Акустическое отношение и эквивалентная реверберация

Стандартная реверберация характеризует изменение плотности энергии диффузного поля в помещении в целом. Однако при реальном прослушивании диффузной можно считать только совокупность отраженных сигналов, помимо которой существует еще и прямой звук. Соотношение плотностей энергии отраженного и прямого звука зависит от акустических свойств помещения, размещения источника и приемника, влияет на ощущение реверберации и называется акустическим отношением R.

Определим акустическое отношение для диффузного поля и сферической волны. Плотность энергии прямого звука сферической волны:

Плотность энергии отраженного звука e_отр определяется как часть установившейся плотности e₀, которая остается через t_српосле выключения источника:

.

.

R определяет акустический баланс между прямым и отраженным звуками. Для музыки R =6-8, для органной музыки до 10-12.

Для направленного источника

,

где - коэффициент осевой концентрации источника звука,

D (j) - характеристика направленности (зависимость уровня звукового давления от направления излучения),

j - угол между акустической осью источника и направлением на точку прослушивания.

R растет при увеличении расстояния между источником и точкой прослушивания, увеличении Т_р, использовании ненаправленных источников уменьшении a_ср и V. Изменение акустического отношения воспринимается как изменение времени реверберации. Факт зависимости акустического отношения от направленных свойств излучателя говорит о большой важности характеристик направленности. В целом ненаправленные излучатели интенсивней озвучивают поверхности помещения, в связи с чем их звучание в большей степени зависит от характеристик помещения. Кроме того, направленные свойства излучателей, как правило, изменяются с частотой, поэтому реверберационная накачка помещения производится звуком с другой частотной характеристикой давления. Это приводит к искажению тонального баланса даже в том случае, если АЧХ излучателя на акустической оси равномерная. Известно довольно много разновидностей акустических систем, в которых разработчики стараются получить ту или иную характеристику направленности (рупоры, монополи, диполи, биполи, контрапертурные АС и т.д.).

Расстояние, при котором R =1, называется радиусом гулкости r_гул. Для одиночного источника

.

Внутреннее пространство сферы с радиусом, равным радиусу гулкости - та зона, в которой влияние помещения незначительно. Поэтому в акустически неблагоприятных помещениях (слабо заглушенных, малого объема, с тонкостенной резонирующей мебелью) рекомендуется расположение точки прослушивания на расстоянии, меньшем радиуса гулкости. Эту же рекомендацию можно дать любителям сфокусированного, камерного звука.