Ανατομία Ακουστικής Χώρων (...Remastered)

[Bhutia]

Απάντηση: Ενδεικτικά παραδείγματα ιδιαιτέρων περιπτώσεων

http://www.avsite.gr/vb/showthread.php?t=62214
Η τεχνική του close miking χρησιμοποιείται ευρύτατα σε μουσικοχορευτικές παραστάσεις: προσαρμοσμένες στην κεφαλή ασύρματα μικρόφωνα συλλαμβάνουν τον ήχο άμεσα καθώς εξέρχεται από το στόμα των ερμηνευτών.Ταυτόχρονα μπορεί να χρησιμοποιούνται και κατευθυντικά μικρόφωνα τύπου ΄΄shotgun΄΄ αναρτημένα σε εξειδικευμένους αποστάτες (boom) γιά να συλλαμβάνουν τον ήχο λ.χ. μελών της χορωδίας που στέκονται σε κάποια απόσταση πίσω από τους πρωταγωνιστές.

Το πρόβλημα έγκειται στο ότι θα ήταν πράγματι επιθυμητό ν'αφαιρεθεί ένα ποσοστό χρονικής υστέρησης από τα δεύτερα.Εάν κάτι τέτοιο είναι ανέφικτο,η επόμενη επιλογή θα είναι να εισαχθεί μικρή καθυστέρηση στα ασύρματα μικρόφωνα τροφοδοτούμενη με μικρή μείωση στην συνολική καθυστέρηση του συστήματος γι αντιστάθμισμα.Στις περισσότερες περιπτώσεις βέβαια τα shotgun μικρόφωνα είναι αποτελεσματικά σε αποστάσεις όχι μεγαλύτερες των 2 μέτρων από το ΄΄στόχο΄΄,οπότε η μικρή επιπλέον χρονική υστέρηση (περί τα 6msec)που επιφέρει αυτό το γεγονός,ουσιαστικά υποβοηθά στην τοποθέτηση των μελών της χορωδίας πιό πίσω από τους κύριους ερμηνευτές στην τελική μίξη.

Με όλους τους ερμηνευτές συνδεδεμένους και παρεχόμενους στην ίδια μίξη,ο φυσικός ήχος από τους ερμηνευτές στο πίσω μέρος της σκηνής θα φτάνει καθυστερημένος ως προς τον ηλεκτρονικά ενισχυμένο ήχο λόγω μεγαλύτερης απόστασης.Πιθανή λύση θα ήταν η εγκατάσταση διαφορετικών bus μίξης προρυθμισμένων σε διαφορετικές χρονικές υστερήσεις και η ανάθεση διαφορετικών ερμηνευτών στο καθένα ανάλογα με τη θέση που καταλαμβάνουν εκείνοι στη σκηνή.Η κίνηση των ερμηνευτών όμως εισάγει προβλήματα στη μέθοδο.Διασταυρούμενα fading μεταξύ bus faders με διαφορετικά ρυθμισμένη χρονική υστέρηση γιά τον καθέναν εξ αυτών,μπορεί να οδηγήσει σε επιζήμια γιά την απόδοση της εγκατάστασης φαινόμενα κτενωτού φίλτρου.

Πιθανές λύσεις προσφέρει η εγκατάσταση πολλαπλών ΄΄διατάξεων χρονικής υστέρησης΄΄ και η εναλλακτική δρομολόγηση των ερμηνευτών μεταξύ των διατάξεων σε στιγμές παύσεων της ερμηνείας ή λήψης ανάσας καθώς μετακινούνται επί της σκηνής.Κάτι τέτοιο γίνεται εύκολα μέσω αυτομάτων συστημάτων δρομολογητών.Άλλη λύση είναι να χρησιμοποηθούν δεδομένα midi controller πραγματικού χρόνου με σκοπό τη διακύμανση των χρόνων υστέρησης γιά κομβικούς ερμηνευτές,αναθέτοντας την παράμετρο ΄΄χρόνος υστέρησης΄΄ σε κανάλι midi controller και χρησιμοποιώντας midi fader γιά την εναλλαγή του χρόνου υστέρησης μεταξύ προκαθορισμένων τιμών.

Παρόμοια κατάσταση έχουμε και σε ζωντανή μουσική εκδήλωση όπου η ορχήστρα είναι κατανεμημένη σε μεγάλη περιοχή.Κι εδώ το ηλεκτρονικό σήμα των close miked οργάνων στο πίσω μέρος της σκηνής θα προηγείται του φυσικού ακουστικού σήματος.Πιθανή λύση η εφαρμογή υστέρησης όλων των οργάνων της οπίσθιας ζώνης ως προς το χρονικό σημείο ΄΄μηδέν΄΄.Εάν αυτό καθοριστεί να βρίσκεται στο μπροστινό κομμάτι της ορχήστρας,τότε όλα τα υπόλοιπα θα χρειαστεί να δρομολογηθούν στην απόδοσή τους με χρονική υστέρηση.

Όταν μικρόφωνο στο εγγύς πεδίο του καλλιτέχνη τροφοδοτεί επιδαπέδιο monitor ηχείο κατά την τέλεση μιάς εκδήλωσης,εκείνος θ'ακούει τη δική του φωνή να εκπέμπεται από το ηχείο περί τα 6 msec ύστερα από τον ήχο που αρθρώνει ο ίδιος.Επιπρόσθετη χρονική υστέρηση κατά 10 msec στο σήμα που τροφοδοτεί το ηχείο (συνολική καθυστέρηση 16 msec) προσδίδει στην ακουστική επισκόπηση μιά αίσθηση ευρυχωρίας,κάνοντας ταυτόχρονα πιό ΄΄γεμάτη΄΄ την παρουσία του ερμηνευτή.Αυτό μπορεί να ωθήσει τον καλλιτέχνη να ζητήσει χαμηλότερη στάθμη από το monitor γιά να νιώθει άνετα.

Η μείωση της στάθμης με τη σειρά της θα οξύνει στην αντίληψη του ακροατή τη διάκριση ανάμεσα στους διαφορετικούς ερμηνευτές στο χώρο.Όμοια τεχνική μπορεί επιπλέον να συμβάλει στην άμβλυνση του αισθήματος απομόνωσης που μερικές φορές έχουν οι τραγουδιστές φορώντας επαγγελματικά monitor τύπου ΄΄ψείρας΄΄ εντός του ωτικού πόρου.Πέρα από ιδιαίτερες προτιμήσεις καθενός καλλιτέχνη,ο λόγος είναι ότι ο ήχος από το μικροσκοπικό ακουστικό γίνεται αντιληπτός περισσότερο ως αληθοφανείς ανακλάσεις μέσα από τον ίδιο το χώρο.Κι εδώ η χρήση εξειδικευμένων διωτικών επεξεργαστών και άρτια υλοποιημένων ψηφιακών κονσολών αυξάνει την αποτελεσματικότητα της μεθόδου.

Mέχρι την προσεχή επιστροφή στα...δωμάτια,δύο ενημερωτικά λινκ:
http://www.zainea.com/micro.htm

http://avarts.ionio.gr/~floros/lessons/avarts_electroacoustics_lesson05.pdf

 

[Car_Audio_Test]

Απάντηση: Ενδεικτικά παραδείγματα ιδιαιτέρων περιπτώσεων

http://www.avsite.gr/vb/showthread.php?t=62214
Η τεχνική του close miking χρησιμοποιείται ευρέως σε μουσικοχορευτικές παραστάσεις μέσω προσαρμοζόμενων στην κεφαλή ασύρματων διατάξεων που συλλαμβάνουν τον ήχο άμεσα καθώς εξέρχεται από το στόμα των ερμηνευτών.Ταυτόχρονα όμως μπορεί να χρησιμοποιούνται και κατευθυντικά μικρόφωνα τύπου ΄΄shotgun΄΄ πάνω σε boom γιά να συλλαμβάνουν τον ήχο λ.χ. μελών της χορωδίας που στέκονται σε κάποια απόσταση πίσω από τους πρωταγωνιστές.Το πρόβλημα έγκειται στο ότι θα ήταν πράγματι επιθυμητό ν'αφαιρεθεί ένα ποσοστό χρονικής υστέρησης από τα δεύτερα.Εφόσον κάτι τέτοιο είναι ανέφικτο,η επόμενη επιλογή θα είναι να εισαχθεί μικρή καθυστέρηση στα ασύρματα μικρόφωνα τροφοδοτούμενη με μικρή μείωση στην συνολική καθυστέρηση του συστήματος γι αντιστάθμισμα.Στις περισσότερες περιπτώσεις βέβαια τα shotgun μικρόφωνα είναι αποτελεσματικά σε αποστάσεις όχι μεγαλύτερες των 2 μέτρων από το ΄΄στόχο΄΄,οπότε η μικρή επιπλέον χρονική υστέρηση(περί τα 6msec)που επιφέρει αυτό το γεγονός,ουσιαστικά υποβοηθά στην τοποθέτηση των μελών της χορωδίας πιό πίσω από τους κύριους ερμηνευτές στην τελική μίξη.

Με όλους τους ερμηνευτές συνδεδεμένους και παρεχόμενους στην ίδια μίξη,ο φυσικός ήχος από τους ερμηνευτές στο πίσω μέρος της σκηνής θα φτάνει καθυστερημένος ως προς τον ηλεκτρονικά ενισχυμένο ήχο λόγω μεγαλύτερης απόστασης.Πιθανή λύση θα ήταν η εγκατάσταση διαφορετικών bus μίξης προρυθμισμένων σε διαφορετικές χρονικές υστερήσεις και η ανάθεση διαφορετικών ερμηνευτών στο καθένα ανάλογα με τη θέση που καταλαμβάνουν εκείνοι στη σκηνή.Η κίνηση των ερμηνευτών όμως εισάγει προβλήματα στη μέθοδο.Διασταυρούμενα fading μεταξύ bus faders εχόντων ο καθένας διαφορετικά ρυθμισμένη χρονική υστέρηση,μπορεί να οδηγήσει σε επιζήμια γιά την απόδοση της εγκατάστασης φαινόμενα κτενωτού φίλτρου.Πιθανές λύσεις προσφέρει η εγκατάσταση πολλαπλών ΄΄διατάξεων χρονικής υστέρησης΄΄ και η εναλλακτική δρομολόγηση των ερμηνευτών μεταξύ των διατάξεων σε στιγμές παύσεων της ερμηνείας ή λήψης ανάσας καθώς μετακινούνται επί της σκηνής.Κάτι τέτοιο γίνεται εύκολα μέσω αυτομάτων συστημάτων δρομολογητών.Άλλη λύση είναι χρήση δεδομένων midi controller πραγματικού χρόνου με σκοπό τη διακύμανση των χρόνων υστέρησης γιά κομβικούς ερμηνευτές,αναθέτοντας την παράμετρο ΄΄χρόνος υστέρησης΄΄ σε κανάλι midi controller και χρησιμοποιώντας midi fader γιά την εναλλαγή του χρόνου υστέρησης μεταξύ προκαθορισμένων τιμών.

Παρόμοια κατάσταση έχουμε και σε ζωντανή μουσική εκδήλωση όπου η ορχήστρα είναι κατανεμημένη σε μεγάλη περιοχή.Κι εδώ το ηλεκτρονικό σήμα των close miked οργάνων στο πίσω μέρος της σκηνής θα προηγείται του φυσικού ακουστικού σήματος.Πιθανή λύση η εφαρμογή υστέρησης όλων των οργάνων της οπίσθιας ζώνης ως προς το χρονικό σημείο ΄΄μηδέν΄΄.Εάν αυτό καθοριστεί να βρίσκεται στο μπροστινό κομμάτι της ορχήστρας,τότε όλα τα υπόλοιπα θα χρειαστεί να δρομολογηθούν στην απόδοσή τους με χρονική υστέρηση.

Σε μιά εκδήλωση όπου μικρόφωνο στο εγγύς πεδίο του ερμηνευτή τροφοδοτεί επιδαπέδιο monitor ηχείο,εκείνος θ'ακούει τη δική του φωνή να εκπέμπεται από το ηχείο περί τα 6 msec ύστερα από τον ήχο που αρθρώνει ο ίδιος.Εφαρμόζοντας χρονική υστέρηση 10 msec στο σήμα που τροφοδοτεί το ηχείο(συνολική καθυστέρηση 16 msec) προσδίδουμε στο monitoring μιά αίσθηση επέκτασης του χώρου και πιό ΄΄γεμάτης΄΄ παρουσίας του ερμηνευτή εντός αυτού.Αυτό μπορεί να έχει επίπτωση ο ερμηνευτής να επιζητά χαμηλότερη στάθμη από το monitor γιά να νιώσει άνετα,οπότε με τη μείωση αυτής αυξάνεται στην αντίληψη του ακροατή η διάκριση των διαφορετικών ερμηνευτών στο χώρο.Η ίδια τεχνική μπορεί επιπλέον να συμβάλλει στην άμβλυνση του αισθήματος απομόνωσης που μερικές φορές έχουν οι τραγουδιστές φορώντας επαγγελματικά monitor τύπου ΄΄ψείρας΄΄ εντός του ωτικού πόρου.Πέρα από τις ιδιαίτερες προτιμήσεις κάθε καλλιτέχνη,ο λόγος είναι ότι ο ήχος από το μικροσκοπικό ακουστικό γίνεται αντιληπτός περισσότερο ως αληθοφανείς ανακλάσεις μέσα από το χώρο.Κι εδώ η χρήση εξειδικευμένων ενδοωτικών επεξεργαστών και άρτια υλοποιημένων ψηφιακών κονσολών αυξάνει την αποτελεσματικότητα της μεθόδου.

Mέχρι την προσεχή επιστροφή στα...δωμάτια,δύο ενημερωτικά λινκ:
http://www.zainea.com/micro.htm

http://avarts.ionio.gr/~floros/lessons/avarts_electroacoustics_lesson05.pdf

Μπράβο σου, εξαιρετική ενημέρωση.

 

[Bhutia]

Απάντηση: Σύνδεση με τα προηγούμενα...

Ο λόγος γιά τον οποίο οι πρώτες ανακλάσεις εκτιμώνται ως οι πλέον κρίσιμες στους οικιακούς χώρους ακρόασης,βασίζεται στο φαινόμενο προτεραιότητας.Τα ηχητικά κύματα που καταφτάνουν από ανάκλαση στο ακουστικό μας σύστημα εντός των πρώτων 50 χιλιοστών δευτερολέπτου από την εκπομπή του άμεσου ήχου,γίνονται αντιληπτά ως προερχόμενα από την ίδια αρχική πηγή με αποτέλεσμα να έχουμε υπέρθεση των δύο ξεχωριστών κυματομορφών.Η επιφάνεια του τοίχου που αντιστοιχεί στην πρώτη ανάκλαση,διαμορφώ νει ακουστικό είδωλο πρώτης τάξης ως προς την πηγή.Το ανακλώμενο σήμα βρίσκεται σε διαφορά φάσης και θα διακρίνεται από διαφοροποιημένη φασματική κατανομή ενέργειας σε σχέση με το άμεσο.Κατά την ανά κλαση μειώνεται η ενέργεια συγκεκριμένων συχνοτικών ζωνών του ανακλώμενου κύματος σε μεγαλύτερο βαθμό από τις υπόλοιπες,σε συνάρτηση με τη γωνία πρόσπτωσης και τη δομή / μορφολογία του υλικού της επιφανείας.

Ο συνδυασμός των δύο κυμάτων στα ακουστικά κέντρα του εγκεφάλου οδηγεί σε φαινόμενα κτενωτού φίλτρου με επερχόμενη αλλοίωση της αντίληψης γιά το σήμα που εκπέμπουν πρωτογενώς τα ηχεία.Ισχυρές απορροφητικές επιφάνειες και διαχυτικές διατάξεις στη θέση πρώτης ανάκλασης καθεμίας επιφανείας του δωματίου ως προς το κάθένα ηχείο,μετριάζουν την καταστρεπτική αλληλεπίδραση μεταξύ των ζευγών άμεσου-ανακλώμενου κύματος.Κατ'αυτόν τον τρόπο,επιδιώκεται η προσομοίωση της ακουστικής αντίληψης ενός μικρομεσαίου δωματίου με την αντίστοιχη που δημιουργεί το πεδίο διάχυσης ενός μεγάλου κλειστού χώρου.Ένα πεδίο διάχυσης θεωρείται πως αναπτύσσεται από την υπέρθεση άπειρου αριθμού επιπέδων κυμάτων που διαδίδονται προς όλες τις κατευθύνσεις. Ανάλογο αυτής της θεώρησης είναι ένας ήχος που έχει ανακλαστεί πολλαπλές φορές από τη συνολική τοιχοποιία ενός χώρου.

 

[Bhutia]

Απάντηση: Στάσιμα Κύματα-Ρυθμοί Συντονισμού Δωματίου

Όταν ένα κλειστό δωμάτιο διεγείρεται από ηχητικό σήμα,η ηχητική ενέργεια ανακλάται από τις επιφάνειές του.Μέρος αυτής απορροφάται σε καθεμία ανάκλαση,με αποτέλεσμα να εξασθενεί με εκθετικό ρυθμό.Στην ιδανική κατάσταση,το κύμα θα έπρεπε να έχει την ίδια πιθανότητα ανάκλασης από κάθε διαθέσιμη επιφάνεια σχηματίζοντας έτσι ένα πεδίο διάχυσης.Τούτο θα οδηγούσε σε μοναδική εκθετική εξασθένηση με χρονική σταθερά ανάλογη του μέσου όρου απορρόφησης των επιφανειών του.

Στην πράξη όμως μέρος της ηχητικής ενέργειας δεν ανακλάται σε τυχαίο μοτίβο,αλλά σε κυκλικές διαδρομές. Προκύπτουν έτσι στάσιμα κύματα που λαμβάνουν την ονομασία τους ακριβώς από τη στατικότητα στην κατανομή των πιέσεων του αέρα και των ταχυτήτων που συνεπάγονται εντός του χώρου.Δεν συναντούν όλες τις επιφάνειες του χώρου,μονάχα υποσύνολα αυτών.Επίσης ούτε η γωνία πρόσπτωσης σε αυτές ποικίλλει.Συνεπάγονται συμπαγή επιστροφή ενέργειας πίσω στην αρχική επιφάνεια αντί να διασπείρονται, ανταποκρινόμενα σε συχνότητες καθορισμένες από τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του χώρου.Προξενείται έτσι σ'εκείνες τις συχνότητες έντονη μεταβολή στο επίπεδο ηχητικής πίεσης (αντί γιά ομοιογένεια) καθώς ο ακροατής θα μετακινείται εντός του χώρου.

Λαμβάνουμε δύο σκληρούς τοίχους λείας επιφανείας διατεταγμένους παράλληλα απέχοντας απόσταση ΄΄d΄΄ ο ένας από τον άλλο.Πηγή εκπέμπουσα ροζ θόρυβο ανάμεσά τους διεγείρει το χώρο μεταξύ των τοίχων,συντονίζοντας το σύστημα ζεύγος τοίχων-αέρα σε συχνότητα fo=c/2d ,όπου c=340 m/sec και το d συμβολίζει μέτρα απόστασης.Παρεμφερής συντονισμός θα εμφανιστεί ταυτόχρονα και σε ακέραια συχνοτικά πολλαπλάσια της αρχικής(2fo,3fo,4fo,κ.ο.κ.).

Η θεμελιώδης συχνότητα fo αποτελεί φυσικό χαρακτηριστικό του χώρου που ορίζεται από τους δύο τοίχους και αντιστοιχεί σε Στάσιμο Κύμα: μένει ουσιαστικά στην ίδια θέση παρουσιάζοντας κορυφώσεις και βυθίσεις του πλάτους του.Προκύπτει από την αλληλεπίδραση (υπέρθεση των κυματομορφών) που θα ισχύει γιά παλινδρομικές ανακλάσεις των ηχητικών κυμάτων μεταξύ των δύο τοίχων.Η συχνότητα f0 καλείται αξονικός ρυθμός συντονισμού ή ταλάντωσης γιά το δεδομένο χώρο.Μήκος κύματος ίσο με το διπλάσιο της απόστασης,ανακλάται στους τοίχους κι επιστρέφει στη θέση της πηγής σε φάση με το εκ νέου εκπεμπόμενο κύμα από την πηγή,οπότε θ'αυξάνεται το πλάτος του.Στο επόμενο γράφημα παρατηρούμε τους τρεις πρώτους αξονικούς ρυθμούς που προκύπτουν γι απόσταση λ.χ. 6,3 μέτρων μεταξύ των τοίχων(θεμελιώδης συχνότητα 27Hz)

 

[Bhutia]

Απάντηση: Aξονικοί Ρυθμοί

Ένας ορθογώνιος κλειστός χώρος περιλαμβάνει ακόμη δύο ζεύγη παράλληλων τοίχων,επομένως προκύπτουν δύο ακόμα συστήματα συντονισμών,έκαστο με το δικό του αξονικό ρυθμό ταλάντωσης (και τα αντίστοιχα ακέραια πολλαπλάσια αυτών):

 

[Bhutia]

Απάντηση: Ανατομία Ακουστικής Χώρων-Αξονικοί Ρυθμοί

 

[Bhutia]

Απάντηση: Μέγιστα και ελάχιστα ηχητικής πίεσης και σωματιδιακής ταχύτητας

Λοβοί των στάσιμων κυμάτων για θεμελιώδεις αξονικούς ρυθμούς και τις αρμονικές τους πάνω στις διαστάσεις ενός παραλληλεπίπεδου δωματίου ακρόασης:

Η ηχητική πίεση μεγιστοποιείται καθώς πλησιάζουμε τις επιφάνειες που εμπλέκονται στη δημιουργία του στασίμου κύματος κι ελαχιστοποιείται στο σημείο ακύρωσης (στο μέσο του διαστήματος γιά τους αξονικούς ρυθμούς πρώτης τάξης).Το αντίστροφο συμβαίνει γιά τη σωματιδιακή ταχύτητα.Στο δεδομένο παράδειγμα,η πηγή είναι μονόπολο ηχείο με τη μορφή κουτιού.Αυτό ενεργεί ως ΄΄πηγή πίεσης΄΄ και τοποθετούμενο σε σημείο υψηλής πίεσης του στασίμου θεωρείται πως βρίσκεται σε σύζευξη με τον αντίστοιχο ρυθμό συντονισμού.Εάν πάλι είναι δίπολο,τότε λογίζεται ως ΄΄πηγή ταχύτητας΄΄ με αποτέλεσμα η σύζευξή του με το ρυθμό να μεγιστοποιείται στο σημείο ακύρωσης όπου υφίσταται η μέγιστη σωματιδιακή ταχύτητα.

Ακολούθως,εάν ο ακροατής είναι τοποθετημένος σε σημείο ακύρωσης (ελάχιστη ηχητική πίεση) η αντίληψη της συχνοτικής συνιστώσας που αντιστοιχεί στο δεδομένο ρυθμό συντονισμού θα είναι μηδαμινή. Θεωρητικά σ'ένα δωμάτιο με σκληρές λείες επιφάνειες κι εφόσον δεν έχει παρθεί καμία φροντίδα γιά τον έλεγχο του στασίμου κύματος,στα σημεία ακύρωσης η ηχητική πίεση τείνει στο μηδέν.Στους συνήθεις οικιακούς χώρους,η βύθιση της συχνοτικής ζώνης του συντονισμού στα σημεία ακυρώσεων είναι της τάξης των 20dB.Παρατηρούμε επίσης στην παρακάτω σχηματική αναπαράσταση ότι ο αξονικός ρυθμός δεύτερης τάξης εμφανίζει μέγιστο ηχητικής πίεσης στο μέσον της ομόλογης διάστασης,εκεί όπου οι εκατέρωθεν αυτού ρυθμοί (δηλ.πρώτης και τρίτης τάξης) θα εμφανίζουν ελάχιστο πίεσης.

 

[Bhutia]

Απάντηση: Τύποι ρυθμών συντονισμού

Εκτός από τους αξονικούς ρυθμούς που αφορούν παράλληλες επιφάνειες (ταλαντώσεις κατά μήκος εκάστοτε διάστασης),υφίστανται και διαφορετικά είδη ρυθμών δωματίου,oι εφαπτομενικοί (αφορούν σε δύο ζεύγη επιφανειών,δηλαδή ανακλάσεις σε διαδοχικούς τοίχους) και οι πλάγιοι (περιλαμβάνουν το σύνολο των τριών ζευγών επιφανειών,δηλαδή τις ανακλάσεις και στους έξι τοίχους).

 

[Bhutia]

Απάντηση: Ανατομία Ακουστικής Χώρων-Τύποι ρυθμών

Οι πορτοκαλιές καμπύλες συμβολίζουν το άμεσο ηχητικό κύμα,ενώ οι μπλε το ανακλώμενο σε αναπαράσταση αξονικού ρυθμού.Αποφεύγονται οι θέσεις ακρόασης που συμπίπτουν με τους κόμβους (ακυρώσεις).

 

[Bhutia]

Απάντηση: Εφαπτομενικοί Ρυθμοί

Οι εφαπτομενικοί ρυθμοί έχουν τη μισή ενέργεια (στάθμη 3dB μικρότερη) σε σχέση με τους αξονικούς.Μπορούν να παίξουν σημαντικό ρόλο σε δωμάτια που διαθέτουν τοίχους με πολύ σκληρή επιφάνεια.Στο επόμενο σχήμα,έχουμε παράδειγμα εφαπτομενικού ρυθμού κατά μήκος της διαγωνίου.Το μήκος κύματος που αντιστοιχεί σ'αυτόν βρίσκεται στη συγκεκριμένη περίπτωση μέσω του Πυθαγορείου Θεωρήματος:

Άλλο ένα παράδειγμα εφαπτομενικού ρυθμού με δύο οδούς εμφάνισης στασίμου κύματος.στο σημείο διασταύρωσης ΄΄n΄΄ τα ηχητικά κύματα βρίσκονται σε φάση,οπότε προκύπτει ισοδύναμο στασίμου κύματος μεταξύ των σημείων p-p.Με νέα εφαρμογή του Πυθαγορείου γιά το ήμισυ του μήκους,ισχύει:

Παρομοίως προκύπτουν αντίστοιχοι εφαπτομενικοί ρυθμοί που αφορούν το ένα τρίτο του μήκους,το ήμισυ του πλάτους,κ.ο.κ. όπως και συνδυασμοί αυτών.

 

[Bhutia]

Απάντηση: Πλάγιοι Ρυθμοί

Οι πλάγιοι διαθέτουν το εν τέταρτον της ενέργειας (στάθμη χαμηλότερη κατά 6dB ) των αξονικών και ο ρόλος τους είναι υποδεέστερος.Ο κύριος-και απλούστερος- πλάγιος ρυθμός υφίσταται κατά μήκος της διαγωνίου μεταξύ βάσης και οροφής του ορθογωνίου δωματίου.Το αντίστοιχο μήκος κύματος υπολογίζεται ακολούθως με τον τύπο:

 

[Bhutia]

Απάντηση: Ανατομία Ακουστικής Χώρων-Υπολογιστικό σύστημα ρυθμών συντονισμού

Η εμφάνιση ρυθμών συντονισμού είναι αναπόφευκτη εφόσον έχουμε χώρους που περιβάλλονται από τοιχοποιία.Προσεγγίζοντας την ενοποίηση των βασικών ρυθμών συντονισμού ενός ορθογωνίου δωματίου, καταλήγουμε στον τύπο:

f^2=[(c/2)^2]*{[(p/L)^2]+[(q/W)^2]+[(r/H)^2]}

όπου τα ΄΄L΄΄,΄΄W΄΄&΄΄H΄΄ εκπροσωπούν τις διαστάσεις(μήκος-πλάτος-ύψος) σε μέτρα
και τα΄΄p,q,r΄΄ είναι ακέραιοι συντελεστές που συμβολίζουν την τάξη των ρυθμών και παίρνουν τιμές 0,1,2,...ν (άπειρο).Ο τύπος ισχύει αποκλειστικά γιά σκληρές επιφάνειες.

Βάσει αυτού,η θεμελιώδης συχνότητα του στασίμου κύματος πρώτης τάξης που δημιουργείται λ.χ. κατά μήκος του δωματίου θ'αντιστοιχεί σε τιμές (p=1,q=0,r=0).

Η συχνότητα του κύματος δεύτερης τάξης (1η αρμονική) γιά την ίδια διάσταση θ'αντιστοιχεί σε (p=2,q=0,r=0).

Η θεμελιώδης λ.χ.γιά τον αξονικό ρυθμό του ύψους θ'αντιστοιχεί σε τιμές (p=0,q=0,r=1),η πρώτη αρμονική αυτής σε (p=0,q=0,r=2),κ.ο.κ.

Κατ'επέκταση,η συχνότητα του πρώτου εφαπτομενικού ρυθμού(στάσιμο κύμα από παλινδρομική αλληλεπίδραση ανακλάσεων σε διαδοχικούς τοίχους) λ.χ. γιά τους τοίχους που ορίζουν το μήκος και το πλάτος του δωματίου,βρίσκεται αντικαθιστώντας στην εξίσωση τους συντελεστές με τις τιμές (p=1,q=1,r=0),ενώ με τον ίδιο τρόπο λαμβάνουμε τη συχνότητα του πλάγιου ρυθμού πρώτης τάξης (από τις διαδοχικές ανακλάσεις στο σύνολο των επιφανειών) τοποθετώντας τις τιμές (p=1,q=1,r=1), κ.ο.κ.

Εάν βέβαια επιθυμούμε να γλυτώσουμε χρονοβόρους υπολογισμούς,
διατίθενται και online υπολογιστές γιά τους ρυθμούς συντονισμού του ορθογωνίου δωματίου...:

 

[Bhutia]

Απάντηση: Επιπτώσεις Ρυθμών-Συχνότητα Schroeder

Η ενέργεια των στασίμων κυμάτων απορροφάται σε μικρότερο βαθμό σε σύγκριση με όσα συναντούν τυχαία όλες τις επιφάνειες.Η μείωση της απορρόφησης συνδέεται στενά με την εξεταζόμενη συχνότητα και συνεπάγεται επιμήκυνση του χρόνου εξασθένησης (RT60) γι αυτή τη ζώνη.

Αντί λοιπόν να υπάρχει ενιαίος χρόνος εξασθένησης γιά το ακουστό φάσμα εντός δεδομένου δωματίου,υφίστανται διαφορετικοί γιά κάθε οκτάβα.Ο συντομότερος εξ αυτών θα οφείλεται στο ηχητικό πεδίο διάχυσης ενώ οι πιό παρατεταμένοι θα οφείλονται στους ρυθμούς ταλάντωσης.Μία από τις επιδράσεις των ρυθμών ταλάντωσης είναι η διακύμανση στην απόκριση συχνότητας του δωματίου μέσω παρεμβολής της ενέργειάς τους στο πεδίο αντήχησης.Ο χώρος παύει να υποστηρίζει πεδίο διάχυσης στην αντίστοιχη συχνοτική ζώνη,οπότε η εφαρμογή του χρόνου αντήχησης αρηστεύεται εντός αυτής.

Ένας ρυθμός συντονισμού γίνεται αντιληπτός εντός του χώρου ακρόασης ως αφύσικος και μονοτονικός ΄΄χρωματισμός΄΄ του ήχου μιά κι ενισχύεται η αντίστοιχη συχνοτική συνιστώσα έναντι των υπολοίπων.Εάν τώρα έχουμε και συμπτώσεις (εντός διαστήματος 5Hz) επιμέρους ρυθμών,είναι επόμενο ότι θα ισχύει περαιτέρω ενίσχυση της συγκεκριμένης συχνοτικής συνιστώσας (και γειτονικών αυτής),άρα εντονότερη αλλοίωση στην αντίληψη του ήχου που εκπέμπουν τα ηχεία.

Εάν πάλι οι επιμέρους ρυθμοί απέχουν πολύ ο ένας από τον άλλον,τότε νότες με τονικά ύψη ευρισκόμενα στα μεσοδιαστήματα τιμών που αντιστοιχούν στους ρυθμούς συντονισμού θα γίνονται αντιληπτές ως ιδιαίτερα εξασθενημένες στις θέσεις όπου τα κύματα θα βρίσκονται εκτός φάσης.Αυτό θα οδηγεί σε ακόμα μεγαλύτερη αλλοίωση : η μείωση στα συχνοτικά ύψη που αντιστοιχούν οι βυθίσεις θα είναι ποσοστιαία μεγαλύτερη από τις αυξήσεις στα σημεία των προηγουμένων κορυφώσεων) .Σημειωτέον ότι οι διακυμάνσεις στην απόκριση συχνότητας του δωματίου θα είναι επιπλέον εξαρτώμενες από την τοποθεσία του ακροατή και των ηχείων εντός αυτού,Αιτία είναι η μόνιμη ανομοιογένεια στην κατανομή της ηχητικής ενέργειας που επιφέρουν τα στάσιμα κύματα εντός του δωματίου.

Όλα τα δωμάτια αναπτύσσουν αξιοσημείωτους ρυθμούς ταλάντωσης στις κατώτερες συχνοτικές ζώνες.Η συχνότητα του χαμηλότερου δυνατού συντονισμού γιά ένα δωμάτιο του οποίου η μεγαλύτερη διάσταση έχει μήκος ΄΄L΄΄,καλείται συχνότητα αποκοπής αυτού και δίδεται από τον τύπο: f(co)=c/2L .

Η συχνοτική ζώνη κάτω από αυτή λέγεται και ζώνη αποκοπής του συγκεκριμένου δωματίου.Σε αυτήν την περιοχή,όλες οι διαστάσεις του συγκεκριμένου δωματίου είναι μικρότερες από το ήμισυ του αντιστοιχούντος στην fo μήκους κύματος.Ο χώρος δεν υποστηρίζει ενεργειακή ενίσχυση γιά συχνοτικές συνιστωσες που ανήκουν στη ζώνη αποκοπής,με αποτέλεσμα να μη διακυμαίνεται έντονα η στάθμη τους από ρυθμούς συντονισμού.

Γιά κάθε δωμάτιο θα υπάρχει επίσης ένα συχνοτικό όριο κάτω από το οποίο τα φαινόμενα συντονισμού επικρατούν σε βαθμό ώστε να μην εξετάζεται με τους όρους του πεδίου διάχυσης.
Η κρίσιμη συχνότητα f(c) κάτω από την οποία τα στάσιμα κύματα οδηγούν σε σημαντικούς γιά την ακουστική συμπεριφορά ρυθμούς δωματίου με όγκο ΄΄V΄΄ δίδεται σε συνάρτηση με το χρόνο αντήχησης:

f(c)=2000*τετραγωνική ρίζα[RT60/V] (Schroeder,1996).

Μεταξύ της συχνότητας Schroeder και της συχνότητας αποκοπής βρίσκεται η αποκαλούμενη ζώνη των στασίμων κυμάτων (ρυθμών ταλάντωσης).Υπεράνω της κρίσιμης συχνότητας έχουμε τη ζώνη πεδίου διάχυσης,στην οποία η ιδιότητα του χρόνου αντήχησης βρίσκει έγκυρη εφαρμογή και το δωμάτιο εμφανίζει την καλύτερη ακουστική συμπεριφορά,εφόσον διαθέτει καλά χαρακτηριστικά αντήχησης.Η κρίσιμη συχνότητα δεν παύει ν'αποτελεί νοητό όριο,μιά και στην πραγματικότητα υφίσταται ευρύτερη συχνοτική περιοχή μετάβασης μεταξύ ρυθμικής και διαχυτικής ζώνης.

Στην πράξη,τα στάσιμα κύματα με τους ρυθμούς συντονισμού κυριαρχούν στην ακουστική συμπεριφορά του χώρου μέχρι το συχνοτικό ύψος των 300 Hz περίπου.Οι επιμέρους ρυθμοί (πολλαπλάσια) με συχνότητες άνω του ορίου των 300Hz (μέχρι το οποίο θεωρείται ο ήχος ότι διαδίδεται ως κύμα αντί ακτινικά) δεν λαμβάνονται υπόψη,αφού σπάνια γίνονται αντιληπτοί.Αντιστοιχούν σε μήκη κύματος αρκετά μικρά σε σχέση με τις διαστάσεις των χώρων ακρόασης,οπότε ο μεγάλος αριθμός αυτών στις μεσαίες και υψηλές συχνοτικές ζώνες δημιουργεί μιά ομοιόμορφη κατανομή τους στο πεδίο της συχνότητας.Υπεράνω του νοητού ορίου,κύριο ρόλο στην ακουστική συμπεριφορά του χώρου παίζουν τα πολύπλοκα σύνολα ανακλάσεων και το πεδίο διάχυσης.

Η Κρίσιμη Συχνότητα επιτρέπει τον καθορισμό της διάκρισης ανάμεσα σε ΄΄μικρούς΄΄ και ΄΄μεγάλους΄΄ χώρους ακρόασης από άποψη Ακουστικής:Στους μεγάλους χώρους η κρίσιμη συχνότητα θα βρίσκεται σε μικρότερο ύψος από την κατώτερη συχνότητα που θα είναι δυνατόν να εκπεμφθεί ποτέ εντός αυτών,ενώ στους ΄΄μικρούς΄΄ η κρίσιμη συχνότητα θα βρίσκεται εντός της περιοχής συχνοτήτων που θα εκπέμπονται εντός αυτών.Παραδείγματα μεγάλων χώρων αποτελούν τα μεγάλα studio ηχοληψίας,τα Μέγαρα Μουσικής και οι καθεδρικοί ναοί.Παραδείγματα μικρών αποτελούν οι συνήθεις οικιακοί χώροι.

 

[Bhutia]

Απάντηση: Ανατομία Ακουστικής Χώρων

Eφόσον είναι ανέφικτη η απαλοιφή των ρυθμών συντονισμού γιά ένα δωμάτιο,η ωφέλιμο είναι να τους διαχειριστούμε ορθά.Στόχος η εξασθένησή τους προκειμένου ν'αποφύγουμε την ανάπτυξη έντονα αντιληπτών κορυφώσεων (συμπτώσεων) και βυθίσεων.Έτσι θα επιτυγχάνεται όσο το δυνατόν ομοιόμορφη διάδοση ήχου και ομαλή απόκριση συχνότητας του συστήματος εντός δεδομένου χώρου.Ρυθμοί ταλάντωσης υφίστανται γιά όλα τα σχήματα δωματίων.Η εγγενής προτίμηση των ακουστικών μηχανικών στους ορθογώνιους χώρους έγκειται στην ευκολία υπολογισμού & διαχείρισης των ρυθμών εντός αυτών σε σύγκριση πάντα με τους υπολοίπους...

Πρώτη μέριμνα θα ήταν η αποφυγή χώρων ακρόασης των οποίων οι διαστάσεις είτε είναι ίδιες (όλες ή ανά ζεύγη),είτε είναι ακέραια περίπου πολλαπλάσια η μία της άλλης.Στο αρχικό παράδειγμα με το μήκος 6,3 m και το θεμελιώδη αξονικό ρυθμό στα 27 Hz,εάν δεύτερο ζεύγος τοίχων όριζε το πλάτος στα 3,15m τότε θα προέκυπτε νέος θεμελιώδης αξονικός ρυθμός συχνότητας 54Hz.Μολονότι υπάρχει αρκετή απόσταση μεταξύ των θεμελιωδών ρυθμών,η πρώτη αρμονική συνιστώσα (δεύτερος ρυθμός κατά το μήκος=2*27=54Hz) συμπίπτει με τη θεμελιώδη του πλάτους.Παραπλήσιο πρόβλημα θα εμφανιζόταν κι από διάσταση λ.χ. 3,05m(fo=56Hz) ή 3,0m(fo=57Hz).

Σε γενικές γραμμές,όσο μικρότερες οι διαστάσεις του χώρου ακρόασης,τόσο μεγαλύτερη η αλλοίωση που μπορούν να επιφέρουν οι ρυθμοί συντονισμού στην απόδοση των χαμηλών συχνοτήτων.Τυπικό παράδειγμα απόκρισης συχνότητας σε αφρόντιστο μικρό χώρο:

Μπορούμε να πειραματιστούμε εμπειρικά: μετατοπίζοντας τη θέση ακρόασης λίγο κοντύτερα ή μακρύτερα από τα ηχεία κι εξετάζοντας μέσω διακύμανσης στην προκύπτουσα αντίληψη το βαθμό ταύτισης των εναλλακτικών θέσεων με εστιακά σημεία μέγιστης ή ελαχίστης πίεσης στάσιμων κυμάτων.Ομοίως χρησιμεύει να πειραματιστούμε αλλάζοντας τις αποστάσεις των ηχείων από τους πίσω/πλάγιους τοίχους και το πάτωμα.Τα στάσιμα κύματα είναι πάντα ισχυρότερα στην εγγύς περιοχή του τοίχου,λόγω μεγίστου πίεσης στον τοπικό αέριο όγκο.

Απομακρύνοντας τη θέση ακρόασης από τις εγγύς περιοχές των τοίχων μειώνεται δυνητικά το μπουμάρισμα από τα παραγόμενα στάσιμα κύματα.Οι μετακινήσεις από μόνες τους δεν διορθώνουν την απόκριση συχνότητας,συντελούν όμως σε πιθανή άμβλυνση των προβλημάτων-μετατοπίζοντας κιόλας τις συχνοτικές ζώνες κορυφώσεων/βυθίσεων- χωρίς να κοστίζουν.

Διαγνωστική μέθοδος μεγαλύτερης ακρίβειας είναι η χρήση προγραμμάτων ανάλυσης δωματίου.Με τη συνδρομή μικροφώνου μέτρησης παρέχουν καμπύλες απόκρισης για κάθε εξεταζόμενη θέση ακρόασης εντός του δωματίου.

 

[Bhutia]

Απάντηση: Παθητικές λύσεις-Μπασοπαγίδες

Οι γωνίες των δωματίων αποτελούν σημεία συσσώρευσης στασίμων κυμάτων.Οι ΄΄μπασοπαγίδες΄΄ αποτελούν ικανοποιητική παθητική λύση στην προσπάθεια διευθέτησης προβλημάτων στην απόδοση των χαμηλών συχνοτήτων εντός μικρών χώρων ακρόασης.Η αρχή Λειτουργίας τους βασίζεται στην απορρόφηση χαμηλών συχνοτικών συνιστωσών και διακρίνονται σε διαφορετικούς τύπους.Τοποθετούμενες σε σημεία μεγίστου πίεσης,μειώνουν την ενέργεια των κορυφώσεων απορροφώντας χαμηλές συχνοτικές συνιστώσες που αντιστοιχούν σε συγκεκριμένες επίμαχες ζώνες.Οι κατάλληλες τοποθετήσεις τους μειώνουν έμμεσα την ενέργεια των παλινδρομικών ανακλάσεων γιά τις χαμηλές συχνοτικές συνιστώσες και κατά συνέπεια το βαθμό των ακυρώσεων από τις εκτός φάσης αλληλεπιδράσεις των κυμάτων.Αν και λέγονται ΄μπασοπαγίδες΄, ουσιαστικά αυξάνουν την ποσότητα και ποιότητα των αντιλαμβανόμενων μπάσων του συστήματος εξομαλύνοντας σε συγκεκριμένες συχνοτικές ζώνες (εξαρτώμενες από την κατασκευή τους) τις καμπύλες απόκρισης στο χώρο.Οι συνήθεις τύποι μπασοπαγίδων:

-Συντονιστές Helmholtz:Ομοιάζει με μεγάλο κενό περιέκτη που διαθέτει μικρό άνοιγμα.Απορροφούν ενέργεια από τις συνιστώσες του ηχητικού κύματος που αντιστοιχούν στη συχνότητα συντονισμού του περιεχομένου αποσπώντας την από τον υπόλοιπο χώρο.Ανταποκρίνονται κύρια σε στενή συχνοτική ζώνη,αλλά μπορούν να ρυθμιστούν και γιά ευρύτερη.

-Απορροφητές μεμβράνης(πάνελ):Απορροφούν ενέργεια από εκείνες τις συνιστώσες που αντιστοιχούν στην ιδιοσυχνότητα της μεμβράνης.Ορθά υλοποιημένοι,καλύπτουν συχνοτική ζώνη πλάτους οκτάβας (ευρύτερη από τους προηγούμενους).Στα πλαίσια της ακουστικής φροντίδας δωματίου,κατασκευάζονται δύο τύποι.Ο ένας είναι εστιασμένος σε κεντρική συχνότητα 100Hz και ο άλλος στα 200Hz.Επιτυγχάνεται έτσι ικανοποιητικός βαθμός απορρόφησης στην κομβική γιά την αντίληψη των χαμηλών ζώνη 80-300Hz.Αποτελούν ογκώδεις και σχετικά δαπανηρές κατασκευές.

-Απορροφητές άκαμπτου υαλονήματος: Παρασκευάζονται με συμπίεση του γνωστού από τις εσωτερικές μονώσεις τοίχων αφράτου συνθετικού υλικού στο εν τέταρτον του αρχικού πάχους και μορφοποίηση σε άκαμπτα πάνελ πάχους 2,5-10 cm.Κατ'αυτόν τον τρόπο,ένα πάνελ πάχους λ.χ. 7,5 cm απορροφά κατά προσέγγιση παραπλήσια ενέργεια με αυτή που θ'απορροφούσε το στάνταρ υλικό αρχικού πάχους 30cm.Υπερτερούν των άλλων επειδή δεν βασίζονται στην απορρόφηση ενέργειας μέσω συντονισμού,οπότε είναι αποτελεσματικά και σε ευρύτερη ζώνη συχνοτήτων (μεσαίες-υψηλές).Η απόδοσή τους αυξάνεται όταν συνδυάζονται με μεμβράνη σε υβριδικές διατάξεις που απορροφούν ενέργεια συχνοτικών συνιστωσών ακόμα και κάτω των 80Hz.

Εναλλακτική φροντίδα περιλαμβάνει προσθήκη ευμεγέθων επίπλων περιμετρικά του χώρου,κατασκευή ανοιγμάτων-όπως πόρτες και παράθυρα- ιδιαίτερα κοντά σε γωνίες,ακόμα και δόμηση των τοιχωμάτων του δωματίου ακρόασης-εάν είναι δυνατόν- με σχετικά εύκαμπτα ξύλινα πάνελ τα οποία θα επιτρέπουν μεγαλύτερη απορρόφηση ενέργειας και ποσοστό μετάδοσης των ηχητικών κυμάτων εκτός δωματίου.

Μιά υψηλή κεκλιμένη οροφή τείνει να διασπείρει τους ρυθμούς στη δημιουργία των οποίων συμμετέχει.Η λύση της κατασκευής δωματίου ακρόασης του οποίου οι τοίχοι να μην είναι παράλληλοι,αποτελεί ένα ελκυστικό δίκοπο μαχαίρι.Από τη μιά πλευρά,απόκλιση της τάξεως των 5 μοιρών από την παραλληλία, μεταβάλλει δραματικά τη συσσώρευση στασίμων κυμάτων.Από την άλλη πλευρά,προκύπτουν λιγότερο προβλέψιμοι ρυθμοί συντονισμού και αναίρεση της συμμετρίας επί των διαστάσεων του δωματίου,γεγονός που διαφοροποιεί-ιδιαίτερα σε πολυκαναλικά συστήματα- την απόκριση του εκάστοτε ηχείου από τα υπόλοιπα.

 

[Bhutia]

Απάντηση: Ιδανικοί Λόγοι Διαστάσεων

Ο R.H.Bolt (καμιά σχέση με τον...Usain Bolt) ανέπτυξε γραφικές παραστάσεις συνδυασμένων διαστάσεων χώρου ώστε να επιτευχθούν ιδανικά διατεταγμένοι ρυθμοί συντονισμού.Παράδειγμα αυτών παρατηρούμε στο επόμενο γράφημα όπου τα σημεία που περικλείονται από την καμπύλη αντιστοιχούν σε ιδανικούς λόγους διαστάσεων:

Οι προτεινόμενοι λόγοι τριάδας διαστάσεων ήταν 1:1,5:2,5 και 1:1,26:1,59 .

Από την άλλη ο C.L.S.Gilford αμφισβητεί το πρώτο σετ,λέγοντας πως οι κύριες δυσκολίες στην ακουστική δωματίων προκύπτουν από τους αξονικούς ρυθμούς.Προτείνει επιπλέον νέα μέθοδο κατά την οποία όλες οι επιμέρους συχνότητες ταλάντωσης(θεμελιώδεις και πολλαπλάσια) καταγράφονται και καταχωρούνται. Μελετώντας κατόπιν τη λίστα εξετάζουμε την ύπαρξη συμπτώσεων και απουσιών,θεωρώντας ιδανικό η ζώνη μεταξύ διαδοχικών συνιστωσών συντονισμού να μην υπερβαίνει τα 20Hz (δίχως ταυτόχρονα να γίνεται πολύ στενότερη).Οι διαστάσεις ρυθμίζονται σύμφωνα με τα δεδομένα και ξαναυπολογίζονται μέχρις ότου να επιτευχθεί ομοιογενής κατανομή της ηχητικής ενέργειας.

O M.M.Louden με τη σειρά του υπολόγισε τη διανομή των ρυθμών γιά 125 συνδυασμούς διαστάσεων δωματίου,εκδίδοντας λίστα προτιμητέων με βάση το λόγο 1:1,4:1,9 .

Ο O.J.Bonello ανέπτυξε εμπειρικό κριτήριο,χωρίζοντας το ακουστό φάσμα σε ζώνες πλάτους ενός τρίτου οκτάβας (σε παραλληλισμό με τις Κρίσιμες Συχνοτικές Ζώνες της ακοής) και μετρώντας τον αριθμό των υπαρχόντων ρυθμών που περιέχονται σε εκάστοτε ζώνη.Βασίστηκε στο συμπέρασμα ότι ο αριθμός συντονισμών δεν πρέπει ποτέ να μειώνεται καθώς ανεβαίνουμε συχνοτικά από εκάστοτε ζώνη ενός τρίτου οκτάβας στην επομένη επί του φάσματος.Συμπέρανε ότι στην περίπτωση όπου ο αριθμός των ρυθμών ανά ζώνη αυξάνεται μονοτονικά,τότε ο ακροατής είναι πιθανότερο ν'αντιλαμβάνεται το δεδομένο χώρο ως έχοντα ΄΄ομαλή΄΄ απόκριση παρά τους συντονισμούς.

Αντίθετα,εάν ο αριθμός μειώνεται καθώς ανεβαίνει το ύψος των συχνοτικών ζωνών,τότε θα εμφανίζεται αντιληπτικά σημαντική ΄΄κορυφή΄΄ στην απόκριση συχνότητας.Όμοιο αποτέλεσμα επιφέρουν και οι συμπίπτοντες ρυθμοί ταλάντωσης.Κατά το κριτήριο του Bonello,η σύμπτωση εντός της ιδίας ζώνης απαγορεύεται,εκτός και αν συνυπάρχουν επ'αυτής άλλοι τρεις τουλάχιστον ασυμπτωτικοί συντονισμοί οι οποίοι και θα επικάλυπταν αντισταθμίζοντας την προηγούμενη σύμπτωση.

Στον παρακάτω πίνακα αναγράφονται ενδεικτικά λόγοι διαστάσεων που δίνουν ικανοποιητικά αποτελέσματα εφαρμοζόμενοι στην κατασκευή ενός δωματίου ακρόασης.

Τέλος ο R.Walker καταλήγει σε μέθοδο εύρεσης βέλτιστων σχημάτων δωματίων,εξηγώντας ότι η τυφλή εφαρμογή λόγων διαστάσεων δεν οδηγεί υποχρεωτικά στη βέλτιστη ηχητική συμπεριφορά,αφού η ποιότητα του δωματίου συναρτάται με τον όγκο του.

Όλες οι προαναφερθείσες μέθοδοι έχουν ελαττώματα.Κατ'αρχάς η παράμετρος της απορρόφησης αυξάνει τις ιδιοσυχνότητες συντονισμού ενώ ασκεί διαφορετική επίδραση σε αξονικούς,εφαπτομενικούς και πλάγιους ρυθμούς.Γιά παράδειγμα,οι αξονικοί θα παρουσιάζουν το μεγαλύτερο πλάτος και τη μικρότερη απόσβεση.Οι Cox et al (2004) έχουν παρουσιάσει το πιo ολοκληρωμένο μοντέλο που λαμβάνει υπόψιν επίσης τις θέσεις των ηχείων και των ακροατών προκειμένου να προτείνουν τον ιδανικό λόγο διαστάσεων.

 

[Bhutia]

Απάντηση: Περιορισμοί Ιδανικών Διαστάσεων-Ενεργές λύσεις

Χώροι με σχήμα που απέχει από το τέλειο ορθογώνιο (είτε στην κάτοψη είτε από εσωτερική διαρρύθμιση),μπορούν να υποδιαιρεθούν σε επιμέρους ορθογώνια τμήματα και να εξεταστούν ενεργοποιούμενοι ρυθμοί σε καθένα από αυτά-υπό την προϋπόθεση ότι θ'απουσιάζουν μεγάλες καμπύλες ή άλλες τεθλασμένες επιφάνειες που να περιπλέκουν περισσότερο την κατάσταση.

Η σύλληψη των βέλτιστων διαστάσεων δωματίου θα λειτουργούσε ιδανικά μονάχα εφόσον θα διεγείρονταν όλοι οι ρυθμοί ταυτόχρονα (τοποθεσία πηγής στη γωνία συμβολής τριών επιφανειών) κι εφόσον ο ακροατής θα ήταν σε θέση να τους αντιληφθεί όλους μαζί (θέση ακρόασης στο άλλο άκρο της διαγωνίου επί του δαπέδου).Οποιαδήποτε απόκλιση από τα δεδομένα σημεία συνεπάγεται γιά τη μεν πηγή ανομοιόμορφη ενεργοποίηση των ρυθμών δωματίου,γιά το δε ακροατή άνισα κατανεμημένη αντίληψη.

Η δυσχέρεια αυξάνεται με την εγκατάσταση επιπλέον ηχείων στα πολυκαναλικά συστήματα.Eπομένως η αποκλειστική θεώρηση ΄΄βέλτιστων διαστάσεων δωματίου΄΄ δίχως να συνυπολογίζονται οι υποψήφιες θέσεις τόσο των ηχείων όσο κι εκάστοτε ακροατή είναι ελλιπής γιά την ολοκληρωμένη επίλυση προβλημάτων που αφορούν την αντίληψη των χαμηλών συχνοτήτων σε δεδομένο χώρο...

Πριν τη δημοφιλία των συστημάτων οικιακού κινηματογράφου,κύριο μέλημα ήταν η εύρεση μιάς ΄΄βέλτιστης θέσης΄΄ ακρόασης γιά τον ιδιοτήτη του στερεοφωνικού ηχοσυστήματος και η διαχείριση όλων των παραμέτρων με στόχο τη βέλτιστη ακουστική αποκλειστικά γιά τη δική του θέση.Οι ενεργές λύσεις μέσω ψηφιακού ισοσταθμιστή χώρου(και αλγορίθμων DSP που δρουν στο πεδίο του χρόνου) παρέχουν βέλτιστη αντίληψη ιδιαίτερα των χαμηλών γιά δεδομένο χώρο,η οποία όμως ρυθμίζεται αναγκαστικά γιά κορυφαία απόδοση σε μία μονάχα θέση εντός αυτού.Τα στάσιμα κύματα εξ ορισμού προκαλούν μεγάλη ανομοιογένεια στην κατανομή ενέργειας των συχνοτικών συνιστωσών εντός του χώρου.Οι παθητικές λύσεις ως πρώτο βήμα δρούν στο πεδίο της συχνότητας,αντλώντας μέρος της ενέργειας των προβληματικών συνιστωσών κι έτσι εξομαλύνουν εν μέρει τα μεν μέγιστα προς τα κάτω και τα δε ελάχιστα προς τα άνω στην απόκριση συχνότητας του χώρου.Υπάρχουν δύο ακόμα μέθοδοι αντιμετώπισης γιά όσους καταφεύγουν στη χρήση υπογούφερ:

-Τοποθέτηση του υπογούφερ σε σημείο ακύρωσης του πλέον προβληματικού αξονικού ρυθμού.Κατ'αυτόν τον τρόπο,η πηγή χαμηλών του συστήματος δεν συζεύγνυται με τον αντίστοιχο ρυθμό συντονισμού.

-Χρήση κατά προτίμηση ζευγών ομοίων υπογούφερ στην προσπάθεια αναίρεσης ενός δεδομένου στασίμου κύματος: επωφελείται του γεγονότος ότι οι κυματικοί λοβοί εκατέρωθεν ενός σημείου ακύρωσης έχουν αντίθετη πολικότητα.Καθώς κατέρχεται η ηχητική πίεση από τη μία πλευρά,ανέρχεται από την άλλη.Δύο υπογούφερ συνδεδεμένα παράλληλα και τοποθετημένα κατάλληλα εντός καθενός από τους κυματικούς λοβούς έκαστος,θα παράγουν κύματα εκτός φάσης ως προς τους αντίστοιχους λοβούς,μειώνοντας αποφασιστικά την επίδραση του συγκεκριμένου στασίμου στην αντίληψη του ακροατή.

Ο Todd Welti στη μελέτη του προτείνει ως βέλτιστη τη χρήση δύο ζευγών (4 μονάδες) υπογούφερ,με το εκάστοτε τεμάχιο τοποθετημένο σε απόσταση από το όμορο τοίχωμα ίση προς το εν τέταρτον του μήκους και του πλάτους του δωματίου αντιστοίχως (κάτω σειρά το πρώτο από δεξιά εικονίδιο)

Το ενδιαφέρον είναι πως η μέθοδος δεν αναφέρεται αποκλειστικά σ'εγκαταστάσεις οικιακού κινηματογράφου,αλλά μπορεί να εφαρμοστεί και σε στερεοφωνική ακρόαση,λ.χ. με μαγνητοστατικά πάνελ να παίζουν το ρόλο των ΄΄δορυφόρων΄΄:612:...Οι λύσεις αυτές από μόνες τους είναι μεν εμπεριστατωμένες,αλλά αποτελεσματικές γιά μικρό πλήθος ρυθμών συντονισμού.

Μέχρι την επόμενη φορά,τα παρακάτω συγγράμματα των A.J.Hill & Malcolm Hawksford είναι διαφωτιστικά γιά την ακουστική συμπεριφορά μικρών δωματίων στις χαμηλές συχνότητες:
http://www.adamjhill.com/Hill + Hawksford - RS25.pdf

http://www.adamjhill.com/Hill + Hawksford - AES 133.pdf

 

[Bhutia]

Απάντηση: Ανατομία Ακουστικής Χώρων

 

[Bhutia]

Απάντηση: Ανατομία Ακουστικής Χώρων

http://www.avsite.gr/vb/showthread.php?t=43559

 

[Bhutia]

Απάντηση: Ανατομία Ακουστικής Χώρων

Οι ενεργές μέθοδοι χρησιμοποιούν ψηφιακά φίλτρα που προηγούνται των ενισχυτικών εισόδων ενός ηχοσυστήματος με σκοπό να εξομαλύνουν φαινόμενα παραμόρφωσης στην ακουστική συμπεριφορά ενός χώρου ακρόασης.Τα σύγχρονα συστήματα διόρθωσης επιφέρουν βελτιώσεις τόσο στο συχνοτικό όσο και στο πεδίο του χρόνου.Σε αντίθεση με τα αναλογικά equalizer που ενεργούν αποκλειστικά στο συχνοτικό πεδίο (αλλοιώνοντας περαιτέρω τη φάση του σήματος),η εφαρμογή ενός ψηφιακού ισοσταθμιστή χώρου έχει ως αφετηρία τη μέτρηση της Κρουστικής Απόκρισης του δωματίου στη θέση ακρόασης γιά καθένα εκ των ηχείων του συστήματος.Εν συνεχεία με τη βοήθεια κομπιούτερ διαμορφώνεται ένα φίλτρο Πεπερασμένης Διάρκειας Κρουστικής Απόκρισης(FIR,Finite Impulse Response) το οποίο αποτελεί γιά το σήμα που τροφοδοτεί τα ηχεία αντίστροφο είδωλο της επίδρασης που επιφέρουν τα ακουστικά φαινόμενα του δωματίου και η γραμμική παραμόρφωση στο εκπεμπόμενο από αυτά σήμα.Το φίλτρο τέλος ΄΄φορτώνεται΄΄ σε υπολογιστικό σύστημα που το εφαρμόζει σε πραγματικό χρόνο.

Εφόσον η πλειοψηφία των φίλτρων διόρθωσης είναι ΄΄μη αιτιατά΄΄(η έξοδός τους δεν εξαρτάται αποκλειστικά από παρελθόντα και παρόντα,αλλά και από μελλοντικά δεδομένα στην είσοδο),περιλαμβάνεται κάποιου βαθμού χρονική υστέρηση η οποία δύναται να ρυθμίζεται από το χρήστη παραμετρικά.Στην πράξη,η μέθοδος δεν δημιουργεί απολύτως πιστά ανάστροφα είδωλα της κρουστικής απόκρισης του δωματίου,αλλά το φίλτρο είναι έτσι υπολογισμένο ώστε να επιφέρει βελτιωμένη ακουστική αντίληψη(δίχως κατάλοιπα έντονων παραμορφώσεων) γιά σχετικά ευρεία ζώνη πέριξ της αρχικής τοποθεσίας του μικροφώνου μέτρησης.

Στην υποθετική περίπτωση όπου θα ρυθμιζόταν να παρέχει κορυφαία απόδοση εστιασμένη στη θέση αρχικής μέτρησης,συνεπάγεται ότι η ακουστική αντίληψη στα γειτονικά σημεία θα υπολειπόταν αρκετά περισσότερο της πρώτης.Σε συνδυασμό με ενεργά ηχεία των οποίων η κατασκευή προβλέπει μεγάφωνα τοποθετημένα με διαφοροποιημένους προσανατολισμούς και προγράμματα DSP στα δικτυώματα διαχωρισμού,μπορεί επιπλέον να διαμορφωθεί η πολική απόκριση στον οριζόντιο και κάθετο άξονα,άρα και το ποσοστό του άμεσου ήχου που καταφτάνει στον ακροατή,μεταβάλλοντας έμμεσα το πεδίο αντήχησης.

Τα προγράμματα διόρθωσης δωματίου διαθέτουν γραφικούς ισοσταθμιστές είτε 31 είτε 16 θέσεων(καλύπτοντας συχνοτικές ζώνες ενός τρίτου ή δύο τρίτων της οκτάβας αντίστοιχα),ανταποκρινόμενα στην κατανομή των Κρισίμων Συχνοτικών Ζωνών στο ακουστικό μας σύστημα.Φέρουν επίσης παραμετρικούς ισοσταθμιστές γιά περαιτέρω εξειδίκευση των ρυθμίσεων.

Οι ενεργές μέθοδοι διόρθωσης είναι ικανές γιά εντυπωσιακές βελτιώσεις(συμπεριλαβανομένων χώρων που αποκλίνουν από το ορθογώνιο σχήμα και τη συμμετρία),αφού οι συντονισμοί δωματίων όπως και οι κινήσεις των μεγαφώνων αποτελούν Συστήματα Ελαχίστης Φάσης.Η βελτίωση αυξάνει με το ποσοστό αυτής προς την πρότερη κατάσταση να μειώνεται όσο πιό εμπεριστατωμένη παθητική ακουστική φροντίδα έχει προηγηθεί.Οι σύγχρονες τεχνικές μας τοποθετούν σε πολύ πλεονεκτική θέση σε σχέση με το παρελθόν,απέχοντας βέβαια από την...καθολική πανάκεια.

Ένα κακής ποιότητας ή κακοστημένο ηχοσύστημα με ηχεία σε απίθανες θέσεις εντός του χώρου δεν πρόκειται ν'αποκτήσει την ακρίβεια ενός στουντιακού περιβάλλοντος.Η υλοποίηση ιδανικών αναλογιών χώρου οφείλει να συνυπολογίζει προαποφασισμένες θέσεις ηχείων και ακροατών.Ενδεικτικά γιά τους ιδανικούς λόγους διαστάσεων,ο ίδιος ο Bolt συνόδευε τη γνωστή του καμπύλη μ'ένα επιπλέον διάγραμμα ΄΄ορίων εγκυρότητας΄΄ από το οποίο προέκυπτε γιά παράδειγμα ότι σε ορθογώνιο δωμάτιο όγκου 85 κυβικών μέτρων,η εφαρμογή των αναλογιών ήταν αποτελεσματική μονάχα στη ζώνη 40-120 Hz.

Γιά συστήματα με υπογούφερ,αρτιότερη εφαρμογή των μεθόδων επιτυγχάνεται όταν η απόκριση της μονάδας χαμηλών εξασθενεί με μεγάλη κλίση άνω της συχνότητας των 80Hz ενώ αρκετές απαιτούν μονοφωνική απόδοση των χαμηλών γιά πλήρη λειτουργικότητα.Άλλες πάλι υποστηρίζουν διαχωρισμό χαμηλών τουλάχιστον σε δύο κανάλια μέχρι ένα κατώτατο συχνοτικό όριο

Το μικρόφωνο που θα είναι ικανό να μιμηθεί απόλυτα τη σύλληψη του ήχου από το ακουστικό μας σύστημα όπως και αλγόριθμος που ν'αντιγράφει ολοκληρωτικά την επεξεργασία του εγκεφάλου στο ηχητικό ερέθισμα βρίσκονται πάντα στο στάδιο της έρευνας.Κανένα πρόγραμμα δε μπορεί να προβλέψει γιά καθέναν ακροατή ξεχωριστά την επίδραση που θα επιφέρει η διέγερση μιάς συγκεκριμένης κρίσιμης συχνοτικής ζώνης σε μη γειτονικές αυτής.Τα διεθνή στάνταρ δε μπορούν να προεξοφλήσουν την...υπακοή καθεμιάς ακουστικής αντίληψης ξεχωριστά.Γι αυτό και τελικός κριτής γιά την απόλαυση οποιασδήποτε ρύθμισης DSP οφείλει να είναι το αισθητήριο του άμεσα ενδιαφερομένου χρήστη.