Лекция 09 Требования к акустике залов

Реверберация — процесс постепенного уменьшения интенсивности звука при его многократных отражениях.

Приблизительно время реверберации равно: , где Т – время реверберации, V – объем помещения, a - коэффициент звукопоглощения, S – площадь поверхностей.

Характеристики реверберации:

• Продолжительность – время ослабления звукового давления после выключения звука на 60дБ,

• Радиус гулкости – расстояние от источника звука, на котором энергия прямого и отраженного сигнала равны,

• Ранний звук – первые 80 мс,

• Громкость ранних звуков – звуковая энергия в первые 80 мс,

• Громкость реверберирующего звука – энергия после 80 мс,

• Раннее время реверберации – время после выключения звука, когда уровень уменьшится на 10 дБ,

• Коэффициент внутрислуховой корреляции между сигналами в первые 80 мс в октавных полосах с центральными частотами 500, 1000 и 2000 Гц.

Субъективные параметры качества акустики зала:

• Liveness «жизненность» (гулкость) – оптимальное время реверберации: 0,4 – 1 с для речи, 1,3 – 1,6 для камерной музыки, 2 – 2,2 для симфонической, 3 – 5 для органной. Для речи время реверберации должно сокращаться на 15 – 20 % к низким частотам для разборчивости, а для музыки наоборот повышаться.

• Fullness Полнота тона (звучность) – отношение энергии звуков после 80 мс. к ранним. Зависит от характера музыки. Недостаточная величина для данного вида музыки характеризует звук как «мертвый», «сухой»

• Definition, clarity Различимость и ясность: горизонтальная и вертикальная (одновременные звуки)зависит не только от акустики, но от темпа и штрихов исполнителя

• Intimacy Интимность (камерность, близость) – время прихода ранних отражений. Для камерной музыки 15 мс, для больших составов 30 мс в центре зала. Это соответствует ширине зала 18 – 20 м. Несоответствие ухудшает субъективное восприятие

• Spaciousness Пространственность – окружение звуком. Включает расширения площади источника звука (ASW) и обертывание (LEV) – «погружение» в звук. Качество зала определяется первым параметром, который зависит от ранних боковых отражений, уровня частот 125 – 200 Гц и различия между сигналами в ушах. Обертывание зависит от реверберационного звука (после 80 мс)

• Loudness Громкость – отношение звукового давления по ранним отражениям в зале, к значению измеренному в заглушенной камере. Для хороших залов 6 дБ на 125 и 250 Гц, 6,2 на частотах 500, 1000 и 2000 Гц (средние частоты октавных шумов)

• Warmth Теплота – отношение времени реверберации на НЧ к времени на СЧ. Для хороших залов больше на 0 – 20 % частот ниже 125 Гц, к времени на 500 – 1000 Гц. Используется так же коэффициент низкого тона: , для лучших залов 1,08 – 1,10

• Balance Баланс – между группами инструментов и солистами

• Timbre Тембр – акустика помещения – линейный фильтр, плотность резонансных частот которого должна быть достаточно велика для передачи тембра. 0,1 пик/Гц на НЧ и 3 пик/Гц на средних.

• Ensemble Ансамбль – «стройность», «слаженность» определяется конструкцией сцены и отражается в возможности для исполнителей слышать себя и других музыкантов.

дополнительные параметры:

• Uniformity Однородность,

• Attack Атака

• Texture Текстура – структура ранних отражений оказывающая влияние на восприятие

Субъективные параметры негативно влияющие на качество акустики зала:

• Эхо – заметное на слух повторение прямого звука (обычно более 80 мс)

• Порхающее эхо – многократная периодическая последовательность отражений, создающая тональную окраску – «эффект гребенчатого фильтра (обычно при длинных параллельных стенах)

• Окрашивание тембра из-за резонансов (особенно в зоне 80 – 300 Гц).

• Мешающие шумы от: внешние (от транспорта и др.), внутренние (вентиляция, освещение и др.)

Международные стандарты:

Уровень шумов в залах без систем озвучивания должен быть не выше NC-20, желательно не выше NC-15.

Для расчета акустики будущего зала применялись построения. В 60е годы ХХ века стал использоваться метод масштабного моделирования с увеличением частоты. В настоящее время используется компьютерное моделирование – «аурализация».

Лучшие залы мира:

Для залов универсального назначения:

• используется время реверберации для речи, а для музыки используется амбиофоническая система для дополнительной реверберации

• изменение объема зала за счет передвижных перекрытий

Для залов с системой звукоусиления время реверберации допускается на 15 – 20% ниже, чем в залах без звукоусиления, давление от АС на микрофон должно быть не более 25% от прямого сигнала, а наиболее опасные с точки зрения самовозбуждения частоты подвергаются режекторной фильтрации или сдвиг частот в системе.

Для кинозалов:

• уровень ранних отражений (0 – 15 мСек) -10дБ от прямого звука за счет поглотителей в приэкранной области;

• время реверберации 0,2 – 0,4 с ± 0,05 с. (допускается подъем до 25% для частот ниже 200 Гц);

• уровень звукового давления в диапазоне 50 – 16000 Гц должен быть не более ±3 дБ со спадом -6 дБ на границах

• низкий уровень шумов

• отсутствие флаттер-эха.