4.3.7. Эквивалентная реверберация

Поле в точке прослушивания после выключения источника меняется скачком - исчезает прямой звук. Величина скачка определяется акустическим отношением. В идеально диффузном поле R=-, e_пр=0 и скачек отсутствует. Два процесса спада энергии, со скачком и без, оцениваются как эквивалентные по гулкости, если точка их пересечения отстоит от момента исчезновения прямой волны в точке прослушивания на Dt=0,2 c.

Рис. 4.6. Сопоставление реального спада плотности энергии и спада в диффузном поле

Время, за которое энергия эквивалентного процесса уменьшается на 60 дБ, называется эквивалентным временем реверберации Т_эр.

,

где  - коэффициент направленности приемника,

E_п1 - чувствительность приемника к прямому звуку,

E_п2 - чувствительность приемника к диффузному звуку.

Т_эр<Т_р. Для R>3 Т_эр»Т_р, для концертных залов это практически всегда так, для электроакустических систем не всегда.

4.3.8. Оптимальная реверберация

Оптимальным является время реверберации, при котором программа воспринимается наилучшим образом. Исследована зависимость разборчивости (артикуляции) от времени реверберации для различных объемов помещения. Процентная артикуляция - это отношения числа правильно понятых слогов артикуляционной таблицы к общему их числу.

Рис. 4.6. Зависимость процентной артикуляции от времени реверберации

Наибольшая разборчивость обеспечивается при Т₆₀>1 с, т.е. оптимальная скорость затухания реверберации > 60 дБ/с. Причем недостаток реверберации также уменьшает разборчивость. Объясняется это, вероятно, двумя моментами.

1. Удлинение звуков позволяет слуховому аппарату более точно проанализировать характеристики звука и больше времени дается на смысловое восприятие. Вполне вероятно, что в условиях недостаточной реверберации более активно используется кратковременная слуховая память в качестве "устройства выборки-хранения" отрывистого звука на время его распознавания.

2. Реверберация отфильтровывает быстрые изменения трех слышимых характеристик звука: высоты громкости и тембра и подавляет щелкающие или хрустящие помехи звуку.

4.4. Элементы архитектурной акустики

При проектировании акустически благоприятных помещений необходимо учитывать два ключевых момента:

1) геометрию помещения;

2) звукопоглощение поверхностей помещения.

4.4.1. Геометрия помещения

При выборе геометрии следует стремится к равномерному распределению резонансных частот. Этому способствуют.

1. Выбор соотношения размеров сторон помещения. Самая неблагоприятная форма в этом смысле - куб, поскольку некоторые собственные частоты, соответствующие разным тройкам чисел g, q, r (см. выше), совпадают.

2. Использование непараллельных и криволинейных поверхностей.

Законы геометрической акустики сохраняют свою силу и для криволинейных поверхностей.

Рис. 4.7. Отражение звуковых волн от вогнутой (а) и выпуклой (б) поверхностей (И - источник звука)

Из рисунка видно, что при отражении звуковых лучей от вогнутой поверхности происходит их фокусировка с образованием мнимого источника звука. В этой точке звуковое давление возрастает, что означает увеличение неравномерности звукового поля. Поэтому при проектировании помещений допустимы поверхности либо с малым (не более 40 см), либо с большим (в четыре и более раз больше длины помещения) радиусом кривизны.

Выпуклые поверхности способствуют рассеянию отраженных волн, способствуя однородности звукового поля.