Глава 9, Радиус гулкости и акустическое отно

lliiiifl

■

Глава 9. Радиус гулкости и акустическое отношение

Чем же терем этот мил' Чем меня он так пленил⁷ Он не пышный, он не новый, Он бревенчатый — дубовый¹ Ах, в том тереме простом Есть с раскрашенным окном Разубранная светлица¹ ' В ней живет душа-девица

А В Кольцов «Терем», 1829г

В каждой студии, в любой комнате «живет своя душа», имеющая, конкрет­ные физические очертания. Заинтригованы? Речь идет о неких объемных га­баритах, в пределах которых «чистого» (прямого) звука больше, нежели отра­женного от стен. Естественно, что «размеры души», кроме акустического ха­рактера помещения, зависят от характеристик источника и приемника звука.

Понятие акустического отношения

В предыдущих главах были рассмотрены в отдельности прямой звук и ревер­берация. Какими свойствами обладает их сумма в стационарном состоянии? Характер реальных источников звука, как правило, далек от импульсного Звук в помещении излучается непрерывно Все составляющие его спектра вызывают реверберационные отклики, которые затухают в соответствии с рассмотренными нами ранее законами. Но, поскольку прямой звук имеет не­прерывный характер, реверберация также обладает определенной непрерыв­ной энергией. Эту энергию невозможно применить к какой-то конкретной звуковой волне. Можно говорить лишь об общей энергии реверберации По этой причине, для того чтобы сравнивать прямой и отраженные звуки, нужно привести их энергии к общему знаменателю — к плотности энергии w:

W

» = у, (9.1)

где: W — собственно звуковая энергия,

V — объем помещения

Отношение плотностей энергий отраженного и прямого звука получило название акустическое отношение, сокращенно АО, в технической литературе обозначается буквой R. По определению, АО можно рассчитать по формуле¹

Л-^, (9.2)

где: R — акустическое отношение, выражается в простых единицах;

•Vb ^{и w}n_P ~~ плотности энергии реверберационного и прямого ^вука.

Глава 9. Радиус гулкости и акустическое отношение

Абстрагируясь от физического смысла отношения плотностей (фор­мула 9.1), АО можно рассчитать иначе — через отношение энергий:

" Пр

Поскольку энергия сигнала Wзависит от его интенсивности /, которая, в свою очередь, пропорциональна квадрату звукового давления р², то фор­мула (9 2) для R приобретет удобный для анализа вид.

Г

(9.4)

"Р "пр

Практическое применение АО

В реальных помещениях АО для самых удаленных точек прослушивания мо­жет составлять 10... 15 единиц В случаях, когда значение АО превышает 4 еди­ницы, восприятие речи затруднено. Для изображения полноценной стерео­фонической фонограммы диапазон АО, отображающий глубину, может нахо­диться в пределах 0,5...5 единиц. При записи музыкальных фонограмм АО редко выходит за границы 6...8 единиц, за исключением органных произведе­ний, для которых АО не может быть меньше 10 12

Введение понятия ОРНГ

Проведем следующий эксперимент. В помещении расположим источник сиг­нала. Желательно, чтобы диаграмма направленности его излучения не была слишком острой. Звуковое давление будем измерять с помощью микрофона, имеющего определенную (лучше кардиоидную) диаграмму направленности Сигнал микрофона усиливается и подается для контроля на головные теле­фоны Задача состоит в том, чтобы определить на слух, какому числу равно отношение звуковых давлений реверберационного и прямого звука.

Процесс передвижения микрофона относительно источника сигнала по­кажет, что вблизи источника прямого звука больше, чем реверберационного, вдали, наоборот, — меньше. Практический интерес представляет зона пере­хода от АО меньше единицы к АО больше единицы. Оказывается, что с доста­точно высокой точностью (плюс-минус 20...30 см) удается локализовать зону, в которой начинает прослушиваться реверберационная составляющая. Нель­зя утверждать, что АО в данной области равно именно единице Но абсолют­но очевидно, что в точке начала проявления реверберации АО равняется не­которому строго фиксированному значению (может быть 0,9), которое мож­но обозначить АО, При одинаковых субъективных впечатлениях оно будет

95