Teremakusztika
A helyiség veled együtt szól: módusok, reflexiók, utózengés és a hangfalak elhelyezése
Ugyanaz a hangfal két szobában teljesen másként szól. Nagyjából 200 Hz alatt a helyiség 10–20 dB-lel is megváltoztathatja a basszus hangerejét attól függően, hol áll a hangfal és hol ülsz. Ez több, mint amennyit egy rosszul megtervezett hangváltó el tud rontani. Ezért van a Loudsmithben külön Helyiség eszköz. Itt elmagyarázzuk, mit számol és miért.
Mit adsz meg
- A helyiség méreteit: a szélességet (a hangfalak mögötti fal), a hosszúságot és a belmagasságot.
- A T60 utózengési időt, vagyis azt az időt, amely alatt a hang a forrás kikapcsolása után 60 dB-lel csökken. Egy átlagos nappaliban 0,4–0,6 s, egy üres, kemény padlójú helyiségben akár 0,8 s fölött is lehet.
- Az elhelyezést: a hangfal mögötti és az oldalfaltól mért távolságot, az állvány magasságát, a hallgató távolságát a hátsó faltól és a fülmagasságot.
- Opcionálisan a hallgatási zónát, ha csak egy nagy helyiség egy részében hallgatsz zenét, a sztereóbázis szélességének tartományát és egy rögzített hallgatási pozíciót.
A hangfal méreteit és a hangszórók magasságát az alkalmazás a tervedből veszi. Azt is tudja, hogy hagyományos hangfalról vagy dipólról (nyitott hangfalról) van-e szó, amely a helyiségben másként viselkedik.
Két tartomány: módusok és diffúz tér
A kis helyiségek akusztikája két tartományra oszlik, amelyek határa a Schroeder-frekvencia:
fS = 2000 · √(T60 / V)
ahol V a helyiség térfogata m³-ben. Egy 4 × 6 × 2,6 m-es, 0,45 s utózengésű szobára ez nagyjából 170 Hz.
E frekvencia alatt a helyiség rezonátorként viselkedik. A párhuzamos falak között állóhullámok, úgynevezett módusok alakulnak ki. A legerősebbek a két fal közötti axiális módusok:
f = n · c / (2 · L), ahol n = 1, 2, 3…
6 m-es hosszúságnál ez 29, 57, 86 Hz és így tovább. Az axiálisak mellett tangenciális és ferde módusok is vannak. Minden módusnak bizonyos helyeken maximumai, máshol csomópontjai vannak. A basszus ezért az egyik helyen megduplázódhat, fél méterrel arrébb pedig szinte eltűnhet. A Loudsmith az összes módus hatását összegzi a Schroeder-frekvencia nagyjából kétszereséig (legalább 250 Hz-ig). A hangfalnál a mélyhangszóró, a hallgatási pozíciónál a fej helyzetével számol.
A Schroeder-frekvencia fölött annyi módus van, hogy egyenletes utózengési térré olvadnak össze. Itt az alkalmazás a hangfal közvetlen hangjával és a diffúz utózengéssel számol, Siegfried Linkwitz módszere szerint.
A zengési távolság
A hangfal közelében a közvetlen hang dominál, távolabb a visszavert. A határ a zengési (kritikus) távolság:
rc = 0,1 · √(G · V / (π · T60))
G a forrás irányítottsága: hagyományos hangfalnál 1, dipólnál 3. A dipól kevésbé sugároz oldalra, ezért a zengési távolsága körülbelül 1,7-szer nagyobb. Ha az rc háromszorosánál messzebb ülsz, főként a helyiséget hallod, és a sztereókép szétfolyik.
Reflexiók, amelyek bemélyedéseket okoznak
A visszavert hang késve érkezik a fülhöz. Azon a frekvencián, ahol a késés fél hullámhossznyi, kioltja a közvetlen hangot, és bemélyedés keletkezik. Az alkalmazás a három legfontosabb reflexiót számolja ki a közvetlen és a visszavert hang útkülönbségéből:
- A hangfal mögötti fal. Bemélyedés f = c / (4 · d) frekvencián, ahol d a hangszóró távolsága a faltól. 1 m-nél ez 86 Hz. A falhoz közel a bemélyedés feljebb tolódik, a mélyhangszóró sávja fölé, ezért az is segít, ha a hangfal közvetlenül a fal mellett áll.
- Oldalfal. A 3 ms-nál rövidebb késésű reflexió összeolvad a közvetlen hanggal, és elmossa a képet. 6 ms-tól ártalmatlan.
- Padló. A hangfal és a hallgató közötti padlóról érkező reflexió. Ha a bemélyedés a középtartományba (120–600 Hz) esik, hangszínszabályzóval nem javítható. Segíthet a mélyhangszóró más magassága vagy egy szőnyeg.
Kilenc elhelyezési ellenőrzés
A számításból célértékeket és tanácsokat tartalmazó ellenőrzőtáblázat készül:
| Ellenőrzés | Célérték |
|---|---|
| A helyiség hatása a basszusra (25–250 Hz) | szórás legfeljebb ±4 dB |
| Sztereó háromszög | 60°-os szög, elfogadható 40–90° |
| Távolság a hangfal mögötti faltól | legalább 1 m (dipólnál 1,2 m), reflexió 6 ms után |
| Távolság az oldalfaltól | legalább 1 m vagy reflexió 6 ms után |
| Padlóreflexió | bemélyedés a 120–600 Hz-es tartományon kívül |
| A helyiség utózengése | 400–600 ms |
| Hallgató és zengési távolság | legfeljebb 3 × rc |
| A magassugárzó magassága | fülmagasságban, ±12 cm-en belül |
| A helyiség mérete | legalább 15 m² (dipólnál 22 m²) |
A legjobb elhelyezés keresése
A Keresd meg a legjobb elhelyezést gomb végigpróbálja a hangfalak és a hallgatási pozíció lehetséges helyeinek rácsát. A hangfalakat közben szimmetrikusan tartja, és azt a kombinációt keresi, amely a hallgatási pontban a legegyenletesebb basszust adja, a sztereó háromszög szöge pedig a lehető legközelebb van a 60°-hoz. Ha a hallgatási pozíció rögzített, csak a hangfalakat mozgatja. Ha meg van adva hallgatási zóna, azon belül marad.
Az eredményt az alaprajzon, basszustérképpel látod: a zöld helyek egyenletesebb, a pirosak rosszabb basszust adnak. Az alaprajzon az oldalfalak első reflexiós pontjai is meg vannak jelölve, ahová érdemes elnyelőt vagy diffúzort tenni. Egy grafikon összeveti a helyiségbeli basszust a szabadtérivel, egy táblázat pedig felsorolja az axiális módusokat 200 Hz-ig.
A 3D nézetben a hangfalad egy berendezett szobában áll, a padlón a basszustérképpel és a sztereó háromszöggel. Megnézheted a hallgatási pozícióból, a sarokból vagy felülről.
Gyakorlati tanácsok
- Ne ülj a helyiség közepén. A hosszúság felénél van az első axiális módus csomópontja, ott hiányzik a basszus. Általában jobb a faltól a hosszúság nagyjából 38%-ánál ülni.
- A hangfalak és a hallgatási pozíció legyenek a lehető legtávolabb a sarkoktól. A sarok egyszerre gerjeszti az összes módust.
- Ha a hangfalnak a fal mellett kell állnia, a Tervezés lépésben válaszd a „fal mellett” elhelyezést. A modell ekkor kisebb basszuseséssel, a hangváltó pedig kisebb baffle step korrekcióval számol.
- A hangfalak és a hallgató közötti szőnyeg, a függönyök és egy teli könyvespolc csökkentik az utózengést és a padlóreflexiót is.
A modell merev falú, téglatest alakú helyiséggel és állandósult állapottal számol. A valódi falak részben átengedik a basszust, a bútorok csillapítanak, a nyitott ajtók pedig megváltoztatják a módusokat. Az eredmény megbízható az elhelyezések összehasonlítására, a pontos számokat azonban csak a hallgatási pozícióban végzett mikrofonos mérés igazolja.