Управление временем реверберации при помощи переменного звукопоглощения

В Советском Союзе и за рубежом все чаще строят универсаль-
ные ателье, в которых временем реверберации можно управлять ав-
томатически или вручную путем изменения площади эффективного
звукопоглощающего материала, размещаемого в ателье.

Упрощая формулу (8.5), ее можно переписать в виде:

(8.25)

Для хорошего заглушения ателье используют эффективный "звуко-
поглощающий материал с большим <zi и возможно большей пло-
•щадью Si. Произведение aiSi обычно настолько больше других сла-
гаемых знаменателя дроби (8.25), что с ними можно почти не
считаться. Отсюда становится.ясно, что уменьшение площади этого
материала будет сопровождаться тем более быстрым возрастанием
времени реверберации, чем большим ^будет коэффициент поглоще-
ния qi.

Этот метод управления, особенно в автоматическом режиме, име-
ет ряд преимуществ. Во-первых, широкая возможность изменения
реверберации в нем дозволяет проводить в одном помещении не толь-
ко разнообразные по стилю музыкальные передачи в исполнении раз-
нохарактерных ансамблей и оркестров, но и передачи любого.рече-
вого типа. Во-вторых, он не требует перестановки и замены микро-
фонов. И, наконец, что не менее важно, при нем число ателье, осо-
бенно на малых студиях, может быть уменьшено путем увеличения
времени их использования, что недостижимо в специализированных
ателье.

Рис. 8.12. Автоматизированное управление ре- верберацией тонателье: кривая 1 —. расчетная и 2 — экспериментальная

Автоматическое управление становится возможным в том случае,
когда отдельные панели с эффективно звукопоглощающим материа-
лом_г составляющие систему акустической обработки, могут закры-
ваться другим материалом с меньшим коэффициентом звукопогло-
щения. Может быть и другой вариант управления, когда панели вы-

водятся за пределы ателье при помощи электромеханического уст-
ройства, приходящего в движение при нажатии кнопки на пульте
звукорежиссера.

Хотя последний вариант управления требует большого простран-
ства для размещения убирающихся панелей и специальных подъем-
ных устройств, он прост в эксплуатации и не занимает много вре-
мени. Главным же является то, что* он позволяет звукорежиссёру
осуществлять выбор такого времени реверберации, которое необхо-
димо для очень многих практических случаев звукопередачи. В этом
легко убедиться на примере большого тонателье киностудии «Лен-
фильм», данные об изменении времени реверберации в котором: в
зависимости от числа N убирающихся панелей приведены на
рис. 8.12 [12]., •

8.10. Управление временем реверберации
' с использованием системы акустической
обратной связи,

Чтобы усилить звуковые сигналы, передаваемые в большом по-
мещении, применяют систему звукоусиления, состоящую из микро-
фона, усилителя и громкоговорителя. При работе этой системы часть
звуковой энергии от громкоговорителя поступает повторно к микро-
фону с некоторым запаздыванием. Степень обратного воздействия
сигнала с выхода системы на ее вход определяется коэффициентом
акустической обратной связи р. Как известно [15], в этом случае
время реверберации в помещении выражается равенством •

Здесь k — коэффициент усиления системы и <р — сдвиг по фазе меж-
ду прямым и повторным сигналами, действующими на микрофон.
Этот сдвиг выражается произведением 2я/Д£, где Д£ — время запаз-~
дывания повторного сигнала и
/— его частота.

При изменении частоты сиг-
нала cos ф будет принимать то,
положительное, то отрицатель-
ное значение, что, судя по ра-
венству (8.26), приведет к из-
менению времени ^ ревербера-
ции Т р по закону, близкому к
тому, который представлен кри--
вой на рис. 6.2, а. Эквивалент-.
ное время реверберации в про-
цессе передачи сложных сигна-

Рис. 8.13. Элемент системы акустической обратной связи (а) и результаты ее ис- пользования (6) для коррекции Т в пре- делах Между кривыми 1 и 2

лов становится непостоянным.

Влияние акустической обрат-

ной связи на время ревербера-

Рис. 8.14. Зависимость качества звуча- ния речи от расстояния г для помеще- ний с различным временем реверберации

ции можно использовать для управления последним, если создать си-
стему с большим числом электроакустических ланалов, настроенных
на очень мало отличающиеся-частоты (2-г-4 Гц) и занимающих диа-
пазон, в пределах которого предполагается осуществлять управление.
Каждый канал (рис. 8.13, а) состоит из микрофона М, укрепленного
на поршне, настраивающем на нужную частоту резонатор Гельмголь-
ца Р. Между усилителями У\ и У₂ находится фазовращатель ФВ;
работающий так, что громкоговорители всех каналов излучают отра-
женные сигналы только с положительной или только с отрицатель-
ной акустической обратной связью при cosq>, близком к единице.
При положительной связи в полосе частот, охватываемой каналами,
, время реверберации с изменением коэффициента связи р будет рас-
ти, а при отрицательной — падать. Причем изменение глубины об-
ратной связи в ту или иную сторону приводит к относительному из-
менению Т$ в достаточно широких пределах (рис. 8.13, б).

Этот способ управления естественной реверберацией был исполь-
зован для коррекции акустических условий в Лондонском фести-
вальном зале на 3000 мест. Микрофоны и громкоговорители систе-
мы располагались в отверстиях прдвесного. потолка, и каждый из
172 ее каналов подвергался индивидуальной настройке. Результа-
ты работы системы были, одобрены рядом композиторов и дириже-
ров.

Несмотря на сложность данного метода управления естествен-
ной реверберацией, он в экономическом отношении сравним с ме-
тодом переменного звукопоглощения, а в эксплуатационном отноше-
нии превосходит его. Этот метод отличается и от других рассмотрен-
ных методов значительно более широкими пределами изменения вре-
мени реверберации. •