Acoustique en studio Partie 2: ondes stationnaires

This mini-series sees Joe Albano demystifing the science of studio acoustics. In Part 2 we look at low-frequency standing waves which can get in the way of getting a well balanced mix.  

Dans le premier épisode de cette série , je ai décrit un certain nombre de questions en acoustique intérieure qui peuvent obtenir de la manière de parvenir à de bons enregistrements et mixages. Dans cet article, Ill commencer à aller dans les détails, en commençant par l'une des causes les plus courantes de problèmes à obtenir un bon équilibre de mélange, et la capacité d'un mélange de voyager wellto sembler bonne dans d'autres endroits. Cette question est d'ondes stationnaires basse fréquence.

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Chaque fois que se produisent des ondes sonores dans un espace clos, ils interagissent avec le boundariesthey ambiante peut soit réfléchir sur eux, être absorbée par eux, ou les traverser. Ondes stationnaires, alias modes de la pièce, sont fonction des ondes réfléchies. Lorsque milieu et à haute fréquence ondes rebondissent autour d'une pièce, ils peuvent soit entraîner une agréable sensation de ambiencelivenessor artefacts désagréables de cause, comme les échos flottants. Mais lorsque les ondes de basse fréquence se réfléchissent sur les surfaces des pièces, ils se manifestent un peu différemment.

Fig 1 A typical Studio Control room layout

Fig 1 Une salle de disposition typique Control Studio

Sans entrer dans la physique de trop, toutes les ondes sonores ont un taux de fhrequencythe notamment des vibrations de l'objet de production de son, vibration mesurée en cycles par seconde, ou hertz. L'onde lui-même est une série de variations de pression d'air (supérieure à pressurecompressions normales, et plus faible que la normale), pressurerarefactions émanant à partir de la source et se propagent à travers la chambre. Lorsque l'une de ces vagues rencontre une surface de la pièce (mur, sol, plafond), il reflétera dans la pièce, rebondissant de la surface à surface. Aux fréquences moyennes et hautes, cela peut être subtile, mais les basses fréquences présenter un cas différent, en raison de leur longueur d'onde.

The Long and Short of It

Chaque vague a une distance physique que wavelengththe onde se déplace dans la salle est le temps qu'il faut pour terminer un cycle de vibration. Depuis ondes de basse fréquence vibrent plus lentement que les médiums ou aigus, leurs longueurs d'onde sont plus. Médiums et aigus peuvent avoir des longueurs d'onde de ne importe où de quelques centimètres à quelques pieds, mais ont souvent des longueurs d'onde plus bas cette approche et dépasse la salle se Dimensions. Quand une telle vague reflète entre deux surfaces parallèles dans une pièce, il se replie sur lui-même, provoquer des interférences, sous la forme de renforts et d'annulations, à la fréquence particulière associée à cette longueur d'onde.

Lorsque cela se produit avec les médiums et les aigus, ces annulations et de renforcements sont distribués dans toute la pièce. Cependant, avec de plus longues, ondes de basse fréquence, les annulations et de renforcements sont localisés à des zones spécifiques dans la chambre. Le résultat est que la réponse des basses de la salle est inégale à certains frequenciesthere sera trop basse à une fréquence particulière à certains endroits dans la salle, et pas assez dans d'autres.

Fig 2 Standing Waves reinforcing and canceling a particular frequency and its Harmonics at various locations in a room

Fig 2 vagues permanentes de renforcement et d'annulation d'une fréquence particulière et ses harmoniques à divers endroits dans une chambre

Si l'ingénieur / mélangeur ou un haut-parleur, est dans un de ces points, puis le bruit entendu dans la salle sera une fausse image de ce que l'enregistrements bas de gamme est vraiment. Typiquement, cela conduit à égaliser décisions qui compensent que les questions chambres une basse fréquence, plutôt que pour les questions réelles de l'enregistrement lui-même. Lorsque le mélange résultant est entendu dans d'autres chambres, qui Dont part ces exactement les mêmes irrégularités de basse fréquence, ils sonnent baduneven bas de gamme, soit trop mince ou trop Tubby, dans l'ensemble.

Cartographie it Out

Pour faire face à ce problème, la première chose chose qui doit être fait est de déterminer quelles fréquences et quelles endroits dans une pièce donnée seront affectés. Heureusement, pour une chambre particulière, les fréquences spécifiques au cours de laquelle les ondes stationnaires se produiront, et les emplacements des zones à problèmes, peuvent être calculés sur la base des dimensions de la pièce. Im ne vais pas passer par toutes les formules de physique pour thistheres pas de place ici, et ils peuvent être trouvés dans un certain nombre de livres sur Studio acousticsbut je vais mentionner un ou deux des calculs les plus élémentaires qui peuvent être faites.

Les ondes stationnaires se produisent entre tous dimensionswalls parallèles de chambres (longueur et largeur) et le plancher

Lorsque la longueur d'onde d'une fréquence particulière est exactement un multiple d'une dimension de la pièce, une onde stationnaire se produira à cette fréquence. En outre, étant donné que les ondes musicales complexes ont tous les harmoniques, qui sont des multiples de la fréquence fondamentale, les longueurs d'onde des harmoniques aussi être des multiples de la même dimension de la chambre et entraînera également

Dont Fear the Formula

Ceci peut être calculé et cartographié outwithout toute nécessité d'un équipement de test ou de la physique spéciale knowledgewith la formule simple 11302L (où 2L = Chambre dimension x 2, et 1130 est la vitesse du son). Cela vous donne la fréquence à laquelle une onde stationnaire se former en ce que les ondes roomstanding également se former à des multiples entiers de cette fréquence (harmoniques).

Les fréquences de toutes les ondes stationnaires auront renforts aux deux wallsthese sont appelés ventres. Le primaire

Fig 3 The distribution of the Nodes and Antinodes of the first three (of one set of Axial) Modes in a room.

Fig 3 La distribution des noeuds et des ventres des trois premiers (d'un ensemble de modes axiale) dans une chambre.

Exemple audio 1 Comment

[Id audio = "32631"]

Les trois ou quatre premiers modes axiaux, les fréquences les plus basses, sont généralement les plus problematicabove 300 Hz ou deux noeuds et des ventres sont tellement rapprochés qu'ils en moyenne pour une réponse plus même à ces fréquences plus élevées. Mais rappelez-vous, ces nœuds et des ventres se produisent pour chacune des trois pièces boundarieslength parallèle (avant

Ce qu'il faut faire

Alors que son assez facile de déterminer où dans la salle la réponse peut être la plus inégale, la résolution du problème peut être un peu plus difficile. Les solutions commerciales comprennent une variété de produits, comme des pièges de basse, qui sont placés contre les murs, ou, plus probablement, dans les coins, pour briser la

Si vous êtes impliqué dans la construction initiale de l'enregistrement / l'espace de mélange, depuis le début, alors cavités peuvent être conçus dans les murs eux-mêmes pour contrer les effets de

Le Golden Mean

Une façon de minimiser l'effet négatif de

Fig 4 Some established “Golden Mean” room dimensions

Fig 4 Certaines dimensions de la pièce d'or moyennes établies

The Wave aléatoire permanent

Même si vous ne avez pas la possibilité d'appliquer l'un des traitements mentionnés, le moins que l'on puisse faire est de se assurer que l'ingénieur / mélangeurs douce surveillance principale spotthe positionand les emplacements des haut-parleurs, ne sont pas en plein milieu d'un nœud ou ventre. Cela signifie que d'avoir les haut-parleurs contre un mur est sans doute préférable d'éviter, à moins que ces haut-parleurs sont spécifiquement conçus pour que le placement. Même si la réponse des basses peut avoir moins de punch avec une console ou un bureau-placement en haut, le bas de gamme sera probablement plus encore, et ce est beaucoup plus important que la basse de l'os-cliquetis. Si vous tracer les positions de la plus forte

Fig 5 Top) A studio with speakers and engineer/mixer’s “Sweet Spot” coinciding with standing waves Nodes & Antinodes (problematic); Bottom) The speaker position and “Sweet Spot” relocated to avoid the Nodes & Antinodes of the most prominent standing waves (better)

Fig 5 Top) Un studio avec haut-parleurs et ingénieur / mélangeurs de sweet spot coïncidant avec les ondes stationnaires noeuds

Plus important encore, vous avez besoin d'apprendre à connaître le son de la salle, afin de ne pas faire des choix d'égalisation qui ne seront valables dans cette pièce, et allez faire un mélange sonore pire partout ailleurs (Exemple audio 2).

Exemple audio 2 A 4-bar passage est répété 4 fois: A) Le mixage non eQD originale, car il serait entendu dans une pièce sans onde stationnaire

[Id audio = "32632"]

Pour ce faire, assembler une collection de bons enregistrements commerciaux, et les utiliser pour apprendre à connaître la façon dont l'extrémité basse sonne dans votre chambre avec des mélanges qui sont connus pour avoir un bon équilibre à basse fréquence. Puis l'utiliser comme référence pour ce que le faible solde de fin en vos propres mélanges devrait ressembler dans votre chambre, et, si possible, vérifier vos mixes sur d'autres systèmes, dans d'autres salles, avant de les finaliser. Son certainement possible de faire de bons mélanges, bien équilibrés, même dans une pièce avec une réponse parfaite moins-que-en raison de

La prochaine fois, je continuerai cette série avec un regard mi-haute fréquence et réflexions.

Joe is a musician, engineer, and producer in NYC. Over the years, as a small studio operator and freelance engineer, he's made recordings of all types from music & album production to v/o & post. He's also taught all aspects of recording and music technology at several NY audio schools, and has been writing articles for Recording magaz... Read More

Discussion

Jabun
Good article, though you should give units for the values in the formula, otherwise it won't work properly. The speed of sound is 1130 ft/s as you give it, so the room lengths will have to me measured in feet to get the correct frequencies.

Alternatively, you could go metric by using speed of sound = 344 m/s, then your room lengths would need to be in meters.

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