Optimerar h?gtalarplacering i ett rektangul?rt rum

F?r att uppn? h?gkvalitativ ljud?tergivning m?ste de akustiska egenskaperna i lyssningsrummet f?ras n?rmare vissa optimala v?rden. Detta uppn?s genom att forma rummets "akustiskt korrekta" geometri, samt med hj?lp av speciell akustisk efterbehandling av v?ggarnas och takets inre ytor.

Men v?ldigt ofta m?ste du ta itu med ett rum vars form inte l?ngre ?r m?jlig att ?ndra. Samtidigt kan rummets egna resonanser ha en extremt negativ effekt p? utrustningens ljudkvalitet. Ett viktigt verktyg f?r att minska p?verkan av rumsresonanser ?r optimeringen av det inb?rdes arrangemanget av akustiska system i f?rh?llande till varandra, omslutande strukturer och lyssningsomr?det.

De f?reslagna minir?knare ?r utformade f?r ber?kningar i rektangul?ra symmetriska rum med l?g ljudabsorptionsfond.

Den praktiska till?mpningen av resultaten av dessa ber?kningar kommer att minska effekten av rumsl?gen, f?rb?ttra tonbalansen och utj?mna frekvensg?ngen f?r AC-rumssystemet vid l?ga frekvenser.
Det b?r noteras att resultaten av ber?kningarna inte n?dv?ndigtvis leder till skapandet av ett "idealiskt" ljudsteg, de ber?r endast korrigering av akustiska defekter som fr?mst orsakas av p?verkan av o?nskade rumsresonanser.
Men resultatet av ber?kningarna kan vara en bra utg?ngspunkt f?r vidare s?kning efter den optimala placeringen av h?gtalarna med tanke p? lyssnarens individuella preferenser.

Att best?mma platserna f?r de f?rsta reflektionerna

Lyssnaren i musikrummet uppfattar inte bara det direkta ljudet fr?n h?gtalarna, utan ocks? reflektionerna fr?n v?ggar, golv och tak. Intensiva reflektioner fr?n vissa omr?den av rummets inre ytor (omr?den med f?rsta reflektioner) samverkar med h?gtalarnas direkta ljud, vilket leder till en f?r?ndring i frekvenssvaret f?r ljudet som uppfattas av lyssnaren. Samtidigt, vid vissa frekvenser, f?rst?rks ljudet, och vid vissa f?rsvagas det avsev?rt. Denna akustiska defekt, som kallas "kamfiltrering", resulterar i o?nskad "f?rgning" av ljudet.

Att kontrollera intensiteten av tidiga reflektioner f?rb?ttrar kvaliteten p? ljudscenen, vilket g?r att h?gtalarna l?ter tydligare och mer detaljerade.De viktigaste tidiga reflektionerna ?r fr?n omr?dena p? sidov?ggarna och taket mellan lyssningsomr?det och h?gtalarna. Dessutom kan reflektioner fr?n den bakre v?ggen ha stor inverkan p? ljudkvaliteten om lyssningsomr?det ?r f?r n?ra den.

Det rekommenderas att placera ljudabsorberande material eller ljuddiffuserande strukturer (akustiska diffusorer) i de omr?den d?r tidiga reflektionsplatser finns. Den akustiska finishen av de tidiga reflektionsomr?dena b?r vara tillr?cklig f?r det frekvensomr?de inom vilket akustiska distorsioner observeras mest (kamfiltreringseffekt).

De linj?ra dimensionerna f?r de applicerade akustiska bel?ggningarna b?r vara 500-600 mm st?rre ?n dimensionerna f?r omr?dena f?r de f?rsta reflektionerna. Det rekommenderas att koordinera parametrarna f?r den erforderliga akustiska finishen i varje specifikt fall med akustikingenj?ren.

"

Ber?kning
Helmholtz resonator

Helmholtz-resonatorn ?r ett oscillerande system med en frihetsgrad, d?rf?r har den f?rm?gan att svara p? en specifik frekvens som motsvarar dess egen frekvens.

En karakteristisk egenskap hos Helmholtz-resonatorn ?r dess f?rm?ga att utf?ra l?gfrekventa naturliga sv?ngningar, vars v?gl?ngd ?r mycket st?rre ?n resonatorns dimensioner.

Denna egenskap hos Helmholtz-resonatorn anv?nds i arkitektonisk akustik f?r att skapa de s? kallade slitsresonansljudabsorbenterna (Slot Resonator). Beroende p? design absorberar Helmholtz-resonatorer ljud bra vid mellan- och l?ga frekvenser.

I allm?nhet ?r designen av absorbatorn en tr?ram monterad p? ytan av en v?gg eller tak. En upps?ttning tr?plankor ?r fixerad p? ramen, mellan vilka luckor finns kvar. Ramens inre utrymme ?r fyllt med ljudd?mpande material. Resonansabsorptionsfrekvensen beror p? tr?plankornas tv?rsnitt, stommens djup och isoleringsmaterialets ljudabsorptionseffektivitet.

fo = (c/(2*PI))*sqrt(r/((d*1,2*D)*(r+w))), var

w- tr?plankans bredd,

r- spaltbredd,

d- tjockleken p? tr?plankan,

D- ramdjup

Med?r ljudets hastighet i luft.

Om remsor av olika bredd anv?nds i en design och fixeras med oj?mna mellanrum, samt en ram med ett variabelt djup, ?r det m?jligt att konstruera en absorbator som fungerar effektivt i ett brett frekvensband.

Designen av Helmholtz-resonatorn ?r ganska enkel och kan monteras av billiga och tillg?ngliga material direkt i musikrummet eller i studion under byggarbetet.

"

Ber?kning av en panell?gfrekvent absorbator konverteringstyp (NCKP)

Panelabsorbatorn av konverteringstyp ?r ett ganska popul?rt s?tt f?r akustisk behandling av musikrum p? grund av sin enkla design och ganska h?ga absorptionseffektivitet i l?gfrekvensomr?det. Panelabsorbatorn ?r en stel ramresonator med en sluten luftvolym, hermetiskt tillsluten av en flexibel och massiv panel (membran). Som membranmaterial anv?nds vanligtvis ark av plywood eller MDF. Ett effektivt ljudd?mpande material ?r placerat i ramens inre.

Ljudvibrationer s?tter ig?ng membranet (panelen) och den bifogade luftvolymen. I detta fall omvandlas membranets kinetiska energi till termisk energi p? grund av inre f?rluster i membranmaterialet, och luftmolekylernas kinetiska energi omvandlas till termisk energi p? grund av visk?s friktion i ljudabsorberande skikt. D?rf?r kallar vi denna typ av absorbator f?r en omvandlingsabsorbator.

Absorbatorn ?r ett massfj?dersystem, s? den har en resonansfrekvens vid vilken dess funktion ?r mest effektiv. Absorbatorn kan st?llas in till ?nskat frekvensomr?de genom att ?ndra dess form, volym och membranparametrar. Den exakta ber?kningen av resonansfrekvensen f?r en panelabsorbator ?r ett komplext matematiskt problem, och resultatet beror p? ett stort antal initiala parametrar: metoden f?r att fixera membranet, dess geometriska dimensioner, utformningen av huset, egenskaperna hos membranet. ljudd?mpare etc.

Anv?ndningen av vissa antaganden och f?renklingar g?r det dock m?jligt f?r oss att uppn? ett acceptabelt praktiskt resultat.

I detta fall resonansfrekvensen fo kan beskrivas med f?ljande utv?rderingsformel:

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

m?r membranets ytdensitet, kg/kvm

d- ramdjup centimeter

Denna formel ?r giltig f?r fallet n?r absorbatorns inre utrymme ?r fyllt med luft. Om ett por?st ljudabsorberande material placeras inuti, vid frekvenser under 500 Hz, slutar processerna i systemet att vara adiabatiska och formeln omvandlas till ett annat f?rh?llande, som anv?nds i online-kalkylatorn "Ber?kning av en panelabsorbent":

fo=500/sqrt(m*d)

Att fylla strukturens inre volym med ett por?st ljudabsorberande material minskar kvalitetsfaktorn (Q) hos absorbatorn, vilket leder till en utvidgning av dess arbetsomr?de och en ?kning av absorptionseffektiviteten vid l?ga frekvenser. Ljudabsorberande skikt b?r inte vidr?ra membranets inre yta, det ?r ocks? ?nskv?rt att l?mna ett luftgap mellan ljudabsorbatorn och enhetens bakre v?gg.
Det teoretiska arbetsfrekvensomr?det f?r en panelabsorbator ligger inom +/- en oktav i f?rh?llande till den ber?knade resonansfrekvensen.

Det b?r noteras att i de flesta fall ?r det beskrivna f?renklade tillv?gag?ngss?ttet ganska tillr?ckligt. Men ibland kr?ver l?sningen av ett kritiskt akustiskt problem en mer exakt best?mning av resonansegenskaperna hos en panelabsorbator, med h?nsyn till den komplexa mekanismen f?r membranb?jningsdeformationer. Detta kr?ver noggrannare och ganska kr?ngliga akustiska ber?kningar.

"

Ber?kning av dimensionerna f?r studiorum i enlighet med rekommendationerna fr?n EBU / ITU, 1998

Baserat p? en metod som utvecklades 1993 av Robert Walker efter en serie studier utf?rda i forskningsavdelningens tekniska avdelning vid flygvapnet. Som ett resultat f?reslogs en formel som reglerar f?rh?llandet mellan rummets linj?ra dimensioner i ett ganska brett omr?de.

1998 antogs denna formel som en standard av European Broadcasting Union (European Broadcasting Union, Technical Recommendation R22-1998) och International Telecommunication Union (International Telecommunication Union Recommendation ITU-R BS.1116-1, 1998) och rekommenderas f?r anv?nda vid byggnation av studiolokaler och musiklyssningsrum.
F?rh?llandet ser ut s? h?r:

1,1 w/h<= l/h <= 4.5w/h - 4,

l/h< 3, w/h < 3

d?r l ?r l?ngden, w ?r bredden och h ?r rummets h?jd.

Dessutom m?ste heltalsf?rh?llanden mellan rummets l?ngd och bredd och dess h?jd inom +/- 5 % uteslutas.

Alla dimensioner m?ste motsvara avst?nden mellan de huvudsakliga omslutande strukturerna i rummet.

"

Schroeder diffusor ber?kning

Att utf?ra ber?kningar i den f?reslagna r?knaren inneb?r att man matar in data i ett interaktivt l?ge och sedan visar resultatet p? sk?rmen i form av ett diagram. Ber?kningen av efterklangstiden utf?rs enligt metoden som beskrivs i SNiP 23-03-2003 "Skydd mot brus" i oktavfrekvensband enligt Eyring-formeln (Carl F. Eyring):

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

V - hallvolym, m3
S - total yta av alla omslutande ytor i hallen, m2
a - genomsnittlig ljudabsorptionskoefficient i rummet
µ - koefficient med h?nsyn till ljudabsorption i luft

Den resulterande ber?knade efterklangstiden j?mf?rs grafiskt med det rekommenderade (optimala) v?rdet. Den optimala efterklangstiden ?r den vid vilken ljudet av musikmaterial i ett givet rum kommer att vara b?st eller vid vilken taluppfattbarheten kommer att vara h?gst.

De optimala v?rdena f?r efterklangstiden ?r normaliserade av relevanta internationella standarder:

DIN 18041 Akustisk kvalitet i sm? till medelstora rum, 2004
EBU Tech. 3276 - Lyssningsvillkor f?r ljudprogram, 2004
IEC 60268-13 (2nd edition) Ljudsystemutrustning - Del 13, 1998

15.03.2007, 16:02

Det finns akustik (sm? golvstativ), och det ?r en grym resonans p? 55 hertz (rummet ?r 3,25 m brett, 5,62 m l?ngt, h?gtalarna ?r l?ngs en l?ngv?gg, ca 60 cm fr?n v?ggen, lyssningsplatsen ?r n?stan emot v?ggen - det finns inga alternativ). Fr?n m?bler - en soffa, en f?t?lj, en TV och ett litet st?ll. Matta p? golvet.

Flytta - flytta akustiken bort fr?n v?ggen, dr?nka fasv?xelriktaren, det ?r om?jligt att uppn? mycket f?rb?ttring.

Skulle en basreng?rare hj?lpa? Hur r?knar man ut det - kanske finns det n?gra program? Eller prova p? andra s?tt?

Tack p? f?rhand till alla som svarat p? min f?rfr?gan. Jag tror att det h?r problemet ofta finns i v?ra sm? rum :-)

15.03.2007, 16:52

S?g mig, sn?lla, relativt enkla och billiga s?tt att minimera rumsresonanser (om n?gra) .. Nej!
D?remot kan man vika tomma kartonger upp till taket i rummets h?rn :)

Det finns akustik (sm? golvstativ), och det ?r en grym resonans p? 55 hertz (rummet ?r 3,25 m brett, 5,62 m l?ngt, h?gtalarna ?r l?ngs en l?ngv?gg, ca 60 cm fr?n v?ggen, lyssningsplatsen ?r n?stan emot v?ggen - det finns inga alternativ). Fr?n m?bler - en soffa, en f?t?lj, en TV och ett litet st?ll. Matta p? golvet. H?gtalare l?ngs en kort v?gg - ingen chans?

Skulle en basreng?rare hj?lpa? Hur r?knar man ut det - kanske finns det n?gra program? Eller prova n?gra andra s?tt? Dess dimensioner p? en fj?rdedel av rummet kommer att g?ra dig uppr?rd.

Tack p? f?rhand till alla som svarat p? min f?rfr?gan. Jag tror att det h?r problemet ofta finns i v?ra sm? rum :-) Inget - p? 18m - litet, folk p? 12-14m f?rs?ker installera golvh?gtalare - visar det sig.
H?ng med: http://www.acoustic.ua/Article_225.html (http://www.acoustic.ua/Article_225.html)

15.03.2007, 17:23

Det finns akustik (sm? golvstativ), och det ?r en fantastisk resonans p? 55 hertz ... S?g mig - vilken typ av golvstativ?
Hur placeras de p? golvet (taggar, tallrik etc.)?
Vad ?r golvet i rummet (strukturellt)?
Hur best?mde du det vid 55 Hz?
Och vad betyder det - fantastiskt?

16.03.2007, 17:06

Schweik, tack f?r l?nken. Jag ska definitivt ta en titt. Vad g?ller placering l?ngs en kort v?gg - eftersom. rummet anv?nds inte bara f?r ljud, s?dan placering ?r ?nnu inte m?jlig. Jag skulle g?rna prova det, men jag ?r begr?nsad i mina alternativ... Till Viktor - Monitor Audio Silver RS 5 golvst?ende h?gtalare. Placerad p? 9-kg plattor (bel?ggning 30x30) + inbyggda spikar, f?rs?kte jag att l?gg dem utan plattor. Golvet ?r betong (vanlig panel 5-v?ningsbyggnad) + tjock linoleum. Jag best?mde att 55 hertz p? en testskiva fr?n "Salon AV" (det finns ett sp?r med sk?rning fr?n 20 till 150 hertz). tystare, men vid 55 det trycker p? ?ronen.

16.03.2007, 17:44

H?ftigt - det ?r n?r 40 Hz och 60 Hz ?r mycket tystare, och vid 55 trycker det p? ?ronen. Det ?r konstigt ... .
Man tror att Monitor Audio Silver RS 5 fr?n botten normalt b?rjar arbeta fr?n ~ 70-80 Hz.
Men ... om faktum ?r -
Av de billiga metoderna kan du ocks? l?gga till cellul?ra ?ggkartonger till tomma Schweik-l?dor, men ... inte estetiskt tilltalande :-).
M?rkesprodukter ?r inte billiga.
Jag kan inga enkla program f?r att ber?kna rumsakustik.
Vid behov anv?nder vi CARA-program (http://www.cara.de/). Samma f?retag tillverkar f?r ?vrigt ?ven ljudabsorbenter f?r olika frekvenser (men till ett pris...).
Du kan hj?lpa till att installera lite fler m?bler - mjuka stolar, hyllor med b?cker.

26.03.2007, 05:39

En parametrisk equalizer kan ocks? hj?lpa dig. Bara en bra ?r dyr, men om du inte ?r en speciell estet ... pl?tsligt.

Du kan ocks? "klippa ned l?gorna" med en grafisk. Kanske, med en minskning med ett par decibel, kommer problemet att l?sas, och kanske inte alla 12 hj?lper. Det h?nder p? olika s?tt, h?r beh?ver du bara experimentera .

26.03.2007, 11:28

Ni letar inte efter en l?sning p? problemet, mina k?ra!
Allt ?r v?ldigt enkelt.
Du b?r inte f?rs?ka f?rst? fenomenet resonans, och ?nnu mer att reglera frekvenssvaret.
Viktigare i ditt fall ?r fenomenet ECHO (kallas ibland efterklang). Det minimeras av ett enkelt draperi av v?ggarna med tyg monterat till ett "dragspel". Kommer du ih?g veckade kjolar? Rita sedan symbolen f?r det grekiska alfabetet "omega" p? papper och platta till det uppifr?n och ner n?stan till ett platt utseende. Det ?r i denna form som tyget m?ste f?stas p? hela rummets h?jd. H?ftapparat f?r pappersvaror p? en tr?l?da gjord av lameller 30-50 mm tjocka. Det ska finnas ett mellanrum mellan tyget och v?ggen - luften i det slutna utrymmet ?r ocks? ett spj?ll. Vilket tyg som helst, inte syntet.
Flera reflektioner av ljudet (v?ggen ?r mjuk och inte platt) kommer att uteslutas, basen kommer inte att blomstra, de h?gre ?vertonerna kommer att d?mpas. Ljudet kommer att vara klart.
N?r det g?ller undertryckningseffektivitet ?r tygdraperi n?got s?mre ?n ?ggceller. Men vackrare.

Men ?r det n?dv?ndigt att vara s? sofistikerad i sin egen l?genhet?
S? g?r man i replokalerna f?r orkestrar, s? att d?lig intonation och inkompetenta arrangemang h?rs tydligare.

Kanske ?r det l?ttare att lyssna p? en l?gre volymniv??

26.03.2007, 16:31

Ber?tta f?r mig relativt enkla och billiga s?tt att minimera rumsresonanser (om n?gra).
:-)

Jag sk?r ut resonanserna med en parametrisk equalizer.

18.04.2007, 02:09

Det finns bara en l?sning - flytta dina utomhush?gtalare l?ngre fr?n v?ggen. Minst 1,5 m. Och f?rs?k att st?nga eventuella fasv?xelriktare.
Jag anser att speciella akustiska ?tg?rder INTE BEH?VER vidtas i ett VANLIGT vardagsrum. Det ?r naturligtvis klokt att om m?jligt avs?tta ett separat rum f?r detta, som jag gjorde. Men h?r ?r en separat fr?ga.

18.04.2007, 02:14

F?rresten, om golvlampor.
Lika mycket som jag ogillar l?gprish?gtalare, blev jag nyligen glatt ?verraskad av ljudet av den nya franska h?glandsakustiken. Klassiskt, jazz - UNDERBART! Rock ?r hemskt.
Jag rekommenderar att lyssna. ;)

18.04.2007, 17:13

och det finns en fantastisk resonans p? 55 hertz. Urs?kta den enfaldiga amat?ren, men kan inte dessa 55 hertz bara p?verkas av str?mf?rs?rjningsn?tverket?

25.04.2007, 22:45

Att effektivt ?ndra den akustiska milj?n i ett rum f?r 50 hertz ?r orealistiskt. F?rs?k att t?ppa till h?let p? fasv?xelriktaren, f?rst med en l?s stoppningspolyester, gradvis ?ka t?theten p? pluggen.

Musatov Konstantin

28.04.2007, 21:01

Resonansen p? 55 Hz ?r huvudresonansen och behandlas inte med n?gra celler eller draperier. ?ven om den ?vergripande d?mpningen av rummet beh?vs, men det ?r en annan sak. Det b?sta s?ttet att hantera huvudresonans ?r h?gtalarplacering. Med stor sannolikhet b?r du f?rs?ka s?tta h?gtalarna s? n?ra v?ggen som m?jligt. Om det finns en fasisk port p? baksidan, s?tt in en l?tt paralon i den. D?refter m?ste du v?lja avst?ndet mellan h?gtalarna s? att 55Hz-toppen blir minimal. Det ?r sv?rt att bed?ma inst?llningen utifr?n diskreta frekvenser fr?n testskivan, eftersom andra frekvenser kan exciteras. B?ttre hitta en svepton.

15.09.2007, 14:08

Jag har ett liknande problem, bara frekvensen ?r l?gre - 41Hz.
Det jag bara inte gjorde var ett "flytande golv", ett akustiktak, en falsk v?gg av 2 lager gipsskiva 12mm och mineralull och st?nger, i tv? h?rn av rummet gjorde jag hyllor f?r CD-skivor av gipsskiva, mineral ull och barer.
Jag bytte utrustning, jag sl?pade h?gtalarna "Jamo C809" runt i rummet p? jakt efter den minsta l?gfrekventa resonansen.
Tr?tt......
Jag ska orka och g?ra n?got annat, kanske k?per jag en stor soffa.
Jag h?rde talas om l?gfrekventa diffusorer, men jag vet inte hur jag ska ber?kna dem och vad jag ska g?ra dem av.
Om n?gon vet, ber?tta g?rna.

N?gra rum har sina egna akustiska egenskaper. Ljudv?gor som utbreder sig i den m?ter olika hinder p? sin v?g. Beroende p? struktur, form, ytmaterial kan ljudv?gor reflekteras, absorberas och sprids. De flesta av barri?rerna reflekterar ljud, vilket skapar en effekt reverb- upprepad reflektion av ljudv?gor i rummet med efterf?ljande d?mpning. Egenskaperna f?r absorption och spridning anv?nds vid korrigering av akustik, men i denna artikel kommer vi bara att ber?ra teori om rumsakustik och dess grundl?ggande begrepp.

Eftersom de flesta av de akustiska problemen i professionella inspelningsstudior, kontrollrum och masteringstudior l?ses under design- och konstruktionsfasen, kommer vi i den h?r artikeln ocks? att ber?ra de problem som ?r f?rknippade med akustiken i konventionella bostadsutrymmen omvandlade till hemmastudior.

Tidiga reflektioner och reverbsvans. Efterklangstid.

N?r man lyssnar p? musik i ett rum ?r det l?tt att m?rka att ljudet vid en punkt i rymden kan skilja sig dramatiskt fr?n ljudet vid en annan punkt. Hur rumsakustiken p?verkar lyssningen kommer att diskuteras senare, men l?t oss nu prata lite om ljudk?llans position och lyssningspunkt, samt fenomen som ?r f?rknippade med dem.

Ta en titt p? illustrationen nedan:

Bilden visar ljudk?lla och lyssnare in lyssnande punkt. H?gtalaren utstr?lar ljud ?t alla h?ll samtidigt, som cirklar p? vatten. Den gr?na pilen ?r direkt signal, det vill s?ga en som g?r till avlyssningspunkten l?ngs den kortaste v?gen.

Gr? pilar ?r banorna f?r den sk f?rsta reflektionerna till lyssningspunkten. De f?rsta reflektionerna kommer till lyssningspunkten inte bara fr?n sidov?ggarna, utan ocks? fr?n andra n?rliggande ytor - de fr?mre och bakre v?ggarna, golvet, taket och n?rliggande f?rem?l. Ljud som studsar fr?n tv? ytor kallas andra reflektioner, fr?n tre - tredje och s? vidare. Oscillationer som reflekteras 1-4 g?nger kallas tidiga reflektioner, resten f?rfaller snabbt och bildas reverb svans.

Tidiga reflektioner beh?ller en betydande m?ngd ljudenergi, och detta faktum ?r mycket viktigt att ta h?nsyn till vid korrigering av rumsakustik, eftersom interaktionen mellan den direkta signalen och tidiga reflektioner avsev?rt f?r?ndrar signalen. Detta kommer att diskuteras lite senare.

En viktig egenskap hos rumsakustiken, som vi kommer att v?dja till ytterligare, ?r tiden reverb, betecknad som RT60(RT - Efterklangstid). Detta ?r tiden f?r vilken reverbet d?mpad med 60 dB.

Rumsresonanser (rumsl?gen)

Som ni vet beskrivs ljudv?gor med hj?lp av frekvens(den omv?nda parametern ?r period) och v?gl?ngd(beror p? ljudets frekvens och hastighet). Om en halv l?ngd ljudv?gen kommer att vara lika med n?gon av m?tten i ett rektangul?rt rum ( l?ngd, bredd eller h?jd ?ver havet), det finns dess multipla f?rst?rkning - resonans, som ocks? visas p? multiplar frekvenser. Dessa resonansfrekvenser kallas mods och numrerade i stigande ordning efter faktorn - det f?rsta l?get, det andra l?get, det tredje l?get, etc.

F?r att b?ttre f?rst? essensen av fenomenet resonans f?resl?r jag att du tar en titt p? illustrationen nedan.

L?r rummets l?ngd. f?rgade linjer?r resonansfrekvenser. F?r enkelhetens skull inverteras sinusv?gens negativa halvv?g. M?rkt i bl?tt f?rsta mod(resonans) med en l?ng v?g 2L. Gr?n f?rg - II-l?ge (L), r?tt - III-l?ge (L / 3), lila - IV-l?ge (L / 4), etc.

Observera att ljudv?gor har omr?den d?r signalamplituden ?r noll-. N?r du v?ljer den optimala lyssningspunkten m?ste detta faktum beaktas. Vi kommer att prata om detta i en publikation om r?tt placering av monitorer och val av lyssningspunkt.

L?t oss nu titta p? f?ljande exempel. Antag l?ngden p? rummet L = 5 m. V?gl?ngden f?r det f?rsta rumsl?get (resonans) kommer att vara lika med rummets l?ngd multiplicerat med 2: l = 10 m. L?t oss r?kna med formeln frekvens f?rsta moden:

f=344/10= 34,4 Hz

344 m/s ?r ljudets hastighet och 10 m ?r dubbelt s? l?ng som rummet.

S?ledes l?rde vi oss att n?r ett ljud ?terges i ett rum med en frekvens 34,4 Hz (f) eller multiplar av det - 69Hz (2f), 103Hz (3f), 138Hz (4f)- rummet kommer att svara dem - resonera.

N?rvaron av akustiska resonanser i rummet ?kar verkligen helheten efterklangstid, ?ven om v?rdet p? denna parameter skiljer sig vid olika frekvenser. Resonansfrekvenserna "ljud" l?ngst i rummet. Detta syns tydligt iVattenfall diagram:

Ribbade utspr?ng p? grafen ?r resonanserna i rummet i l?gfrekvensomr?det - l?gen. Som du kan se kan efterklangstiden vid resonansfrekvenser skilja sig flera g?nger fr?n efterklangstiden vid andra frekvenser.

De typer av resonanser som vi har ?verv?gt, som uppst?r mellan tv? motsatta ytor (mellan tv? v?ggar, ett golv och ett tak), kallas axial. Det finns andra typer av moddar, men det ?r axialmoddar som har st?rst inverkan p? akustik och frekvensrespons vid uppspelning och lyssningspunkter.

"Kamfiltrering" och SBIR-effekt

H?r kommer vi till fr?gan akustiska problem. Ett av de viktigaste akustiska fenomenen som k?mpas h?rt i designen av studior ?r effekten "kamfiltrering" eller SBIR- H?gtalargr?nsinterferensrespons. Det b?r noteras att konceptet "kamfiltrering" anv?nds i akustik och andra grenar av fysik, och SBIR - endast i f?rh?llande till akustiken i studiokontrollrum.

S? fr?n en skolfysikkurs b?r du vara medveten om den sk interferens, manifesterad genom till?gg av olika vibrationer - mekaniska, ljud, ljus, etc. L?rarna pratade om cirklar p? vattnet, "puckel" och "h?lor", som h?rr?r fr?n samverkan mellan tv? eller flera s?dana cirklar. Vid sk?rningspunkterna f?r "pucklarna" sker en ?kning av amplituden, och d?r "tr?gen" sk?r varandra blir de ?nnu djupare.

De beter sig p? ett liknande s?tt ljudv?gor. Reflekteras fr?n n?rliggande ytor - sidov?ggar, fr?mre och bakre v?ggar, golv och tak - ?terg?r de till lyssningspunkten med en f?rdr?jning, vilket orsakar en serie av toppar och misslyckanden i frekvensspektrum, tycka om h?rkam. Om en fas fluktuationer sammanfaller, uppst?r topp. Om faserna ?r olika 180°, - deras ?msesidiga uteslutning sker och "fel". Detta ?r k?rnan i effekten. "kamfiltrering".

Denna effekt f?r?ndras kraftigt frekvenssvar i lyssningsomr?det. F?r att g?ra det tydligare tog vi tv? identiska vita brusfiler, flyttade en av dem i tid med 2 ms och gjorde en sk?rmdump av spektrumet vid utg?ngen av ljudkortet.

Utan f?rdr?jning har vitt brus en platt graf ?ver hela spektrumet. Som du kan se inneh?ller den nu en serie djupa "tr?g" som ett resultat av interaktionen mellan den direkta och f?rdr?jda signalen.

Hur skiljer sig SBIR fr?n "kamfiltreringseffekten"? N?r vi pratar om SBIR menar vi att ljud avges fr?n styra monitorer eller AC(h?gtalarsystem) riktad mot lyssnaren. SBIR observeras endast i regionen l?ga frekvenser. Vid ovanst?ende frekvenser 300-400 Hz ljudet f?rdas n?stan i en rak linje. Under denna frekvensgr?ns utstr?las dock ljud ?t alla h?ll samtidigt. L?gfrekventa vibrationer, som reflekteras fr?n n?rliggande v?ggar och ytor, ?terg?r till lyssningspositionen och st?r den direkta signalen, vilket skapar toppar och dippar i l?g frekvens.

Frekvensen vid vilken "blockeringen" kommer att observeras ber?knas med f?ljande formel:

f = 344 * (2 *(l2 - 11))

344 m/s ?r ljudets hastighet. l2 - l1 ?r skillnaden i l?ngden p? v?gen f?r den direkta och reflekterade signalen till lyssningspunkten. Till exempel, om avst?ndet till lyssningspunkten ?r 1 m, och v?gen som f?rdas av v?gen som reflekteras fr?n sidov?ggen ?r 1,4 m, kommer den ?msesidigt uteslutande frekvensen att vara

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

P? grund av summeringen vid lyssningspunkten av tidiga reflektioner fr?n olika ytor kan det finnas flera s?dana "blockeringar" i spektrumet. H?r ?r till exempel frekvenssvaret f?r ett av rummen, som tydligt visar 4 problemomr?den:

SBIR-effekten f?rv?rras av f?rekomsten av l?gfrekventa resonanser i rummet, som beskrivits ovan. Om lyssningspunkten ligger l?ngs "noll"-zonerna kommer ?nnu fler "blockeringar" vid vissa frekvenser att observeras i spektrumet.

Akustiska problem i hemmastudion

Som vi redan skrev i b?rjan av publikationen, l?ses de flesta av de beskrivna akustiska problemen av akustiska ingenj?rer redan vid designstadiet av en musikstudio. Hemmastudior skapas i sin tur utifr?n premisser som inte ?r avsedda f?r inspelning, ljudmixning och (Gud f?rbjude) mastering! Nedan kommer vi att peka p? de viktigaste designfunktionerna f?r hemmastudior och de problem de orsakar. hemmastudior– Det h?r ?r bostads- eller grovk?k med rektangul?r form. Litet omr?de och p? motsvarande s?tt, volym orsakar ett antal negativa akustiska fenomen.

f?r det f?rsta, rum mode rumsresonanser. Missf?rst? mig r?tt, professionella studiorum har ocks? resonanser, men p? grund av de stora linj?ra dimensionerna p? kontroll- och inspelningsrummen ?r de flesta av resonanserna bortom det m?nskliga ?rat- i omr?det av infraljud. Detta frekvensomr?de inneh?ller inte anv?ndbart musikmaterial och kommer d?rf?r inte att p?verka ljudet vid inspelnings- eller lyssningstillf?llet p? n?got s?tt. T De typiska hemmastudioresonanserna ?r extremt sv?ra att ta bort. Det kr?ver anv?ndning av massiva fiberabsorbenter som ?ter upp det anv?ndbara utrymmet i rummet. Mods ?kar kraftigt efterklangstid RT60, vilket begr?nsar ljudteknikerns kontroll ?ver de minsta detaljerna i det musikaliska verket.

F?r det andra, de sm? linj?ra dimensionerna hos hemmastudior orsakar en mer uttalad SBIR-effekt vid avlyssningspunkten. Eftersom v?ggarna ?r n?ra punkten f?r ?tergivning och lyssnande, f?rdas ljudvibrationer en kort str?cka och f?rlorar praktiskt taget inte sin energi under de f?rsta reflektionerna. Tillr?ckligt kraftfulla tidiga reflektioner orsakar ?nnu st?rre frekvenssvarsdistorsion.

F?r det tredje, n?rvaron av parallella reflekterande ytor - v?ggar, golv och tak, orsakar n?rvaron av ett "fladdrande eko" - en serie snabba upprepningar av en ljudsignal. Du kan tydligt h?ra denna effekt genom att klappa h?nderna i ett litet tomt rum.

I professionella studior f?rs?ker man undvika s?dana misstag. Lokalerna har mycket st?rre yta, h?gre tak, parallella v?ggar, golv och tak undviks. Misstr?sta dock inte. I den h?r artikeln ber?rde vi grunderna i akustik s? att du b?ttre kan f?rst? essensen av ?tg?rderna som syftar till dess korrigering, korrekt placering av kontrollmonitorer och valet av den optimala lyssningspunkten i hemmastudior. Detta ?r vad v?ra n?sta publikationer kommer att ?gnas ?t mycket snart. S? h?ll utkik!

L?t oss b?rja med sj?lva ljudet. Var och en av er vet fr?n skolan att en ljudv?gs hastighet ?r 330 meter per sekund. En ljudv?g har en resonansfrekvens, som m?ts i hertz (Hz). En hertz ?r lika med ett slag per sekund. L?t oss f?rs?ka ge ett exempel p? var i livet du kan st?ta p? en resonansfrekvens. St?ll ett kristallglas p? bordet och sl? det med en sked. Du kommer att h?ra en karakteristisk ringning. S? denna ringning kallas resonansfrekvensen. Och om du h?ller vatten i det h?r glaset, kommer det att ringa vid l?gre toner - i v?rt fall, frekvenser. Fr?n dessa enkla experiment kan ytterligare en slutsats dras: ju l?gre resonansfrekvens, desto l?ngre ljudv?g som s?nds ut av f?rem?let.

Utifr?n att ljud har hastighet och kan reflekteras fr?n saker, r?knar vi ut ljudv?gens l?ngd genom att dividera ljudhastigheten p? 330 meter per sekund med en frekvens p? till exempel 20 hertz. Vi f?r en v?gl?ngd p? 16,5 meter. F?rresten, 20 hertz ?r resonansfrekvensen f?r den kinesiska trumman. S? jag tror att du nu har f?tt skillnaden mellan frekvenser och deras l?ngder.

Varf?r allt detta sades ska jag nu f?rklara. F?rest?ll dig att du k?pte ett hus och best?mde dig f?r att g?ra en hemmabio i ett av dess rum. Du gick runt i lokalen och hittade ett passande rum med en storlek p? s?g 4 meter g?nger 7 meter och 3 meter - takh?jden. Utifr?n det faktum att en ljudv?g har en resonansfrekvens och en l?ngd kan vi ber?kna de problematiska resonanserna i ditt rum. L?t mig p?minna dig om att de bildas som ett resultat av att en ljudv?g ?terspeglas fr?n v?ggar och tak, och vi h?r dem som ett mumlande eller hum.

S? vi ?verv?ger. Dela ljudhastigheten p? 330 m/s med l?ngden p? ditt rum p? 7 meter och f? ett avrundat 47 Hz. Siffran 47 ?r resonansen (i hertz, respektive) i ditt rum, vilket allvarligt f?rst?r ljudet i ditt ljudsystem. Men det ?r inte allt – vi har ocks? bredd och h?jd, vilket inneb?r ytterligare tv? resonanser. Med samma ber?kningsmetod f?r vi f?ljande: resonansen fr?n taket till golvet ?r 110 hertz och fr?n sidov?ggarna - 82 hertz. Som ett resultat f?r vi tre resonanser vid frekvenserna 47, 110 och 82 hertz.

Och nu lite om hur dessa resonanser beter sig. Som redan n?mnts skapar reflexer resonans, vilket f?ljaktligen ?kar ljudtrycksniv?n vid denna frekvens. Sj?lva ljudtrycket m?ts i decibel. Det f?ljer att ju mer kraftfull ditt system ?r, desto mer p?verkar dessa resonanser ljudet. Ibland n?r de en s?dan volym att de ?r tydligt h?rbara. Det kan du till exempel m?rka genom att klappa h?nderna i ett kaklat badrum. Om du flyttar till ett stort rum med massor av stoppade m?bler och mattor kommer denna bomull att l?ta mer d?mpad. Ungef?r p? detta s?tt manifesterar sig resonanstoppar, som kan avbildas grafiskt.

Dessutom ?r det v?rt att notera h?r att det f?rutom resonantstoppar ocks? finns fall i frekvensg?ngen. F?r ?rat visar sig dippar som en minskning av ljudtrycksniv?n. Det vill s?ga n?r vi till exempel h?r en flugas surrande i en ljudinspelning i bakgrunden, d? med en dipp i frekvensg?ngen, h?r vi ocks? detta surrande, men redan tystare.

Dippar orsakas inte alls av reflexer, utan av omr?den i ditt rum d?r det finns ljudabsorberande f?rem?l som en tjock matta, mjuk soffa eller gardiner som d?mpar ljudtrycket vid en viss frekvens. F?r ?rat ?r s?dana fall mindre m?rkbara ?n resonanta toppar och p?verkar inte ljudet i ditt ljudsystem allvarligt.

L?t mig p?minna dig om att ?ven en liten resonansbula p? 3 decibel redan ?r v?l h?rbar. S? vad finns det att prata om resonantstoppar p? ca 12-18 decibel, som ger en skadlig f?rg till ljudet. Medan en dipp i frekvenssvaret p? 3 decibel kommer du f?rmodligen inte att h?ra.

I till exempel musik kan s?dana resonanser visa sig som ett obehagligt eko n?r bara s?ng h?rs. Naturligtvis finns det initialt inget eko i inspelningen. F?rest?ll dig nu vad som kommer att h?nda om instrumenten spelar tillsammans med s?ngen. I allm?nhet f?r?ndras systemets ljud till det s?mre, och det finns lite kvar av originalmusiken.

S?, med ljud och resonanser, kom vi p? det lite. Nu kan vi g? vidare till det viktigaste - att k?mpa mot dessa mest resonanspuckel och toppar.

Det f?rsta att s?ga ?r om sj?lva rummet. Ju f?rre parallella v?ggar den har, desto b?ttre. I allm?nhet skulle ett sf?riskt rum vara idealiskt, d?r det bara skulle finnas en resonans. Men med tanke p? att v?ra rum i de flesta fall ?r rektangul?ra kommer detta inte ens att diskuteras. ?ven om det finns exempel n?r ?garna i byggnadsstadiet f?r ett privat hus best?llde runda rum med sluttande tak f?r att f? b?sta ljud. Om ditt hus har ett urval av kvadratiska och rektangul?ra rum, v?lj g?rna det senare, eftersom mumlande vid en frekvens i en kvadrat kommer att vara dubbelt s? stark, p? grund av att resonanser vid en frekvens summeras av ljud tryck.

Om du har de ekonomiska resurserna och ?nskan att skapa ett rum enbart f?r en biograf, b?r du t?nka p? dess storlek och form, eftersom ljudet av ditt framtida system beror p? dem. I detta avseende ?r det b?ttre att kontakta ett f?retag som ?r specialiserat p? konstruktion och ljudisolering av lokaler f?r framtida biografer eller studior. Om du ?nd? best?mmer dig f?r att ta p? dig detta sj?lv, kommer du att ha en ganska l?ng process, som jag hj?lper dig att reda ut nu.

Hittills finns det tv? metoder f?r att hantera dessa fenomen. Den f?rsta av dem ?r d?mpning av resonanser genom akustisk d?mpning av rummet, med andra ord ljudisolering, som best?r i att fodra v?ggar och tak med ljudabsorberande material. Det andra s?ttet ?r enklare - k?p av en upps?ttning utrustning f?r att best?mma och kalibrera frekvenssvaret, som inkluderar en m?tmikrofon och en testskiva. Funktionsprincipen ?r f?ljande. Placera en mikrofon ansluten till processorn p? den plats d?r du t?nker lyssna i ?gonh?jd och starta den anslutna skivan p? ditt ljudsystem, p? vilken hela frekvensomr?det ?r inspelat. F?r ?rat uppfattas de ?tergivna ljuden som vanliga ljud, bara av olika tonalitet. D?refter ansluter du processorn mellan linjeutg?ngen p? din spelare och f?rst?rkaren. Och ingen reparation och efterbehandling kommer att kr?vas, eftersom den h?r enheten introducerar en elektronisk signalkorrigering, som korrigerar bristerna i rumsakustiken.

Det finns olika typer av utrustning: oberoende m?tinstrument och de som ?r anslutna till en dator. Inom ramen f?r denna artikel kommer jag inte att beskriva hela m?tprincipen, eftersom alla enheter ?r olika, och var och en av dem kommer med instruktioner som inte ?r sv?ra att studera.

Du gillade f?rmodligen det andra alternativet mer ?n det f?rsta p? grund av att det inte kr?ver n?got arbete med lokalerna. Faktum ?r att i den h?r situationen betyder enklare inte b?ttre. Varf?r? Jag svarar. N?stan alla elektroniska enheter som ?r anslutna via linjeutg?ngssektionen p?verkar ljudet och ibland mer allvarligt ?n akustiken i rummet. En s?dan anordning introducerar olika typer av signalf?rvr?ngning, vilket i slut?ndan orsakar d?ligt ljud.

L?t oss ?terg? till den f?rsta metoden - ljudisolering av rummet. Anta att du har ett rum utan inredning och utan golv. Det f?rsta du beh?ver g?ra ?r svarvningen av v?ggarna och taket, s? att speciella flerskiktiga ljudisolerade paneler kan f?stas mellan l?kten. Det finns vissa regler som m?ste f?ljas. M?ngden och tjockleken p? materialet som ska l?ggas b?r ber?knas utifr?n storleken p? ditt rum. Dessa dimensioner och tjocklekar best?ms av rummets schema.

Detaljerna f?r materialen ?r f?ljande. F?r att d?mpa resonanser vid de l?gsta frekvenserna anv?nds material p? tunga underlag, om det inte finns l?ga resonanser ?r de baserade p? mineralull: polyetenskum eller skumplast. Ovanst?ende material kan k?pas fr?n f?retag som ?r specialiserade p? konstruktion och dekoration av lokaler f?r inspelningsstudior eller biografer.

Efter att ljudisoleringsarbetet ?r utf?rt ?r det n?dv?ndigt att ta in m?blerna och g?ra m?tt. M?tningar g?rs med m?bler, eftersom det ocks? p?verkar ljudet. Det ?r ocks? v?rt att s?ga att f?re m?tningar ?r det b?ttre att inte tapetsera v?ggarna och inte producera n?gon finish. Detta beror p? det faktum att sm? resonanser fortfarande kan hittas efter m?tningar, och du m?ste k?pa ytterligare ljudisoleringspaneler, efter att ha f?st dem som det redan kommer att vara m?jligt att g?ra den slutliga v?ggdekorationen. Som ett alternativt s?tt att hantera resonanser kan du anv?nda dekorativa v?gg- eller takpaneler f?r att d?mpa resonanser.

Dekorativa paneler b?r inte fixas omedelbart, eftersom platserna d?r resonanserna ?r bel?gna ?nnu inte ?r k?nda. Genom att omarrangera och akustiska m?tningar hittar vi deras optimala position och fixar dem slutligen. P? displayen av m?tapparaten kommer det att vara m?jligt att se hur dessa resonanser kommer att f?rsvinna efter att panelerna flyttats.

Sammanfattningsvis ?r det v?rt att notera att det utf?rda ljudisoleringsarbetet ?r fullt motiverat, eftersom ljudet fr?n ljudsystemet f?rb?ttras avsev?rt, resonanspelare och artefakter f?rsvinner. ?ven om du inte har n?got speciellt m?tkit rekommenderar jag starkt att du utf?r ?tminstone minimalt med ljudisoleringsf?rberedelser. Detta kan g?ras genom att placera olika t?ta tyger runt rummets omkrets, till exempel syntetisk vinterkylare eller sammet. Det ?r ocks? v?rt att komma ih?g att ett ?verd?mpat (mycket d?mpat) rum alltid ?r b?ttre ?n ett od?mpat rum som har resonanser.

Kandidat f?r tekniska vetenskaper D. MERKULOV. Baserat p? material fr?n utl?ndsk press.

H?gkvalitativ ?tergivning av musikaliska verk kan uppn?s med hj?lp av en kraftfull f?rst?rkare med ett band som t?cker hela ljudomr?det och h?gtalare med en enhetlig amplitud-frekvensrespons. Men hemma r?cker det inte. Uppfattningen av ljud, s?rskilt vid l?ga frekvenser, beror p? rummets storlek och form, eftersom fenomen som akustisk resonans och efterklang, eller helt enkelt eko, avsl?jar sig ganska m?rkbart. DENNA FRUKTANSV?RDA RESONANS

N?r det g?ller ljudkvalitet ?r en hemmabio praktiskt taget inte s?mre ?n en opera.

?vertoner ger ljudet en speciell f?rg och best?mmer dess klang. Till exempel visas v?gformer som inneh?ller den f?rsta och andra ?vertonen (?verst) och den f?rsta och tredje ?vertonen (nederst).

Vetenskap och liv // Illustrationer

F?rdelningen av naturliga frekvenser i rum med dimensionerna 5,7x4,2x3 m (?verst) och 4,2x3,6x3 m (botten) g?r det m?jligt att j?mf?ra deras akustiska egenskaper (f?r enkelhetens skull antas amplituderna f?r alla ?vertoner vara desamma ).

Vetenskap och liv // Illustrationer

Vetenskap och liv // Illustrationer

Musikh?gtalare f?r hemmabio kan installeras p? en m?ngd olika s?tt.

Vetenskap och liv // Illustrationer

I ett litet rum ?r det l?mpligt att placera DMT-utrustningen i ett h?rn (ovanf?r) och i ett stort - l?ngs en l?ng v?gg (nedan).

P? skollektioner i fysik, n?r man studerar fenomenet resonans, ger de ofta ett exempel p? f?rst?relsen i januari 1905 av den 47 meter l?nga egyptiska kedjebron ?ver Fontanka-floden i St. Petersburg. Sedan marscherade en avdelning soldater l?ngs den i takt. De tar vanligtvis 120 steg per minut, och denna frekvens (2 Hz) sammanf?ll med strukturens naturliga frekvens. Med varje steg ?kade sv?ngningen av sp?nnvidden, och slutligen kunde bron inte st? ut. Denna h?ndelse gjorde ett starkt intryck ocks? eftersom, enligt ?gonvittnen, innan bron kollapsade, fr?n f?nstret i en grannbyggnad, h?rdes ett rop fr?n Maria Ilyinichna Ratner, som bodde d?r, som var tr?tt p? bullret fr?n milit?ra enheter st?ndigt f?rbi: "M? ni alla misslyckas!". Naturligtvis var detta en ren slump. Icke desto mindre f?rbj?ds milit?ren senare att g? p? broarna i takt; det fanns till och med ett speciellt kommando: "G? p? m?f?!". Naturen har dock upprepade g?nger testat civilingenj?rer p? kunskap om fysikens lagar. 1940, i USA, under rytmiska vindbyar, f?ll den 854 meter l?nga upph?ngningen Tacoma Bridge i resonans och kollapsade, och den 12 juni 2001, tv? dagar efter drifts?ttningen, st?ngdes den 325 meter l?nga London Millennium Bridge i 9,5 m?nader - den var tvungen att g?ras om f?r att neutralisera vibrationerna som uppstod fr?n slumpm?ssiga grupper av fotg?ngares steg.

G?R MUSIKEN LJUD

Ljud ?r luftvibrationer som fortplantar sig i form av omr?den med kompression och s?llsynthet. Och resonans i akustik spelar inte mindre viktig roll ?n vid brobyggande. B?jda och str?ngade instrument l?ter vackert bara om materialet, storleken och formen p? klangbotten skapar f?ruts?ttningar f?r resonans. Principen att l?ta bl?s- och r?rinstrument baseras p? resonans. F?rresten, resonans i musik orsakar ibland f?rem?ls d?d. Vi har h?rt historier om ?gonvittnen som s?g hur kristallglas spricker och gick s?nder n?r de sj?ng Fedor Ivanovich Chaliapin eller den italienska tenoren Francesco Tamagno.

De akustiska egenskaperna i salarna p?verkar ocks? avsev?rt uppfattningen av musikaliska verk. ?ven antikens och medeltidens arkitekter var k?nda f?r konsten att bygga rum med utm?rkt akustik - vad ?r det s? kallade viskningsgalleriet i Londons St. Paul's Cathedral v?rt, d?r samtalspartnerns r?st, oavsett var han st?r p? l?ktaren, h?rs som om han talar in i ditt ?ra.

Nu lyssnas musik inte bara i salar speciellt byggda f?r detta ?ndam?l. Musikcenter (MC) och hemmamusikteatrar (HMT) finns i n?stan varje l?genhet, och det ?r viktigt att veta i vilket rum och hur man placerar utrustningen f?r att f? b?sta resultat (se "Science and Life" nr. ,, 2001; Nej).

VERIFIERING AV ALGEBRA HARMONI

Under de senaste decennierna har relativt enkla metoder f?r att best?mma de akustiska parametrarna f?r sm? hallar och DMT utvecklats i USA och vissa europeiska l?nder, vilket g?r att man p? ett tillf?rlitligt s?tt kan bed?ma kvaliteten p? rum avsedda f?r att lyssna p? musikaliska verk. ?ven en person som inte har specialutbildning kan anv?nda rekommendationerna.

Inom akustik ?r principen k?nd, enligt vilken den nedre frekvensgr?nsen ( f), tydligt h?rbar i ett visst rum, beror p? dess volym ( V): ju st?rre den ?r, desto l?gre gr?nsfrekvens. M?nga specialister anv?nder fortfarande den v?lk?nda formeln f?r att uppskatta denna frekvens

f = v/ 3 C V,

var v\u003d 340 m / s - ljudets hastighet.

Till exempel har ett rum 5,7 m l?ngt, 4,2 m brett och 3 m h?gt en volym p? 72 m 3, och d? frekvensen f= 82 Hz. Denna formel ?r giltig inte bara f?r rektangul?ra rum, utan ocks? f?r runda, ovala, etc.

Men f?rutom den l?gre gr?nsfrekvensen p?verkar rummets naturliga frekvenser uppfattningen av ljudsignalen, och det ?r l?ttare att ber?kna dem f?r ett rektangul?rt rum, s?rskilt eftersom hemradioutrustning och h?gtalare som regel ?r installerade bara i s?dana rum. Resonans f?rvr?nger ljudet, eftersom ljudet vid resonansfrekvensen verkar h?gre, och en topp upptr?der i amplitud-frekvenskarakteristiken i detta omr?de. F?r att resonans ska uppst? ?r det tillr?ckligt att avst?ndet L mellan rummets motsatta plan var en multipel av halva ljudv?gens l?ngd l/2. Ju l?ngre en v?gg ?r fr?n en annan och golvet fr?n taket, desto l?gre ?r resonansfrekvensen. F min. Med andra ord den l?gsta resonansfrekvensen i ett rektangul?rt rum f min = 340/(2 L max), var L max - rummets st?rsta dimension (vanligtvis dess l?ngd).

I v?rt exempel L max =5,7 m och l?gre resonansfrekvens f min \u003d 340 / (2x5,7) \u003d 29,8 Hz. ?vriga dimensioner (bredd och h?jd) motsvarar resonansfrekvenser p? 40,5 och 56,7 Hz.

Den musikaliska signalen k?nnetecknas dock inte bara av grundfrekvensen. N?r allt kommer omkring kan man inte f?rv?xla med varandra ens n?r de l?ter p? samma ton, s?g en fiol och en oboe eller en gitarr och en pianoforte. Alla instrument, inklusive den m?nskliga r?sten, har sin egen klang. Faktum ?r att musikaliskt ljud ?r komplext, det har frekvenser som ?r multiplar av grundtonens frekvens. Dessa ytterligare komponenter kallas ?vertoner eller h?gre ?vertoner. ?vertonernas antal och amplitud best?mmer klangf?rgen, det vill s?ga de ger ljudet dess individuella f?rg. Ju fler ?vertoner, desto rikare ljud. De h?gre ?vertonerna i rummet kommer ocks? att resonera. Frekvenserna f?r n?gra av de f?rsta tio ?vertonerna visas i tabellen (se figur 1).

?ver 300 Hz ligger resonansfrekvenserna s? n?ra varandra att ?rat inte l?ngre kan ta upp resonantstopparna. Helst b?r resonansfrekvenserna f?r varje ?verton skiftas i f?rh?llande till varandra med samma v?rden. D?, n?r de ?verlagras, kommer de inte att skapa skarpa toppar och f?rvr?nga amplitud-frekvenskarakteristiken. Detta ?r dock extremt sv?rt att uppn? i praktiken.

Ur denna synvinkel visar sig det kvadratiska rummet vara det mest ogynnsamma (?nnu v?rre ?r rummet d?r alla dimensioner ?r desamma, det vill s?ga kubik). Det finns f?rre resonanser h?r, men de ?r mer uttalade. Detsamma g?ller rum vars m?tt visar sig vara multipla, till exempel ?r dess h?jd (2,5 m) tv? g?nger mindre ?n dess bredd (5 m) eller tre g?nger mindre ?n dess l?ngd (7,5 m).

Om det finns rum med s?dana proportioner av storlekar som inte till?ter att uppn? bra ljud, s? tyder sunt f?rnuft p? att motsatsen ocks? ?r m?jlig, det vill s?ga rum med optimala proportioner som s?kerst?ller en j?mn f?rdelning av resonansfrekvenser.

F?r ungef?r 40 ?r sedan fick amerikanen M. Lowden reda p? i vilka fall det ?r m?jligt att uppn? h?gkvalitativ ?tergivning av musikaliska verk inomhus. Han sammanfattade resultaten i en tabell. I den indikeras rummets bredd och l?ngd i f?rh?llande till h?jden som en enhet. Oj?mnheten i rummets amplitud-frekvenskarakteristik ?kar med ?kningen av bordets linjenummer (se fig. 2).

Om vi anger specifika v?rden f?r rummets dimensioner, s?g, ta h?jden som 3 m, d? f?r vi f?r alternativet i den f?rsta raden m?tten p? rummet 3x4,2x5,7 m, som vi redan har anv?nt som ett exempel. Enligt Lowden kommer reproduktionskvaliteten att vara den h?gsta i ett s?dant rum. F?r j?mf?relse, ?verv?g varianten av rummet fr?n den 10:e raden i Lowden-bordet (se fig. 3).

F?r tydlighetens skull anv?nder vi grafiska bilder av frekvensspektra. Vid f?rsta anblicken verkar ett rum med dimensionerna 3x3,2x4,6 m att f?redra n?r det g?ller f?rdelningen av resonansfrekvenser: frekvenserna ser mer ordnade ut. Det m?rks dock att det i v?rt f?rsta exempel finns fler ?vertoner i omr?det upp till 300 Hz, och den l?gre frekvensen p? 19,8 Hz ?r n?rmare h?rseltr?skeln (18-20 Hz).

EKOT H?NDER INTE BARA I BERGEN

Den subjektiva uppfattningen av ett musikstycke p?verkas ocks? av ett s?dant fenomen som efterklang. V?r fysiologi ?r dock s?dan att f?rdr?jningen av ljudv?gorna som reflekteras fr?n v?ggarna j?mf?rt med den direkta v?gen med cirka 30 ms inte uppfattas av ?rat. Detta inneb?r att ekoeffekten bara uppst?r om den reflekterade v?gen f?rdas 10 m mer ?n den direkta v?gen. I bostadslokaler ?r detta endast m?jligt med flera reflektioner av signalen fr?n v?ggarna - vi noterade alla det bultande ljudet som ?r karakteristiskt f?r ett tomt rum fr?n vilket m?bler togs ut. N?r man spelar l?ga frekvenser p? grund av efterklang, antingen "mumlar" basen eller f?rsvinner tv?rtom, beroende p? vilken fasskillnad som uppst?r. I det h?r fallet b?r du ?ka ljudabsorptionen av v?ggarna: l?gg mattor p? golvet och h?ng dem p? v?ggarna, dra f?r gardinerna p? f?nstren, s?tt ytterligare m?bler (soffor, f?t?ljer), blommor i krukor. F?rresten, fans av h?gkvalitativt ljud, som ?r redo att offra komfort f?r h?gkvalitativt ljud, brukade stoppa v?ggarna i "musik"-rummet med ?ggkartonger i kartong.

Sm? knep f?r musik?lskare

En viss roll f?r att ?ka antalet naturliga frekvenser och deras b?ttre f?rdelning ?ver spektrumet spelas av icke-parallella v?ggar och sluttande tak. Det b?r ocks? beaktas att kala v?ggar f?rb?ttrar inte bara efterklang utan ocks? resonans. D?rf?r har ?tg?rder f?r att ?ka ljudabsorptionen dubbel effekt. Det ?r ?nskv?rt att rummet f?r audiovisuell underh?llning ska ha en s?dan volym att dess l?gre frekvens ?r l?gre ?n den som anges i tekniska data f?r f?rst?rkare och h?gtalare.

N?r du placerar ljudh?gtalare i ett hemmabiorum b?r du v?gledas av enkla regler som tar h?nsyn till basens ?kade "s?rbarhet". H?gtalare med sf?risk form eller med en smal frontpanel har ett brett str?lningsm?nster (se "Science and Life" nr.). D?rf?r p?verkar rummets geometri och deras avst?nd fr?n v?ggarna praktiskt taget inte ljudet. Golvst?ende eller rackmonterade akustiska radiatorer som inte har en bakfas investerare kan installeras p? ett avst?nd av 30-40 cm fr?n v?ggen. F?r h?gtalare med fasinvesterare b?r detta avst?nd vara st?rre, upp till 50-70 cm.

N?r du lyssnar p? popul?r eller klassisk musik, ?gnar amat?rer s?rskild uppm?rksamhet ?t lokaliseringen av individuella r?ster. I det h?r fallet beh?vs h?gtalare med bred frontpanel. F?r att f? en stereoeffekt b?r h?gtalarna separeras med 1,2-2 m, och avst?ndet fr?n dem till lyssnaren b?r vara 20-30% mer.

Det ?r tillr?dligt att flytta DMT-ljudh?gtalarna 0,1-0,3 m till lyssnaren i f?rh?llande till TV-sk?rmens plan, och innan du b?rjar lyssna b?r d?rrar och f?nster st?ngas, vilket s?kerst?ller "st?ngd l?da".

F?r den som ?r intresserad av ljud?tergivning och planerar att ordna ett rum f?r DMT skulle det nog vara intressant att analysera det enligt Lowdenmetoden. Med hj?lp av en dator kan man hitta l?nsamma l?sningar i tabellen och sedan rekommendera dem till l?sarna av tidskriften Science and Life och skicka beskrivningar av sina DMT:er till redakt?ren f?re 1 maj 2006.