Глава 12. Объективные и субъективные параметры оценки звуковых полей в помещении (требования к театрально-концертным залам).
Из консультации. Объективные – t реверберации, всякие акустические соотношения, а субъективные Liveness (жизненность-связано с t реверберации), clarity (ясность, разборчивость, с80 отнош. ранних отражений к поздним), полнота, теплота.
СВЯЗЬ СУБЪЕКЬИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ С ОБЬЕКТИВНЫМИ
· Объективные параметры , полученные с помощью волновой, статистической и геометрической теории – такие как время реверберации, структура резонансных частот, время и направление прихода ранних отражений являются основой для оценки акустических свойств различных помещений (концертных залов, студий, театральных залов и аудиторий) т.е. это такие параметры, которые можно измерить. Также был введен ряд доп. параметров, более точно характеризующий реверберационный процесс. Некоторые из них:
ü Коэфф. междуушной корреляции связан, с оценкой ширины источника в помещении. Определ. как коэфф. корреляции сигналов, поступивших на 2 уха (обычно используется время интеграции от 0 до 80мс, в 3-х окт. полосах с центральной частотой 500,1000 и 2000Гц). Этот коэфф. характеризует степнь различия зв. сигналов на 2-х ушах, как по времени их прихода, так и по амплитуде;
ü «Ранний звук» - прямой звук и отражения, поступившие в 1-е 80мс после прихода прямого звука. Существ. значение имеет направление прихода этих ранних звуков. Например, звуки, пришедшие от боковых стен в первые 80мс, создают ощущ. пространственного расширения источника звука, что улучшает кач-во восприятия музыки;
|
|
|
ü Громкость ранних звуков – определяется энергией прямого звука и энергией отраженных звуков, пришедших в 1-е 80мс;
ü «Громкость реверберирующего звука – определяется общей зв. энергией, кот. достигает слушателя после 80мс;
ü «Ранне время реверберации» - время затухания звука, после выключения источника, когда уровень зв. давления уменьшается на 10дБ. Также для сопоставления с субъективными параметрами используется параметр время реверберации (ВР) при спаде зв. давления от -5 до -35дБ при заполненных залах.
· В оценке качества звучания музыки и речи в различных залах существенную роль играют субъективные параметры.
· Наиболее детальные исследования были проведены Беранеком и Шрёдером. Беранек объехал весь мир с группой экспертов, описывал разные залы мира, получил набор параметров и мнений музыкантов и определил связь между объективными и субъективными оценками. Он выбрал из многочисленных субъективных оценок различных залов 18 наиболее употребляемых субъективных критериев, а из них предложил 10 наиболее значимых и независимых: жизненность(liveness), полнота звука (fullness), различимость или ясность (clarity), интимность (intimacy), теплота (warmth), пространственность (spaceousness), громкость (loudness), баланс (balance), ансамбль (ensemble), тембр (timbre), а также отрицательные факторы – эхо, порхающее эхо, мешающие шумы.
|
|
|
ü Жизненность (liveness) – гулкость. Для каждого вида музыки и речи существуют оптимальные пределы изменения времени реверберации, которые зависят от объема помещения и частоты. Оптимальное время реверберации меняется в пределах:
Речь
Камерная музыка
Для симфонической музыки
С – органная музыка
Если будет ниже этих значений, то звук будет сухим, если выше – будет слишком гулким.
Эксперементальным путем установлено, что оптимальное время реверберации зависит от объема помещения, это позволило построить следующие приближенные зависимости:
Для симфонической музыки 
Оптимальное t реверберации для музыки должно % на 15-20 повышаться к НЧ, а для речи наоборот понижаться, (увеличивает ее разборчивость).
Время реверберации в помещении всегда являлось одним из важнейших факторов, который учитывался композиторами при создании произведений.
ü Полнота звука (fullness) звучность. Также зависит от времени реверберации, но в 1-ю очередь от отношения энергии реверберирующих звуков к энергии ранних звуков. Полнота тона определяется как:
|
|
|
В помещениях, где энергия отраженных звуков мала, звук будет казаться пустым. В соборах, где звук от хора или органа имеет возможность свободно подниматься и отражаться от высоких потолков, энергия в реверберирующих звуках будет достаточно большой и звучание будет полным. Для обеспечения этого качества звучания большое значение имеют выбор формы зала, размещение специальных отражающих панелей и др. Записывать звук нужно в помещении, время реверберации в котором соответствует жанру музыки.
ü Различимость или ясность (clarity ) - Отдельные звуки в музыкальном произведении четко разделяются друг от друга. Имеется 2 вида ясности (различимости) – горизонтальная и вертикальная. Горизонтальная относится к звукам, следующим друг за другом. Композитор использует специальные приемы, чтобы обеспечить ее: темп, повторение тонов во фразе, относительную громкость, выбор манеры исполнения. Акустические факторы в помещении, которые определяют горизонтальную различимость в музыкальном произведении – это величина времени реверберации и отношение громкости (энергии ранних звуков к громкости энергии) реверберирующего звука: 
т.е. факторы те же, но отношения обратные, таким образом, увеличение горизонтальной различимости уменьшает полноту тона и наоборот. Акустические факторы для вертикальной различимости – баланс звуков различных инструментов, который существенно зависит от акустических параметров сценического пространства и также отношение энергии ранних звуков, к энергии реверберирующего звука. Таким образом, горизонтальная и вертикальная различимость (ясность) зависит как от музыкальных, так и от акустических факторов. Их влияние должно учитываться композитором, чтобы сделать музыку доступной для аудитории.
|
|
|
Примеры для разных видов музыки: 1) С80 больше или равно – 1,6дБ для классической музыки (Моцарт, Гайдн); 2) С80 больше или равно – 4,6дБ для романтической музыки ( Вагнер);3) С80 больше или равно – 5дБ религиозная музыка.
ü Интимность(присутствие, камерность, близость) (intimacy) определяет для слушателя кажущийся размер пространства, в котором он слушает музыку. Разные стили музыки требуют разных значений акустической интимности. Интимность определяется разницей во времени между прямым и 1-м отраженным звуками, а также частично общей воспринимаемой громкостью звучания (так как слушатель предполагает, что звук в маленьком помещении кажется громче, чем в большем). Основной вклад в ощущение интимности вносят 1-е отражения от боковых стен (в залах с достаточно высокими потолками) или от потолков при их сравнительно низкой высоте. В залах с хорошей акустикой, предназначенных для симфонического репертуара этот временной интервал составляет для слушателей, сидящих в центре зала величину 15-30мс в пределах этого времени если отражения имеют похожий спектр и огибающую, а их громкость не выше прямого звука, они не воспринимаются как отдельные звуки, а помогают в улучшении локализации прямого звука. (Это явление известно как эффект Хааса). Соотв. размеры зала должны соотв. стилистике исполняемой в нем музыки.
В наст. время, когда размеры концертных залов значительно увеличились, исполнение в них камерной музыки дает ощущ. несоответствия стиля музыки размерам зала. Для улучшения ситуации используются доп. отражающие поверхности около сцены по бокам или на потолке, что позволяет создать доп. ранние отражения с меньшим t запаздывания и тем самым улучшить восприятие исполняемой музыки.
ü Пространственность (spaceousness) ощущение слушателя, будто музыка от оркестра идет от всей ширины зала и звук окружает его со всех сторон, что обычно характеризует залы с хорошей акустикой. Различают 2 составляющие в восприятии пространственности: 1) ASW – это расширение площади источника звука; 2) LEV – окружение, или обертывание – когда слушатель чувствует себя погруженным в звук со всех сторон.
Первая составляющая ASW является одним из главных индикаторов акустического качества концертных залов и помещений прослушивания, она связана с уровнем боковых ранних отражений: чем выше уровень боковых отражений в помещении, тем больше кажущееся расширение источника. Кажущаяся ширина звукового источника связана также с уровнем громкости на низких частотах – СЗ нч (в основном в области частот 125 и 200гц). Однако наибольшую связь с этим параметром показывают результаты измерений коэффициента внутре-слуховой корреляции сигнала – КВСКК р3 . Коэффициент корреляции = разнице давления на левом и правом ухе. Чем менее подобны друг другу звуки на левом и правом ухе, тем меньше этот коэффициент и тем больше кажущееся расширение источника ASW = 1- KBCKK p 3 . В случае если звуки одинаковы, коэффициент становится равным 1 и кажущийся источник звука концентрируется в центре. Для лучших по качеству звучания залов мира значение этого коэффициента КВСКК р3 оказались в пределах 0,3-0,6. Обертывание или погружение LEV связано с ощущением позднего реверберирующего звука поступающего со всех сторон (после 80мс) и зависит от конструкции зала: наличием нерегулярности стен, балконов и т.д. т.е. всеми конструктивными элементами, которые обеспечивают приход звука с разных сторон (диффузность звукового поля). Пример: ощущение звучания музыки у слушателя, к которому отраженные звуки приходят со всех сторон (от потолка, стен, пола и т.д.) будут существенно отличаться от ощущений слушателя сидящего под балконом, к которому звук приходит только с фронта.
ü Тембр (timbre)- окраска звука, кот. позволяет отличить звук одного инструмента или голоса от другого. Тембр зависит от структуры звука во все периоды его звучания: в момент установления, в стационарный период и в момент спада. Помещение является линейным фильтром, который производит обработку музыкального или речевого сигнала, как во временной, так и в частотных областях. Реверберационный процесс в помещении изменяет характер процессов нарастания (атаки) и спада звука, при этом структура распределения резонансных частот в помещении существенно влияет на его спектр. Исполнение музыки в помещениях с малым объемом неизбежно приводит к искажению тембра за счет дискретных резонансов, малого времени реверберации, недостаточного временного интервала между прямым звуком и первыми отражениями. Музыка требует пространства, в частности, для музыкальных студий минимально допустимый объем должен быть не менее 200м. Таким образом тембр существенно зависит от размеров и формы помещения, от распределения и величины затухания в нем, от наличия рассеивающих элементов, обеспечивающих диффузное звуковое поле.
ü Текстура –связан с субъективными ощущениями, кот. определяются структурой 1-х дискретных отражений, разницей во времени между приходом прямого звука и первого отражения (а также между приходом второго и третьего отражения и т.д.) и соотнош. амплитуд между этими отражениями.
ü Громкость(сила звука) – громкость понятие субъективное. Громкость определяется субъективным ощущением силы звука, и она пропорциональна плотности звуковой энергии на месте прослушивания. Для объективной оценки громкости предложен такой параметр, как сила звука С3. Параметр показывает , насколько зал усиливает звук. С3 определяется как разность между уровнем звукового давления, измеренного на шумовом сигнале на месте слушателя и уровнем звукового давления от того же источника, на том же расстоянии в заглушенной камере L = L зал – L заглуш.кам. Обычно нормируется 2 параметра: один усредненный в полосах 125Гц и 250Гц, а другой в полосах 500, 1000, 2000Гц. Значение этих параметров для лучших залов оказалось равным 6дБ и 6,2дБ.
ü Теплота – зависит от отношения времени реверберации на низких частотах, к времени реверберации на средних. Измеряется при заполненном зале. При этом время реверберации на низких частотах должно быть равно или больше времени реверберации на средних частотах (примерно на 20% в областиниже 125Гц по отнош к t реверберации в диапазоне 500-1000Гц). Теплота – субъективно определяется как звучность басов. По сравнению со звучностью средних частот. Беранеком был предложен критерий КНТ – коэффициент низкого тона
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 840; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!