wtorek, 6 października 2015

Filtr grzebieniowy

Faktyczna charakterystyka częstotliwościowa zmierzona w przykładowym pomieszczeniu.

Na wykresie jest pokazana rzeczywista charakterystyka częstotliwościowa w pomieszczeniu. Ściany, podłoga, sufit i inne płaszczyzny odbijają dźwięki i wpływają przez to na jego propagację.

Dźwięk z głośnika odbija się np. od ściany i nakłada na dźwięk bezpośredni emitowany przez głośniki. W zależności od opóźnienia wzmocni lub osłabi on dźwięk bezpośredni. Charakterystyka będzie poszarpana i podobna do grzebienia.



Taki skutek powstaje przy odbiciu od jednej płaszczyzny. Wiele płaszczyzn i wiele odbić skutkuje taką charakterystyką jak na pierwszej grafice.

W zależności od położenia głowy słuchacza lub umiejscowienia mikrofonu pomiarowego charakterystyka częstotliwościowa będzie się zmieniać:



Na tym rysunku są dwa wykresy, które powstały w ten sposób, że mikrofon został przesunięty o 4 cale czyli około 10 centymetrów. Dla niektórych częstotliwości różnice wynoszą kilkadziesiąt decybeli.

Słuch nie jest wrażliwy na wycinanie pasm częstotliwości. Czy można usłyszeć wpływ działania filtra grzebieniowego?  Słuchając muzyki raczej niczego nie usłyszymy. Muzyka zawiera zbyt wiele harmonicznych. Filtr grzebieniowy jest selektywny i wycina wąskie zakresy częstotliwości.

Łatwiej zauważymy występowanie filtra grzebieniowego jeśli będziemy słuchać czystych tonów testowych jednym uchem. Jeżeli zatkamy jedno ucho i zmienimy pozycję, usłyszymy faktyczne różnice w głośności. Stwierdzimy, że dźwięk w niektórych miejscach odsłuchu prawie zanika, a w innych jest głośny.

Jeśli zmienimy barwę potencjometrem, usłyszymy bez trudu różnicę nawet, jeśli jest mniejsza niż 1 dB. To jednak całkowicie inny rodzaj zmiany barwy. Potencjometrem tłumimy lub wzmacniamy bardzo szeroki zakres częstotliwości.

Trzeba dodać, że niekształcenie charakterystyki powstaje w wyniku różnych zjawisk zachodzących w pomieszczeniu. Filtracja grzebieniowa jest jedynie jednym z tych czynników. Natomiast każde zjawisko zachodzące w pomieszczeniu wiąże się z obiciami dźwięku.

4 komentarze:

  1. Witam,
    Od jakiegoś czasu z zainteresowaniem czytam Pana bloga i naprawdę otwarł mi on oczy na znaczenie akustyki pomieszczenia, której wcześniej nie rozumiałem. Chciałbym zapytać o pewien pomysł, który wpadł mi do głowy. Dość często powtarza się, że ustroje akustyczne należy montować z rozsądkiem, bo ich zbyt duża ilość albo niewłaściwe położenie może zepsuć brzmienie, zamiast je poprawić. Z drugiej strony, tak jak wielokrotnie Pan podkreśla, to co słyszę, kiedy grają moje kolumny dochodzi w większości do mnie odbite od ścian, podłogi, itd. a nie bezpośrednio z kolumn. Zastanawiam się jaki efekt w domowych warunkach przyniosłoby bardzo mocne wytłumienie całego pomieszczenia i jednocześnie zainstalowanie w nim dźwięku wielokanałowego, gdzie kolumny rozmieszczone w różnych punktach pokoju pełniłyby rolę odbić. Z jednej strony nie mielibyśmy więc nieprzyjemnego podobno efektu słuchania muzyki w komorze bezechowej, z drugiej strony dźwięk docierający do nas nie byłby odbity od ściany, ale w dużo większej proporcji docierałby bezpośrednio z głośnika. O ile dobrze rozumiem coś takiego jest pokazane na niniejszym linku: http://blog.thenorik.com/wp-content/uploads/2008/12/hemi_anech.jpg
    Co do dźwięku wielokanałowego - mam na myśli szczególnie słuchanie muzyki stereo przetworzonej przez amplituner do formatu Auro-3D.
    Jestem bardzo ciekaw, czy mój sposób rozumowania ma sens.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Odpowiedzieć w krótkim komentarzu na tak dużą ilość pytań się nie da. Będą nowe posty dotyczące akustyki. Te, co są to tylko początek.

      Tu chciałbym napisać tylko o obawach za mocnego wytłumienia pomieszczenia.

      Jak by się słuchało w pokoju wytłumionym "na śmierć" czyli w komorze bezechowej? Chyba wszyscy znają odpowiedź na to pytanie. Jeśli wyniosłeś sprzęt do ogrodu, nagłaśniałeś jakąś imprezę w parku, słuchałeś muzyki przy ognisku z jakiegoś przenośnego urządzenia, albo nawet z auta z otwartymi drzwiami - wiesz, jak brzmi muzyka kiedy jest bardzo mało odbić.

      Jeśli byłeś z kimś na spacerze w lesie, albo w parku kiedy spadł świeży śnieg i miałeś z kim pogadać - też wiesz jak brzmi głos kiedy prawie nie ma odbić.

      Więc martwienie się co to będzie, jak odbić nie będzie nie ma sensu. Wszystko będzie w porządku. Natomiast doprowadzenie, że w pomieszczeniu będzie tak mało odbić, jak we wcześniej opisanych sytuacjach, no to jest naprawdę wielka sztuka, która raczej się nie uda, bo stopień trudności i koszta są za wysokie.

      Usuń
  2. Super. Dzięki bardzo za odpowiedź. W takim razie rozumuję tak, że duża ilość różnych "wytłumiaczy" w przeciętnym pokoju odsłuchowym i tak nie uczyni z niego komory bezechowej, a może dobrze wpłynąć na brzmienie.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Paradoks polega na tym, że jeśli pomieszczenie nie jest "całkiem gołe" tylko są jakieś miękkie meble, dywan itp. żadnego pogłosu i tak się nie słyszy. Radzę przemyśleć sprawę, bo warto. Więc w przeciętnym pomieszczeniu nie słychać pogłosu, w takim razie dodanie jakichś elementów akustycznych od strony pogłosu nic nie zmieni, bo go i tak nie słychać.

      Usuń