Μέτρηση του χρόνου αντήχησης Ουσιαστικά, αν μετρήσω την κρουστική απόκριση του χώρου, μπορώ να υπολογίσω το χρόνο αντήχησης White noise, sweep, MLS sequence Μέθοδος του μηδενισμού της πηγής Μέθοδος της παλμικής διέγερσης
Χρόνος Αντήχησης RT60 Το χρονικό διάστημα (σε sec) που απαιτείται ώστε η στάθμη του ήχου σε ένα κλειστό χώρο να ελαττωθεί κατά 60 db
Το RT60 μπορεί να διαφέρει από συχνότητα σε συχνότητα!
Προδιαγραφές EDT, ERT, RT10, RT20, RT30
Ακουστικά συζευγμένοι χώροι
Άσκηση Κατά τη μέτρηση του χρόνου αντήχησης με τη μέθοδο της διακοπτόμενης πηγής στα 1000 Hz πήραμε το παρακάτω διάγραμμα (οι τιμές στον άξονα του -x είναι σε δευτερόλεπτα). α) Ποια από τις προδιαγραφές RT 10, RT 20 και RT 30 θεωρείτε ως πιο κατάλληλη για τη μέτρηση του χρόνου αντήχησης για τη συγκεκριμένη περίπτωση και γιατί? β) Κάνετε μια εκτίμηση του χρόνου αντήχησης με βάση το διάγραμμα.
Το τέλειο αντηχητικό πεδίο Το ηχητικό πεδίο που δημιουργείται από την υπέρθεση απείρου πλήθους επιπέδων ηχητικών κυμάτων μου διαδίδονται προς όλες τις κατευθύνσεις με την ίδια πιθανότητα Σταθερή πυκνότητα ενέργειας (ως προς της θέση στο χώρο) 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 ο ανακλώμενος ήχος είναι ανεξάρτητοι μεταξύ τους
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
Στην πράξη Η στάθμη του ανακλώμενου ήχου (και άρα και ο χρόνος αντήχησης) εξαρτάται από τη θέση της πηγής και του δέκτη Ο ρυθμός πτώσης δεν είναι τέλεια εκθετικός Η μέτρηση μας δεν έχει αρκετό δυναμικό εύρος λόγω θορύβου
Απευθείας και ανακλώμενος ήχος
Απευθείας και ανακλώμενος ήχος
Ερώτηση Έχω ένα ηχείο που ακτινοβολεί ένα συνεχόμενο ήχο μέσα σε ένα μεγάλο κλειστό χώρο και διαθέτω και ένα ηχόμετρο. Προτείνεται έναν τρόπο για να υπολογίσω ή μετρήσω τη στάθμη του ανακλώμενου ήχου.
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
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 Να φέρω την πηγή πιο κοντά στη θέση ακρόασης Να αυξήσω την κατευθυντικότητα της πηγής
Μεταβολή της ισχύος
Μεταβολή της συνολικής απορρόφησης
Άσκηση 1 Έστω ότι γνωρίζω ότι για ένα συγκεκριμένο ηχείο σε ένα συγκεκριμένο χώρο, η κρίσιμη απόσταση είναι 6 m. Πόσο θα είναι ο λόγος απευθείας ήχου προς ανακλώμενο (DRR) στις παρακάτω αποστάσεις από την πηγή: 6m, 3m, 10m, 12m, 60m?
Άσκηση 1 Έστω ότι γνωρίζω ότι για ένα συγκεκριμένο ηχείο σε ένα συγκεκριμένο χώρο, η κρίσιμη απόσταση είναι 6 m. Πόσο θα είναι ο λόγος απευθείας ήχου προς ανακλώμενο (DRR) στις παρακάτω αποστάσεις από την πηγή: 6m, 3m, 10m, 12m, 60m? Έστω ότι γνωρίζω ότι στα 6 m απόσταση L απ =L αν. Πόσο θα είναι το L απ -L αν στις παρακάτω αποστάσεις από την πηγή: 6m, 3m, 10m, 12m, 60m?
Άσκηση 2 Έστω ότι γνωρίζω ότι για ένα συγκεκριμένο ηχείο σε ένα συγκεκριμένο χώρο, ότι ο λόγος απευθείας ήχου προς ανακλώμενο (DRR) στα 10 m είναι -6 db. Πόσο εκτιμάτε ότι θα είναι ο DRR στις παρακάτω αποστάσεις από την πηγή: 5m, 15m, 20 m? Έστω ότι γνωρίζω ότι L απ -L αν = -6 db στα 10 m απόσταση. Πόσο εκτιμάτε ότι θα είναι το L απ -L αν στις παρακάτω αποστάσεις από την πηγή: 5m, 15m, 20 m?
Άσκηση 3 Έστω ότι γνωρίζω ότι για ένα συγκεκριμένο ηχείο σε ένα συγκεκριμένο χώρο, η κρίσιμη απόσταση είναι 6 m. Σε ποια απόσταση από την πηγή θα έχω λόγο απευθείας ήχου προς ανακλώμενο (DRR) +4 db και σε ποια απόσταση -4 db? Γνωρίζω ότι L απ =L αν στα 6 m. Σε ποια απόσταση πρέπει να πάω για να είναι το L απ 4 db πάνω από το L αν και σε ποια για να είναι το L απ 4 db κάτω από το L αν?
Άσκηση 4 Ηχείο ακτινοβολεί λευκό θόρυβο σε κλειστό χώρο. Έστω ότι η στάθμη του ανακλώμενου ήχου μετρήθηκε στα 88 db SPL. Αν γνωρίζουμε ότι Dc=9m, να υπολογιστεί η συνολική στάθμη του ήχου στα 6 m από την πηγή.
Άσκηση 5 Γνωρίζω ότι για ένα συγκεκριμένο ηχείο σε ένα συγκεκριμένο χώρο, η κρίσιμη απόσταση (D c ) μετρούμενη σε συγκεκριμένη συχνότητα πάνω στον άξονα είναι 6 m. Πόσο εκτιμάτε ότι ήταν η D c στην ίδια συχνότητα στις 60 ο γωνία με τον άξονα του ηχείου? Δίνεται το πολικό διάγραμμα του ηχείου για τη συγκεκριμένη συχνότητα.
Άσκηση 6 Σε ένα χώρο όπου επικρατούν συνθήκες διάχυτου ηχητικού πεδίου τοποθετήσαμε μία ηχητική πηγή με ευαισθησία ελεύθερου πεδίου 90 db SPL at 1 m and 1 Watt RMS. Θεωρώντας ότι η προδιαγραφή αυτή είναι έγκυρη πάνω στον άξονα του ηχείου α) Εκτιμήσετε πόση είναι η κρίσιμη απόσταση (κατά μήκος του άξονα του ηχείου) αν γνωρίζεται ότι η στάθμη του ανακλώμενου ήχου διαμορφώθηκε στα 98 db SPL όταν το ηχείο δούλευε στα 100 Watt RMS. β) Τι θα συμβεί στην κρίσιμη απόσταση μετρούμενη από το συγκεκριμένο ηχείο αν στον ίδιο χώρο λειτουργήσουνε άλλα 3 πανομοιότυπα ηχεία? Θα μειωθεί, θα αυξηθεί, ή θα παραμείνει σταθερή? Αν μεταβληθεί, πόσο εκτιμάτε ότι θα είναι η καινούρια κρίσιμη απόσταση? (Θεωρείστε ότι τα ηχεία τοποθετούνται μακριά το ένα από το άλλο έτσι ώστε η λειτουργία του ενός να μην επηρεάζει τον απευθείας ήχο του άλλου).
Άσκηση 6 Σε ένα χώρο όπου επικρατούν συνθήκες διάχυτου ηχητικού πεδίου τοποθετήσαμε μία ηχητική πηγή με ευαισθησία ελεύθερου πεδίου 90 db SPL at 1 m and 1 Watt RMS. Θεωρώντας ότι η προδιαγραφή αυτή είναι έγκυρη πάνω στον άξονα του ηχείου α) Εκτιμήσετε πόση είναι η κρίσιμη απόσταση (κατά μήκος του άξονα του ηχείου) αν γνωρίζεται ότι η στάθμη του ανακλώμενου ήχου διαμορφώθηκε στα 98 db SPL όταν το ηχείο δούλευε στα 100 Watt RMS. β) Τι θα συμβεί στην κρίσιμη απόσταση μετρούμενη από το συγκεκριμένο ηχείο αν στον ίδιο χώρο λειτουργήσουνε άλλα 3 πανομοιότυπα ηχεία? Θα μειωθεί, θα αυξηθεί, ή θα παραμείνει σταθερή? Αν μεταβληθεί, πόσο εκτιμάτε ότι θα είναι η καινούρια κρίσιμη απόσταση? (Θεωρείστε ότι τα ηχεία τοποθετούνται μακριά το ένα από το άλλο έτσι ώστε η λειτουργία του ενός να μην επηρεάζει τον απευθείας ήχο του άλλου).
Άσκηση 6 Σε ένα χώρο όπου επικρατούν συνθήκες διάχυτου ηχητικού πεδίου τοποθετήσαμε μία ηχητική πηγή με ευαισθησία ελεύθερου πεδίου 90 db SPL at 1 m and 1 Watt RMS. Θεωρώντας ότι η προδιαγραφή αυτή είναι έγκυρη πάνω στον άξονα του ηχείου α) Εκτιμήσετε πόση είναι η κρίσιμη απόσταση (κατά μήκος του άξονα του ηχείου) αν γνωρίζεται ότι η στάθμη του ανακλώμενου ήχου διαμορφώθηκε στα 98 db SPL όταν το ηχείο δούλευε στα 100 Watt RMS. β) Τι θα συμβεί στην κρίσιμη απόσταση μετρούμενη από το συγκεκριμένο ηχείο αν στον ίδιο χώρο λειτουργήσουνε άλλα 3 πανομοιότυπα ηχεία? Θα μειωθεί, θα αυξηθεί, ή θα παραμείνει σταθερή? Αν μεταβληθεί, πόσο εκτιμάτε ότι θα είναι η καινούρια κρίσιμη απόσταση? (Θεωρείστε ότι τα ηχεία τοποθετούνται μακριά το ένα από το άλλο έτσι ώστε η λειτουργία του ενός να μην επηρεάζει τον απευθείας ήχο του άλλου).
Θεωρητικός υπολογισμός του χρόνου αντήχησης Mean free path Τύπος Norris-Eyring Μέσος συντελεστής απορρόφησης
Συντελεστής απορρόφησης διαφόρων επιφανειών
Θεωρητικός υπολογισμός του χρόνου αντήχησης Τύπος Norris-Eyring Τύπος του Sabine Απορρόφηση αέρα Απορρόφηση από διακριτά αντικείμενα Τύπος του Fitzroy
Απορρόφηση του αέρα (πολύ μεγάλοι χώροι)