18.Спектр звуку. Октавні смуги частот

Спектр звука - совокупность простых гармонических волн, на которые можно разложить звуковую волну. Спектр звука выражает его частотный (спектральный) состав и получается в результате анализа звука. Спектр звука представляют обычно на координатной плоскости, где по оси абсцисс отложена частота f, а по оси ординат — амплитуда А или интенсивность гармонической составляющей звука с данной частотой.

        Рис. 1. Спектр музыкального звука.

        

        Рис. 2. Спектр затухающего колебания.

        

        Рис. 3. Спектр звука клавишного музыкального инструмента.

Частоты октавных полос в Гц

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Октавная полоса частот - Полоса частот, в которой верхняя граничная частота в два раза больше нижней

19.Звукопоглинання. Коефіцієнт звукопоглинання Звукопоглощение

Звукопоглощающие свойства материала выражаются с помощью коэффициента звукопоглощения α (альфа) в виде функции частоты. Коэффициент α изменяется от 0 (т.е. полное отражение) до 1,0 (т.е. полное поглощение)

1. Проникающая энергия 2. Преобразованная энергия 3. Энергия пришедшей волны 4. Энергия отраженной волны α*= 1. Проникающая энергия   +  2. Преобразованная энергия     /  3. Энергия пришедшей волны * коэффициент звукопоглощения

Когда звуковая волна встречает на своем пути одну из поверхностей помещения, часть энергии звука отражается, а часть поглощается этой поверхностью. Часть поглощенной энергии преобразуется в тепловую энергию, а остальная часть энергии проходит сквозь препятствие. Количество звуковой энергии, преобразованной в тепловую энергию вещества, зависит от звукопоглощающих свойств этого вещества. 

Коэффициент звукопоглощения материала может определяться двумя методами: измерением в реальном помещении и измерением в звуковой трубе. Результаты, полученные с помощью первого способа, обычно используются при представлении информации об изделии (как, например, в настоящей публикации), а также в качестве исходных данных для построения расчетных моделей

20.Відбиття звуку. Луна

Луна - звук, що повернувся до джерела, відбившись від перешкоди, якщо вона сприймається окремо від початкового звуку.Для отримання чистої луни необхідно, щоб перешкода була порівнянна за розміром з довжиню хвилі звуку або більша від неї.Луна особливо підсилюється, якщо перешкоди, від яких відбивається звук, утворюють резонатор.

21.Перевірка приміщень на відсутність луни

Один из самых существенных акустических дефектов любого зритель­ного зала - эхо. Оно возникает в том случае, если длина пути, который проходит к слушателю отраженный звук, на 17 м и более отличается от длины пути прямого звука . Если отраженный звук проходит путь от иоточника звука до слушателя M, равный SA+AM а прямой звук - отрезок SM В точке М будет ощущатьоя эхо, если Выполняется неравенство SA+SM-SM

если для отражающей плоскости выполняется уоловие

H≤R/2 . R=17м

где Н - расстояние от источника звука до отражающей плоокооти, то ни одна точка плоскости не способна вызвать эхо в зале.

Если , H=R/2

то эхо будет давать только точка 0 (рис.5,б), которая является основанием перпендикуляра к плоскости, проходящего черев источник звука. При этом эхо будет ощущатьоя только на перпендикуляре, ниже точки

Если H≥R/2

то эхо может быть образовано только на лучах, отраженных от участка плоскости

22-23. Реверберація. Оптимальний час реверберації. Розрахунок часу реверберації.

Основною характеристикою приміщення є час реверберації. Реверберація – це процес поступового зменшення інтенсивності звука при його багатократних відображеннях. Умовно прийнятий час реверберації – час, за який рівень звуку зменшується на 60дБ.

Формула Себіна:

, де V- об’єм приміщення, А – загальний фонд звукопоглинання:

, де а₁– коефіцієнт звукопоглинання (залежить від матеріала), S₁– площа кожної поверхні.

Час стандартної р. за формулою Ейрінга

Т=0,161 х V/(a` xS).

a`- ревербераційний коефіцієнт поглинання

a`=-ln(1-a_cp)

В приміщеннях великого об`єму на частотах більше 1000Гц треба враховувати додаткове поглинання, яке враховує поглинання звуку в повітрі (в’язкість середовища).

Т=0,161 х V/(a` x S+4 x μ x V).

Час реверберації, що ми відчуваємо вухом наз. еквівалентною реверберацією.

Цей час пов'язаний з часом стандартної р. і акустичним співвідношенням:

1/Т_екв=1/Т+1(6 х t) х lg ((1+R)/R), де Т_екв-час еквівалентної р., t– час, в який слух достатньо добре інтегрує процеси (t≈0,2). Еквівалентна р. зменшується при наближенні до джерела звуку тому що зменшується акустичне співвідношення. Це добре відчувається слухачами. А в віддалених точках завжди відчувається гулкість. Якщо в приміщенні час реверберації великий, то звуки напливають один на одний, а якщо малий – то музика звучить різко. Тільки при конкретно визначеному часі стандартної реверберації звук стає найкращим. Оптимальна р. залежить від об’єму приміщення.

Оптимальний час реверберації

Т_опт= f(частота, об’єм, призначення).

Зазвичай оптимальний час реверберації встановлюється для частоти 500 Гц у вигляді таблиць чи графіків.

Для інших частот є відповідні коефіцієнти