64 Основы техники звукоусиления: Пер. с нем. — М.: Радио и связь, 1984. — 320 с., ил.
В пер.: '1 р. 80 к.
Представлены самые современные сведения по теоретическим и практическим проблемам построения систем звукоусиления для открытых пространств и закрытых помещений. Дана количественная оценка направленных свойств микрофонов и громкоговорителей, усиления звукового давления, влияния систем звукоусиления на архитектурно-акустические параметры помещений. Рассмотрены практические примеры применения систем звукоусиления.
Для инженерно-технических работников, занимающихся исследованием, проектированием и эксплуатацией систем звукоусиления, а также для работников радиовещания, телевидения, студий, грамзаписи.
/ 24П2ПЯПГГПППП7 ККК Я9> R72
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА
Предлагаемая читателям книга посвящена проектированию и расчету систем звукоусиления, ставших, неотъемлемой частью всех крупных общественных сооружений — театров, концертных залов, стадионов, и т. п., — предназначенных, как правило, для многотысячной аудитории. Совершенно очевидно, что 'умение на стадии проектирования правильно рассчитать параметры будущей системы звукоусиления имеет огромное значение. В мировой практике строительства концертных залов бывали случаи, когда неудовлетворительное качество звучания заставляло полностью .переоборудовать зал, несмотря на связанные с этим значительные расходы.
К сожалению, на русском языке нет ни одной книги, в которой достаточно полно и на современном уровне излагались бы вопросы техники звукоусиления. Вышедшие в СССР книги (Дрейзен И. Г. Система электронного управления акустикой залов и радиовещательных студий.— М.: Связь, 1967; Папернов Л. 3., 'Молодая Н. Т., Метер Ч. М. Расчет и проектирование систем озвучения и звукоусиления в закрытых помещениях.'—М.; Связь, 1970; Фурдуев В. В. Стереофония и многоканальные звуковые системы.—М.: Энергия, 1973) представляют собой монографии, в которых рассматриваются, хотя и с достаточной глубиной, лишь отдельные, частные вопросы многогранной проблемы озвучения открытых пространств и закрытых помещений. К тому же в упомянутых книгах отсутствуют идеи, базирующиеся на современных технических средствах, которые за последние годы претерпели значительные изменения.
В связи с этим предлагаемая читателям книга, содержащая самые" последние-сведения по теоретическим и практическим проблемам построения систем звукоусиления, будет полезна, на наш взгляд, для большинства специалистов, занимающихся в нашей стране исследованием, проектированием систем звукоусиления, а также их эксплуатацией.
Несомненной заслугой авторов книги, обобщивших огромный литературный материал (библиография к книге насчитывает почти 300 наименований) и результаты собственных исследований, является четкое и ясное изложение материала. Продуманная и подробная разбивка материала на отдельные разделы, не нарушая цельности и последовательности изложения, позволяет использовать книгу как справочное пособие и быстро находить
з
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие редактора перевода . ... ........ 3
Предисловие . . . ... ......... 5
Список условных обозначений ......... . • • • ^
\. О тематике книги .............. '13
2. Слух человека , . . ... ........... 18
2.1. Физиология слуха .............. '®
2.2. Высота тона . . . ............ 21
2.2.1. Интервалы. Частотные индексы . . ....... . • • • ~?
2.2.2. Субъективная высота тона. Критические полосы ........ ^
2.2.3. Смещение по частоте .............. ~*
2.3. Меры громкости .............. ^°
2.3.1. Уровень громкости ............... ~°
2.3.2. Громкость ................. р|-
2.3.3. Суммирование громкостей . . . ............ ~
2.3.4. Суммирование энергий. Уровень звукового давления ...... • ?(>
2.3.5. Взвешенный уровень звукового давления .. ......... "*
2.3.6. Энергетическое суммирование уровней звукового давления при неизменном
спектре сигналов . . ........... • ]!*
5.3.7. Раздельное восприятие источников звука ......... ™
2.3.8. Естественный уровень громкости ............ ^°
2.4. Восприятие окраски (тембра) звука ......... ««
2.4.1. Физиология восприятия тембра ... .......... ?1
2.4-.2. Линейные искажения .............. ~^
2.4.3. Посторонние помехи .... ........... ~?
2.4.4. Окрашивание звучания при склонности систем звукоусиления к самовозбуждению 40
2.4.5. Окрашивание звучания при увеличении времени реверберации .... J'
2.5. Динамические свойства слуха ........... **
2.9.1. Временные параметры слуха . ...... ..... ^ ^~
2.5.2. Процессы установления ....... ....... ^
2.5.3. Временные пороги восприятия тонов . . v ..... . . . • j4
2.5.4. Постоянная времени слуха ............. ^*
2.5.5. Процесс установления громкости в помещениях ..... ... ™
2.5.6. Постоянная времени спада слуховых ощущений ........ *Ь
2.5.7. Восприятие эха. Временной порог восприятия эха ....... "*'
2.5.8. Восприятие новых сигналов ............. jjj*'
2.6. Локализация ........ ........ 49
40
2.6.1. Монауральная локализация ............. '"
2.6.2, Бинауральная локализация . . . ......... •
3. Параметры высокого качества звучания ......... 59
3.1. Общие положения .............. ^9 •
3.2. Субъективные критерии ............ J™
3.3. Время реверберации. Радиус гулкости ...... . • JJJ*
ЗА. Значение отражений ............ • °?
3.5. Выигрыш по уровню громкости .......... L*
3.6. Разборчивость — прозрачность . .......... '
-316
3.6.1. Общие положения............... 74
3.6.2. Разборчивость речи............... 75
3.6.3. Прозрачность звучания музыки............ 80
3.7. Пространственное впечатление........... 81
3.8. Тембральное окрашивание............ 83
3.9. Эхо. Многократное эхо............. 86
З.ГО. Процесс установления звучания........... 89
3.1)1. Выводы и рекомендации по построению систем звукоусиления . 90
3.11.1. Общие положения............... 90
3.11.2. Основные принципы построения систем звукоусиления в закрытых помещениях 91
3.11.3. Основные принципы построения систем озвучения открытого пространства 95
3.11.4. Влияние ожидаемого слухового впечатления......... ,98
3.11.5. Слаженность исполнения. Громкоговорители озвучения сцены .... 98
4. Усиление звука электроакустическими системами...... 99
4.1. Построение и (принципы применения каналов усиления .... 99
4.2. Проблемы применения каналов звукоусиления...... '100
4.3. Методы усиления звука и повышения пространственности звучания 102
4.3.1. Усиление звука............... 102
4.3.2. Повышение пространственности звучания.......... 104
4.4. Выводы и перспективы дальнейшего развития...... 107
5. Акустическая обратная связь.......... . 108
5.1. Теоретические основы.............. 108
5.1.1. Общие положения............... il08
5.1.2. Обратная связь в свободном звуковом поле .... .... '110
5.1.3. Обратная связь в закрытом помещении.......... 111
5.2. Методы подавления паразитной обратной связи...... Ill 7
5.2.1. Исследования акустической обратной связи в помещениях . . . . . '117
5.2.2. Методы с применением вобуляции........... 118
5.2.3. Методы, использующие сдвиг по частоте......... 119
5.2.4. Метод, основанный на использовании коммутационного устройства .... 123
5.2.5. Методы, основанные на применении пассивных цепей...... 126
5.3. Выводы и тенденции дальнейшего развития ....... 127
6. Важнейшие свойства .электроакустических преобразователей и их влияние на параметры систем озвучения......... 128
6.1. Параметры громкоговорителей и групповых излучателей . . . 1129
6.1.1. Характеристики преобразования............ 129
6.1.2. Направленные свойства громкоговорителей......... ,132
€.1.3. Заключительные замечания............. 113
6.2. Параметры микрофонов............ 1'44
6.2.1. Характеристики преобразования............ 144
6.2.2. Направленные свойства микрофонов........... (145
6.2.3. Заключительные замечания............. 149
<6.3. Электроакустические преобразователи я звуковое поле ...'.' 149
•6.3.1. Плотность звуковой энергии............ . 149
6.3.2. Стандартное и эквивалентное расстояния....... .153
6.4. Выводы............... 166
7. Общие соотношения для систем звукоусиления....... 156
7.1;. Один усилительный канал............. 156
7.1.1. Системы звукоусиления в закрытых помещениях . ..... 156
7.1.2. Системы озвучения на открытых пространствах........ 159
7а. п усилительных каналов............162
7.2.1. Системы озвучения в закрытых помещениях . . ...... 162
7.2.2. Системы озвучения на открытых -пространствах........ 164
8. Практические случаи звукоусиления в помещениях..... 165
<8.1. Один усилительный канал.......... 165
317
8.1.1. Слушатель и микрофон находятся в диффузном поле как источника, так и громкоговорителя .............. 165
8.1.2. Микрофон находится в пределах стандартного расстояния связи, слушатель —
вне стандартного расстояния источника .......... 166
8.2. я усилительных каналов............ 177
8.2.1. Слушатель н микрофон находятся в диффузном поле источника сигнала громкоговорителя . . . ............. 177
8.2.2. Микрофоны находятся в поле прямого звука, а слушатель — за пределами стандартного расстояния источника . .......... 183
8.3. Выводы и основные рузультаты . . ........ .188
-8,3.1. Увеличение времени реверберации • . ....'.... 188
8.3.2. Повышение акустического усиления од......... . . J§9
9. Практические случаи звукоусиления на открытом пространстве . . 191
9.1. Один усилительный канал ...........191
9.1.1. Ненаправленные электроакустические преобразователи...... 191
9.1.2. Применение направленного микрофона' н направленного группового излучателя 192
9.2. и усилительных каналов............193
9.2.1. Ненаправленные электроакустические преобразователи..... 193
9.2.2. Применение направленных микрофонов и направленных групповых излучателей 196
9.3. Выводы . ................ Ш
10. Расчет акустической мощности.......... 197
10.Г. Введение . ............... 197.
10.2. Расчет акустической мощности систем озвучения закрытых помещений................. 199.,
10.2.1. Расчет для диффузного поля . . ..........•• 199
10.2.2. Максимальная акустическая мощность громкоговорителей .... 201
10.3. Расчет акустической мощности систем озвучения на открытых пространствах . . . . ............ 207
10.3.1. Расчет для условии свободного поля ........... 207
10.3.2. Предельная акустическая мощность системы громкоговорителей . . . . 209 10-4. Заключительные замечания ........... 213
11. Влияние систем озвучения закрытых помещений на пространствен-ность, прозрачность и четкость звучания........ 213
111.1. Постановка задачи . ........... . 218
1:1.2. Определения ожидаемых значений параметров...... 2116
11.2.1. Статистический индекс прозрачности Сво.стат......• • 215
11.2.2. Статистический индекс четкости С30 стат......... . 216
11.2.3. Статистический индекс пространственного впечатления -Нетат..... 217
11.3. Взаимосвязь индексов четкости, прозрачности и пространственного впечатления и их зависимость от времени реверберации .и расстояния слушателя от источника звука ........... 218
П.3.1. Взаимосвязь Сдо.стат н Л<.тат..........- 218
11.3.2. Взаимосвязь С50 Ста1, и Л стат............ 210
11.4. Влияние групповых излучателей на пространственность, прозрач- i 'ность и разборчивость.............. 22J
11.5. Выводы . ............... 228
12. Применение каналов звукоусиления в закрытых помещениях совместно с 'устройствами искусственной реверберации . .....
12.1'. Общие положения............. 2ЗД
112.2. Слушатель и микрофон находятся в диффузном поле как источника * ч сигнала, так и громкоговорителя . , ....... 22»
12.2.1. Теоретические основы ..;.... ...... 227j
12.2.2. Реверберационный процесс в основном помещении при использовании различных эхо-камер ................
12.2.3. Достижимое повышение плотности звуковой энергии и эффективное время реверберации в основном помещении...........
12.2.4. Выводы..................
318 , ~
12:3. Применение эхо-камеры при размещении направленного микрофона вблизи истбчвика и использовании направленных и ненаправленных
громкоговорителей . ...........• • 284
12.3.1. Теоретические основы....... ....... Л>4
12.3.2. Реверберационный процесс в основном помещении при различных эхо-камерах 239
12.3.3. Выводы ................. 2-Й
IE.4\ Общие выводы по применению каналов звукоусиления совместно с
устройствами искусственной реверберации . •...... 242
13. Комплексное создание звуковых полей . ....... 243
16.1. Оценка звуковых полей в помещениях ......... 243
13.1.1. Субъективная "оценка.............. 243
13.1.2. Объективные меры акустических свойств помещений в целом и на отдельных слушательских местах.............. *4о
13.1.3. Общие положения по применению систем звукоусиления...... 246
13.2. Устройства временной задержки сигналов....... 246
13.2.1. Необходимость задержки . . ........• . • . 246
13.2.2. Возможности временной задержки сигналов . . ....... 247
13-3. Амбиофонические системы на практике........ 250
13.3.1. Краткое описание существующих амбиофонических систем . . . . ч . 250
13.3.2. Выводы . . . :............. 252
•Ш.4. Требования к современным системам звукоусиления .... 253
13.5. Формирование звукового поля в современных системах озвучения 264
13.5.1. Временная стереофония. ............ . 254
13.5.2. Формирование дискретных отражений..... .... 257
13.5.3. Создание и подмешивание искусственного реверберационного сигнала . . 260
13.6. Пример современной системы звукоусиления...... 272
13.6.1. Временная стереофония ............. 273
13.6.2. Начальные отражения и Реверберационный сигнал ...... 276
13.6.3. Новые принципы построения систем звукоусиления и перспективы их дальнейшего развития..........• . . 278
16.7. Общие выводы по применению систем озвучения с устройствами временной задержки сигналов.......... 280
14. Применение электроакустических каналов усиления в технике измерений на моделях ............... 281
14.1. Сущность и цели исследований на моделях...... 281
14.2. Построение микрофонов и излучателей с диапазоном воспроизводимых частот от 1 до 100 кГц.......... 283
14.2.1. Микрофоны . .............. 283
14.2.2. Громкоговорители............ . 284
14.3. Проблемы использования электроакустических каналов усиления в моделях................. 286
15. Приложения . * . . •.......... . . . 289
Список литературы............... 302
Список работ, переведенных на русский язык, и работ советских авторов 311
Алфшитно-предметаый указатель . . . " . . . . . . . . 312
Цена: 300руб.
