Комнатные Моды

[Иван Ковалев]

Здравствуйте Андрей! Для того чтобы уменьшать влияние комнатных мод на звук в помещении, нужно стараться подавить самую первую моду? Ведь первая пораждает вторую и.т.д. Я правильно понимаю? Или нет?

[Андрей Смирнов]

Добрый день, Иван,
вы правы только теоретически. Например, если проблемной является 3-я гармоника какой-либо моды, то первую и вторую гармоники подавлять не стоит. Это может снизить отдачу АС на низких частотах. Ведь именно благодаря комнатным резонансам мы слышим "много баса". Влияние комнатных мод на звучание благотворно, если они распределены по спектру более-менее равномерно (благодаря пропорциям комнаты). Поэтому надо бороться только с "проблемными" резонансами.

[Иван Ковалев]

Спасибо, Андрей! Разрешите задать Вам еще один вопрос, не дающий мне покоя)
В помещении, геометрия которого соответсвует стандарту (EBU / ITU, 1998), все стены пол и потолок массивные, из бетона (перекрытия почти 200мм, стены еще толще). Если сделать звукоизоляцию потолка (три слоя ГВЛ 12.5мм-10мм-12.5мм на относе 150мм с заполнением пространства минераловатным звукопоглотителем), то как, в этом случае, учитывается высота потолка для определения первой моды? От пола до перекрытия? Или от пола до нового потолка ГВЛ? Ведь ГВЛ достаточно массивный и имеет плотнось почти 1200кг/м3.
Проще говоря у меня высота потолка 3.43, а после звукоизоляции станет 3.24, какой размер использовать для расчета комнаты на Вашем он-лайн калькуляторе?

[Андрей Смирнов]

Использовать нужно размеры между массивными ограждениями (бетон, кирпич).
Но необходимо также учитывать, что калькуляторы наиболее корректно "работают" только в комнатах, акустически необработанных, с малым фондом звукопоглощения. Если в комнате есть звукопоглощающие материалы, то происходят фазовые сдвиги и расчетные значения комнатных мод могут не совпадать с реально измеренными, ГКЛ/ГВЛ облицовки на относе являются достаточно мощными поглотителями на НЧ.

[Иван Ковалев]

Спасибо за ответ.
А фазовые сдвиги происходят за счет того, что звук проходя по звукопоглощающим материалам имеет другую скорость, нежели по воздуху?

[Андрей Смирнов]

Фазовые сдвиги определяются различными граничными условиями раздела сред при отражении звуковой волны от ограждения. Двумя словами объяснить не получится

[ba0504]

Андрей, добрый день!
Есть ли способы создания комнатных мод? (не перестраивая собственно комнату).

Поясню: У меня комнатные моды создают пик в районе около 75 -110 Гц и провал в диапазоне 40-60 Гц.
Я изготовил множество элементов акустической обработки для КДП (Суперчанки, Резонаторы Гельмгольца разных видов, Панельные поглотители, Широкополосные поглотители...) с их помощью мне удалось полностью привести к норме резонансы (и по RT-60 и по Waterfall время затухания в пределах нормативного). Однако ни один из способов не влияет существенно на АЧХ в НЧ диапазоне. В результате - тональный баланс по-прежнему не гуд.
Перемещение АС позволяет существенно изменить АЧХ, но нет такого положения, при котором ее удалось бы приблизить к более-менее ровному виду.

Известно, что исключить влияние комнатных мод невозможно, но их влияние не будет вносить большой дисгармонии, если они будут распределяться равномерно (что мы можем наблюдать в СЧ-ВЧ диапазоне).
Вот я и ищу способ - как создать комнатные моды в диапазоне, в котором у меня их нет (40-60 Гц). Как говорится, клин клином выбить.

Как можно получить моды в диапазоне 40-60 Гц?

[Андрей Смирнов]

Комнатные моды это КОМНАТНЫЕ моды
Их нельзя "получить". Они какие есть, такие и есть для каждого конкретного помещения.
Вас волнует форма графика АЧХ или все-таки вы ощущаете неприемлемый уровень акустического дискомфорта на указанных частотах?
Если речь только о форме графика, то забейте и наслаждайтесь музыкой

P.S. Что за прога? Почему все поверхности у вас с одинаковым поглощением 0,1?

[ba0504]

У меня отклонения от среднего значения АЧХ доходят до 12-15Дб. Причем резкие перепады. На слух это тоже сильно заметно. Особенно провал.
Прога - REW (там есть вкладка симуляциии комнаты). Поглощения везде стоят по-умолчанию (я их не менял т.к. в данный момент анализировал именно комнатные моды (они там видны вертикальными полосками разной высоты и цвета). Черная кривая - это прогноз АЧХ. Она прилично отличается от реально измеренной (во многом благодаря тому, что положение АС я в ней задал иное, чем по факту, поскольку искал оптимальное место по мнению программы). Но проблемная область (провал в районе 40-60 Гц) и при симуляциии и в реальности совпадают. Так же на этом графике наглядно видно что в этом диапазоне - большие расстояния между соседними модами (потому и провал возник).

Может какие то щиты установить на некотором расстоянии от боковой стены или фронтальной? (например, для создания резонанса на 48 Гц (длина волны равна 7.17 м), установить щит на расстоянии 3.58 м от стены)

Еще идея возникла - может мембрану/панель создать, чтобы резонировала (мне нужно на 48 Гц "поддержать")? Как ее лучше сделать? Просто панельный "поглотитель", но без демпфирования ватой? Какой матриал мембраны будет "звучать" натуральнее всего?
И где такой резонатор нужно разместить - в зоне максимального давления частоты, которую хочу выпятить или минимального?

[ba0504]

Андрей, подскажите, как создать резонатор, усиливающий частоту 48 Гц?

[Андрей Смирнов]

Тот же резонатор Гельмгольца с одним портом, но без звукопоглотителя в "горле". При этом жесткость стенок (корпуса) резонатора должна быть очень высокой (например, бетон).

[ba0504]

Я делал цилиндрические резонаторы Гельмгольца из полиэтиленовых труб со стенкой около 22мм. Из 5 штук - 3 поглощали, а 2 наоборот резонировали. Они все были без поглотителя в горле. Причина разной работы осталась для меня не ясной (отличие было лишь в небольшой разнице длины цилиндра, но это должно было менять лишь частоту резонанса, но не принцип работы).
Про "поглотитель в горле" - раньше не говорили...
Я насколько понял - что РГ поглощает резонансную частоту в любом случае, если источник находится вне него, а если источник внутри - то усиливает (принцип некоторых АС).

А каким образом поглотитель делается?
(у меня торцы резонатора сделаны из фанеры 21мм толщиной, в ней отверстие 35мм. Эти торцы герметично приклеены к полиэтиленовой трубе толостостенной, диаметром около 30 см).

[Андрей Смирнов]

РГ поглощает резонансную частоту в любом случае, если источник находится вне него

Вывод не совсем правильный.
Резонатор Гельмгольца потому так и называется, что резонирует
При этом в горле резонатора происходит возвратно-поступательное движение воздуха.
Если в горло резонатора поместить что-то, что будет оказывать сопротивление этому потоку, например, ткань или минеральную вату, то на частоте резонанса девайс начнет поглощать. Часть кинетической энергии молекул воздуха будет преобразовываться в тепловую энергию за счет потерь на "просасывание" воздуха сквозь ткань или минеральную вату.
Если площадь сечения горла (порта) резонатора небольшое, а длина порта относительно большая, то поглощение может быть получено и без ткани или минеральной ваты. В этом случае потери будут определяться вязким трением воздуха в горле резонатора.
В громкоговорителях с ФИ стоит задача усиления звука (резонанс), поэтому порты обычно имеют диаметр 35-60 мм. В этом случае потери за счет вязкости воздуха небольшие.
В резонаторах, которые применяются в качестве поглотителей диаметр портов или значительно меньше или порт снабжен поглотителем, при этом длина порта тоже выполняется достаточно большой.
В домашних условиях это предмет эксперимента

[ba0504]

По резонаторам Гельмголца стало понятно, спасибо за подробности. В реальной ситуации правда не всегда однозначный результат получается, но важно, что сейчас мы вооружены знаниями!

Андрей, а если панельный (НЧКП) сделать без наполнения - он будет усиливать резонанс, ослаблять или результат нейтрален, непредсказуем?

[Андрей Смирнов]

В панельном поглотителе (НЧКП) ситуация аналогичная, но действует еще один механизм поглощения звуковой энергии - за счет внутренних потерь в материале мембраны.
При наличии внутри НЧКП минеральной ваты работают оба механизма (потери в вате и мембране). Какой из них превалирует иногда сказать сложно.
Без минваты работает только один механизм (потери в мембране). Если потери в мембране малы, то поглотитель превращается в усилитель на резонансной частоте...