Tryby pokoju - Room modes

Tryby pomieszczenia to zbiór rezonansów występujących w pomieszczeniu, gdy jest ono wzbudzane przez źródło akustyczne, takie jak głośnik. Większość pomieszczeń ma swoje podstawowe rezonanse w zakresie od 20  Hz do 200 Hz, przy czym każda częstotliwość jest związana z jednym lub większą liczbą wymiarów pomieszczenia lub jego dzielnikiem. Rezonanse te wpływają na pasmo przenoszenia niskich i średnich częstotliwości systemu dźwiękowego w pomieszczeniu i są jedną z największych przeszkód w dokładnym odtwarzaniu dźwięku.

Mechanizm rezonansów pomieszczenia

Wprowadzenie energii akustycznej do pomieszczenia przy częstotliwościach modalnych i ich wielokrotnościach powoduje powstanie fal stojących. Te węzły i antinodes tych fal stojących spowodować głośność konkretnego częstotliwości rezonansowej , która jest różna w różnych miejscach pomieszczenia. Te fale stojące można uznać za tymczasowe magazynowanie energii akustycznej, ponieważ ich nagromadzenie się zajmuje ograniczony czas, a ich rozproszenie po usunięciu źródła energii dźwięku jest ograniczone.

Image
Tryby pomieszczeń między dwiema twardymi ścianami. Na ścianach zawsze musi znajdować się antywęzeł ciśnienia akustycznego.

Minimalizowanie wpływu rezonansów w pomieszczeniu

Pomieszczenie o ogólnie twardych powierzchniach będzie wykazywać wysokie Q , ostro dostrojone rezonanse. Do pomieszczenia można dodać materiał absorbujący w celu wytłumienia rezonansów, które działają poprzez szybsze rozpraszanie zmagazynowanej energii akustycznej.

Warstwa porowatego materiału chłonnego, aby była skuteczna, musi mieć grubość rzędu ćwierć długości fali, jeśli jest umieszczona na ścianie, co przy niskich częstotliwościach i ich długich falach wymaga bardzo grubych absorberów. Absorpcja zachodzi poprzez tarcie ruchu powietrza o poszczególne włókna, przy czym energia kinetyczna jest zamieniana na ciepło, więc materiał musi mieć odpowiednią „gęstość” pod względem upakowania włókien. Zbyt luźne i dźwięk przejdzie, ale będzie zbyt mocny i nastąpi odbicie. Technicznie jest to kwestia dopasowania impedancji między ruchem powietrza a poszczególnymi włóknami. Włókno szklane, używane do izolacji termicznej, jest bardzo skuteczne, ale musi być bardzo grube (może od czterech do sześciu cali), jeśli wynikiem nie ma być pomieszczenie, które brzmi nienaturalnie „martwo” przy wysokich częstotliwościach, ale pozostaje „dudniące” przy wysokich częstotliwościach. niższe częstotliwości, dzięki czemu zapewnia pochłanianie w szerokim zakresie częstotliwości. Zasłony i dywany są skuteczne tylko przy wysokich częstotliwościach (powiedzmy 5 kHz i więcej).

Z reguły dźwięk przemieszcza się z prędkością jednej stopy na milisekundę (344 m / s), więc długość fali nut przy 1 kHz wynosi około stopy (344 mm), a przy 10 kHz około cala (34 mm). Nawet sześć cali włókna szklanego ma niewielki wpływ przy 100 Hz, gdzie ćwierć długości fali przekracza 2 stopy (860 mm), a więc dodanie materiału pochłaniającego praktycznie nie ma wpływu na dolne basy w zakresie 20-50 Hz, chociaż może przynieść dużą poprawę w zakresie wyższego basu powyżej 100 Hz.

Otwarte otwory, cylindry dyspersyjne (duża średnica i zwykle wysokość ścian), starannie dobrane i rozmieszczone panele oraz nieregularne kształty pomieszczeń to kolejne sposoby pochłaniania energii lub przerywania trybów rezonansowych. W przypadku absorpcji, tak jak w przypadku dużych klinów piankowych widocznych w komorach bezechowych , utrata następuje ostatecznie w wyniku turbulencji, ponieważ zderzające się cząsteczki powietrza przekształcają część swojej energii kinetycznej w ciepło. Tłumione panele, zwykle składające się z arkuszy płyty pilśniowej pomiędzy listwami z włókna szklanego, zostały użyte do pochłaniania basów, umożliwiając ruch panelu powierzchniowego i pochłanianie energii przez tarcie o listwy z włókna szklanego.

W przypadku budowy pomieszczenia można wybrać wymiary pomieszczenia, dla których jego rezonanse są mniej słyszalne. Odbywa się to poprzez zapewnienie, że rezonanse w wielu pomieszczeniach nie mają podobnych częstotliwości. Na przykład pokój sześcienny wykazywałby trzy rezonanse o tej samej częstotliwości.

Wyrównywanie systemu dźwiękowego w celu skompensowania nierównomiernej odpowiedzi częstotliwościowej spowodowanej rezonansami w pomieszczeniu ma bardzo ograniczone zastosowanie, ponieważ korekcja działa tylko dla jednej określonej pozycji odsłuchowej i faktycznie spowoduje pogorszenie odpowiedzi w innych pozycjach odsłuchowych. Również duże podbicie basów przez korektor systemu dźwiękowego może poważnie zmniejszyć prześwit w samym systemie dźwiękowym. Niektórzy dostawcy oferują obecnie skomplikowany sprzęt do strojenia pomieszczenia, który wymaga precyzyjnych mikrofonów, obszernego gromadzenia danych i wykorzystuje skomputeryzowane elektroniczne filtrowanie w celu wdrożenia niezbędnej kompensacji dla trybów pomieszczeń. Istnieją pewne kontrowersje co do względnej wartości ulepszeń w zwykłych pomieszczeniach, biorąc pod uwagę bardzo wysoki koszt tych systemów.

Sale koncertowe

Bardzo duże pomieszczenia, takie jak sale koncertowe lub duże studia telewizyjne, mają podstawowe rezonanse, których częstotliwość jest znacznie niższa niż w małych pomieszczeniach. Oznacza to, że blisko rozmieszczone rezonanse harmoniczne prawdopodobnie będą leżeć w obszarze niskich częstotliwości, a zatem odpowiedź jest bardziej jednolita.

Zobacz też

Bibliografia

Linki zewnętrzne