- •Глава 4.
- •4,1. Восприятие интенсивности сигналов
- •4.2. Восприятие частоты сигнала
- •4.3. Временные характеристики , слухового восприятия
- •4.4. Пространственное восприятие сигналов
- •Глава 5.
- •5.1. Влияние изменений уровня громкости
- •5.2. Влияние ограничения динамического диапазона передачи
- •5.3. Заметность ограничения частотного диапазона при передаче речи и пения
- •5.4. Заметность ограничения частотного диапазона при передаче инструментальной музыки
- •5.5. Влияние крутизны подъема и спада частотной характеристики на ее краях
- •5.6. Заметность искажений, обусловленных пиками и провалами на частотной характеристике звуколередачи
- •5.7. Заметность нелинейных искажений
- •Глава 6.
- •6.1. Общая характеристика звукопередающих систем
- •6.2. Требования, предъявляемые к монофоническим системам передачи
- •6.3. Определение числа каналов, используемых при монофонических передачах
- •6.4. Условия применения группы микрофонов
- •6.5. Сравнительная оценка микрофонов, применяемых для звукопередач
- •6.6. Выбор микрофонов для речевых передач
- •6.7. Выбор микрофонов для музыкальных передач
- •6.8. Общие рекомендации по выбору расстояния между микрофоном и источником звука ,
- •6.9. Влияние вида звуковой информации на выбор расстояния между источником звука и микрофоном
- •6.10. Размещение микрофонов при записи или передаче речевых сигналов
- •6.11. Размещение микрофонов при передаче музыкальных сигналов
- •Глава 7. --
- •7.1. Управление уровнями сигналов при их записи или передаче .
- •7.2. Управление уровнями сигналов в процессе перезаписи звука
- •7.3. Ручное управление динамикой передаваемых звучаний
- •7.4. Автоматическое управление динамическим диапазоном
- •7.5. Управление шириной частотного диапазона
- •7.6. Управление формой частотной характеристики на ее краях
- •7.7. Управление частотной характеристикой в ее центральной области
- •Глава 8.
- •8.1. Факторы, определяющие акустические , •
- •8.2. Связь субъективного восприятия звучания с объективными акустическими параметрами помещения
- •8.3. Выбор ателье для речевых передач
- •8.4. Выбор ателье для музыкальных передач
- •8.5. Методы управления акустическими условиями в помещении
- •8.6. Управление временем реверберации
- •8.7. Управление временем реверберации с помощью микрофонов переменной направленности
- •8.8. Управление временем реверберации с помощью специального размещения звукопоглощающего материала
- •8.9. Управление временем реверберации при помощи переменного звукопоглощения
- •8.10. Управление временем реверберации ' с использованием системы акустической обратной связи ,
- •8.11. Субъективная оценка влияния акустики помещения на качество звукопередачи
- •8.12. Об управлении временем прихода . Первых отражений
- •Глава 9.
- •9.1. Классификация систем искусственной реверберации
- •9J2. Общие свойства систем
- •9.3. Гулкие камеры
- •9.4. Листовые ревербераторы
- •9.5. Пружинные ревербераторы
- •9.6. Магнитные ревербераторы
9.5. Пружинные ревербераторы
В ревербераторах этого типа рабочим органом является стальная спиральная пружина Пр, состоящая из двух частей, с витками, на- мотанными в противоположном направлений (рис. 9.6). Концы пру- жины крепятся к роторам электромагнитных датчика Д и прием- ника П, которые через демпферы с помощью проволочек соединены с неподвижными опорами. Как показано на-схейе рис. 9.6, часть сиг- нала звуковой частоты подводится к катушке возбуждения первого электромагнита, поле которого вынуждает ротор датчика совершать крутильные колебания. Последние передаются пружиной ротору приемника, в результате чего в обмотке второго электромагнита ин- дуцируются электрические сигналы, подобные сигналам, поступаю- щим к датчику. Часть энергии крутильных колебаний отражается от ротора приемника в сторону датчика и вновь отражается, воз- вращаясь к ротору приемника с некоторым запаздыванием. Потеря энергии при каждом* отражении приводит к постепенному их зату- ханию. -
Собственные частоты колебаний системы могут быть найдены, если известна скорость распространения их вдоль пружины. Эта скорость
где /"и р — радиус поперечного сечения проволоки и плотность ма- териала, из которого она сделана; L и R — длина и радиус витка пружины; е — модуль упругости Юнга.
Если считать пружину однбмерной системой, то согласно выра- жению (9.7), ее собственные частоты ^определяются как:
(9.17)
Так как пружину только условно можно отнести к одномерным си- стемам, то для нее это выражение имеет несколько другой вид, а именно: ^
В этом выражении т — число витков пружины, а
(9.18)
168
представляет собой так называемую частоту среза, т. е. частоту, вы- ше которой плотность частотного спектра пружины становится рав- ной нулю. Учитывая это, выражение (9.18) можно переписать в виде:
(9Л9)
Отсюда, интервал между соседними частотами спектра определится как:
(9.20)
а время задержки отраженных сигналов выразится равенством:
Из выражений (9.19), (9.20) и (9.21) видно, что как значения - собственных частот, их плотность спектра, так и время задержки отраженных сигналов зависят прежде всего от материала и пара- метров пружины ревербератора. Для расширения частотного диада- зона ревербератора нужно увеличить частоту среза fm путем увели- чения отношения t к R, что приводит, однако; к нежелательному увеличению интервала А/п между соседними частотами спектра. Чтобы избежать этого, ревербераторы делаются из двух и более пружин, имеющих все более высокую частоту срэза. Из формулы (9.20) следует* что по мере увеличения собственной частоты fn -инК: тервал Afn сначала почти не меняется. Только при приближении In к частоте л среза /wU>n начинает быстро сокращаться, а спектр все больше уплотняться. v
Почти постоянными и малыми по величине будут временные ин- тервалы Д£ между отражениями. Следовательно, спектр собственных частот ревербератора в начале слабо уплотнен, что вызывает флюк- туации в процессе затухания, а временной спектр уплотцен слишком, что не отвечает спектрам, реальных помещений. Очевидно, ревербе- ратор с несколькими пружинами может устранить флюктуации, но устранить несоответствие в плотности временного спектра он не в состоянии. -.-г ..-•''•
- Данные улучшенных пружинных ревербераторов, например типа ПР-3 с шестью пружинами, для которых At равно 29, 33, 43, 63, 71 и 77 мс, хорошо отвечают теоретическим расчетам. Они позво- ляют получить Гис от 2 до 5,5 с (на /=400 Гц), достаточно широ- кий частотный диапазон 150—4000 Гц и отношение полезного сиг- нала к шуму больше 50 дБ. Однако и у таких ревербераторов име- ется ряд недостатков: -
1. Их время реверберации не изменяется в процессе ^работы.
, ' . - -169
Структура первых отражений неуправляема и не отвечает структуре реальных помещений. Нужны дополнительные линии за- держки.,
Не всегда удается устранить металлический призвук.
Уровень собственных шумов недостаточно низок.
Рис. 9.8. Схема включения маг- нитного ревербератора (а) и спектр поступающих от него сиг- налов (б)
Рис. 9.7. Снижение качества звучания при увеличении искусственной • реверберации (Ги) и уровня подмешиваемого сигнала
Vw
Магнитные ревербераторы являются ревербераторами электро- акустического типа и моделируют одномерную .акустическую систему, для которой, судя по формуле (9.7), время задержки Д£ определя- ется отношением: ,
В этом случае L соответствует расстоянию между * головками вос- произведения, ас — скорости звуконосителя. Следовательно, разум- но выбирая эти параметры, можно управлять структурой ранних отражений и создавать условия, характерные для помещений боль- ших объемов. Но, в отличие от таких помещений, последующие «от- раженные» сигналы, обусловленные обратной связью, не уплотняют- ся, а многократно повторяют структуру начального этапа ревербе^ рационного процесса. Эта связь, так же как и при звукоусилении [15], приводит к тому, что прямые сигналы uq, принятые головками^ и их повторения Щ имеют сдвиг по фазе на угод Ф .== 2тг/Д£. Уровень самого сигнала в этом случае выражается суммой:
(9.22)
В связи с этими недочетами экспериментально был установлен ряд ограничений в использовании ревербераторов. Как видно из рис. 9.7, если нужно иметь Гис = 2 с, то только при JV = ~2QfrE для речи (сплошные кривые) и —10 дБ для пения (прерывистые кривые), подмешивание искусственной реверберации остается не- заметны5Г^(различимость равна нулю). Если нужно больше Гис, то уровень подмешиваемого сигнала N должен быть снижен. Кривые 1, 2, 3, 4 отвечают одинарному, двойному и т. д. порогу слухового обнаружения подмешиваемого сигнала.