Глава 9. Радиус гулкости и акустическое отношение

Необходимо отметить очень важный момент — в предыдущих абзацах речь шла об отношениях плотностей, интенсивностей и давлений Сама же интен­сивность реверберационного сигнала в любой точке идеальном студии имеет одинаковое среднее значение Поэтому описываемое отношение плотностей энергий (формула 9.2) увеличивается по мере удаления от источника, по­скольку прямой сигнал затухает на определенное число децибел с каждым уд­воением расстояния Степень затухания зависит от типов и характеристик звуковых волн.

У реальных источников и приемников сигнала диаграмма направленности отличается от сферической. 8 большинстве случаев она имеет форму, близ­кую к кардиоидной, как показано на рис. 9.2.

Рис 9 2 Кардиоидная диафамма направленности

Поэтому на практике удобно ввести некое новое понятие — «Относитель­ный Радиус Начала Гулкости» — ОРНГ, учитывающее реальные диаграммы направленности инструмента и микрофона Относительным радиусом начала гулкости можно назвать расстояние, на котором реальное (для данного мик­рофона и источника) акустическое отношение равно АО,. Очевидно, что

ОРНГ =

5)

ОС КОНЦ I1LT ОС КОНЦ МИТф

ОРНГ — относительный радиус начала гулкости, Р„ — абсолютный радиус гулкости помещения (рис 9 1); АО, — некая константа, равная акустическому отношению на рас­стоянии, при котором начинает субъективно проявляться реверберация, Ксхшкш ^{и K}nc kohq ч„кр — коэффициенты осевой концентрации диаграмм направленности источника и микрофона, выражаются в процентах от шаровой ДН; чем острее эти ДН, тем больше ОРНГ,

КЦЦд_Няе, и К.ПД_ДНчи1ф — коэффициенты полезного действия диаграмм направленности источника звука и микрофона, выражаются в процентах от объемов ДН.

Физический смысл КПД_1Н следующий — при расчете ОРНГ необходимо учесть, что:

• не все звуковые лучи прямого звука попадают в зону приема микро­фона;

97

где

Глава 9. Радиус гулкости и акустическое отношение

• микрофон в некоторой части диаграммы направленности не может при­нимать прямые лучи источника по причине их отсутствия в данной об­ласти пространства

Анализ формулы (9.5) показывает, что относительный радиус начала гулко­сти можно регулировать следующими методами

1. Изменять объем студии либо характеристики ее акустической обработки. В строительных конструкциях некоторых студий заложена такая возможность

2. Изменять коэффициент полезного действия ДН источника звука путем углового вращения источника относительно микрофона.

3. Изменять коэффициент полезного действия ДН микрофона путем угло­ вого вращения микрофона относительно источника

4. Изменять коэффициент осевой концентрации микрофона путем переклю­ чения на иную характеристику направленности или заменой микрофона на при­ емник с другой ДН. Например, переход с кардиоидной ДН микрофона (а равно и с «восьмерки») на круговую ДН уменьшит ОРНГ приблизительно в 1,3 раза.

5. Изменять расстояние между источником и приемником звука.

Показательный пример использования ОРНГ

Используются ли понятия ОРНГ и АО, в специальной литературе? В теорети­ческих исследованиях можно встретить упоминания таких параметров, как граничный радиус или радиус реверберации, но они не учитывают ни диа­граммы направленности источника и приемника звука, ни их взаимное рас­положение В. Анерт и В Райхардт в книге «Основы техники звукоусиления» предлагают ввести термин ««стандартное расстояние» от источника звука, при котором прямой и диффузный звуки создают такие плотности энергии прямого П и диффузного Д звука, которые обуславливают равные напряже­ния П и Ф составляющих на выходе преобразователя-приемника. ОРНГ от­личается от стандартного расстояния субъективной оценкой равенства энер­гий и может быть применено в реальной практике Докажем это на еще одном показательном примере

В задаче требуется определить максимальное расстояние между правой колонкой стереопары и слушателем, превышать которое нецелесообразно В решении используем понятия ОРНГ и АО, ДН слуха человека и ДН колон­ки изображены на рис. 9.3.

В соответствии с теорией стереофонии (см. рис. 11 4), угол между парой колонок с точки зрения слушателя должен составить ровно 60°. Таким обра­зом, на ДН человеческого слуха (рис. 9.3, а) правая колонка будет распола­гаться вдоль оси 30° Исходя из анализа ДН колонки (рис 9.3, б) делаем вы­вод: для максимальной линеаризации АЧХ ось излучения колонки должна совпадать с линией 30° на ДН человеческого слуха. Эти условия постарайтесь соблюсти в натурном эксперименте.