книги из ГПНТБ / Акустика студий и кинотеатров учебное пособие

мом помещении — Фг(0)— и на открытом воздухе или в хорошо заглушенной камере — Ф1(0).

Подключая к звуковому генератору Г громкоговори­ тель Гр, находящийся в заглушенной камере, и помещая в эту камеру, например, однонаправленный микрофон М, с помощью прибора производят измерение напряжения на выходе каждый раз после поворота на новый угол.

Этот поворот осуществляется в горизонтальной пло­ скости на угол 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240, 270, 300, 330 и 360°.

Указанные измерения выполняют на частотах 250, 500, 1000, 2000 и 4000 Гц и результаты измерений зано­ сят в табл. 3.1.

Таблица 3.1

мого" помещения и данные их записывают в таблицу типа 3.1.

При измерениях, выполненных в ряде точек помеще­ ния, результаты их усредняются по точкам.

Пользуясь материалами измерений, выполненных в заглушенной камере и исследуемом помещении, на миллиметровой бумаге в одном и том же масштабе строят относительно одной и той же точки совмещенные полярные характеристики направленности — Фг(0) и Фг(0). Кроме того, в той же точке* на графике строят окружность, соответствующую характеристике Ф(6) так, чтобы все три характеристики совпадали на линии аку­ стической оси микрофона. Такие графики строят для всех указанных выше частот.

Устанавливают неподвижную опору планиметра на листе с графиками в стороне от них и крепят к ней по­

30

движную часть прибора, после чего проверяют правиль­ ность его установки. Для этого, взявшись за держатель на дальнем конце подвижной части прибора, проводят находящейся внизу под держателем иглой по контуру ха­ рактеристики Ф(0).

Если такой обвод по контуру оказался возможным, то его повторяют более тщательно, предварительно уста­ новив на нуль показания на вращающемся барабане измерителя. После обвода по контуру характеристики Ф(0) делают отсчет на барабане измерителя и записы­ вают полученное значение площади So. Ту же операцию осуществляют для характеристик направленности ФД0) и Фг(0), измеряя соответственно площади Sc и Ss. Пло­ щади So, Sc и SHопределяют для всех частот и по форму­ ле (3.3) подсчитывают величину диффузности звукового поля для каждой из частот, а результаты вычислений заносят в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Изменение характеристики направленности в зависимости

So

.S c

5д d

Для грубой проверки результатов измерений можно подсчитать площади So, Sc и Sn непосредственно по мил­ лиметровой бумаге.

В заключение работы по данным последней горизон­ тальной строки табл. . 3.2 строят частотную характери­ стику диффузности звукового поля исследуемого поме­ щения.

5.Содержание отчета

Вотчете по данной работе, кроме краткого описания методики ее проведения, должны быть приведены таб­ лицы с результатами измерений характеристик направ-

31

ленности микрофона одностороннего приема для заглу­ шенной камеры и исследуемого помещения (по фор­ ме 3.1). Кроме того, в нем должны иметься графики

j j - =Ф (0) для каждой из указанных выше частот и таб-

'-'о

лица измеренных при помощи планиметра площадей So, S с и 5Д с расчетным значением диффузности звукового поля (табл. 3.2).

К отчету прилагается также частотная характери­ стика диффузности поля в исследуемом помещении.

6.Контрольные вопросы

1.Каковы методы определения диффузности звуко­ вого поля в помещении?

2.Какова сущность метода определения диффузности звукового поля при помощи самописца?

3.В чем заключается метод определения диффузно­ сти поля с использованием остронаправленного микро­ фона?

4.Какова основа метода определения диффузности поля при помощи микрофона одностороннего приема?

5. Как определяется диффузность звукового поля

впомещении последним из указанных выше методов?

6.Как обеспечивается получение исходных данных для расчета диффузности поля по методу однонаправ­

ленного микрофона?

Л и т е р а т у р а

2.Ф у р д у е в В. В., Ч е н - Т у н. Измерение диффузности звуко­ вого поля в помещениях методом направленного микрофона.— Аку­ стический журнал АН СС.СР, 1960, V, № 1.

3.Г е р ш м а н С. Г. Коэффициент корреляции, как критерий акустического качества закрытого помещения.— Журнал технической физики, 1959, XXI, № 2.

4.Б е р а н е к Л. Акустические измерения. М., «Иностранная ли­ тература», 1952.

32

Р а б о т а 4

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕВЕРБЕРАЦИИ НА РАЗБОРЧИВОСТЬ РЕЧИ

1. Цель работы

Целью работы является определение влияния ревер­ берации на разборчивость речи и ознакомление с мето­ дикой артикуляционных измерений.

2. Общие сведения

Почти в любом виде звукопередачи, будь то кино­ фильм, телеили радиопередача, основное по важности и длительности место занимает передача речи.

Запись, воспроизведение и восприятие речи происхо­ дит чаще всего в помещении. Поэтому вопрос о влиянии акустических условий в помещении на свойства речевого сигнала имеет большое значение.

Речь состоит из звуков, связывающихся в слоги; пос­ ледние, в свою очередь, соединяются в слова, из которых формируется фраза. Звук является наименьшим элемен­ том речи; он не имеет смыслового содержания. Одни и те же звуки речи разными людьми произносятся по-раз­ ному. Поэтому в технике передачи речи введено пред­ ставление о типизированных звуках речи, которые назы­ ваются физическими фонемами. Не следует путать фо­ немы с буквами, так как некоторые буквы состоят из двух фонем (например, я = йа). Поэтому количество фонем в большинстве языков больше количества букв.

Наименьшими смысловыми единицами речи являются слова. Понятность слов зависит от правильности пере­ дачи слогов и звуков, последняя же определяется рядом факторов, из которых здесь рассматриваются только акустические условия в помещении.

Влияние акустических условий в помещении выра­ жается чаще всего в ухудшении качества передачи речи. Количественной мерой этого ухудшения может служить уменьшение разборчивости речи, оцениваемое так назы­ ваемым процентом артикуляции.

Различные речевые фонемы с энергетической точки зрения не равнозначны: звуковая энергия одних из них, например гласных а, о, у и др., существенно превышает энергию других фонем, например глухих согласных типа

с, х, ф и т. п.

Рис. 4.1. Схема процесса затухания звукового импульса в помещении

При воспроизведении речи в помещении каждый зву­ ковой импульс сопровождается затухающим отзвуком, обусловленным отражениями звуковой волны от внут­ ренних поверхностей помещения (рис. 4.1).

Рис. 4.2. Схема, показывающая маскирующее дей­ ствие предыдущих более интенсивных фонем в отношении последующих

Отзвуки, сопровождающие более интенсивные фоне­ мы (рис. 4.2), будут заметно маскировать следующие за ними слабые фонемы, вследствие чего разборчивость речи будет снижаться. Однако даже в помещении с очень большим временем реверберации вблизи от источника

34

звука получается удовлетворительная разборчивость речи, так как прямая звуковая энергия в этом случае су­ щественно превышает отраженную и затухание звуковых импульсов происходит так, как показано на рис. 4.3.

То же происходит и при изменении соотношения пря­ мой и отраженной энергии другими способами, например путем увеличения направленности излучателя звука.

Рис. 4.3. Схема процесса затухания звуковой энергии в помещении при близком размещении слушателя к источнику звука

Существуют также субъективные факторы, снижаю­ щие влияние отраженных импульсов. К ним относятся:

а) бинауральность слуховой системы и связанная с нею способность пространственной отстройки от помехи; б) интегрирующая способность слуха, благодаря ко­ торой начальная серия отраженных импульсов, время запаздывания которых не превышает 40—50 мсек, не только не является помехой для слуха, но даже ока­

Количественное измерение разборчивости речи произ- . водится путем проведения так называемых артикуля­ ционных испытаний, суть которых сводится к следую­ щему. В исследуемом помещении диктор зачитывает в определенном темпе специально составленные таблицы звуков, слогов, слов или целых фраз, а группа слушате­ лей (артикуляционная бригада) записывает их. После

окончания передачи производится подсчет количества правильно записанных слушателями речевых элементов и вычисляется процентное отношение числа правильно принятых элементов к общему числу переданных. Это отношение, называемое процентом артикуляции, служит количественной мерой оценки качества помещения как речепередающей системы.

Результаты испытаний не всегда получаются однознач­ ными, так как на них влияет ряд субъективных факто­ ров, таких как:

а) характер испытательных таблиц по типу исполь­ зуемых в них речевых элементов (фраз, слов, слогов или звуков), правильность отражения ими звуковой стати­ стики данного языка; б) состав и степень тренирован­ ности артикуляционной бригады; в) особенность произ­ ношения диктора и темп чтения им таблиц.

Перечисленные субъективные факторы при артикуля­ ционных испытаниях в помещении меньше всего сказы­ ваются при использовании слоговых таблиц, составлен­ ных из кратких бессмысленных звукосочетаний, харак­ терных для данного языка.

3. Описание установки

Схема установки для исследования влияния ревербе­ рации на разборчивость речи показана на рис. 4.4.

В помещении Д (дикторской) находится микрофон М, выходной сигнал которого, после усиления микрофонным усилителем МУ, подается параллельно на входы двух каналов. Один из них (прямой канал) осуществляет пря­ мую передачу сигнала с выхода МУ на потенциометр Rz и далее через переключатель П2 на второй вход смеси­ теля С, с выхода которого сигнал попадает на выходной усилитель ВУ и головные телефоны Ти Т2, Т3.

Основной частью параллельного реверберационного канала является листовой ревербератор Р. С помощью электромеханического возбудителя В в ревербераторе возбуждаются механические колебания, которые обога­ щаются реверберацией, после чего приемником Пр вновь преобразуются в электрические колебания. С выхода приемника Пр сигнал подается на усилитель ревербера­ тора УР и далее на потенциометр R u с которого через

36

переключатель Я 4 попадает на второй вход смесителя, где смешивается с сигналом прямого канала.

В помещении Д, где располагается диктор, находится громкоговоритель Гр, подключенный к выходу звукового генератора Г. Он используется в качестве излучателя калибровочного сигнала с частотой 1000 Гц, используе­ мого при установке необходимого соотношения уровней сигналов в прямом и реверберационном каналах.

4.Методика проведения работы

иобработка результатов

1.Включить измерительную установку (рис. 4.4) и дать прогреться приборам в течение 3—5 мин.

Рис. 4.4. Схема измерительной установки:

Г —генератор; Г р—громкоговоритель; R x п /?2—потенциометры; /7], //2 и /73—пере­ ключатели; С—смеситель; УР и ВУ—усилители; Р —листовой ревербератор; В —воз­ будитель; П р —приемник; Г,, Г2 и Г3—телефоны

2.Произвести калибровку реверберационного канала

вследующем порядке: а) отрегулировать выходное на­ пряжение генератора Г так, чтобы громкость калибро­ вочного сигнала в дикторской комнате приблизительно

соответствовала громкости речи диктора при спокойном чтении текста. Частота калибровочного сигнала — 1000 Гц; б) установить на шкале ревербератора время реверберации 2 сек; в) с помощью переключателей 77i и Я2 подать сигнал с потенциометра R 4 на первый вход смесителя, а второй вход замкнуть на землю; г) надеть

37

головной телефон. Потенциометром Ri установить в теле­ фоне оптимальную громкость калибровочного сигнала, измерить и записать полученное при этом напряжение на первом входе смесителя (необходимые переключения вольтметра производить с помощью переключателя П3).

3. Произвести калибровку прямого канала, для чего: а) с помощью переключателей П\ и П2 подать сигнал с потенциометра Rz на второй вход смесителя, а первый вход замкнуть на землю; б) переключить вольтметр на второй вход; в) потенциометром R2 установить такое же напряжение калибровочного сигнала, как и в предыду­ щем случае; г) выключить калибровочный генератор, заметив предварительно напряжение на его выходе.

4. Проделать артикуляционные испытания прямого канала. С этой целью: а) диктору разместиться в дик­ торской комнате так, чтобы расстояние от рта до микро­ фона было 0,5 м; б) слушателям надеть головные теле­ фоны и подготовиться к записи текста, зачитываемого диктором. Все переключатели оставить в таком же поло­ жении, как и в п. 3; в) диктору прочитать слоговые таб­ лицы группы’ А. Читать следует внятно, с паузами для записи. Во избежание непроизвольного ускорения

как они поняты, не прерывая и не переспрашивая дикторд; д) измерение по пп. 4 «в» и «г» произвести с таблицами Б и В, меняя дикторов; е) на основании измерений по пунктам 4 «в», «г» и «д» вычислить про­ цент правильно принятых слогов: для каждого слуша­ теля потаблично и общий средний.

5. Проделать артикуляционные испытания ревербера­ ционного канала при времени реверберации, равном 2 сек, для чего: а) с помощью переключателей Пi и П2 подклю­

ревербератора, не сбилась ли установка времени ревер­ берации (2 сек); в) проделать измерения в том же по­ рядке, как в п. 4, зачитывая таблицы Г, Д и Е; г) вычис­ лить процент правильно принятых слогов.

6. Проделать артикуляционные испытания ревербера­ ционного канала при времени реверберации 4 сек. Изме­ рения производить в том же порядке (см. п. 5), но зачи­ тывая таблицы Ж, 3, И.

38

7. Проделать артикуляционные испытания комбини­ рованной системы из обоих каналов. С этой целью: а) включить калибровочный генератор и установить на

оба входа смесителя к потенциометрам соответствующих каналов; в) вычислить, каким должно быть напряжение

П-3) к первому входу смесителя и установить напряже­ ние, соответствующее эквивалентной реверберации 2 сек\ д) проделать измерения по п. 4, зачитывая таблицы К,

Ли М.

8.Результаты вычислений записать в таблицу арти­

куляционных измерений.

м

5.Содержание отчета

Вотчет необходимо включить: 1) краткое изложение цели работы, 2) схему установки, 3) таблицу артикуля­

ционных измерений, 4) краткое изложение выводов по

39