Akustyka pokoju Pracowni muzycznej LEŚNICZÓWKA w Dębieńsku. Przemek Siedlaczek

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Akustyka pokoju Pracowni muzycznej LEŚNICZÓWKA w Dębieńsku. Przemek Siedlaczek http://pracmuz3d.hostil.pl http://pracmuz.eu."

Juliusz Olejnik
8 lat temu
Przeglądów:

1 Wykonano ; Akustyka pokoju Pracowni muzycznej LEŚNICZÓWKA w Dębieńsku Przemek Siedlaczek Etapy analizy Badanie częstotliwości rezonansowych Teoretyczne Numeryczne Badanie fizyczne Badanie pogłosu Teoretyczne Numeryczne Testy fizyczne

eu.pl/ Etapy analizy Badanie częstotliwości rezonansowych Teoretyczne

2 Wymiary i widok ogólny room_width 5 6,4 room_length 43 4, room_height 6 8,53 doors_w doors_l doors_h 3 3,8 7,55 Ściany: gips na cegle Sufit: podwieszany, drewniany bez otworów Podłoga: wykładzina biurowa, polimerowa windows_w windows_l windows_h,66 3,94 3,94 Okno: nowoczesne, polimerowe Drzwi: drewniane, malowane Obliczenia rezonansów Dla równoległobocznego pokoju: Gdzie C = 3434,8 /s =6 /s, i jest prędkością dźwięku w danym ośrodku, P,Q,R = n, są wskaźnikami uczestnictwa danej postaci własnej,rząd częstotliwości własnych Wybrane wyniki obliczeń wg powyŝszego wzoru, nieuszeregowane: P Q R Częstotliwość Postać 68,64 79,8 34,3 39,9 66 5,64 3 5,7 54,6 48,78 77,3 74,39 68,84 3 itd 84,4 3

równoległobocznego pokoju: Gdzie C = 3434,8 /s =6 /s, i jest prędkością dźwięku w danym ośrodku, P,Q,R = n, są wskaźnikami uczestnictwa danej postaci własnej,rząd

3 Model MES dla potrzeb wyznaczenia rezonansów Wymiary geometryczne pokoju w MES są identyczne z geometrią przedstawioną na poprzednich stronach. Model podzielono elementami FLUID3 na ścianach zadano impedancje = Porównanie wzoru z wynikami analizy MES SET FREQ_fe FREQ_em 33,57 34,3 39, 39,9 3 5,47 5, , ,35 68,64 6 7,76 74, ,4 77,3 8 77,84 79,4 9 78,8 79,8 8,56 84,4 85,8 86,88 93,9 95, 3,,96 4,46 3,5 5,53 3,57 6 3,6 5,7 7 6,87 9, 8 8,77,4 9 8, 9,7,3,3,78 4,5,7 4,54 3 6,49 3,7 4 8, 3 5 9,48 36, ,77 36,7 7 34,5 37,8 8 35,3 37,9 9 35, ,33 4, SET FREQ_fe FREQ_em 3 38,65 4, ,34 46,4 33 4,8 48, ,54 5, ,95 5, ,44 54,4 37 5,85 54,6 38 5,8 57, ,3 57,9 4 54,99 58,3 4 55,69 58,8 4 55,8 59, , 63, ,49 67,4 45 6, 68, ,55 7, ,6 7, ,54 7, , 7, 5 69,95 7,74 5 7,3 73,76 5 7,95 76, 53 7, 78, 54 74,4 8, , 8, ,3 85, ,39 85, ,3 89, , 9, ,68 9, ,9 93,74 SET FREQ_fe FREQ_em 6 87,7 94, , ,3 99, ,3, ,93,9 67 9,53, ,3 5, ,8 5,9 7 98,6 6,5 7 98,99 7,4 7 99,4 9, ,66 9, ,94,54 75,86,54 76,5 3,33 77,74 3, ,67 6,3 79 4,66 8, 8 6,48,65 8 7,4 3,7 Bardzo dobra zgodność wyników empirycznych z wynikami analizy MES

75,4 77,3 8 77,84 79,4 9 78,8 79,8 8,56 84,4 85,8 86,88 93,9 95, 3,,96 4,46 3,5 5,53 3,57 6 3,6 5,7 7 6,87 9, 8 8,77,4 9 8, 9,7,3,3,78 4,5,7 4,54 3 6,49 3,7 4 8, 3 5 9,48 36,39 6 33,77 36,7 7 34,5

4 Postacie drgań wyznaczone z MES numer - 6 Ustawienie geometryczne jest takie samo Postacie drgań wyznaczone z MES 7 -

5 Postacie drgań wyznaczone z MES 3-8 Postacie drgań wyznaczone z MES 9-4

6 Postacie drgań wyznaczone z MES 95 - Subiektywne wraŝanie odbioru dźwięku?!?!?! Kryteria SPRAWDZ Hz Bonello Jeśli dwie kolejne częstotliwości są oddalone od siebie o mniej niŝ 5% niŝszej częstotliwości to będzie występować ich odbiór wspólny pogorszenie jakości dźwięku -??? Gilford Jeśli kolejne częstotliwości całkowite, dla P= n Q=, R= etc są rozstawione o więcej niŝ Hz będzie pomiędzy nimi luka dźwiękowa i wraŝanie pustki % Jeśli kolejne częstotliwości są rozstawione o mniej niŝ % wyŝszej będzie następować ich nieprzyjemne wzmocnienie. F.A. EVEREST MASTER HANDBOOK OF ACOUSTICS 4 TH EDITION ENGLISH

ich odbiór wspólny pogorszenie jakości dźwięku -?

7 Pomiar rezonansów w pokoju z zastosowaniem komputera i rosnącego sinusa Pomiaru dokonano w dwóch punktach, w środku pokoju na poziomie podłogi i bliŝej naroŝa ok. m od kaŝdej ściany, na wysokości m. Wymuszeniem był rosnący sinus w zakresie od do 3Hz w czasie 5minut czyli 3 sekund co daje Hz/sek Nagłaśniano salę z głośników na raz sp i sp typu AX. Dźwięk mono. Wzmacniacz był ustawiony na około /5 mocy tzn na ok. 5W Sygnał nagrywano komputerowo programem CoolEdit, ale mógł być to Audigy, Dźwięk był próbkowany z częstotliwością 44 Hz W trakcie pomiarów, w miejscu w którym staliśmy, od czasu do czasu odnieść moŝna było wraŝenie znacznego przyrostu głośności. Przyrost ten niekoniecznie był dokładnie w momencie wyznaczonych rezonansów, składało się na niego wiele postaci składowych. Nieznana jest takŝe dokładna charakterystyka głośników.

Wzmacniacz był ustawiony na około /5 mocy tzn na ok.

8 69.5Hz -7dB 97Hz -.5dB 8Hz -4.5dB 4Hz -5dB 37Hz -db 5Hz -3dB Wyniki pomiarów 3Hz -5dB 4Hz -.5dB 45Hz -6dB 86Hz -5dB 54Hz -db 9Hz -6.5dB 75Hz -7dB 95Hz -db 84Hz -7.3dB 37Hz -7.3dB 36Hz -.3dB 4Hz -8.dB Pkt. 59Hz -6dB 7Hz -6.7dB 9Hz -db 3Hz -db 45Hz -8.8dB 79Hz -db Pkt. 53.5Hz -7dB 45Hz -db 85Hz -9.8dB 93Hz -9.9dB 7Hz -4dB 5Hz -3dB 6Hz -3.5dB 34Hz -.5dB Hz Hz Wyznaczenie pogłosu z zaleŝności empirycznych Równania empiryczne pozwalające wyznaczyć czas wybrzmienia pogłosu w trakcie którego natęŝenie dźwięku zmniejszy się o 6 db Sabine Earing gdzie: V objętość pomieszczenia, S pole powierzchni absorbującej, a- absorpcyjność danej powierzchni Dla powierzchni składających się z wielu materiałów zakłada się Ŝe człon w mianowniku jest dany sumą ilorazów czynników Sn*an dla zaleŝności Sabine lub odpowiednio Sn*ln(-an) dla Earing

8 6 56 87 39 Wyznaczenie pogłosu z zaleŝności empirycznych Równania empiryczne pozwalające wyznaczyć czas wybrzmienia pogłosu w trakcie którego natęŝenie dźwięku zmniejszy się o 6 db Sabine Earing

9 Wyznaczenie pogłosu z zaleŝności empirycznych Przykładowe wartości współczynników absorpcji podane w przedziałach środkowych 5Hz 5Hz 5Hz khz khz 4kHz plaster,gipsum on brick,,,,3,4,5 Carpet outdor/indor,,5,,,45,65 Floor: wood,5,,,7,6,7 Filc jutowy 5 on concrete,3,4,56,59,65,49 Glass ordinary,35,5,8,,7,4 Glass large panels, hevey glass,8,6,4,3,, Concrete block, coarse,36,44,3,9,39,5 Concrete block, painted,,5,6,7,9,8 Wyznaczenie pogłosu z pomiarów Dla lepszego dopasowania modelu do rzeczywistego układu przed optymalizacją zostały przeprowadzone pomiary pogłosu przy uŝyciu sek nasycenia szumem białym o róŝnych natęŝeniach. Zebrany sygnał znormalizowano do db (%) a następnie podzielono na pasma filtrami w przedziałach odpowiadających pomiarom absorbcyjności a. Dla kaŝdego pasma wyznaczono wartość amplitudy na końcu sek sygnału oraz, czas gdy amplituda jest niŝsza od wyznaczonej uprzednio o 6dB. W przypadku nasycania sygnałami o małej mocy, ze względu na znaczny szum tła (powyŝej 6dB w sygnałach normalizowanych) wynik ekstrapolowano liniowo do wartości 6dB mniejszej niŝ koniec sygnału. W przypadku sygnałów o znacznej mocy, w pokoju wzbudzają się bardzo mocno niskie częstotliwości własne. Czas wybrzmienia tych częstotliwości jest znaczny i mocno wpływa na wyniki pomiaru RT6. Częstotliwości własne są częścią akustyki tego układu i przyjęto je za dodatkowy czynnik zwiększający czas pogłosu.

Concrete block, painted,,5,6,7,9,8 Wyznaczenie pogłosu z pomiarów Dla lepszego dopasowania modelu do rzeczywistego układu przed optymalizacją zostały przeprowadzone pomiary pogłosu przy uŝyciu sek

10 Eksperymentalnie wyznaczone czasy pogłosu dla wybranego Pokój zawierał sprzęt grający w postaci głośników Yamaha AX, Powermixera EMX 3, oraz starego zestawu perkusyjnego. Mikrofon był połoŝony blisko środka pokoju. Kolumny rozstawione w odległości ¼ dłuŝszej ściany od ściany krótszej. W pokoju znajdowało się dwoje ludzi. -droŝna typu BASS REFLEX Pasmo - 6Hz-kHz moc - RMS 5 W, program 3 W,Max. 6 W ( moŝe być obciąŝana mocą 3W do pracy ciągłej) impedancja nominalna 8 [Ohm] skuteczność (W, m) - 97 db SPL głośniki - HF tubowy, LF stoŝkowy gniazda - TS Jack, Speakon wymiary - 45x578x33 waga - 6,5k Wyznaczenie pogłosu z pomiarów Proces do ekstrakcji czasu poglosu

-droŝna typu BASS REFLEX Pasmo - 6Hz-kHz moc - RMS 5 W, program 3 W,Max.

11 Wyznaczenie pogłosu z pomiarów Wyznaczenie pogłosu z pomiarów, 5Hz 5Hz 5Hz khz khz 4kHz Pogłos z TESTU rezonans zakres D6dB,3,,,8,,97 Pogłos z TESTU rezonans (koniec wybrzmienia rezonansu) t-6db,,66,68,75,,97 Pogłos z TESTU bez rezonansu D6dB,9,4,4,,,8 Pogłos z TESTU z rezonansem 4 D6dB,55,4,4,5,99,74 Pogłos z TESTU z rezonansem 5 D6dB,,4,98,87,9,74 Średni czas pogłosu RT6dB,7,5,5,53,98,8 Odchylenie standardowe pomiarów. S,45,38,4,46,5, RT6-S = 98% pewności Ŝe pogłos RT6 jest większy niŝ,8,74,7,6,89,6 Jak widać z wyników pomiar nie był przeprowadzony dosyć rzetelnie zwłaszcza dla niskich częstotliwości mamy znaczne rozrzuty. Prosta statystyka daje nam odpowiedź Ŝe pogłos w badanym pokoju jest znacznie większy od poszukiwanego RT6 =.5sek

pogłosu RT6dB,7,5,5,53,98,8 Odchylenie standardowe pomiarów.

12 Dopasowanie współczynników wzoru Sabine do wyników Jak widać badany pokój cechuje się znacznym pogłosem. Prawdopodobnie części podłogi FLOOR oraz sufitu CEIL powinny być zmienione na inny materiał. TO DO Dopasować trzeba materiały Sprawdzić jakie poprawki moŝna nanieść Wyciszyć najgorsze częstotliwości rezonansowe analiza harmoniczna Przeprowadzić analizę harmoniczną układu czyli rzeczywiste wzmocnienie

TO DO Dopasować trzeba materiały Sprawdzić jakie poprawki moŝna nanieść Wyciszyć najgorsze

13 PRACOWNIA LEŚNICZÓWKA

Podobne dokumenty

TFX 5.1. System kolumn głośnikowych 5.1. Zestaw kolumn TFX 5.1 doskonale przystosowany jest do rozrywki HD, 3D i SuperHD.

TFX 5.1. System kolumn głośnikowych 5.1. Zestaw kolumn TFX 5.1 doskonale przystosowany jest do rozrywki HD, 3D i SuperHD. TFX 5.1 System kolumn głośnikowych 5.1 Piano Black Piano White Zestaw kolumn TFX 5.1 doskonale przystosowany jest do rozrywki HD, 3D i SuperHD. Wysoka Jakość Nowe kolumny TFX są bezpośrednio następcą wielokrotnie