Finstrukturen i romakustisk frekvensrespons Magne Skålevik: Tonerespons i rom Finstrukturen i romakustisk frekvensrespons NAS, Trondheim, 17/10-2009

Bakgrunn: M Schröder Dftopp = 4/T Frekvensområde for dette foredraget f (Hz) L(dB) Dfmode = 2.2/T > 3x modal overlapp Dftopp = 4/T Mode-tetthet øker med f2 fc=2000(T/V)0.5 Konsertsal 16000m3 T=2.0s: fc =22Hz Dftopp = gjennomsnittsavstand mellom topper i frekvensrespons dB Dftopp f (Hz) ∆ t·∆f =konstant T·∆ftopp = 4

Store forskjeller – Store likheter Lengre T medfører flere topper og daler Samme nivåfordeling Lytterom 50m3 T=0.4s fc =180Hz Operasal 15000m3 T=2.0s fc =23Hz

En av disse er simulert -Hvilken? L(f)=20*log( sum av 5 komplekse tall med konstant modul og tilfeldig fase) ST DEV = 5.6dB ST DEV = 5.5dB

Så langt Topper i FR er ikke enkeltmoder Daler i FR er ikke fravær av moder FR kan ikke predikteres i detalj Nivåer er rent ”lotteri” – stokastiske prosesser Lotteriets (FR-nivåenes) statistiske egenskaper: Standardavvik ca 5.5dB 55% av nivåer overstiger +/-3dB 94% av nivåer er innenfor et 20dB intervall Topp-topp, dal-dal avstand er typisk 2Hz i konsertsal

Transmisjon av 5 første harmoniske i tonen ”G”, operasal T=2.0s 13dB Nivåintervall 13dB, middelverdi m =1dB, spredning (standardavvik) s =5.8dB

Symbol nivåer 5 harmoniske Maks Grunntone m =1dB 13dB Min

God sal

Kunsthode i Wien - Høyre øre Halvtoneskala fra G til a’

Venstre øre Halvtoneskala fra G til a’

Sum hørestyrkenivå H+V Halvtoneskala fra G til a’

Sammenstilt H s=5.8dB V H+V s=4.0dB Halvtoneskala fra G til a’

H-V balanse s=7.0dB m =1dB

Vibrato (frekvensmodulasjon) A ±1% Operasal T=2.0s Grunn-tone 2. 3. 4. 5.

m vibrato (nederst) H+V s=4.0dB s=2.7dB H+V

Tindeavstand krymper til 4/T med tonens varighet

Påvirkes nivåspredning s av varighet?

14 målinger i rom 50-19000m3

Konklusjon Rommets tonerespons er stokastisk og ujevn i frekvens og rom Nivåspredning ca s=5.5dB uavhengig av T reduseres (eksempel s=4.0dB) av binaural hørsel reduseres ytterligere til s=4.0dB med 0.8% frekvensmodulasjon (vibrato) Tindetetthet -> 4/T når varighet ->T Ujevnheten er en del av opplevd romlighet bidrar til klangrikdom Enkelte harmoniske blir vesentlig mer hørbare enn ved flat respons Videre arbeid vi bla. se på virkning av kildens direktivitet Selve kryssover-frekvensen

Takk for oppmerksomheten Mer info: www.akutek.info