Integracja odbić dźwięku

W każdym pomieszczeniu mieszkalnym dźwięk odbija się wielokrotnie. Jednak w pomieszczeniach o typowych rozmiarach tych odbić nie słychać prawie wcale. Można klasnąć w dłonie i przekonać się, że faktycznie "coś słychać" poza klaśnięciem, jednak w czasie rozmowy, wykonywania różnych czynności, a zwłaszcza w podczas słuchania muzyki odbić nie słychać.

Problem w dyskusjach dotyczących jakości odtwarzania muzyki polega na tym, że właśnie dlatego, że odbić nie słychać traktuje się je jako niewystępujące i przyjmuje, że słyszy się wszystko, co odtwarzają głośniki w czystej formie czyli przez nic niezakłóconej. Z drugiej strony wiadomo, że pomieszczenie można podzielić na 3 strefy, przy czym w strefie dalekiego odsłuchu występują zasadniczo same odbicia. Ponadto wrażenia odsłuchowe w strefie dźwięku bezpośredniego i w strefie dalekiej są zbliżone. Nawet słuchając muzyki w pokoju obok słyszy się wyraźnie instrumenty i wokale, a ze zrozumieniem mowy nie ma kłopotów.

Wobec tego, że w strefie dalekiej dźwięk bezpośredni może stanowić 0,1%, a wrażenia słuchowe są takie, że odbić nie słychać jakby ich w ogóle nie było, niektórzy przyjmują, że słuch eliminując odbicia odrzuca 99,9% wszystkich bodźców słuchowych. Wyeliminowanie praktycznie rzecz biorąc całości dźwięku w taki sposób, że pozostały minimalny ułamek brzmi czysto, wyraźnie i dobrze oddaje wrażenie dźwięku bezpośredniego jest niewykonalne.

"Wyczyszczenie" czyli odrzucenie 99,9% zakłóceń nie jest możliwe przy użyciu jakiejkolwiek, techniki obliczeniowej. To jest niewykonalne przede wszystkim z tego powodu, że w czasie analizy dźwięku nie da się jednoznacznie ustalić co jest dźwiękiem bezpośrednim, a co odbitym. Natomiast można zintegrować odbicia w taki sposób, że otrzyma się w wyniku tego procesu dźwięk sprawiający wrażenie bezpośredniego.

Nie jest możliwe, że słuch eliminuje 99,9% wrażeń akustycznych, np. żeby uniknąć przeciążenia sensorycznego. Faktycznie, gdyby każdy dźwięk był słyszany wiele razy, byłoby to bardzo uciążliwe. Ponadto każde odbicie dociera z innego miejsca, więc stracilibyśmy możliwość ustalenia kierunku, bo byłoby słyszane wielokrotnie za każdym razem z innej strony. Również nie jest prawdą, że słyszy się tylko dźwięk bezpośredni.

Dlatego, że odbicia docierają w pewnych odstępach czasu i pokonują różne drogi są poprzesuwane w fazie. Niektóre odbicia, zwłaszcza najwcześniejsze, będą zgodne w fazie, więc będą się wzmacniały, inne będą się znosiły. Dlatego w każdym paśmie zauważymy pewną fluktuację głośności.

Gdyby słuch miał większą rozdzielczość w odniesieniu do tych szybkich skoków amplitudy, to moglibyśmy słyszeć, kiedy docierają do nas poszczególne odbicia, a przynajmniej te pierwsze. Możliwa jest jednak modulacja amplitudy, której słuch nie jest w stanie wykryć.

Rys. 3. słyszenie zmian w amplitudzie tonu 1 kHz i szumu białego.

Dla głośności 40 dB nie są słyszalne modulacje poziomu o wartości 6%. Im sygnał jest głośniejszy, tym mniejsza modulacja jest zauważalna.

Słuch jest dość mało czuły na krótko trwające impulsy. Dźwięk trwający krótko musi być znacznie głośniejszy niż identyczny dźwięk, który jest dłuższy. Również czułość na transjenty nie jest mocną stroną słuchu. Krótkie transjenty muszą być głośniejsze od porównywalnych dłuższych dźwięków.