Διακριτές ανακλάσεις = συμβολή κυμάτων

Transcript

1 Ανάκλαση

2 Διακριτές ανακλάσεις = συμβολή κυμάτων

3 Διαφορετικές διαδρομές = Χρονική διαφορά άφιξης του ήχου

4 Οι συντεταγμένες (x,y) μιας σημειακής πηγής και ενός σημειακού δέκτη είναι (5,2) m και (3,1) m αντίστοιχα. Θεωρώντας τέλεια ανακλαστικό πάτωμα στο y=0, υπολογίστε τη χρονική διαφορά άφιξης (ΧΔΑ) μεταξύ απευθείας και ανακλώμενου ήχου. Δίνεται η ταχύτητα του ήχου c=343 m/s. Αποδείξτε ότι για καθαρό τόνο συχνότητας f 1 =625 Hz, ο απευθείας και ο ανακλώμενος ήχος θα συμβάλουν αποσβεστικά, ενώ για συχνότητα f 2 =750 Hz ο απευθείας και ο ανακλώμενος ήχος θα συμβάλουν ενισχυτικά. Είναι δυνατόν για τη συγκεκριμένη διάταξη να έχουμε τέλεια ακύρωση του απευθείας ήχου από τον ανακλώμενο? Απάντηση: όχι διότι η ανάκλαση είναι πάντα εξασθενημένη εκδοχή του απευθείας ήχου

5 Φαινόμενο φασματικού χρωματισμού τύπου κτένας (comb filter)

6 Φαινόμενο φασματικού χρωματισμού τύπου κτένας (comb filter)

7

8 Φυσική μιας ανάκλασης Τι επίδραση μπορώ να πω ότι έχει μία ανάκλαση σε ένα σύνθετο ήχο?

9 Θέατρο της Επιδαύρου

10 Θέατρο της Επιδαύρου Φαινόμενα: 1) Ανακλάσεις από τη σκηνή ενισχύουν τον ήχο από τη φωνή του ηθοποιού 2) Εξασθένηση των χαμηλών συχνοτήτων (<500 Hz) 3) Η όλη διάταξη προσανατολισμένη με τη συνήθη φορά του ανέμου

11 Διάταξη για το πείραμα που έκανε ο Haas delay attenuation γεννήτρια + RMS power

12 Φαινόμενο του προβαδίσματος

13 Φαινόμενο του προβαδίσματος

14 Μεγάλοι κλειστοί χώροι

15 Anechoic chamber

16 Reverberation chamber

17 Reflectogram

18 Αντήχηση Το φαινόμενο κατά το οποίο το ηχητικό πεδίο μέσα σε ένα κλειστό χώρο διατηρείται μετά το σταμάτημα της πηγής

19 Ανηχοϊκό σήμα: Κρουστική απόκριση

20 Αντήχηση Το φαινόμενο κατά το οποίο το ηχητικό πεδίο μέσα σε ένα κλειστό χώρο διατηρείται μετά το σταμάτημα της πηγής

21 Συνιστώσες του ήχου σε «μεγάλους» κλειστούς χώρους Απευθείας ήχος (direct sound) Πρώτες ανακλάσεις (early reflections) Δτ < 80 ms Αντηχητική συνιστώσα (reverberation) Αντηχητικό πεδίο ή διάχυτο πεδίο Ανακλώμενος ήχος

22 Συντελεστής απορρόφησης διαφόρων επιφανειών

23 Αναπαράσταση ανάκλασης με μέτωπα κύματος

24 Το τέλειο αντηχητικό πεδίο Το πεδίο που δημιουργείται από την υπέρθεση απείρου πλήθους επιπέδων ηχητικών κυμάτων μου διαδίδονται προς όλες τις κατευθύνσεις με την ίδια πιθανότητα Σταθερή πυκνότητα ενέργειας Οι εξασθενήσεις είναι τέλεια εκθετικές Χρόνος αντήχησης παντού το ίδιο Χαρακτήρας της εξασθένησης ανεξαρτητος από τα κατευθυντικά χαρακτηριστικά του μικροφώνου Μετρούμενη στάθμη του ανακλώμενου ήχου ανεξάρτητη από τα κατευθυντικά χαρακτηριστικά του μικροφώνου O απευθείας ήχος και ο ανακλώμενος ήχος είναι ανεξάρτητοι μεταξύ τους

25 Συνθήκες για να έχουμε αντηχητικό πεδίο Ο χώρος έχει ακανόνιστο σχήμα (irregularly shaped) Οι διαστάσεις του χώρου είναι σχετικά μεγάλες σε σχέση με το μήκος κύματος που μελετάμε Δεν έχουμε κάποια διάσταση του χώρου δυσανάλογα μεγάλη σε σχέση με τις άλλες Ο συντελεστής απορρόφησης των τοιχωμάτων είναι σχετικά μικρός (α<0.3) και ομοιόμορφα κατανεμημένος

26 Αναλογίες μεταξύ επιθυμητών και ανεπιθύμητων συνιστωσών Direct to Reverberant Ratio (DDR) = λόγος απευθείας ήχου προς ανακλώμενο Signal to Noise Ratio (SNR) = λόγος σήματος προς θόρυβο

27 Τι μπορώ να κάνω για να αυξήσω το λόγο απευθείας ήχου προς ανακλώμενο σε μία συγκεκριμένη θέση στο χώρο? Να βάλω περισσότερη ηχο-απορρόφηση στο χώρο + Να αυξήσω την ισχύ της πηγής χ Να φέρω την πηγή πιο κοντά στη θέση ακρόασης + Να αυξήσω την κατευθυντικότητα της πηγής +

28 Απευθείας + ανακλώμενος ήχος