l a b o r a t o r i u m a k u s t y k i

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "l a b o r a t o r i u m a k u s t y k i"

Wacław Pawłowski
8 lat temu
Przeglądów:

1 Wrocław kwiecień 21 4SOUND Parametry akustyczne 4SOUND ul Klecińska Wrocław www4soundpl l a b o r a t o r i u m a k u s t y k i tel lub NIP: REGON: 28725

2 Do określenia jakości wnętrz pod względem akustyki używa się szeregu wielkości które stanowią obiektywne kryteria oceny jakości Większość tych parametrów opartych jest na analizie odpowiedzi impulsowej uzyskanej na drodze pomiarów w pomieszczeniu Schemat badań jest podobny dla wszystkich sal Na scenie lub w miejscu gdzie znajduje się przeważnie źródło dźwięku ustawia się urządzenie głośnikowe lub inne np pistolet startowy które emituje sygnał pomiarowy (impuls szum) W interesującym obszarze badań wybiera się kilka punktów pomiarowych lub siatkę punktów w których umiejscawia się mikrofony Wyniki mogą być przedstawione dla reprezentatywnych punktów sali dla różnych częstotliwości najczęściej w oktawach Można stworzyć także mapę akustyczną pomieszczenia Obiektywne kryteria oceny pomieszczeń w odróżnieniu od subiektywnych metod są uniwersalne i powszechnie stosowane przez akustyków na całym świecie Jednak gdyby nie badania poszczególnych naukowców wykorzystujących indywidualne sposoby oceny akustyki nie można by było obecnie używać żadnego z parametrów jako ogólnego wskaźnika akustyki sal Parametry akustyczne można zakwalifikować do kilku grup: pogłosowe ( EDT RT1 T2 T3 T6 ) związane ze stosunkiem energii ( C8 D5 ) przestrzenne ( LF LE IACC ) określające zrozumiałość mowy (STI RASTI % ALC ) określające poziomy dźwięku ( INR SNR G SPL ) określające intensywność odbić (RI QW ) Czas pogłosu Reverberation Time (RT) Czas pogłosu jest ważnym parametrem określającym jakość akustyczną wnętrz Definiowany jest jako czas wyrażony w sekundach w którym poziom dźwięku maleje o 6dB od momentu wyłączenia źródła gdy w pomieszczeniu panował stan ustalony Czas pogłosu wpływa na zrozumiałość mowy brzmienie muzyki oraz poziom dźwięku Zmiana wartości RT6 w pomieszczeniu jest uzależniona od rodzaju i kształtu materiałów składających się na jego wystrój stopnia wypełnienia publicznością warunków atmosferycznych Temperatura i wilgotność ma jednak zdecydowanie mniejszy wpływ w porównaniu do pozostałych czynników Istnieją zalecane wartości czasu pogłosu jakie powinny istnieć w pomieszczeniach przeznaczonych dla muzyki i form słownych w funkcji objętości Czas wczesnego zaniku Early Decay Time (EDT) Czas wczesnego zaniku wyrażony w sekundach to czas w którym sygnał maleje o 1dB w stosunku do stanu ustalonego Gdy wartość EDT zostanie pomnożona przez 6 wówczas otrzymujemy wartość zbliżoną do czasu pogłosu Według badań Kuttruff a i Strassen a czas wczesnego zaniku w przeciwieństwie do RT6 jest niezależny od stopnia dyfuzyjności w pomieszczeniu strona 2/5

głośnikowe lub inne np pistolet startowy które emituje sygnał pomiarowy (impuls szum) W interesującym obszarze badań wybiera się kilka punktów pomiarowych lub siatkę punktów w których umiejscawia się

3 Przejrzystość Clarity (C8) C8 to stosunek wczesnej energii dźwiękowej docierającej w czasie 8ms do późnej czyli po czasie 8ms: C 8 =1 log E 1 E 2 [db] C 8 =1 log 8 ms 8 ms [db] gdzie : p(t) odpowiedź impulsowa w pomieszczeniu Wartości tego parametru są podawane w decybelach i przeważnie zawierają się wg Beraneka w granicach od -1 do 2dB W przypadku gdy C8 = db dźwięk pogłosowy i wczesny są sobie równe Pomiar przejrzystości odbywa się na rejestracji sygnału pomiarowego w różnych częściach sali a następnie na stworzeniu stosunku sumy energii dźwiękowej bezpośredniej oraz pochodzącej od wszystkich odbić docierającej w czasie 8ms do energii która dociera po tym czasie Górną granicą jest przeważnie 1-2s Parametr ten jest bezpośrednio związany z czasem pogłosu i określa zrozumiałość muzyki W pomieszczeniach "suchych" a więc tam gdzie brak pogłosu muzyka będzie bardzo czysta i C8 będzie miał duże wartości to z kolei pogarsza wrażenie przestrzenności Natomiast gdy RT jest wysoki automatycznie przejrzystość muzyki zmaleje i stanie się ona nieczysta Wyrazistość Definition (D5) To stosunek wczesnej energii dźwiękowej docierającej w czasie 5ms do całkowitej: D 5 = E 1 E 2 D 5 = 5 ms p 2 t dt [%] p(t) odpowiedź impulsowa w pomieszczeniu W salach koncertowych wyrazistość odnosi się do stopnia rozróżnialności poszczególnych kwestii w muzyce Wartość tego parametru powinna przekraczać 65% Współczynnik odbić bocznych Lateral energy fraction (LF) LF określa stosunek energii pochodzącej od odbić bocznych przez okres od 5ms do 8ms do całkowitej energii dochodzącej w czasie 8ms do punktu pomiarowego: LF = E 2 E 1 strona 3/5

równe Pomiar przejrzystości odbywa się na rejestracji sygnału pomiarowego w różnych częściach sali a następnie na stworzeniu stosunku sumy energii dźwiękowej bezpośredniej oraz pochodzącej od

4 LF = 8 ms 5ms 8 ms p 8 2 t dt p 8 (t) ciśnienie akustyczne zmierzone za pomocą mikrofonu o charakterystyce ósemkowej p(t) ciśnienie akustyczne zmierzone za pomocą mikrofonu wszechkierukowego Skuteczność odbić bocznych Lateral Efficiency (LE) Jest to parametr podobny do LF Służy także do określenia przestrzenności w pomieszczeniu i określa stosunek energii odbić bocznych do energii całkowitej Różnica polega na innej granicy od której mierzone są odbicia boczne i wynosi 25ms a nie 5ms Reszta pozostaje bez zmian Sposób pomiaru jest identyczny: L E= 8 ms 25 ms 8ms p 8 2 t dt p 2 t dt p 8 (t) ciśnienie akustyczne zmierzone za pomocą mikrofonu o charakterystyce ósemkowej p(t) ciśnienie akustyczne zmierzone za pomocą mikrofonu wszechkierukowego Zalecane wartości tego parametru są takie same jak dla LF Współczynnik korelacji międzyusznej Interaural Cross-Correlation Coefficient (IACC) Współczynnik ten określa stopień korelacji dźwięków dochodzących równocześnie do obydwu uszu słuchacza Fala dźwiękowa dochodząca do słuchacza z boku dotrze do jednego ucha wcześniej niż do drugiego Ze względu na usytuowanie głowy charakter dźwięku będzie nieco inny dla jednego i drugiego ucha Proces określenia tego parametr wygląda następująco: IACF t = t 2 t 2 p L t p R t dt [db ] t 2 p 2 L t dt p 2 R t dt 1/2 t 2 czas p(t) ciśnienie akustyczne przy danym uchu (indeksy L i R oznaczają odpowiednio ucho lewe i prawe) strona 4/5

całkowitej Różnica polega na innej granicy od której mierzone są odbicia boczne i wynosi 25ms a nie 5ms Reszta pozostaje bez zmian Sposób pomiaru jest identyczny: L E= 8 ms 25 ms 8ms p 8 2 t dt p 2 t

5 Maksymalna wartość jaką można otrzymać ze wzoru to nieskończoność Ze względu na to że fala dźwiękowa dociera do dwóch uszu z różnicą ok 1ms należy zmieniać wartość? w zakresie od -1 do +1 Aby otrzymać współczynnik IACC należy wybrać maksymalny wynik z powyższych wyliczeń: IACC t = IACF t max 1 1 Jeżeli sygnał dla każdego ucha jest całkowicie inny wówczas wartość IACC wynosi co oznacza że korelacja międzyuszna dla dźwięku jest równa Dla sytuacji całkowicie odwrotnej gdy istnieje pełna korelacja wartość IACC wynosi 1 co oznacza że w pomieszczeniu brakuje wrażenia przestrzenności Zalecane wartości tego parametru dla dużych sal koncertowych wynoszą od 14 do 5 Parametr IACC został dodatkowo podzielony na dwie części aby lepiej określić wczesne odbicia boczne: IACCE lub IACC8 wartość parametru dla dźwięków dochodzących do pozycji słuchacza w czasie 8ms po dźwięku bezpośrednim Indeks "E" oznacza wczesny (ang early) IACCL lub IACC8+ parametr określający tylko dźwięk pogłosowy mierzony po czasie 8ms do 1-2s Indeks "L" oznacza późny (ang late) IACCA lub IACC+ pomiar parametru IACC dla całego czasu od do 1-2s Kolejną modyfikacją parametru IACC stało się ograniczenie ilości oktawowych pasm pomiarowych z 6 (125Hz 4kHz) do 3 najważniejszych: 5 1 i 2Hz w których wyraźne były różnice w mierzonych dźwiękach Szerokość źródła pozornego Apparent Source Width (ASW) Bardzo istotny parametr przestrzenności wyrażany za pomocą IACCE3 czyli średnią z wartości IACCE otrzymanych w 3 wyżej wymienionych pasmach ASW odnosi się do wczesnych bocznych odbić Im większa jest różnica w dźwiękach docierających do dwóch uszu słuchacza od źródła np orkiestry tym większe jest szerokość źródła pozornego Wartość IACCE3 powinna być jak najniższa dla bardzo dobrych sal pod względem akustycznym zbliża się do wartości 3 Otoczenie słuchacza Listener Envelopment (LEV) Kolejny parametr przestrzenności wyrażany za pomocą IACCL3 czyli średnią z wartości IACCL otrzymanych w 3 wyżej wymienionych pasmach Odnosi się do stopnia dyfuzyjności dźwięku pogłosowego w pomieszczeniu i określa stopień w jakim dźwięk pogłosowy który dociera do słuchacza po czasie 8ms nie jest skorelowany strona 5/5

IACC wynosi co oznacza że korelacja międzyuszna dla dźwięku jest równa Dla sytuacji całkowicie odwrotnej gdy istnieje pełna korelacja wartość IACC wynosi 1 co oznacza że w pomieszczeniu brakuje

Podobne dokumenty

Akustyka pomieszczeń. Michał Bujacz Izabela Przybysz

Akustyka pomieszczeń. Michał Bujacz Izabela Przybysz Akustyka pomieszczeń Michał Bujacz Izabela Przybysz Akustyka pomieszczeń Odpowiedź impulsowa Parametry odpowiedzi Czynniki wpływające na akustykę pomieszczenia Modyfikacja akustyki sali Pomiar parametrów