancija izobli?uje zvuk, jer se na rezonantnoj frekvenciji zvuk ?ini glasnijim i pojavljuje se vrhunac u amplitudno-frekvencijskoj karakteristici u ovom podru?ju. Da bi se pojavila rezonanca, dovoljno je da udaljenost L izme?u suprotnih ravnina prostorije bio je vi?ekratnik polovine du?ine zvu?nog talasa l/2. ?to je jedan zid udaljeniji od drugog, a pod od plafona, to je rezonantna frekvencija ni?a. F min. Drugim rije?ima, najni?a rezonantna frekvencija u pravokutnoj prostoriji f min = 340/(2 L max), gdje L max - najve?a dimenzija prostorije (obi?no njena du?ina).

U na?em primjeru L max =5,7 m i ni?a rezonantna frekvencija f min = 340 / (2x5,7) = 29,8 Hz. Ostale dimenzije (?irina i visina) odgovaraju rezonantnim frekvencijama od 40,5 i 56,7 Hz.

Me?utim, muzi?ki signal ne karakteri?e samo osnovna frekvencija. Na kraju krajeva, ne mo?ete mije?ati jedno s drugim ?ak ni zvu?anje na istoj toni, recimo, violina i oboa ili gitara i klavir. Svaki instrument, uklju?uju?i i ljudski glas, ima svoj tembar. ?injenica je da je muzi?ki zvuk slo?en, da ima frekvencije koje su vi?estruke od frekvencije osnovnog tona. Ove dodatne komponente nazivaju se prizvuci ili vi?i harmonici. Broj i amplituda prizvuka odre?uju tembar, odnosno daju zvuku individualnu boju. ?to je vi?e prizvuka, to je zvuk bogatiji. Vi?i harmonici u prostoriji ?e tako?e rezonirati. Frekvencije nekih od prvih deset harmonika prikazane su u tabeli (vidi sliku 1).

Iznad 300 Hz, rezonantne frekvencije su toliko blizu jedna drugoj da uho vi?e nije u stanju da uhvati rezonantne vrhove. U idealnom slu?aju, rezonantne frekvencije za svaki harmonik treba da budu pomerene jedna u odnosu na drugu za iste vrednosti. Zatim, kada se superponiraju, ne?e stvoriti o?tre vrhove i izobli?iti amplitudno-frekvencijsku karakteristiku. Me?utim, to je izuzetno te?ko posti?i u praksi.

S ove ta?ke gledi?ta, kvadratna soba se pokazuje kao najnepovoljnija (jo? gora je soba u kojoj su sve dimenzije iste, odnosno kubi?ne). Ovdje ima manje rezonancija, ali su izra?enije. Isto se odnosi i na prostorije ?ije se mjere poka?u vi?estrukim, na primjer, njegova visina (2,5 m) je dva puta manja od ?irine (5 m) ili tri puta manja od du?ine (7,5 m).

Ako postoje prostorije s takvim proporcijama veli?ina koje ne dozvoljavaju postizanje dobrog zvuka, onda zdrav razum sugerira da je mogu?e i suprotno, odnosno prostorije s optimalnim proporcijama koje osiguravaju ravnomjernu raspodjelu rezonantnih frekvencija.

Prije otprilike 40 godina Amerikanac M. Lowden je otkrio u kojim slu?ajevima je mogu?e posti?i kvalitetnu reprodukciju muzi?kih djela u zatvorenom prostoru. Rezultate je sa?eo u tabelu. U njemu su ?irina i du?ina prostorije nazna?ene u odnosu na visinu koja se uzima kao jedinica. Neujedna?enost amplitudno-frekventne karakteristike prostorije raste sa porastom broja reda tabele (vidi sliku 2).

Ako navedemo odre?ene vrijednosti za dimenzije prostorije, recimo, uzmemo visinu kao 3 m, onda za opciju u 1. redu dobivamo dimenzije prostorije 3x4,2x5,7 m, ?to smo ve? koristili kao primjer. Prema Lowdenu, u takvoj prostoriji kvaliteta reprodukcije ?e biti najve?a. Za pore?enje, razmotrite varijantu sobe iz 10. reda Lowdenove tablice (vidi sliku 3).

Radi jasno?e koristimo grafi?ke slike spektra frekvencija. Na prvi pogled, prostorija dimenzija 3x3,2x4,6 m izgleda po?eljnija u smislu raspodjele rezonantnih frekvencija: frekvencije izgledaju ure?enije. Me?utim, primjetno je da u na?em prvom primjeru ima vi?e harmonika u podru?ju do 300 Hz, a ni?a frekvencija od 19,8 Hz je bli?a pragu ?ujnosti (18-20 Hz).

JEKA SE NE DE?AVA SAMO U PLANINAMA

Na subjektivnu percepciju muzi?kog dela uti?e i fenomen kao ?to je odjek. Me?utim, na?a fiziologija je takva da se ka?njenje zvu?nih talasa reflektovanih od zidova u odnosu na direktni talas za oko 30 ms ne percipira uhu. To zna?i da se eho efekat javlja samo ako reflektirani val putuje 10 m vi?e od direktnog vala. U stambenim prostorijama to je mogu?e samo uz vi?estruke refleksije signala sa zidova - svi smo primijetili grmljavi zvuk karakteristi?an za praznu prostoriju iz koje je izno?en namje?taj. Prilikom reprodukcije niskih frekvencija zbog reverberacije, bas ili "mumlja" ili, naprotiv, nestaje, ovisno o fazi razlike koja se javlja. U tom slu?aju trebate pove?ati apsorpciju zvuka zidova: stavite tepihe na pod i objesite ih na zidove, navucite zavjese na prozorima, stavite dodatni namje?taj (sofe, fotelje), cvije?e u saksije. Ina?e, ljubitelji kvalitetnog zvuka, koji su spremni da ?rtvuju udobnost zarad kvalitetnog zvuka, zidove "muzi?ke" sobe su tapacirali kartonskim kartonima za jaja.

MALI trikovi za ljubitelje muzike

Odre?enu ulogu u pove?anju broja prirodnih frekvencija i njihovoj boljoj distribuciji po spektru imaju neparalelni zidovi i kosi stropovi. Tako?e treba uzeti u obzir da goli zidovi poja?avaju ne samo odjek, ve? i rezonanciju. Stoga mjere za pove?anje apsorpcije zvuka imaju dvostruki u?inak. Po?eljno je da prostorija za audiovizuelnu zabavu bude tolike ja?ine da njena ni?a frekvencija bude ni?a od one koja je navedena u tehni?kim podacima za poja?alo i zvu?nike.

Kada postavljate zvu?ne zvu?nike u prostoriju ku?nog muzi?kog kina, trebali biste se voditi jednostavnim pravilima koja uzimaju u obzir pove?anu "ranjivost" basa. Zvu?nici sferi?nog oblika ili sa uskim prednjim panelom imaju ?iroki dijagram zra?enja (vidi "Nauka i ?ivot" br.). Stoga geometrija prostorije i njihova udaljenost od zidova prakti?ki ne utje?u na zvuk. Podni ili rack akusti?ni radijatori koji nemaju stra?nji fazni investitor mogu se ugraditi na udaljenosti od 30-40 cm od zida. Za zvu?nike sa faznim investitorom, ovo rastojanje bi trebalo da bude ve?e, do 50-70 cm.

Prilikom slu?anja popularne ili klasi?ne muzike, amateri posebnu pa?nju obra?aju na lokalizaciju pojedinih glasova. U ovom slu?aju su potrebni zvu?nici sa ?irokim prednjim panelom. Za postizanje stereo efekta, zvu?nike treba razmaknuti 1,2-2 m, a udaljenost od njih do slu?aoca treba biti 20-30% ve?a.

Preporu?ljivo je premjestiti DMT zvu?ne zvu?nike 0,1-0,3 m do slu?aoca u odnosu na ravan televizijskog ekrana, a prije slu?anja treba zatvoriti vrata i prozore, osiguravaju?i uslove "zatvorene kutije".

Za one koji su zainteresovani za reprodukciju zvuka i planiraju da urede prostoriju za DMT, verovatno bi bilo zanimljivo analizirati po Lowden metodi. Koriste?i kompjuter, mogu se prona?i isplativa rje?enja u tabeli i zatim ih preporu?iti ?itaocima ?asopisa Science and Life, ?alju?i opise svojih DMT-ova uredniku prije 1. maja 2006. godine.