Ну и что же мы имеем сегодня? Искусство установки микрофонов в акустических, по своей сути, театрах... К чему и вернемся.
В тех случаях, когда объем помещения достаточно велик, и можно не считаться с дискретностью спектра собственных частот помещения, к анализу временной структуры звукового поля можно подойти с позиций геометрическом акустики.
Что происходит со звуковыми волнами в замкнутом пространстве?
Откуда берутся звуковые волны и как они распространяются в свободном от влияния отражающих поверхностей поле, мы выяснили в первой главе. Если звуковые лучи замкнуть в ограниченном объеме, характер их распространения изменится. Попадая на поверхность, звуковая волна частично отражается от нее, отчасти поглощается материалом поверхности, переходя в тепловую энергию; незначительная ее доля проходит в соседнее помещение или пространство. Какая именно часть энергии отражается обратно в помещение, определяет коэффициент отражения поверхности. Степень поглощения определяет коэффициент поглощения. Относительная мощность волны, прошедшей сквозь поверхность, задает коэффициент звукопроводности.
Исследование реакции на акустический импульс
Рассмотрим показательный пример. Если в комнате создать короткий акустический сигнал (например, выстрел), то, уловив звук микрофоном, на экране обычного осциллографа можно увидеть «рефлектограмму» помещения. Таким образом, появляется возможность наглядно видеть, какие отражения, какое время, с какой амплитудой приходят в точку, где стоит микрофон. Пример рефлекторами приведен на рис. 6.1.
На этом графике изображена зависимость звукового давления R от времени t. Плотность звуковых волн показана условно.
Слух человека не позволяет различать импульсы по отдельности, как это "оказывает осциллограф. Лишь через некоторое время после включения источника, непрерывно излучающего звук, громкость достигает постоянного Значения. При коротких импульсах подводимая энергия, прежде всего, накапливается во всех реактивных элементах уха и, в частности, в столбиках жидкости внутреннего уха. При более длительных раздражениях устанавливается Равновесие между подводимой и поглощаемой мощностями. В зависимости от целей и условий экспериментов разные эксперты получали различные данные о временных характеристиках слуховой системы человека. В международном масштабе согласовано значение «постоянной времени слуха», равное 35 миллисекундам. Поэтому на следующем рис. 6.2 изображена зависимость от времени средней энергии сигнала Jt0, измеренной в интервале, соответствующем постоянной времени слуха тп = 35 миллисекунд.