Soba, stojni valovi i malo matematike

Na ovom podforumu je bilo i još uvijek se lome koplja o tome koji,kakav i koliko skup audio sustav treba imati.

Nitko ne uzima u obzir ono što je najbitno a to je Soba  u kojoj slušamo muziku.

Dakle,odsada koliko budem imao vremena ovde ću napisati ponešto o ovoj problematici. Bit će i ponešto o materijalima same sobe odnosno kako se ova ponaša kada recimo imate teške zavese,lake,kakvu žbuku.....

Soba u ogromnom broju slučajeva, zapravo praktično bez izuzetka, djeluje na zvuk audio sustava kao zahvat. Kompletno mijenja tonsku uravnoteženost sustava, izdiže ili potiskuje pojedine dijelove frekvencijske palete, naglašava koloracije, sudbonosno utječe na manjkavu reprodukciju fizičkih dimenzija zvuka (od širine stereo slike, do dubine i visine izvođačkog tijela)

Prosječne građanske sobe gotovo su bez izuzetaka, ipak, veći ili manji para-lelopipedi. A dimenzije i njihov odnos u parelelopipedu presudni su za stvaranje stojećih valova. Uzme li se kao primjer da neka soba ima dimenzije 5 x 3 x 2.5 m(dx š x v) i uvrsti li se u brojnik brzina zvuka koja u sobnom prostoru iznosi oko 340 a u nazivnik valna duljina tona koja je dvostruko veća od pojedine dimenzije sobe, dobit će se kritične rezonancijske frekvencije koje će tri do pet puta biti jače od ostalih frekvencija u tonskom spektru.

  340

--------       = 34 Hz

(2x5)

ili

(340:2)

--------       = 34 Hz

    5

Dakle, ima li soba dimenzije 5 x 4 2.5 m, rezonancije će se snažno očitovati 340 (2 x 5m) 34 Hz, na 340 (2 x 4m) 43 Hz i na (2 x 2.5m) 68 Hz.

Te će frekvencije soba snažno pojačati i naglasiti u odnosu na ostale, što će dovesti do potpunog nesuglasja s linearnošću zvuka kojoj težimo.Tako opterećen zvuk teško će zadovoljiti manje iskusne i neizbirljive poklonike dobre zvučne reprodukcije.

Međutim, nije sve tako crno kako na prvi pogled izgleda.

Naime naglašenost pojedinih frekvencija u datoj sobi prilično je dobro distribuirana. To znači da će cijelo bas područje biti, doduše, pojačano, ali pojačanje će biti linearno i pokrivat će cijeli nisko-tonski frekvencijski spektar, a ne samo pojačavati pojedine njegove frekvencije.

Naravno, pri tome se mora računati i s multiplikacijama, osnovnih rezonancija što će stvoriti dosta gusti niz točaka u bas području (34 Hz, 43 Hz, 68 Hz, 68 Hz, 86 Hz, 102 Hz, 129 Hz,136 Hz) dakle, prilično linearno distribuiranu naglašenost upravo frekvencija na kojima je većina zvučničkih sustava "tanka".

Vidi se da nema frekvencija koje su udaljene više od 20-tak Hz što znači da neće biti izrazite "rupe" u bas opsegu. Međutim vidljivo je i da se frekvencija od 68 Hz ponavlja dva puta, što znači da će biti jače izražena od ostalih i da će na njoj biti "trbuh", odnosno peak. To je zbog toga jer se frekvencija od 68 Hz, osnovna rezonancijska frekvencija uvjetovana visinom sobe, poklopila s drugim harmonikom frekvencije uvjetovane dužinom sobe (2 x 34 = 68 Hz). Sve u svemu, ne baš idealno, ali ne i jako lose.

No, što ako se audio sustav instalira u sobu dimenzija 3x3 x 2.5 m, što je u našim uvjetima sve samo ne rijedak slučaj?

Matematika kaže da će se tada javiti vrlo snažna, dvostruka rezonancija na 57 Hz i još jedna na vrlo bliskoj frekvenciji od 68 Hz.

Slučaj će se ponoviti i na 114, 171 Hz itd. Učinak će biti katastrofalan, jer će ti dijelovi frekvencijskog područja biti višestruko glasniji od svih ostalih i u cijelosti zastrti svu onu čipkastu šaru koju su u stanju oblikovati visoki i srednji tonovi.

Globalni zvuk će se utopiti u sivilo buke, potmulog mumljanja i posvemašnje nedefiniranosti i postati dosadan i zamoran već nakon par taktova. Kako bi zatečena situacija do kraja odisala "horrorskim" nabojem, mora se reći da se u sobi dugačkoj 3 m ne mogu čuti frekvencije niže od 60-ak Hz (340 : 2 x 3 = 57 Hz).

To znači da će se u malim sobama (pod)jednakih dimenzija javiti golema količina potmulih i prljavih basova koji se ne mogu spustiti ispod 60-ak Hz! Takvim je nesretnicima uzalud kupovati skupi audio sustav. Priroda je (a još više društvo!) protiv njih.

Izvinite na gramatičke i druge pogreške. Sledi još :)

covjek sa iskustvom i istreniranim uhom može pljeskanjem u različitim dijelovima sobe doći do nevjerojatnih saznanja o ovoj problematici.....

EDIT: nažalost ne i ja, gledao majstora na djelu i divio se

Da,ali to če biti njegovo uho,ne i tvoje.

Kada ubacim tablice za proračun bit češ i ti. Ne brini

Pink noise generator, equalizer s spektralnim analizatorom i stvar je rješena..

A koliko me sjećanje služi kad sam svojedobno ozvučavao koncerte, a ima tome 20-tak godina, to je i onda bilo u upotrebi.

A u kućnoj varijanti imam marantz eq515, koji dolazi s mikrofonom (ne košta ništa), a mikrofon i nije nešto posebno..

Za po doma sasvim dovoljno za većinu ljudi. Uvjek ti preostaje da obljepiš zidove, strop i pod spužvom pa si nadomak idealu..

Apsorpcija i izolacija sobe

(ili kako ne pretvoriti susjede u krvne neprijatelje) 

Pojam apsorpcije često se miješa i poistovjećuje s izolacijom.

Međutim, ta dva pojma iako imaju neke zajedničke osobine, vrlo različito djeluju na konačni oblik zvuka. Nažalost, vrlo često se to nema u vidu, pa ima dosta soba koje su dobro izolirane od okoline ali očajno loše akustički uređene.

Akustički izolirane prostorije primjerene su tvorničkim dvoranama ili velikim bučnim uredima. Kod njih je potrebno spriječiti širenje buke u okolne prostor(ij)e. Naravno, i audiofilska soba treba biti dobro izolirana od upliva vanjske buke. Međutim, povećanjem izolacijskih svojstava sobe dolazi do stvaranja uvjeta gluhe komore u kojima od idealnog vremena reverberacije neće biti ništa.

Hvatanje prvih refleksija

Kako utvrditi mjesta prvih refleksija koja su najznačajnija za postavljanje sredstava za prigušivanje ili disperziju odbijenih zvučnih valova koji nose visokotonske informacije i tako spriječiti neugodno odzvanjanje?

Za bočne zidove to je najlakše učiniti pomoću baterijske svjetiljke i ogledala te dva pomoćnika.

U visini visokotonca jedne, pa potom druge zvučničke kutije, jedan pomoćnik drži upaljenu svjetiljku uperenu najprije prema jednom, a onda na isti način prema drugom bočnom zidu.

Drugi pomoćnik će ogledalom "hvatati" svjetlo. Na svako mjesto na kojem vlasnik audio sustava, koji sjedi na mjestu predviđenom za slušanje, vidi u ogledalu odbljesak svjetiljke treba postaviti prigušni ili još bolje disperzirajući materijal. Tako će se na oba bočna zida lako otkriti po dvije, međusobno bliske površine, koje je potrebno akustički tretirati.

Na isti se način, uz nešto više tjelesnog napora, može postupiti i s otkrivanjem prvih refleksija od stropa. Također je potrebno prigušiti eventualne reflektirajuće plohe iza zvučnika (koje, osim ako se ne radi o dipolnim, obostrano zračećim zvučničkim sustavima, nisu kritične za odbijanje visoko-tonskog spektra) i iza slušatelja. Iza zvučnika se prigušuju plohe koje se nalaze na polovini udaljenosti između osi pojedinog zvučnika i osi koja čini sredinu između njih, a iza slušatelja ploha njemu točno iza leđa, odnosno glave.

Primetite da lik na slici ima idealnu sobu   :)

 

Uz duzno postovanje prema tome sto si ozvucivao dvorane ali neki pojmovi definitivno ti nisu jasni.

1.Predmeti u sobi i sama soba ponasaju se istovremeno kao

a)Apsorberi (fotelje,sagovi i sam slusatelj)

b)Reflektori zvuka (stakla,ogledala...)

c)Difuzori (polica sa knjigama)

d)Rezonatori (vrlo "opasna" pojava)

Dakle nesto u sobi moze imati cetverostruko ponasanje u isto vrijeme

Od toga koji od ovih pojava ce preovladati zavisi i zvuk u sobi.

Procitaj malo gore sta sam napisao o ovom.

Ovde cijelo vreme pricamo o Hi-Fi pristupu i kako na tezi nacin ispeglati anomalije sobe.

Tezi ali i najkvalitetniji posto

a) nisu svi u mogucnosti zvati strucnjake sa pink noisom

i

b) EQ je na putu signalu prema amplifikaciji. Svi znaju da koliko manje ima prepreka toliko manje ima i distorzije

Cilj je postici visoku kakvocu zvuka bez upliva tonskih kontrola sto EQ svakako jest. Kada se soba pripitomi onda sve je lakse.

Sada malo o prostiranju zvuka kroz sobu a ne u dvorani.

Dvorana je vec konstruirana da bude dvorana (Lisinski) a rukometna dvorana nije projektirana da bude zvucna dvorana. Upravo zbog toga tamo i jesu potrebni ton majstori sa pink generatorima i aparatima za spektralnu analizu.

Rasprostiranje zvuka u prostoru vrlo je slozeno i potpuno objasnjenje tog fizikalnog fenomena nadmasilo bi okvire i namjenu ove teme.

Medutim, dva nacina valja objasniti: prostiranje zvuka kao vala i kao zrake.

Prvi oblik sirenja najlakse je ilustrirati prisjecanjem na koncentricne krugove koji nastanu kad se kamencicem uznemiri potpuno mirna voda jezera ili mora, ali s time da se zvucni valovi ne prostiru samo na horizontalnom planu vec i na vertikalnom, cineci svojevrsnu zvucnu kuglu.

I dok se u slobodnom prostoru zvucni val siri u beskonacnost (skoro kao u velikoj dorani), odnosno dok mu energija na padne na nulu, u sobnom okruzenju zvucni val brzo dolazi do prepreke (stijene ili namjestaja).

Kad se spoji tocka u kojoj je zvucni val najprije dodirnuo prepreku sa sredisnjom tockom izvora zvuka dobije se zvucna zraka.

Zvuk se do frekvencije od oko 300 Hz prostire kao val, a iznad toga kao zraka i to po jednom od temeljnih zakona akustike (odnosno optike):

kut upadanja zvučne zrake na površinu jednak je kutu odbijanja s nje, s time daje odbijena zraka slabija po intenzitetu od upadne (sto ovisi o jednom od vec spomenutih svojstava prepreka od kojih se zvuk odbija.

Citava ova prica ne bi bila potrebna kad bi zvuk iz zvucnika do slusatelja dolazio izravno, bez da se prethodno "spotakao" o kakvu prepreku. Medutim u prosjecnoj, namjestenoj dnevnoj sobi do slusatelja dopre tek 10-ak % izravnog zvuka iz zvucnika.

Na preostalih 90% soba kao i vrsta   njenoga inventara izrazito snazno djeluju svojim osobinama: velicinom, oblikom, sastavom, gradom, uredenjem, kolicinom ili razmjestajem određujuci time stupanj refleksije, apsorpcije, rezonancije i difuzije, zbog cega se signalu znacajno mijenjaju izvorne osobine, a manji mu se dio i sasvim izgubi (kroz zidove,nestane u prostoru ili se pretvori u toplinu).

Tako ispada da su pravi zvuk (onaj izravni) pojedinih zvucnickih sustava culi jedino njihovi konstruktori u gluhoj komori gdje refleksije od zidova i prepreka prakticno ne postoje, odnosno ugusene su. Medutim, taj zvuk ne samo da nema nista zajednickog s onim kojeg zvucnici isijavaju u sobama, nego ga niti jedan audiofil ne bi pozelio u svom domu. Posto gluhe komore elektroakustickih instituta ili zavoda nisu dostupne najsiroj audiofilskoj populaciji.

I tako...da bi ste dobili originalni zvuk zvucnika   jednostavno ih iznesite na otvoreno polje prekriveno snijegom :))

Posto snijeg ne reflektira zvuk i ako jos u blizini nema prepreka, moci ce se cuti "originalan" zvuk zvucnika (naravno, neizbjezno "ukrasen" osobinama pojacala, pretpojacala, kablova....)

Nemam pojma o prostiranju zvuka u sobi ali neke osnove znam.Moram napomenuti da nitko nije uzeo u obzir onaj gradjevinski dio.Da li je soba pozbukana ili je postavljen knauf?Kolika je upojnost zvuka na pojedine materijle?Kolika je debljina zbuke odnosno knaufa(jenoslojni,dvoslojni)?Da li je ispod zbuke postavljen stiropor kao zvucni izolator itd...

Sve je meni jasno..

Upravo zato jer je Hi-Fi pristup govorim isključivo o rezonanciji i interferenciji, a ostali pojmovi opet dovode do pojačanja i smanjenja pojedinih frekvencija, odnosno upravo o ta dva pojma. Svi ostali spadaju u granu fizike; točnije akustike. Pa u toj grani poznajemo još i difrakciju, refrakciju i dopplerov efekt. I ne vidim kakve to ima veze hi-fi-jem..

Ovdje upravo ona stara; koliko para toliko muzike, dolazi do izražaja..

A šta bi ti hi-fi sa uređajem od 50 kn i plastičnim zvučnicima?

Svaki audiofil ima/teži imati EQ, a kao što sam već objasnio ne treba biti stručnjak za rukovanje tim uređajem..

A svaki iole ozbiljniji audio sustav ionako ima posebnu komponentu pojačala i predpojačala, a i predpojačalo je na putu prama amplifikaciji pa se svejedno vrhunski sustavi tako rade..

A i kako bi ti mjenjao išta poslije pojačala??

ae lazare malo se tesko konta ipak nije svak obrazovan dovoljno da more skontat sve termine nisan ni ja bogaremi, jednostavno ponasanje zvucnog vala pri frekvencijan visin od 300 herci se more prikazat zvucnon zrakon cisto da se pojednostavne neke stvari npr pri skiciranju refleksija ca ja znan valjda je to to

Sad mi je potpuno jasno; pomješao si kruške i jabuke, pobrkao si lončiće ili falija si (kako ti drago)..

Citiram definiciju: Zvučne zrake su zamišljeni pravci okomito na čelo valova, koji dolaze iz izvora zvuka.

Obrati pažnju na 'zamišljeni' i bit će ti potpuno jasno da val prilikom refleksije, promjene frekvencije ili bilo kojeg drugog utjecaja ne prestaje biti valom. A još manje se nakon frekvencije više od 300 Hz, val pretvara u zraku.

A kad val udari u prepreku, ne odbije se zraka već val..

To je samo zamišljeni shematski prikaz i ako ti to doslovno shvaćaš da se odbije strelica kao na crtežu, onda možeš i upotrijebiti te tvoje formule pa izračunaj.

A stvarnost je poprilično drugačija..

Drugi dio

Vremena odjeka (Reverberation time),eho i jos ponesto

Svaka soba ima svoje vlastito prirodno karakteristicno vrijeme odjeka.

Ono je diktirano njezinim volumenom, kolicinom i razmjestajem apsorptivnih/reflektirajucih povrsina, vrstom, izgledom i kolicinom namjestaja, te brojem ljudi u prostoriji. Ako su zidovi sobe goli i glatki, a na podu nema saga, ako je u njoj malo namjestaja, tada ce svaki zvuk u takvoj prostoriji trajati duze no sto traje stvarni zvuk iz zvucnog izvora.

Lupi li se dlanom o dlan u takvim prostorijama, cut ce se visestruki odjek, mozda i kompletna zvonjava. Ta se pojava naziva jeka ili eho (echo). U takvim sobama sve zvuci predimenzionirano, stereo efekt se jedva naslucuje, suptilni detalji bivaju zamrljani do neprepoznatljivosti, a sum s CD-a (ploce?)  ili radija caruje. Koji puta je tesko jasno razabrati cak i samu faktografiju glazbenog djela koje se slusa.

Tko jos nije imao prilike dobro napregnuti uha na zeljeznickom kolodvoru, aerodromskoj cekaonici ili kakvom drugom velikom, jecnom prostoru, ne bi li razumio imalo od onoga sto govori spiker preko razglasa?

Ocito je dakle da u nekim ambijentima zvuk odjekuje duze, u drugima krace.

Koje bi onda vrijeme trajanja odjeka bilo "idealno"?

Vrijeme odjeka oznacava se s RT 60 (reverberation time), a definirano je u elektroakustici kao vrijeme potrebno da akusticka energija (odnosno intenzitet zvuka) u zatvorenome prostoru padne, po prestanku rada zvucnog izvora, na milijunti dio (10^-6) svoje prvobitne vrijednosti ili jednostavnije receno da oslabi za 60 dB.

Iznos od 60 dB uzet je zato sto otprilike toliko iznosi stvarno trajanje odjeka koje se uhom moze pratiti kad je rijec o zvukovima normalne jacine.
Kad se govori o optimalnom odjeku, ne misli se samo na frekvencijsku karakteristiku odjeka, vec i na optimalnu karakteristiku porasta i opadanja intenziteta zvuka u prostoriji te na optimalan odnos odbijenog prema izravom zvuku koji stize do slusatelja.

"Idealnim" (obratite pozornost na navodnike) srednjim vremenom odjeka smatra se 0.3 sek. do 0.5 sek u podrucju srednjih frekvencija u manjim sobama, dok se kod vecih prostorija tolerira i do 0.7 sekundi.

I malo jecna i donekle zagusena soba mogu biti zadovoljavajuce okruzenje za kvalitetno reproducirani zvuk. Kojoj se inacici priklonti (ako nije moguce postici "idealnu") tesko je reci. Tu se ni najveci autoriteti ne slazu, iako najnovija istrazivanja govore da je bolje ako je vrijeme reverberacije nesto krace. Stoga je ovo jedna od malobrojnih prilika u kojoj je dopusteno oslanjanje na osobni ukus korisnika.

****ma sve se svodi na osobni ukus korisnika al' ajde :))************** 

Za audiofile je bitnije znati kako postici odgovarajuci sklad odjecnosti i prigusenosti.

Vrlo je zgodno izvesti jednostavan pokus koji ce pokazati kako o vrsti materijala i njegovoj oblikovanosti ovisi refleksija zvuka.

Podesi li se tuner   na FM (UKW) podrucje izmedu dviju stanica, na frekvenciju na kojoj nema programa, iz zvucnika ce se zacuti masivan bijeli sum koji prakticno reprezentira cijeli frekvencijski spektar.

Tocno ispred zvucnika, okomito na njegovu prednju plocu, sve ce se frekvencije cuti u punoj snazi. Izmakne li se slusatelj malo ustranu, intenzitet visokih srednjih i najvisih frekvencija drasticno ce se smanjiti.

Preprijeci li se frekvencijama put tako da se postavi ogledalo pod odredenim kutom, njihov se intenzitet nece izgubiti ali ce se ciniti kao da izviru iz ogledala.

Ponovi li se to isto ali s komadom kartonske ljepenke, uocit ce se daje sum osjetno izgubio na glasnoci. Dakle, ljepenka je zadrzala dobar dio zvuka, odnosno upila veliki dio visokih i srednjetonskih frekvencija, pretvorivsi ih u toplinu (ili sta vec)

Pojam apsorpcije cesto se mijesa i poistovjecuje s izolacijom.

Medutim, ta dva pojma iako imaju neke zajednicke osobine, vrlo razlicito djeluju na konačni oblik zvuka. Nazalost, vrlo cesto se to nema u vidu, pa ima dosta soba koje su dobro izolirane od okoline ali ocajno loše akusticki uredene 

(ovim sam zavrsio poglavlje o sobi kao vansustavni element. Sledece ce biti amplifikacija)