Estúdio Acoustics Parte 3: Reflexões I: Interferência Fase

In part 3 of our series of the science of studio acoustics, Joe Albano delves into issues related to mid- and high-frequency reflections.  

Na última parte desta série , eu cobri um problema de baixa frequência sala: as ondas estacionárias, ou modos de sala. Desta vez para cima, eu estou indo para começar a ir em relação a questões relacionadas com médio e reflexões de alta freqüência.

Assim como ocorre com as baixas frequências, quando médios e agudos esbarram em limites da sala, eles são ou transmitida, absorvida ou refletida. Ill discutir o equilíbrio entre a absorção e reflexão no próximo artigo, que irá cobrir ambiente (som ambiente), e questões de transmissão na última parte da série, que incidirá sobre insonorização. Essa parcela será iniciado com a física de reflexões e a interação de ondas sonoras diretos e refletidos em um espaço de música (terminando a no próximo artigo).

Onda mechanicsa pouco de fundo

Quando as ondas sonoras refletem fora dos limites da sala (paredes, piso, teto) ou outras superfícies no espaço, as reflexões irão interagir com o som direto originais wavethe onda que emana diretamente da fonte de som (em uma sala de controle esta seria os alto-falantes) . Quando uma versão direta e refletida de uma onda de encontrar-se, não há interferência, e exatamente o que acontece depende do ponto do ciclo que cada onda é em Um lembrete rápido, para o contexto:. Uma onda sonora é composta por ciclos de alternância positiva e variationscompressions pressão negativa

Figura 1 alternada Compressions

O comprimento de onda físico de cada ciclo é determinado pela frequência de ondas, medidos em ciclos por segundo, ou hertz. Como vimos na última vez, baixas frequências (abaixo de cerca de 300 Hz) têm comprimentos de onda longos, e quando reflexões criar efeitos de interferência, os impulsos resultantes ou mergulhos em nível em frequências afetadas estão localizadas em áreas específicas do ambiente, resultando em um tonal diferente equilíbrio, dependendo de onde você está no quarto. A mesma coisa acontece com médios e agudos, mas desde que os comprimentos de onda são muito mais curtos, o efeito é espalhar-se por toda a sala. Mas existe ainda um efeito audível o som nesse espaço.

Todas as ondas sonoras complexas são feitas de uma combinação de harmônicos wavesthe seno e sobretons que dão a cada soar seu próprio caráter tonal distinta. A posição do início para o fim de cada ciclo de onda sinusoidal é medido em degrees0 no início do ciclo, 90 no máximo positivo (variationcompression maior pressão de ar), de 180 a meio do ciclo, no máximo 270 negativo (ar menor variationrarefaction pressão), e 360 ​​no final, quando o próximo ciclo começa (Figura 2).

Fig 2 A single cycle of a (Sine) wave measured in degrees of Phase.

Fig.2 Um ciclo único de (sinusoidal) onda medido em graus de fase.

Se uma versão reflectida de uma onda encontra-se com a onda directa, o que acontece dependerá em que cada onda é no seu ciclo. Se a direta e refletida ondas deve acontecer para se reunir com ambos no início de um ciclo, o resultado seria reinforcementthe mesmo som, só mais alto. Mas se eles se encontram quando se está no início de um ciclo, e o outro é, por exemplo, exactamente a meio (180), a energia igual mas oposto irá anular qualquer som completamente, deixando silêncio (figura 3, parte superior). O Im descrevendo aqui é a fase relativa das duas ondas.

Fig 3 Sine waves 180° (top) and 90° (bottom) out of Phase.

Ondas Fig 3 Sine 180 (superior) e 90 (parte inferior) fora de fase.

Uma onda e seu reflexo que estão em fase (0) reforçará; se eles estão 180 fora de fase, eles vão cancelar o silêncio. Em qualquer outra relação de fase, therell ser reforço parcial ou cancelamento parcial (Fig 3, em baixo). Mas até agora Im descrevendo wavesto sine simples entender como isso se aplica ao efeito das ondas sonoras refletidas em um quarto real, temos que aplicar isso a (musicais) ondas complexas.

Comb-Filtering

Tons real soundsmusical, vozes, etc.are composta de muitos harmônicos de onda senoidal individuais e harmônicos, e o equilíbrio particular desses dá a cada soar seu caráter tonal único. Embora haja alguma relação matemática, os harmônicos e sobretons têm freqüências diferentes, com diferentes comprimentos de onda, de modo que os diferentes componentes harmônicos e harmônicos da onda complexo terá diferentes relações de fase no ponto de interferência. Como resultado, alguns harmônicos / sobretons são provavelmente reforçado, reforçado ou parcialmente, e outros cancelado, ou parcialmente cancelada. Isso muda o equilíbrio entre esses harmônicos

Fig 4 A typical altered Harmonic/Overtone balance (and resulting tonal change) that can result from Comb-Filtering.

Fig 4 A típica alterou equilíbrio harmônico / Harmônica (e mudança tonal resultante) que pode resultar de Comb-Filtering.

Exemplo Audio 1 O tipo de alteração tonal que pode resultar de Comb-Filtering (Dry; em seguida, pentear-filtrada, a partir de uma única reflexão forte):

[Id audio = "32919"]

Em si, isso não é bom nem ruim. Desde reflexões de média e alta freqüência têm comprimentos de onda curtos, as variações tonais do efeito Comb-Filtering são tipicamente sutil, e espalhar-se bastante uniforme ao longo de um quarto (ao contrário de baixas freqüências onde estão localizadas em áreas específicas), e se o quantidade de som contribuído por reflexões esquentar dominar o som direto, o maior ambiente pode melhorar a experiência de ouvir música, adicionando uma sensação de profundidade e plenitude aos tons musicais. Na verdade, a maioria dos instrumentos tendem a soar ao ar livre mais fracos, onde a atmosfera é lackingthats porque nós não queremos gravar ou misturar em um espaço totalmente morto. Mas, se as mudanças tonais de comb-filtragem são muito fortes, eles podem interferir com a nossa capacidade de capturar boas gravações e alcançar mixes bem equilibradas.

Problemas Reflexão

Normalmente, as ondas sonoras diretos são mais fortes do que as ondas refletidas, que perdem um pouco de energia como eles saltam fora das superfícies de quarto e de viajar grandes distâncias pelo ar. Mas às vezes, quando uma onda reflete uma superfície próxima, a onda refletida tem um relativamente curto caminho para os ouvintes ouvidos, e tem energia suficiente para o pente de filtragem resultante para causar muito de uma mudança drástica no tom, ou uma mudança que pode interferir com a clareza do som. Em uma sala de controle, precisamos ouvir o som direto dos monitores de estúdio claramente, tão bem sabe exatamente o que está na gravação. Se pensarmos um som precisa de EQ, ou reverb artificial e ambiente, só podemos tomar essas decisões corretamente se podemos confiar o som dos monitores. Mas se houver excessivamente forte breves reflexões presentes, as variações tonais que eles podem causar pode distorcer nossa percepção do que está na mistura, e levar a más escolhas. Por exemplo, se há reflexos excessivos na própria sala de mistura, um misturador pode não adicionar o suficiente ambiente artificial, pensando que o mix já estava enoughthis molhado pode levar a uma mistura que soa excessivamente seco ou mortos em outros ambientes de reprodução.

Outro bom exemplo disso é o pan. Panningeven embora ele depende de aural illusionis uma boa maneira de adicionar clareza a um mix de ocupado. Posicionando elementos diferentes em locais diferentes esquerda-direita pode ajudar a abrir um mix, mesmo antes de chegarmos a EQ e outros tratamentos. Mas os seres humanos localizar sons não apenas por diferenças de nível entre esquerda

Domar Reflections

Esses tipos de problemas de reflexão são mais graves quando reflexos particularmente fortes vêm de superfícies próximas à fonte de som, e reunir-se com o som direto para os ouvintes orelhas com energia suficiente para causar comb-filtragem tonal que alteram excessiva, ou interferir com o subconsciente mecanismos de audiência, que dependem de nós, especialmente quando a mistura. Felizmente, é um pouco mais fácil de eliminar problemáticos média e alta freqüência reflexões do que as ondas estacionárias de baixa freqüência. Uma vez que os comprimentos de onda são mais curtos, que podem ser absorvidos pelo tipo de materiais de espuma que são comumente encontrados em estúdios. Profundidades de dois ou três inchesuseless para o controle de graves frequencieswill absorver com sucesso as ondas sonoras de cerca de 1 kHz (1.000 Hz), e se esses produtos, que são relativamente baratos, podem ser utilizados para controlar a quantidade e fonte de som refletido em uma música sobre spacemore isso da próxima vez.

Mas quanto desse amortecimento deve ser usada, e onde ele deve ser colocado? É um ato de equilíbrio entre domar tipo reflectionsthe potencialmente problemática que pode interferir com a obtenção de boa soundand excessivamente amortecimento para baixo da sala, o que torna muito deada pobres ambiente para gravação e mixagem atividades. Uma das fontes potenciais para reflexões curtas problemáticos é o console / própria área de trabalho. A grande superfície, geralmente um pouco reflexivo, isto não pode ser totalmente eliminado na maioria das situações (alguns ambientes masterização acabar com ela), mas você pode tomar alguns cuidados em apontar os monitores de modo que o fogo elevações sobre a superfície do console para os ouvidos do ouvinte no ponto ideal, com o mínimo de reflexão da superfície da consola possível.

Fig 5 Top) A monitor with wide vertical dispersion, resulting in potentially problematic reflections off the console (and ceiling); Bottom) A monitor with narrower vertical dispersion, with less potential for problematic console reflections.

Fig 5 Top) Um monitor com grande dispersão vertical, resultando em reflexos potencialmente problemáticos fora do console (e teto); Inferior) Um monitor com mais estreito dispersão vertical, com menor potencial de reflexões do console problemáticos.

Empregando um par de monitores de estúdio, com um ângulo de dispersão vertical mais estreito, e dobrando-os para que seus tweeters visam a cabeça mixers e não para baixo, para o console, pode ajudar com thisPhase interferência é mais crítica nas freqüências mais altas, que os nossos sistemas auditivos utilizam para localização e percepção subconsciente. Muitos monitores têm maior dispersão em uma direção, então posicioná-los na horizontal ou vertical pode fazer a diferença, e alguns alto-falantes permitem que você solte e reposicionar os tweeters para dispersão ideal em qualquer posição horizontal ou vertical.

Paredes refletivas (e teto) perto das caixas de som também pode ser uma fonte privilegiada de o tipo de reflexos fortes, curtos que podem comprometer clarityeven reflexões um tanto mais longos podem introduzir questões. Às vezes, uma onda de som salta para trás e para frente entre superfícies paralelas, reforçando, a criação de um tom de toque nos frequencythis afetadas é chamado de eco vibração, e pode ser muito perturbador, mesmo se sua relativamente baixa no nível real.

Existem maneiras de abordar o tratamento de uma sala para eliminar artefatos como ecos flutuantes, e para controlar o equilíbrio entre directo

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

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