Rozdział I Podstawowe informacje o dźwięku Rozdział II Poziom głośności dźwięku a decybele Rozdział III Ucho ludzkie i odbieranie dźwięków

Transkrypt

1 Spis Treści Wstęp Rozdział I Podstawowe informacje o dźwięku Prosta sinusoida Opis fali sinusoidalnej Rozchodzenie się dźwięku Taniec cząsteczek Rozchodzenie się fali dźwiękowej Dźwięk w przestrzeni swobodnej Długość fali i częstotliwość Fale złożone Harmoniczne Faza Tony składowe Oktawy Pojęcie widma Analogie elektryczne, mechaniczne i akustyczne Rozdział II Poziom głośności dźwięku a decybele Stosunek a różnica Wartości liczbowe Logarytmy Decybele Poziomy odniesienia Porównanie postaci logarytmicznej i wykładniczej Moc akustyczna Korzystanie z decybeli Przykład: Poziom ciśnienia akustycznego Przykład: Poziom ciśnienia akustycznego (SPL) Przykład: Dane techniczne mikrofonu Przykład: Wzmacniacz liniowy Przykład: Wzmacniacz ogólnego zastosowania Przykład: Sala koncertowa Przykład: Dodawanie decybeli Stosunki i oktawy Pomiar poziomu ciśnienia akustycznego Rozdział III Ucho ludzkie i odbieranie dźwięków Czułość ucha Budowa ucha ludzkiego Małżowina - Koder kierunkowy dźwięku Kierunkowość odbioru dźwięku - ćwiczenie Przewód słuchowy Ucho środkowe Ucho wewnętrzne Stereocilia Głośność a częstotliwość Regulacja głośności Obszar słyszalności Głośność a poziom ciśnienia akustycznego Głośność i szerokość pasma Głośność impulsów Zmiany głośności Wysokość dźwięku a częstotliwość Doświadczenie Barwa dźwięku a widmo Lokalizacja źródeł dźwięku Lokalizacja za pomocą pary uszu Harmoniczne powstające w uchu - Doświadczenie nr 1 Harmoniczne powstające w uchu - Doświadczenie nr 2 Brakująca składowa podstawowa Ucho jako analizator Ucho jako narzędzie pomiarowe Analiza słuchowa - doświadczenie Mierniki a ucho Efekt pierwszeństwa Percepcja dźwięku odbitego

2 Głuchota zawodowa i wynikająca ze spędzania wolnego czasu Podsumowanie Rozdział IV Fale dźwiękowe w polu akustycznym swobodnym Pole akustyczne swobodne - definicja Rozchodzenie się dźwięku Przykłady: Rozbieżności dźwięku w polu swobodnym Odwrotność kwadratów w przestrzeniach zamkniętych Półkolista propagacja fal Rozdział V Mowa, muzyka i szum Układ głosowy Sztuczna krtań Spektrograf akustyczny Dźwiękowe źródła mowy Narząd głosu Powstawanie głosek dźwięcznych Powstawanie głosek bezdźwięcznych Syntezowanie mowy Cyfrowe syntezatory mowy Kierunkowość mowy Muzyka Instrumenty dęte Nieharmoniczne tony składowe górne Zakres dynamiczny mowy i muzyki Moc mowy i muzyki Zakres częstotliwości mowy i muzyki Przyszłe wymagania dla zakresu dynamicznego Obszar słyszalności Szum Dobry rodzaj szumu Szum losowy Szum biały i różowy Zniekształcenia sygnału Zniekształcenia harmoniczne Rozdział VI Przetwarzanie sygnału analogowego i cyfrowego Rezonans Filtry Filtry aktywne Filtry analogowe a filtry cyfrowe Digitalizacja Kwantyzacja Filtry cyfrowe Zastosowania cyfrowej obróbki sygnału Zastosowanie cyfrowej obróbki sygnału do korekcji akustycznej pomieszczenia Rozdział VII Pogłos Pogłos i drgania normalne Narastanie dźwięku w pomieszczeniu Zanik dźwięku w pomieszczeniu Model narastania i zanikania dźwięku Pomiar czasu pogłosu Impulsowe źródła dźwięku Źródła stałe Sprzęt Przebieg pomiarów Analiza przebiegu czasu zaniku poziomu dźwięku w pomieszczeniu Zmienność zanikania drgań własnych Szybkość zapisu Efekt częstotliwości Zmiany czasy pogłosu w zależności od lokalizacji Przestrzenie akustycznie powiązane Przestrzenie powiązane elektroakustycznie Tempo tłumienia Eliminowanie fluktuacji tłumienia Wpływ pogłosu na mowę Wpływ pogłosu na muzykę Optymalny czas pogłosu

3 Wzrost niskich tonów w czasie pogłosu pomieszczenia mieszkalnego Sztuczny pogłos - przeszłość Sztuczny pogłos - przyszłość Opóźnienie pierwszego odbicia Wzór Sabine a Obliczenia pogłosu - Przykład 1 Obliczenia pogłosu - Przykład 2 Pole pogłosowe Rozdział VIII Zakłócenia Źródła hałasu i pewne rozwiązania Hałas przenoszony drogą powietrzną Hałas przenoszony przez konstrukcję Hałas przenoszony przez drgania Izolacyjność akustyczna ścian Materiały porowate Klasyfikacja STC Porównanie konstrukcji ścian Podwójne okna Drzwi dźwiękoszczelne Hałas a rezonans w pomieszczeniu Aktywne metody redukcji hałasu Rozdział IX Pochłanianie dźwięku Rozpraszanie energii dźwiękowej Ocena pochłaniania dźwięku Metoda pomiaru współczynnika pochłaniania w warunkach pola pogłosowego Pomiar w rurze Kundta Metoda krótkich impulsów tonowych Montaż materiału pochłaniającego Porowatość a pochłanianie średnich i wysokich częstotliwości Włókno szklane - izolacja budynków Włókno szklane - płyty Płytki akustyczne Wpływ grubości materiału dźwiękochłonnego Wpływ pustki powietrznej za materiałem dźwiękochłonnym Wpływ gęstości materiału pochłaniającego Pianki o porach otwartych Zasłony jako materiały pochłaniające dźwięk Dywan jako materiał pochłaniający dźwięk Wpływ rodzaju wykładziny na pochłanianie Wpływ podkładu wykładziny na pochłanianie Współczynniki pochłaniania dźwięku wykładzin Pochłanianie dźwięków przez ludzi Pochłanianie dźwięku w powietrzu Pochłanianie w zakresie niskich częstotliwości spowodowane rezonansem Membranowe ustroje dźwiękochłonne Przestrzenne ustroje dźwiękochłonne Konstrukcja ustrojów przestrzennych Membranowe ustroje dźwiękochłonne Rezonatory Helmholtza Perforowane płyty dźwiękochłonne Listwowe ustroje dźwiękochłonne Lokalizacja materiałów rezonatorów Helmholtza Rozwiązywanie problemów z drganiami własnymi pomieszczenia Zwiększanie czasu pogłosu Moduły Rozdział X Odbicia dźwięku Odbicia od powierzchni płaskich Podwojenie ciśnienia przy odbiciu Odbicia od powierzchni wypukłych Odbicia od powierzchni wklęsłych Odbicia od powierzchni parabolicznych Odbicia wewnątrz walca Fale stojące Odbicia dźwięku wynikające z nieregularności impedancji

4 Odbicia dźwięku od dwóch powierzchni prostopadłych do siebie - reflektor kątowy Echosonda Zauważalny wpływ odbić Rozdział XI Dyfrakcja fal dźwiękowych Propagacja prostoliniowa Dyfrakcja a długość fali Dyfrakcja dźwięku na dużych i małych otworach Dyfrakcja dźwięku na przeszkodzie Dyfrakcja dźwięku na szczelinie Dyfrakcja na soczewce dźwiękowej Dyfrakcja wokół ludzkiej głowy Dyfrakcja na krawędzi obudowy głośnika Dyfrakcja na różnych obiektach Rodział XII Refrakcja dźwięku Refrakcja dźwięku Refrakcja dźwięku w ciałach stałych Refrakcja dźwięku w atmosferze (zjawisko inwersji) Refrakcja dźwięku w oceanie Refrakcja dźwięku w pomieszczeniach zamkniętych Rozdział XIII Rozpraszanie dźwięku Doskonale rozproszone pole akustyczne Ocena rozproszenia w pomieszczeniu Pomiary stanu ustalonego Nierównomierności (dudnienia) charakterystyki czasu pogłosu Zanik poziomu dźwięku o charakterze wykładniczym Jednorodność przestrzenna czasu pogłosu Kształty przebiegów zaniku poziomu dźwięku w pomieszczeniu (czasu pogłosu) Kierunkowość mikrofonu Kształt pomieszczenia Zmiana kąta powierzchni w pomieszczeniu Pomieszczenia o kształcie różnym od prostokąta Nieregularności geometryczne Pojedyncze elementy pochłaniające Powierzchnie wklęsłe Powierzchnie wypukłe - przestrzenny ustrój dźwiękochłonny Powierzchnie płaskie Rozdział XIV Dyfuzor (rozpraszacz) Schroedera Pierwszy dyfuzor akustyczny Schroedera Ciągi maksymalnej długości Dyfuzory RPG - Reflection-Phase-Grating (bazujące na siatkach zmieniających fazę odbicia) Dyfuzory oparte na sekwencji residuum kwadratowego Dyfuzory oparte na sekwencji pierwiastka pierwotnego Zastosowania sekwencji residuum kwadratowego Działanie dyfuzorów bazujących na siatce dyfrakcyjnej Nowe modele dyfuzorów QRD Rozwiązywanie problemów z drżeniem dźwięku Zastosowanie fraktali Rozpraszanie w trzech wymiarach Betonowe bloki akustyczne Pomiar skuteczności rozpraszania Porównanie siatek z rozwiązaniami konwencjonalnymi Rozdział XV Rezonanse drgań własnych w pomieszczeniach zamkniętych Rezonans w rurze Akustyka w łazience Odbicia w pomieszczeniu Rezonans między dwiema ścianami Fala i promienie Obszary częstotliwości Podział widma akustycznego Akustyka falowa Obliczanie rezonansów - przykład Weryfikacja doświadczalna Identyfikacja drgań własnych Tłumienie drgań własnych Szerokość pasma rezonansu Wykresy ciśnienia drgań własnych

5 Gęstość drgań własnych Odstęp między drganiami własnymi i zakolorowania dźwięku Doświadczenia z zakolorowaniami Uproszczona analiza rezonansów osiowych Kryterium Bonella Kontrolowanie problematycznych drgań własnych Podsumowanie drgań własnych Rozdział XVI Odbicia dźwięku w pomieszczeniach zamkniętych Prawo dźwięku bezpośredniego Średnia droga swobodna Pojedyncze odbicia Percepcja odbić dźwięku Percepcja przestrzenności Zmiany obrazu dźwiękowego Wyraźne echa Wpływ kąta padania na słyszalność odbić Wpływ rodzaju sygnału na słyszalność odbić Wpływ widma na słyszalność odbić Wykorzystanie informacji o odbiciach Duże przestrzenie Echa Przestrzenność Rozdział XVII Filtr grzebieniowy Czym jest filtr grzebieniowy? Superpozycja dźwięku Sygnały tonalne i filtry grzebieniowe Łączenie sygnałów muzyki i mowy Łączenie dźwięku bezpośredniego i odbitego Filtry grzebieniowe i pasma krytyczne Filtry grzebieniowe przy odbiorze stereofonicznym Zakolorowania i przestrzenność Filtry grzebieniowe w sygnale mikrofonu stereofonicznego Słyszalność efektów filtru grzebieniowego Filtry grzebieniowe w praktyce Ocena wpływu efektu filtru grzebieniowego Rozdział XVIII Poziom tła akustycznego w studiu Krzywe NCB Szum wentylatora Stowarzyszenie ASHRAE Hałas urządzeń Prędkość powietrza Wpływ elementów wyposażenia Tłumienie naturalne Wykładzina w kanale Tłumiki absorpcyjne Gotowe tłumiki fabryczne Tłumiki refleksyjne Tłumik rezonansowy Lokalizacja kanału Kilka porad praktycznych Rozdział XIX Akustyka pomieszczenia odsłuchowego Środowisko akustyczne Akustyka małego pomieszczenia Rozmiar pomieszczenia Proporcje pomieszczenia Pomieszczenie odsłuchowe - niskie częstotliwości Sterowanie rezonansami drgań własnych Pułapki basowe w pomieszczeniach odsłuchowych Zakolorowania Pomieszczenie odsłuchowe - częstotliwości średnio-wysokotonowe Identyfikacja i adaptacja punktów odbicia Odbicia poprzeczne - kontrola przestrzenności Rozdział XX Akustyka małego studia nagraniowego Charakterystyka akustyczna studia Pogłos

6 Projekt studia Kubatura studia Proporcje pomieszczenia Rozpraszanie Hałas Procedura projektowania studia Wybrane cechy studia Elementy wspólne dla wszystkich studiów Rozdział XXI Akustyka w reżyserce Opóźnienie pierwszego odbicia Część niewytłumiona Odbicia a rozpraszanie Rezonanse niskotonowe w reżyserce Opóźnienie pierwszego odbicia w praktyce Odbicia Reżyserka ze strefą pozbawioną odbić Zakres częstotliwości w reżyserce Zewnętrzna konstrukcja reżyserki Wewnętrzna konstrukcja reżyserki Przykładowe reżyserki Kilka rozwiązań europejskich Konsultanci Rozdział XXII Akustyka dla potrzeb nagrywania wielośladowego Elastyczność Zalety zapisu wielośladowego Wady zapisu wielośladowego Separacja ścieżek Akustyka studia Odległość między wykonawcami Mikrofony Przegrody Separacja elektroniczna Instrumenty elektroniczne Przyszłość zapisu wielośladowego Automatyzacja Rozdział XXIII Pomieszczenia do obróbki audiowizualnej Wybór miejsca - czynniki zewnętrzne Wybór miejsca - czynniki wewnętrzne Adaptacja pomieszczenia Przykład miejsca pracy Ocena rezonansów pomieszczenia Kontrola nad rezonansami pomieszczenia Adaptacja pomieszczenia Obliczenia Problemy z dźwiękiem w kabinie spikera Wytłumienie jednej części studia Kabina do rejestracji narracji Quick Sound Field Rozdział XXIV Zmienne warunki akustyczne Zasłony Regulowane panele - pochłanianie Regulowane panele - Abffusor Panele na zawiasach Panele z żaluzjami Zmienne urządzenia rezonansowe Obracanie elementów Moduły przenośne - Tube Trap Moduły przenośne - Korner Killer Rozdział XXV Zniekształcenia akustyczne Zniekształcenia akustyczne i odbiór dźwięków Źródła zniekształceń akustycznych Sprzężenie drgań własnych pomieszczenia Interferencje między głośnikiem a powierzchniami otaczającymi Filtr grzebieniowy Słabe rozpraszanie

7 Wnioski Rozdzial XXVI Oprogramowanie do pomiarów akustyki pomieszczenia Rozwój technik pomiarowych Tworzenie lepszego analizatora Techniki pomiarowe TDS (Time-Delay Spectrometry) Techniki pomiarowe MLS Program ETF firmy AcoustiSoft Pomiary charakterystyki częstotliwościowej Pomiary rezonansów Pomiary w pasmach węższych od oktawy Pomiary krzywej zależności energii od czasu Wnioski Rozdział XXVII Optymalizacja pomieszczenia Wprowadzenie Drgania własne Interferencje między głośnikiem a powierzchniami otaczającymi Optymalizacja Teoria Przewidywanie charakterystyki pomieszczenia Proces optymalizacji Parametr kosztu Procedura optymalizacji Wyniki Konfiguracja stereofoniczna Zestawy głośnikowe w układzie stereo z dwoma głośnikami niskotonowymi w każdym zestawie Kino domowe THX Muzyka wielokanałowa Subwoofer Wnioski Rozdział XXVIII Prezentacja dźwięku Wstęp Proces prezentacji akustycznej Podsumowanie Dodatek Słownik