5. Помещение для прослушивания
Большинство испытательных прослушиваний имеет целью получить информацию, связанную с потребительским использованием продукции. Поэтому очевидно, что большинство испытательных прослушиваний должно проводиться в помещениях, основные акустические параметры которых аналогичны параметрам, присущим типичным жилым помещениям.
Определение того, что считать типичным, не является простым делом, особенно при попытке глобально подойти к проблеме. Благодаря многим факторам имеются существенные различия в том, что является типичным для разных географических районов. Кроме того, суровая реальность состоит в том, что домашнее прослушивание часто происходит в помещениях с серьезными акустическими дефектами.
Необходимо, таким образом, помещение, которое обладает хорошими акустическими свойствами и в то же время остается примером типичного помещения для домашнего прослушивания в географическом районе, где будут использоваться результаты испытаний.
5.1 Размеры помещения
Главной проблемой для жилой комнаты обычных размеров является сильное влияние комнатных резонансов и граничных эффектов на I качество звучания в области низких частот. Частотное распределение собственных колебаний определяется формой комнаты, а сами частоты определяются ее размерами, и то, что слышно на каждой частоте собственных колебаний, зависит от степени акустического поглощения на этой частоте и от распределения поглощающих материалов в помещении, размещения громкоговорителей и слушателей относительно границ помещения и картины расположения стоячих волн. Это непростая ситуация.
Были попытки математически определить идеальную геометрию помещения для прослушивания /см. например, Л7, Л8/, и в разные годы различные авторитеты в области акустики рекомендовали размеры линейных пропорций такого помещения, которые как будто обеспечивают хорошие свойства /Л9/. К сожалению, наблюдается мало согласия относительно того, что именно., хорошо, хотя все авторитеты избегают кубических и очень вытянутых форм. Предлагаемые помещения имеют две общих черты: все они строго прямоугольны и все предполагают наличие твердых, плоских и хорошо отражающих звук граничных поверхностей. Акустические поля, возникающие в таких теоретических помещениях, почти полностью предсказуемы. В реальном мире это, однако, не так, и по многим причинам это даже нежелательно. Структурные изгибы (складки) обуславливают эффективное поглощение звука на низких частотах, снижая амплитуду и добротность резонансов в помещении. Ощутимая вибрация пола фактически может вносить существенную поправку в восприятие низких звуковых частот. Окна, двери и обстановка в дополнение к реверберации создают рассеивание звука что, хотя и является желательным, тем не менее представляют собой дальнейший отход от точки зрения, соответствующей первоначальной теории.
Даже в помещении с хорошими, в общем, акустическими свойствами, размещение громкоговорителя и расположение слушателя могут усилить некоторые комнатные резонансы за счет ослабления других, что приводит к неравномерности при передаче низких звуковых частот. Кроме того, степени затухания различных мод могут существенно отличаться /ЛI0, ЛII/.
Короче говоря, частотная характеристика звукопередачи в помещении, предназначенном для прослушивания , зависит от целого ряда факторов, из которых все вполне объяснимы, но не все легко предсказуемы в условиях реальных помещений.
Вообще говоря, помещения с более значительными размерами лучше приспособлены для прослушивания, поскольку их собственные колебания находятся в области более низких частот и они имеют более высокую плотность мод. На практике выбор оказывается ограниченным необходимостью оставаться в пределах конечного диапазона размеров с тем, чтобы помещение могло считаться типичным и представлять реалистическую акустическую нагрузку для громкоговорителей, предназначенных для домашних условий.
В таблице I приведены размеры, специфицированные принятым проектом документа МЭК.
| Пределы размеров | Рекомендуемые | |
|---|---|---|
| Объем | 60-110 м3 | 80 м3 |
| Высота | 2,3 - 3,0 м | 2,8 м |
| Длина | более 6,0 м | 6,7 м |
| Ширина | более 3,5 м/монографическое прослушивание и более 4,0м/стереофоническое прослушивание/ | 4,2 м |
В соответствии с указанными предельными размерами можно построить помещения, существенно отличающиеся по акустическим достоинствам, какими бы критериями они не оценивались. По этой причине рекомендуются конкретные размеры, которые были выбраны в диапазоне типичных пределов для многих географических районов и которые, как считается, обеспечивают хорошие условия для прослушивания. Предполагается, что помещение с этими размерами может быть успешно использовано заинтересованными лицами, которые хотят сравнить получаемые данные или получить результаты, которые можно использовать в возможно более широком международном масштабе.
5.2 Время реверберации
Отраженные и реверберирующие звуки оказывают большое влияние на воспринимаемое качество звучания. С технической точки зрения и время Т реверберации, и равномерность его как функция частоты одинаково важны. Эти факторы сильно зависят от внутреннего убранства помещения, которое определяется климатическими, экономическими и культурными факторами. Создающие “уют” драпировки, ковры и мягкая мебель в районах с более холодным Климатом находятся в резком контрасте с простой обстановкой, каменной кладкой и террасами районов с теплым климатом. Времена реверберации, типичные для одних районов, могут быть, таким образом, совсем не типичными для других.
Однако, все, в основном, согласны,«что слишком большое время реверберации ухудшает стереофоническую картину и качество звучания. Следовательно, есть причины отрицательно относиться к большим значениям Т. Для домашних помещений Северной Америки и Великобритании, используемых для прослушивания, довольно типичными значениями времени реверберации на средних частотах будут значения в пределах от 0,30 до 0,45 с, которые в то же время ниже, чем значения, измеренные для некоторых других районов.
Опыт показывает, что для критического прослушивания желательны значения, составляющие 0,30-0,35 с, и что 0,40 с является разумным верхним пределом.
Что касается равномерности, имеющийся проект МЭК рекомендует, чтобы измеренное время реверберации для всех диапазонов в одну треть октавы между 250 и 4000 Гц не отклонялось от среднего значения для указанных пределов более, чем на 25%. Полагая, что звуковое поле имеет диффузный характер, получим, что максимальное отклонение в энергии реверберирующего звука может составлять около I дБ. Вне указанных частотных пределов можно допустить более сильные колебания значений времени реверберации, но ниже 250 Гц оно не должно превышать 0,8 с. На низких частотах установить адекватное поглощение звука может оказаться затруднительно. На высоких частотах его вообще едва ли можно избежать.
Что касается такой характеристики, как физическое обустройство помещения, то потолок должен быть, преимущественно, отражающим, в то время как пол затянут ковровым покрытием; такая обстановка является типичной бытовой средой. В то же время, многие профессиональные и коммерческие помещения обустроены совершенно иным образом, что позволяет усомниться в результатах тестов, проводимых в подобного рода помещениях (см., например, [12]).
Важность правильной подготовки потолка и пола подтверждается в ходе экспериментов, показывающих, что звуки, отражаемые сверху, могут искажать точность восприятия направления звука и его пространственности [13]; это наблюдение определенно соотносится с акустическими свойствами внешнего уха [14], [15].
Дрожание эха (Flutter echoes) должно быть сведено к минимуму посредством звукопоглощающих и звукорассеивающих объектов, распределенных по периметру стен. Если для прослушивания используется комната общего назначения, то ее обстановка не требует постоянной специальной акустической оснастки стен по бокам и позади громкоговорителей. Это позволяет расположить в комнате громкоговорители любого типа, в том числе и такие, чья работа зависит от отражательного качества поверхностей. Тяжелые, до пола, шторы, подвешенные на карнизе вдоль всего периметра комнаты, могут быть использованы как для изменения акустических свойств данного помещения, так и просто служить элементом интерьера.
Фоновые помехи, конечно, должны быть незначительными.