книги из ГПНТБ / Акустика студий и кинотеатров учебное пособие

При реверберационном способе измеряют время ре­ верберации заглушенной комнаты. Однако из-за боль­ шого звукопоглощения время реверберации в ней очень мало и реверберометр мо"кет оказаться недостаточно чувствительным, чтобы количественно оценить это время.

При импульсном способе громкоговоритель возбуж­ дается короткими импульсами так, чтобы в микрофоц могли раздельно попасть импульсы прямых и отражен­ ных волн. Отношение их амплитуд характеризует качест­ во заглушения. Из-за малых размеров заглушенной ком­ наты микрофон не может быть расположен далеко от стен. Поэтому отраженные волны достигают микрофона с малым запаздыванием, и получить раздельно импульсы при низких частотах практически невозможно.

При способе направленного микрофона (например, с косинусоидальной характеристикой) используется воз­ можность при одном положении микрофона фиксировать прямую энергию, при повороте на 90° — отраженную. Квадрат отношения звуковых давлений в обоих направ­

Данная работа предполагает испытание акустических качеств заглушенной комнаты способом перемещающе­ гося микрофона. В этом случае источником звука должен быть громкоговоритель с малой (относительно длины звуковой волны) излучающей поверхностью. Тогда мож­ но считать, что он излучает сферические волны, при кото­ рых звуковое давление убывает обратно пропорциональ­ но расстоянию от источника звука. Этот закон прове­ ряется путем измерения синусоидального звукового дав­ ления с помощью измерительного микрофона. Изме­ рения производятся при расположении микрофона в точ­ ках, находящихся на различных расстояниях от громко­ говорителя.

3. Описание установки

Измерение звукового давления в точках', различно удаленных от громкоговорителя, может быть выполнено с помощью установки, состоящей из звукового генера­ тора, громкоговорителя, микрофона и лампового вольт­ метра.

60

Установка состоит из 2 частей. Первая часть предна­ значена для создания звукового поля в помещении и со­ стоит из генератора звуковых колебаний и громкогово­ рителя. Вторая часть — измерительная и состоит из мик­ рофона и лампового вольтметра.

4.Методика проведения работы

иобработка результатов

Как отмечалось, для оценки акустических качеств заглушенной комнаты необходимо произвести измерение звуковых давлений в точках, находящихся на различных расстояниях от громкоговорителя. Учитывая, что напря­ жение на выходе микрофона прямо пропорционально ве­ личине звукового давления, можно ограничиться измере­ нием напряжений на выходе микрофона при расположе­ нии его на различных расстояниях от громкоговорителя.

Для более полной Оценки качеств заглушенной ком­ наты измерения необходимо произвести при различных частотах.

Для уменьшения погрешностей измерений следует иметь в виду ряд обстоятельств.

Во-первых, необходимо соблюдать определенный по­ рядок проведения измерений, а именно: не следует изме­ нять частоту до тех пор, пока не будут произведены изме­ рения давления во всех заданных точках; в противном случае, т. е. при измерении звуковых Давлений в данной точке при различных частотах с последующим переходом к измерениям в другой точке, возникнут погрешности, обусловленные резкими неравномерностями частотной характеристики громкоговорителя и невозможностью повторных убтановок одного и того же значения частоты колебаний, создаваемых генератором. I

Во-вторых, напряжение на зажимах громкоговорителя при различных частотах необходимо устанавливать та­ кой величины, чтобы показания лампового вольтметра не были очень малыми даже в том случае, когда микро­ фон помещен в самую удаленную от громкоговорителя точку.

В-третьих, не следует устанавливать микрофон в точ­ ки, находящиеся вблизи поверхностей, ограничивающих помещение, ввиду особенностей звукового поля в этих местах.

61

В-четвертых, следует учитывать, что положение цент­ ра сферических волн, создаваемых громкоговорителем, в общем случае, не совпадает с центром излучателя и за­ висит от частоты, ввиду особенностей звукового поля вблизи громкоговорителя. Это обстоятельство вынуждает определять соответствующую поправку к расстоянию между микрофоном и громкоговорителем при обработке результатов измерений.

При проведении работы необходимо произвести изме­ рения напряжения на выходе микрофона при следующих значениях частоты: 200, 300, 1000, 1500, 4000 и 5000 Гц.

Расстояния между микрофоном и громкоговорителем устанавливать равными: 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 100, 150, 200, 250 см. Результаты измерений, т. е. величины напря­ жений U, соответствующих различным значениям час­ тоты и расстояниям г между микрофоном и громкогово­ рителем, занести в таблицы измеренных и вычисленных величин. (Ниже приведена форма таблицы для области низших частот). Аналогичную форму должны иметь табл. 7.2 и 7.3 для области средних (1000 и 1500 Гц) и высших (4000 и 5000 Гц) частот.

Таблица 7.1

Измеренные и вычисленные величины для области низших частот

г см

Uм В

ци 11мВ

200 Г ц

г' см

U r м В х см

U м В

1/{/ 1/мВ

300 Г ц

Г СМ

U r м В Х с м

При обработке результатов измерений следует опре­ делить координаты центра сферических волн, от которого необходимо отсчитывать расстояния до микрофона. Для

62

построить график зависимости, —q о т г . Экстраполируя

прямую, получающуюся в области малых значений г, до оси абсцисс (оси г), найти точку пересечения прямой с осью. Координата этой точки и будет являться коорди­ натой центра сферических волн (г = 0). Произвести аналогичные построения для различных частот и рассчи­ тать расстояния г от точек, в которых располагался микрофон, до центра сферических волн при различных частотах. Результаты расчетов записать в таблицы.

Учитывая, что звуковое давление в поле сферических волн обратно пропорционально г , получим, что кривая зависимости напряжения U от расстояния г' должна иметь форму гиперболы, если заглушенная комната идеальна. Отклонение кривой, построенной по экспери­ ментальным данным, будет характеризовать снижение качества заглушенной комнаты.

Более отчетливо видны недостатки заглушенной ком­ наты по кривой зависимости U • г от г . В идеальном случае эта зависимость представляется в виде прямой, параллельной оси отклонение экспериментальной кри­ вой от прямой дает наглядное представление о качестве заглушенной комнаты, а также о характере фронта волны.

Поэтому для оценки качества заглушенной комнаты необходимо вычислить произведение Ur’ для различных частот и положений микрофона и результаты записать в таблицы. По полученным данным построить кривые за­ висимости Ur' от г' и по их форме составить суждение о том, при каких частотах измерения, производимые в заглушенной комнате, будут иметь меньшие погреш­ ности, обусловленные влиянием волн, отраженных от по­ верхностей, ограничивающих комнату.

5. Содержание отчета

Отчет должен содержать: 1) изложение цели работы, 2) схему установки, 3) таблицы измеренных и вычислен­ ных величин для различных областей частот, 4) графики, определяющие положения центров излучения сфериче­ ских волн при различных частотах, 5) графики, с по­ мощью которых можно оценить акустическое качество заглушенной комнаты для различных частот.

63