Реверберация

Реверберация (англ. Reverberation или Reverb) — эффект создаётся, когда какой либо звук звучит в замкнутом пространстве, в результате чего отражения от поверхностей стен вызывают большое количество эхо, затем звук медленно затухает по причине поглощения звуковых волн стенами и воздухом. Эффект наиболее заметен, когда источник звука перестаёт звучать, но отражения всё ещё звучат, амплитуда отражений постепенно затухает, пока они не перестают быть слышны. Длительность затухания отражений называется временем реверберации. Оно получает особое внимание при архитектурном проектировании больших камерных залов, которые должны иметь определенное время реверберации для достижения оптимальной эффективности. По сравнению с различными эхо, звучание которых расположено с промежутком в 50 - 100 мс, реверберация имеет тысячи эхо, которые расположены очень близко (0.01 - 1 мс между эхо-сигналами).

Как звуковой эффект реверберация придаёт чувство глубины пространства.

Обзор

Источник, издающий звук, отражается от различных поверхностей по-разному, в зависимости от их текстуры. Гладкие, жёсткие поверхности отражают звук подобно тому, как зеркало отражает свет (угол падения равен углу отражения). Тогда как отражение от грубых (неровных) материалов производится во многих направлениях, отражённый звук от таких поверхностей воспринимается более размытым. Характер отражений зависит от частоты звука и материала стен. Жёсткий материал поглощает звуковые волны меньше, тогда как мягкий больше. В больших помещениях можно легко наблюдать эффект реверберации к таким помещениям можно отнести церкви, бассейны или большие пещеры.

Реверберация создаётся в результате повторного отражения звука. Отражённые сигналы со временем ослабевают, это вызвано тем, что при каждом отражении часть энергии сигнала теряется (поглощается материалом). Другая причина в том, что звук рассеивается в воздухе (потому как вибрации вызывают трение частиц воздуха).

При слишком большом количестве реверберации сильно страдает разборчивость речи: чем короче время реверберации, тем лучше. Однако для музыки реверберация более желательна, потому как в "сухой" комнате музыка звучит неестественно, а также становятся отчётливо слышны неточности игры. Для камерной музыки наиболее желательное время реверберации около 1.2 до 1.6 секунд, для оркестровой около 1.7 до 2.2, для органной гораздо больше.

В процессе естественной реверберации меняется частотный спектр звука. Высокие частоты затухают быстрее, чем низкие, поэтому тембр отраженного звука в сравнении с оригиналом имеет более мягкий, приглушенный характер. Реверберация изменяет воспринимаемые гармонические структуры нот, но не меняет их тон. Эффект реверберации часто используются в студиях, для добавления чувства глубины пространства.

Состав

Различные сигналы. Красный: прямой звук, зеленый: первичные отражения (звук комнаты), синий: реверберация.

Пример импульсной характеристики помещения.

При звучании звука в закрытом помещении к слушателю первым приходит прямой сигнал. Это сигнал, не отразившийся ни от одной поверхности. Далее к слушателю приходят ранние отражения. Ранние отражения — это те сигналы, которые по пути к слушателю отразились от стен помещения только один раз. Последующие, «поздние» отражения — это «отражения отражений», или «переотражения», когда звуковая волна, прежде чем дойти до слушателя, многократно отражается от разных стен. Чем больше таких отражений, тем сильнее меняется их спектр за счёт потери высоких частот, утрачивающих энергию быстрее, чем низкие. Поздние отражения соединяются в одно сплошное плавно затухающее послезвучание («реверберационный хвост»).