Přihlašovací jméno
Heslo
Přihlásit
Neodhlašovat
info
Přihlásit pomocí Facebooku

Výstavba domácího studia

Příspěvekod Stan » 27 říj 2013 04:39

Konečně přišel čas na přestavbu mého domácího studia a jelikož toho na netu v češtině moc není rozhodl jsem se že se s vámi podělím o své poznatky a průběh přípravy a výstavby malého domácího studia. Předem chci upozornit že nejsem inženýr se specializací na akustiku a jelikož nemám peníze na profesionální služby začal jsem pozvolna studovat tuto problematiku a pár věcí jsem se přiučil. :)

Pokud jste měli někdy tu čest se podívat do profesionálního studia, tak to co vidíte fyzicky jako hardware není vždy to nejdražší na studiu. Není vyjímkou že výstavba akusticy vyvážené CR stojí někdy více než samotný HW ve studiu a pokud jste se již setkali při otázce na volbu vašich monitorů s připomínkou "prvně vyřeš akustiku" pak tato připomínka nebyla od věci a měli by jste ji brát vážně.

Každá místnost má své specifikace a profesionálové používají složité programy pro tvorbu ideální akustiky daného prostoru. Žádná místnost nejde napodobit aby zněla stejně jako ta první a i když ji postavíte od základu a za stejných materiálů vždy bude znít jinak. Jako příklad se můžeme podívat na Live room (LR) studia SOUND CITY dnes FAIRFAX. Toto studio je známo nejlepším akustickým prostředím pro nahravání bicích. I když byly snahy toto prostředí napodobit a vystavět stejně znějící místnost nikomu se to nepodařilo. To je jen příklad o unikátnosti každé místnosti jakýchkoliv rozměrů.

Zpátky k Control Room (CR) na kterou se v tomto příspěvku (seriálu) zaměřím. Jak je všeobecně známo, díky velkému výkonu počítačů se hudební produkce přesunula do domácích studíí a v dnešní době již není problém pořídit relativně dobrou nahrávku živé kapely v domácím studiu a to nemluvím o taneční hudbě (EDM) kterou je dnes možno tvořit poměrně snadno na laptopu či iPadu. I když kreativní tvorba a kvalitní zvuk jsou součástí jednoho celku jsou to dvě zcela odlišné kategorie. Pokud se zaměříme na EDM tak většina producentů se stará o projekt ceklově, ale není vyjímkou kdy se producent (DJ) věnuje pouze kreativní tvorbě, a o FINÁLNÍ zvuk před masteringem se stará někdo jiný.

Ať už jste Tracking, recording, mixing či mastering engineer s domácím či projektovým studiem nebo laptop producent EDM ve vašem pokoji 3x2m máme jedno společné a to kvalitní zvuk. Nebudu se zde zabývat technikami jak ho dosáhnout, ale prvním kritickým bodem je akustika místnosti ve které mixujeme či tvoříme skladby, soundtracky ke hrám, reklamám či filmu, a to ať už z vlastní tvorby či z tvorby někoho jiného. K tomu aby jakákoliv skladba zněla dobře v jakémkoliv prostředí je zapotřebí mít frekvenčně vyváženou akustiku místnosti kde mix tvoříme.

Pro ty z vás kteří se s termínem Akusticky vyvážená místnost setkávají poprvé, jde zjednodušeně o místnost kde všechny frekvence neboli cykly budou znít absolutně stejně hlasitě a to není snadné a v podstatě nemožné. Avšak vytvoření místnosti s relativně plochou odezvou je možné vytvořit za pomoci správně umístěných Basových pastí (Bass Traps), Difuzerů (Diffuzers), Rezonátorů (Resonators) či Pohlcovačů zvuku tzv Absorberů (Absorbers). Nezáleží na tom jak je místnost velká (alespoň do jisté míry) aby jsme byli schopni vytvořit relativě akusticky vyváženou místnost.

Někdo se může ptát: A k čemu je to dobré? Takže, pokud bude místnost akusticky nevyvážená pak se (většinou v malých místnostech) stává, že jsou sklaby přebasované. A proč tomu tak je? Hmm, jelikož nízké frekvence (cykly) jsou poměrně dlouhé co se jejich fyzické délky týká (např celý cyklus 40 Hz je cca 8m dlouhý) vzniká díky odražení vlny zpět tzv. Interference (ovlivňování) vln neboli cyklů. K tomuto problému se vrátím později, ale jednoduše řečeno, výsledkem je že tyto basové frekvence budou znít v určtých místech hlasitěji než frekvence ostatní a v jiných místech slaběji. Jelikož je obtížné dostat nízké frekvence pod kontrolu, v akusticky nevyvážené místnosti se může stát, že tyto frekvence ztlumíte (zesílíte) a skladba pak bude v jiné místnosti znít jinak.Tedy bez basů či přebasovaná. Nízké frekvence uvádím jako příklad jelikož jsou v malých místnostech největším poroblémem avšak ne neřešitelným. Vyšší frekvence je možné ovládnout (tzv. dostat pod kontrolu) o mnoho snadněji než nízké kmitočty (frekvence).

A proč o tom všem píši? Mám stejný problém jako většina z nás a to je vytvoření relativně akusticky vyvážené CR (Conntrol Room) domácího studia. Vím že akustika je věda sama o sobě a jak jsem již uvedl NEJSEM expert na akustiku a tak moje poznatky berte s rezervou a pokud budou tyto příspěvky číst profesionálové z oblasti akustiky nemám nic proti upřesněním podaném LIDSKOU formou jak jen to bude možné. Já předpokládám že většina z vás má základní znalosti o tom co to zvuk je jak se šíří a chová, takže se pojd'me podívat na první kritérium a to je poměr stran.

Prvním bodem kterým jsem se zabýval byl poměr stran CR.

Tři nezákladnější poměry (ratio) jsou:
1.00 : 1.14 : 1.39
1.00 : 1.28 : 1.54
1.00 : 1.60 : 2.33
Výchozí jednotkou 1.00 je výška stropu. Zde je jednoduchá tabulka v excelu kde zadáte výšku a výsledkem bude ideální šířka a délka místnosti.
Tyto poměry vyjadřují nejoptimálnější poměr stran vzhledem ke frekvenční odezvě. Ať už budete stavět místnost v místnosti či bude te pouze přizpůsobovat stávající místnost pomocí absorberů, basových pastí atd. pak tyto poměry se týkají VŽDY vnitřních rozměrů.

TO BE CONTINUED…. :)
Přílohy
room ratio.xls
(26 KiB) 213 krát
Naposledy upravil Stan dne 27 říj 2013 18:28, celkově upraveno 4
Uživatelský avatar
Stan
 
Příspěvky: 1825
Registrován: 27. 4. 2013

Re: Výstavba domácího studia

Příspěvekod maredis » 27 říj 2013 09:28

Netuším jakým směrem bude tvoje psaní pokračovat, ale určitě pokračuj. :-) Zrovna jsem taky ve stavu, kdy přemýšlím o výstavbě domácího studia v jedné části skladu u rodičů. Tak se rád přiučím.
maredis
 
Příspěvky: 51
Registrován: 6. 12. 2009

Re: Výstavba domácího studia

Příspěvekod Stan » 27 říj 2013 15:36

Tak jsem zpět. Včera mě dloholetý přítel Captain Morgan přece jen nakonec přemluvil aby jsem toho již nechal a šel spát :) tak tady je zbytek úvodní části do problematiky stavby domácího studia.

K čemu nám jsou dobré poměry stěn místností? V podstatě jde o to minimalizovat vznik rezonancí.
Nejhorší poměr je 1 : 1 : 1 tedy krychlová místnost, a stejně tak poměr 1 : 2 : 2 . Jinými slovy nejhůře znějící místnosti jsou ty kde rozměry stěn jsou dělitelné tím samým číslem např. 2m x 2m x 2m, 2m x 4m x 4m či 3m x 6m x 12m. Ne vždy však máme místnost s ideálními poměry k dispozici či možnost upravit stávající místnost tak aby odpovídala přesně těmto rozměrům. Ale i když máte místnost s těmito nejhoršími poměry není nic ztraceno.

Trocha teorie:
Zvuk v uzavřeném prostředí se chová zcela odlišně od zvuku ve volném prostředí. V otevřeném prostoru zvuk opustí zdroj a šíří se volně všemi směry a je jednoduché změřit SPL (Sound Pressure Level) v jakékoliv vzdálenosti od zdroje. V uzavřeném prostředí se zvuk odráží od překážek jako jsou zdi, podlaha a strop. Výsledný SPL v kterémkliv místě takovéto místnosti je kombinací přímého zvuku a jeho odrazů. Tím vzniknou modální reznonance což znamená že SPL bude na různých místech v místnosti mít rozdílné hodnoty. Co to v praxi znamená?

Pokud si z monitorů spustíte libovolnou frekvenci sinusové vlny ( např. 250 Hz) a budete se pohybovat po místnosti zcela určitě postřehnete rozdíly v hlasitosti neboli síle signálu. Tyto rezonanční oblasti zesílení a zeslabení signálu odvisí od rozměrů dané místnosti. Vemte si to tak, že místnost je vlasně uzavřený prostor, jinými slovy kontejner naplněný vzduchem kde vznikají (jsou vystavěny) modální rezonance především na frekvencích kde je koncentrovaná enegie a to jak pozitivně tak negativně a tato komlexní distribuce existuje v 3D prostředí. Pokud se na to podíváme z jiné strany tak také mnoho hudebních nástrojů využívá modálních rezonancí. Vemte si například okarinu či flétnu. Změnou parametru modální rezonance (překrytí či odkrytí otvoru) se mění výška tónu.

Tak teď už známe 3 základní ideální poměry stran (existuje jich samozřejmě více ale tyto jsou nejvíce využívány) a zhruba jsme si přiblížili co je to modální rezonance jak vzniká a proč je náš nepřítel No.1 :)
V dalším dílu se podíváme na Rezonance více zblízka
Naposledy upravil Stan dne 27 říj 2013 22:10, celkově upraveno 1
Uživatelský avatar
Stan
 
Příspěvky: 1825
Registrován: 27. 4. 2013

Re: Výstavba domácího studia

Příspěvekod jazzym » 27 říj 2013 19:22

Zaujimavé, ako rádoby-hudobník , by som si cenil najviac štvorcovu miestnosť , hlavne aby s tam vošla cela kapela a videli dobre na seba , tlmenie nech sa postará o to aby to neškodilo :mrgreen:
edit: no tak pardon ja som nejak pozabudol , že tu ide o CR (control room) :roll:
Naposledy upravil jazzym dne 28 říj 2013 10:09, celkově upraveno 1
jazzym
 
Příspěvky: 923
Registrován: 15. 7. 2013

Re: Výstavba domácího studia

Příspěvekod Stan » 28 říj 2013 02:18

Rezonance v uzavřené trubici

Pojd’me se nyní podívat jak vlastně rezonance vznikají. Jako příklad nám poslouží trubice s uzavřenými konci. Trubice nám dává jednoduchý jedno-dimezionální přiklad a její dva uzavřené konce si můžeme představit jako dvě protilehlé stěny místnosti. Pro lepší pochopení si představte že uvnitř trubice je na jedné straně nainstalovaný malý reproduktor a na protilehlé straně malý poslechvý otvor.

Pokud přivedeme do reproduktoru sinusový signál a pomalu budeme zvyšovat frekvenci nezaznamenáme žádné změny až do té doby než se frekvence vysílaná reproduktorem střetne (dosáhne) s první přirozenou frekvencí trubice která je dána její délkou. Při této frekvenci f1 bude energie signálu vysílaného reproduktorem značně zesílena. Toto první zesílení nastane u frekvence která je dvojnásobkem délky trubice. Pokud pokračujeme se zvyšováním frekvence signál začne postupně ztrácet na síle. K dalším zesílením dojde u násobků fundamentální frekvence. tz. 2f1, 3f1, 4f1 atd.

Grafy B,C a D nám ukazují jak se Sound Pressure (tlak zvuku) mění podél délky trubice. Zvuková vlna přenášena z leva do prava narazí na protilehlou stěnu a je odražena zpět s obrácenou polaritou (zpožděna o 1/2 periody) Zvuková vlna šířící se z leva (od zdroje zvuku) je ovlivněna vlnou přicházející z prava (odražená vlna). Tímto vzájemným ovlivněním vznikne takzvaná SUPERPOZICE, Standing wave(stojatá vlna) na přirozené modální frekvenci trubice či na jejích násobcích. Standing wave mezi dvěmi plochami obsahuje místa útlumu (nodes=mininma) a zesílení (antinodes=maxima).
Pokud by jsme umístili do trubice na grafu B měřič tlaku pak by nám uprostřed trubice ukazoval nulový tlak a na koncích tlak vysoký. Stejně tak je tomu (nodes a antinodes) u násobků f1 viz graf C a D.

Closed-Pipe.png
Closed-Pipe.png (32.14 KiB) Zobrazeno 3322 krát


Na grafech E-F-G je znázorněn rozptyl molekul vzduchu standing waves a jak jste si mohli všimnout rozptyl molekul je přesně mimo fázi od tlaku vzduchu. Jak vidíte na grafu E je rozptyl na koncích trubice minimální jelikož tlak je zde nejvyšší viz graf B.
Jediný rozdíl mezi uvedeným příkladem s trubicí a místností je ten že místnost má 3 rozměry a tak tento jev se trochu komplikuje :) Přední a zadní stěna, pravá a levá stěna a nakonec podlaha a strop.
Tak další kousek teorie je za námi a já doufám že vás nenudím, ale já zastávám názor že trocha základních znalostí nikdy není naškodu. Příště se krátce podíváme na standing waves pro ucelení.
Naposledy upravil Stan dne 28 říj 2013 18:27, celkově upraveno 1
Uživatelský avatar
Stan
 
Příspěvky: 1825
Registrován: 27. 4. 2013

Re: Výstavba domácího studia

Příspěvekod Stan » 28 říj 2013 10:52

Interference

Standing waves jsou tvořeny mezi dvěmi paralelními plochami jako je například podlaha-strop či stěny místnosti. Díky standing waves vzniká akustický problém ketrý ovlivňuje náš poslech v místnosti jelikož tyto vlny způsobují zesílení či zeslabení síly signálu rezonantních frekvencí dané místnosti. Pokud jste si zpívali v koupelně určitě jste zaznamenali že určité tóny (frekvence) vašeho božského hlasu koupelně rezonovaly. Vznik těchto rezonancí mají na svědomí právě standing waves. Podívejme se na tento fenomén pro lepší pochopení od začátku.

Net efekt
Interference je úkaz, který nastane když se 2 vlny setkají během jejich přenosu tím samým médiem.Toto zbůsobí, že médium převezme tvar který je výsledkem tohoto “net efektu” dvou individuálních vln.
“Net efekt” neboli čistý účinek je konečný výsledek po součtu všech plusů a mínusů či všech zesílení a zeslabení.
Tak například když holka drží celý týden dietu a chodí cvičit a pak se v sobotu na barbecue přežere jak prase “net efekt” budou 2 kila navíc.:)

Tak a teď zpátky do objevování interference neboli rušení.
Předpokládejme, že 2 sinusové pulsy(vlny) s tou samou amplitudou (dejme tomu +1) putují proti sobě tím samým médiem. Jakmile se začnou přibližovat k sobě tak v určitém momentu se budou kompletně překrývat. V této fázi výsledný tvar média bude sinusová vlna s amplitudou +2.
Tento typ interference se nazývá konstruktivní.

Konstruktivní interference je úkaz, který nastane kdekoliv v médiu když se setkají 2 vlny s tou samou fází. Konstruktivní intereference může nastat v pozitivní či negativní fázi. Při negativní fázi 2 vln s amplidutou -1 bude vlny bude výsledný tvar média vlna s amplidutu -2 viz diagram

Destruktivní interference je druh interference která může nastat kdekoliv v médiu kde se setkají dvě vlny s s opačnou fází. Předpokládejme že máme 2 vlny které se navzájem přibližují tím samým médiem jedna má amplitudu +1 a druhá -1. V momentě, kdy se tyto vlny kompletně překryjí, bude výsledná hodnota 0. To znamená, že se obě vlny vyruší navzájem a výsledkem tohoto je, že molekuly média nebudou nijak vychýleny, protože na ně bude působit ta samá síla z obou stran.

Aby jsme to upřesnili ani jedna z těchto interferencí není permanentní (trvalá), jde pouze o dočasný jev, kdy jedna síla vyrovnává (balancuje) či násobí sílu druhou pouze po dobu vzájemného střetu.

Na diagramu níže můžete vidět příklady konstrukivní a destruktivní interference.
V první konstruktivní, má vlna A hodnotu +2 a vlna B hodnotu +1 výsledná hodnota neboli net efekt bude vlna C s hodnotou +3.
V druhé konstruktivní má vlna A hodnotu -1 vlna B hodnotu -2 a výsledná vlna C má hodnotu -3

V diagramu destruktivní Interference má vlna A hodnotu +2 a vlna B hotnotu -2. V tomto případě na molekuly vzduchu působí 2 síly o shodné hodnotě, ale opačného směru, čímž se tyto síly navzájem vyruší. Proto výsledná vlna C bude mít hodnotu 0

KonstrDestr_800x600.png
KonstrDestr_800x600.png (230.85 KiB) Zobrazeno 3296 krát


Otázka :
1. Jak bude vypadat graf když vlna A bude mít hodnotu +2 a vlna B hodnotu -1 ?
2. Jak bude vypadat graf když vlna A bude mít hodnotu -2 a vlna B hodnotu +1 ?

Zkuste si nakreslit diagramy.

Odpoveď :
1.Vlna C bude mít hodnotu +1
2.Vlna C bude mít hodnotu -1

V obou těchto příkladech jde o destruktivní interferenci jelikož pulsy (vlny) jsou opačné fáze a protože pulsy nejsou stejné hodnoty nedojde tedy ke kompletnímu vyrušení.

Tyto hodnoty vychází z měření tzv. SUPERPOZICE.
Naposledy upravil Stan dne 29 říj 2013 03:42, celkově upraveno 4
Uživatelský avatar
Stan
 
Příspěvky: 1825
Registrován: 27. 4. 2013

Re: Výstavba domácího studia

Příspěvekod Stan » 28 říj 2013 10:58

Superpozice

Když se 2 vlny pohybující se v tom samém médiu ovlivní navzájem, výsledný tvar média je algebrickým součtem jejich hodnot v tom samém místě. Toto místo se nazývá SUPERPOZICE. Ovlivňování 2 vln samozřejmě probíhá plynule, ale pro naše potřeby /snadnější pochopení/ jsme vybrali pozici, kde se vlny překrývají kompletně a hodnoty jsou vrcholy vln.

Superposition_TAB.1.png
Superposition_TAB.1.png (10.84 KiB) Zobrazeno 3295 krát


Ve skutečnosti, problém stanovení kompletního tvaru celého média během interference vln vyžaduje aby princip superpozice byl aplikován na každý /či skoro každý bod/ podél média.

Jak vidíte na níže uvedeném diagramu SINUSOVÉ VLNY, tak jsme jeden cyklus je rozdělili na 9 částí(superpozicí). Na těchto místech jsou změřeny hodnoty vln “A” a “B” a z jejich algebrického součtu je vypočtena hodnota vlny “C”
V našem případě jsou vzorky měřeny strategických místech: equilibriu - středu - vrcholu

Superposition_TAB.2.png
Superposition_TAB.2.png (9.43 KiB) Zobrazeno 3295 krát


Superposition_800x600.png
Superposition_800x600.png (213.58 KiB) Zobrazeno 3295 krát


Zpátky ke standing waves.
Kalkulace frekvence Standing wave a jejích módů je poměrně jednoduchá.
Frekvence = 344m/s (rychlost zvuku při teplotě 20 °C) vydělíte dvojnásobkem vzdálenosti mezi paralelními překážkami. Takže pokud je například vzdálenost mezi dvěmi stěnami vaší koupelny 4m pak vzorec bude :

Frekvence = 344 / 2x (4m)
Frekvence = 42.87 Hz
f1= 43Hz
Tato frekvence bude PRVNÍ rezonantní frekvence uprostřed místnosti. V místnosti bude samozřejmě více těchto módů mezi těmito dvěmi stěnami jeliož se tento fenomén bude opakovat s násobky první (fundamentální) frekvence tz. 2xf1, 3xf1 atd. Takže podle tohoto vzorce bude druhý Room mode 43 x 2 = 86Hz třetí mode bude 43 x 3 = 129Hz atd.
Naposledy upravil Stan dne 29 říj 2013 03:53, celkově upraveno 2
Uživatelský avatar
Stan
 
Příspěvky: 1825
Registrován: 27. 4. 2013

Re: Výstavba domácího studia

Příspěvekod Stan » 28 říj 2013 11:35

Pro ucelení představy si přiblížíme další fenomén vznikající díky interferencím a to jsou "Beats"

Beats Part 1
Beats jsou periodické a opakující se kolísání vnímané v intenzitě zvuku když se 2 velmi podobné frekvence ovlivňují navzájem.
Do češtiny přeloženo “beats” znamenají “rytmy”. V tomto případě tyto “beats” vyjadřují rytmy interference. Když se 2 zvukové vlny rozdílné ale velmi podobné frekvence přibližují k vašemu uchu, tak měnící se konstruktivní a destruktivní interference způsobuje že zvuk alternuje mezi slabší a silnější intenzitou.

Beats2_800x600.png
Beats2_800x600.png (121.8 KiB) Zobrazeno 3286 krát


Beats1_800x600.png
Beats1_800x600.png (263.24 KiB) Zobrazeno 3286 krát


1: 1 vlna o frekvenci 440 hz
2: 2 vlny o frekvenci 440 hz a 441 hz (beat o rozdílu 1 hz)
3: 2 vlny o frekvenci 440 hz a 445 hz (beat o rozdílu 5 hz)
4: 2 vlny o frekvenci 440 hz a 455 hz (beat o rozdílu 15 hz)

V praxi to znamená že uslyšíte rytmické rozdíly v hlasitosti díky rozdílné frekvenci dvou současně znějících vln.
Frekvence Beats se rovná absolutní hodnotě rozdílu frekvence dvou zvukových vln.

Zvukové ukázky:
Zde je testovací signál sinusové vlny o kmitočtu 440Hz.
440 Hz.oggvorbis.mp3.mp3
(226.72 KiB) 46 krát


To be continued....
Uživatelský avatar
Stan
 
Příspěvky: 1825
Registrován: 27. 4. 2013

Re: Výstavba domácího studia

Příspěvekod Stan » 28 říj 2013 11:47

Beats Part 2

Zde je zbytek zvukových ukázek k předešlému grafu.

440-441 hz.oggvorbis.mp3.mp3
(230.8 KiB) 53 krát


440-445 hz.oggvorbis.mp3.mp3
(226.72 KiB) 40 krát


440-455 hz.oggvorbis.mp3.mp3
(226.72 KiB) 36 krát
Uživatelský avatar
Stan
 
Příspěvky: 1825
Registrován: 27. 4. 2013

Re: Výstavba domácího studia

Příspěvekod maux » 28 říj 2013 20:53

:shock:
Uživatelský avatar
maux
 
Příspěvky: 380
Registrován: 21. 9. 2010
Bydliště: Rokycany

Re: Výstavba domácího studia

Příspěvekod Stan » 29 říj 2013 15:42

Vlny vs paprsky
To co diagram Typy paprskového (ray) odrazu nabízí do jastnosti postrádá na přesnosti. V těchto diagramech paprsky následují zákon: úhel odrazu se rovná úhlu dopadu. Pro vyšší frekvence je tento koncept Ray Acoustic užitečný. Když se však délka vlny (frekvence) začne přibližovat rozměrům ohraničení v němž se přenáší pak tento koncept nefunguje a je nutno použít Wave Acoustic.

REflec_in-encl.png
REflec_in-encl.png (12.2 KiB) Zobrazeno 3167 krát
Uživatelský avatar
Stan
 
Příspěvky: 1825
Registrován: 27. 4. 2013

Re: Výstavba domácího studia

Příspěvekod Stan » 29 říj 2013 16:03

Akustika malé místnosti

V akustice malé místnosti je syšitelné spektrum rozděleno na čtyři oblasti A,B,C, a D.

Oblast A obsahuje velmi nízké frekvence které se vyskytují pod hranicí přirozené (funadmentální) frekvence místnosti, tedy menší než 344/2L či 172/L. Pod touto hranicí není nejsou pro tyto frekvence podmínky pro rezonanci.To však neznamená že tyto frekvence nemohou v místnosti existovat, pouze nejsou zesíleny rezonacemi.

Oblast B obsahuje frekvence které svojí délkou zhruba odpovídají rozměrům místnosti. Nejnižší hranice (frekvence) dána nejnižším Axiálním módem 172/L nejdelší vzdálenosti dvou stěn místnosti. Horní hranice není definována, ale přibližná hranice je dána tzv. cutoff či crossover frekvencí kterou je možné vypočítat pomocí rovnice:
RegC_formula.png
RegC_formula.png (2.45 KiB) Zobrazeno 3157 krát

F2 = cutoff či crossover frekvence v Hz
RT60 = revebrační čas místnosti (dozvuk) v sekundách
V = objem místnosti m3

Jestliže naše místnost s rozměry 3x4x7m má objem 84m3 a dozvuk této místnosti je 0.5 s, Pak Crossover frekvence F2 bude 129.7 Hz. F1 = 24.6 Hz a F3 = 518 Hz.

Oblat D pokrývá vyšší frekvence jejichž vlnová délka je natolik krátká aby se na ně dala aplikovat geometrická akustika, jinými slovy zde se dá uplatnit pravidlo úhlu odrazu a můžeme zde také uplatnit předpokládanou dráhu zvuku (ray). U těchto frekvencí je statistické měření celkem přesné.

Oblast C je přechodem mezi oblastí B ve keré musí být aplikována vlnová akustika (wave acoustic) a oblastí D ve které je možno aplikovat paprskovou akustiku (Ray acoustic). Tato oblast je přibližně ohraničena v nízkém pásmu cutoff neboli crossover frekvencí F2 a ve vyšším pásmu začátkem 4F2 neboli F3. Toto je složitá oblast kde dominují vlnové délky které jsou moc dlouhé na použití Ray Acoustic a natolik krátké pro použití Wave Acoustic.

Takže se podívejme na rozdělení frekvencí do pásem v naší fiktivní místnosti.
Oblast A obsahuje frekvence POD 24.6 Hz a tyto nemají resonanční zesílení.
Oblast B 24.6Hz - 129.7 Hz obsahuje modální frekvence které nejvíce rezonují a jejich hustota je minimální
Olast C cca 129 Hz - cca 518 Hz
Oblat D vše nad 518 Hz. V této oblasti je modální hustota velmi vysoká. A v této oblasti se uplatňují statistická měření.
Freq_reg_CR.png
Freq_reg_CR.png (5.91 KiB) Zobrazeno 3157 krát

Velikost místnosti udává jak bude zvukové spektrum rozděleno. Největším problémem u malých místností je malé množství modálních frekvencí které jsou vzájemě velmi vzdáleny.

Jen malá poznámka
Pro Oblast A a B je vhodné použití Bass traps a rezonátorů
Pro Oblast C je vhodné použití difuzerů
Pro Oblast D je vhodné použití absorberů

Pokusil jsem se to co nejvíce zjednodušit ale snad to dává smysl. Jěště se vrátím k teorii (nebojte už jsme skoro na konci úvodu :) ) než to začnu aplikovat v praxi. Snad to někomu pomůže pochopit základy a později bude rozumět tomu co bude následovat a proč to tak dělám. Zatím jsem se ještě nezmínil o dozvuku místnosti, ale na to příjde řada později během výstavby CR.
Naposledy upravil Stan dne 29 říj 2013 22:33, celkově upraveno 1
Uživatelský avatar
Stan
 
Příspěvky: 1825
Registrován: 27. 4. 2013

Re: Výstavba domácího studia

Příspěvekod c9000 » 29 říj 2013 18:21

Hustý , tohle už je trochu na "profi" urovni rozebrané. Píšeš sice že nejsi žádný technik ale tohle má slušnou "technickou" úroven. Nicméně téma který mě hodně zajímá, takže ho budu sledovat a budu doufat že se to ještě patřičně rozvine. Dík
Cimbál, Harmonium a Vozembouch.
Uživatelský avatar
c9000
 
Příspěvky: 1886
Registrován: 11. 2. 2008
Bydliště: PCE a okolí.

Re: Výstavba domácího studia

Příspěvekod ball » 29 říj 2013 18:38

Paráda :-) taky čekám co bude dál . doufám ze budou i fotky jak si akustiku poresil u sebe .atd atd
ball
 
Příspěvky: 71
Registrován: 4. 12. 2012

Re: Výstavba domácího studia

Příspěvekod Stan » 29 říj 2013 22:13

Předem chci poděkovat za kladnou odezvu. Fotodokumentace samozřejmě bude. Sám nevím jak to dopadne takže se alespoň vyvarujete chyb které udělám. Ale zpátky k základům akustiky.


Room Modes

Takže se nyní podívejme Room modes.
Všechny mechanické systémy mají své přirozené rezonance. V místnostech se zvukové vlny ovlivňují navzájem během svého přenosu tam a zpět mezi dvěmi stěnami. Výsledkem tohoto ovlivňování (interference) jsou rezonance na frekvencích daných rozměry a geomertií místnosti. Modální frekvence jsou distribuovány v Axiálním módu (dvě protilehlé plochy), Tangentiálním módu (obsahující čtyři plochy) a Oblique módu (obsahující všechny povrchy místnosti).
V naší místnosti s nejdelší vdáleností mezi kolmými stěnami je 7m. Rychlost zvuku je jak již víme 344m/s pak vzorec bude :
F1 = 344/2(7)
F1 = 344/14
F1 = 24.57 Hz
To znamená že naše první a nejnižší přirozená rezonznatní frekvence bude 24.6 Hz. Násobky této frekvence nám pak ukáží její módy.
(1,0,0) 24.6 Hz
(2,0,0) 49.2 Hz
(3,0,0) 73.8 Hz

Musím ještě připomenout že room modes podle kalkulátoru jsou pouze teorie která se od praxe může diametrálně lišit, a navíc jsou tyto teoretické výsledky nejvíce použitelné při výstavbě nové místnosti.
Ale i pokud budeme pouze vybavovat již vystavěnou místnost je třeba znát tyto módy. Zde je však zapotřebí provést měření se stávajícím vybavením pomocí programu. Jeden Free a asi nejoblíbenější program pro měření akustiky v místnosti je ¨Room EQ Wizard¨ jednoduše REW, který si můžete zdarma stáhnout zde http://www.hometheatershack.com/roomeq/ .
Tento program budu používat pro svá měření takže se dostanu i k popisu praktického využití. Navíc je na webu mnoho instruktážních videí a samozřejmě fórum věnované pouze tomuto programu.

Na grafu 1 vidíte průběh tlaku frekvence s vyznačenými nodes a antinodes a jeji módy. Jak vidíte je tlak u stěn vždy na maximu (antinodes) a jak jste jistě postřehli tento graf je velmi podobný příkladu s uzavřenou trubicí.
Room_Modes_1.png
Room_Modes_1.png (26.24 KiB) Zobrazeno 3096 krát


Jak jem již popsal, pro výpočet fundamentáních neboli přirozených frekvencí místnosti a jejich módů je poměrně snadný vzorec. Zde je naše fiktivní místnost s rozměry 3 x 4 x 7 m (v x š x d). Pokusil jsem se diagram udělat co nepřesněji, takže poslechová pozice je 38%(vysvětlím později) a jako optimální výška poslech je 125 cm, vzdálenost uší od podlahy.

přirozená frekvence = červená
druhý mód = zelená
třetí mód = modrá

Room_Modes_2.png
Room_Modes_2.png (35.96 KiB) Zobrazeno 3096 krát


Na grafu Modes_Flat jsem vyznačil červeně jak by vypadal graf odezvy místnosti. Upozorňuji že jsem to dělal podle oka :). Jak vidíte v tomto grafu mají všechny módy stejnou intenzitu a to není realistické. Tento graf znázorňuje pouze módy převedené do plochého grafu kde vertikální čáry znázorňují odstup (frekvencí) módů, čím víc plochá odezva neboli rezonancí blízko sebe, tím lépe.

Modes_Flat.png
Modes_Flat.png (21.04 KiB) Zobrazeno 3096 krát
Naposledy upravil Stan dne 29 říj 2013 22:38, celkově upraveno 1
Uživatelský avatar
Stan
 
Příspěvky: 1825
Registrován: 27. 4. 2013

Další

Zpět na Různé


Kdo je online

Registrovaní uživatelé: Baidu [Spider], Bing [Bot], Google [Bot], Yahoo [Bot], ZaKNeR

reklama
Facebook  Twitter  Google+