8.9. Управление временем реверберации при помощи переменного звукопоглощения

В Советском Союзе и за рубежом все чаще строят универсаль- ные ателье, в которых временем реверберации можно управлять ав- томатически или вручную путем изменения площади эффективного звукопоглощающего материала, размещаемого в ателье.

Упрощая формулу (8.5), ее можно переписать в виде:

(8.25)

Для хорошего заглушения ателье используют эффективный "звуко- поглощающий материал с большим <zi и возможно большей пло- •щадью Si. Произведение aiSi обычно настолько больше других сла- гаемых знаменателя дроби (8.25), что с ними можно почти не считаться. Отсюда становится .ясно, что уменьшение площади этого материала будет сопровождаться тем более быстрым возрастанием времени реверберации, чем большим ^будет коэффициент поглоще- ния qi.

Этот метод управления, особенно в автоматическом режиме, име- ет ряд преимуществ. Во-первых, широкая возможность изменения реверберации в нем дозволяет проводить в одном помещении не толь- ко разнообразные по стилю музыкальные передачи в исполнении раз- нохарактерных ансамблей и оркестров, но и передачи любого .рече- вого типа. Во-вторых, он не требует перестановки и замены микро- фонов. И, наконец, что не менее важно, при нем число ателье, осо- бенно на малых студиях, может быть уменьшено путем увеличения времени их использования, что недостижимо в специализированных ателье.

Рис. 8.12. Автоматизированное управление ре- верберацией тонателье: кривая 1 —. расчетная и 2 — экспериментальная

Автоматическое управление становится возможным в том случае, когда отдельные панели с эффективно звукопоглощающим материа- лом_г составляющие систему акустической обработки, могут закры- ваться другим материалом с меньшим коэффициентом звукопогло- щения. Может быть и другой вариант управления, когда панели вы-

водятся за пределы ателье при помощи электромеханического уст- ройства, приходящего в движение при нажатии кнопки на пульте звукорежиссера.

Хотя последний вариант управления требует большого простран- ства для размещения убирающихся панелей и специальных подъем- ных устройств, он прост в эксплуатации и не занимает много вре- мени. Главным же является то, что* он позволяет звукорежиссёру осуществлять выбор такого времени реверберации, которое необхо- димо для очень многих практических случаев звукопередачи. В этом легко убедиться на примере большого тонателье киностудии «Лен- фильм», данные об изменении времени реверберации в котором: в зависимости от числа N убирающихся панелей приведены на рис. 8.12 [12]. , •

8.10. Управление временем реверберации ' с использованием системы акустической обратной связи ,

Чтобы усилить звуковые сигналы, передаваемые в большом по- мещении, применяют систему звукоусиления, состоящую из микро- фона, усилителя и громкоговорителя. При работе этой системы часть звуковой энергии от громкоговорителя поступает повторно к микро- фону с некоторым запаздыванием. Степень обратного воздействия сигнала с выхода системы на ее вход определяется коэффициентом акустической обратной связи р. Как известно [15], в этом случае время реверберации в помещении выражается равенством •

Здесь k — коэффициент усиления системы и <р — сдвиг по фазе меж- ду прямым и повторным сигналами, действующими на микрофон. Этот сдвиг выражается произведением 2я/Д£, где Д£ — время запаз-~ дывания повторного сигнала и /— его частота.

При изменении частоты сиг- нала cos ф будет принимать то, положительное, то отрицатель- ное значение, что, судя по ра- венству (8.26), приведет к из- менению времени ^ ревербера- ции Тр по закону, близкому к тому, который представлен кри-- вой на рис. 6.2, а. Эквивалент- . ное время реверберации в про- цессе передачи сложных сигна-

Рис. 8.13. Элемент системы акустической обратной связи (а) и результаты ее ис- пользования (6) для коррекции Т в пре- делах Между кривыми 1 и 2

лов становится непостоянным.

Влияние акустической обрат-

ной связи на время ревербера-

152

153

Рис. 8.14. Зависимость качества звуча- ния речи от расстояния г для помеще- ний с различным временем реверберации

ции можно использовать для управления последним, если создать си- стему с большим числом электроакустических ланалов, настроенных на очень мало отличающиеся-частоты (2-г-4 Гц) и занимающих диа- пазон, в пределах которого предполагается осуществлять управление. Каждый канал (рис. 8.13, а) состоит из микрофона М, укрепленного на поршне, настраивающем на нужную частоту резонатор Гельмголь- ца Р. Между усилителями У\ и У₂ находится фазовращатель ФВ; работающий так, что громкоговорители всех каналов излучают отра- женные сигналы только с положительной или только с отрицатель- ной акустической обратной связью при cosq>, близком к единице. При положительной связи в полосе частот, охватываемой каналами, , время реверберации с изменением коэффициента связи р будет рас- ти, а при отрицательной — падать. Причем изменение глубины об- ратной связи в ту или иную сторону приводит к относительному из- менению Т$ в достаточно широких пределах (рис. 8.13, б).

Этот способ управления естественной реверберацией был исполь- зован для коррекции акустических условий в Лондонском фести- вальном зале на 3000 мест. Микрофоны и громкоговорители систе- мы располагались в отверстиях прдвесного. потолка, и каждый из 172 ее каналов подвергался индивидуальной настройке. Результа- ты работы системы были, одобрены рядом композиторов и дириже- ров.

Несмотря на сложность данного метода управления естествен- ной реверберацией, он в экономическом отношении сравним с ме- тодом переменного звукопоглощения, а в эксплуатационном отноше- нии превосходит его. Этот метод отличается и от других рассмотрен- ных методов значительно более широкими пределами изменения вре- мени реверберации. •