工作室声学第3部分:反思一:相位干涉

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

本系列的最后一部分 ,我介绍了一个低频的房间问题:驻波,或房间模式。这一次了,我要去开始去那边中期相关的问题和高频反射。

正如低频,当音和高音碰到室界限,无论是吗更有传播,吸收,或反射。生病讨论接下来的文章中,将涵盖环境(室音),和传输问题的最后一块系列中,其重点将放在隔音吸收和反射之间的平衡。这一部分将与反射的物理学和直接和反射声波的音乐空间的互动开始(结束了在接下来的文章)。

波mechanicsa一点背景

当声波反射出房间边界(墙壁,地板,天花板)或其他表面的空间,反射将与wavethe波直接从声源发出的原直达声互动(控制室,这将是监听音箱) 。当一个直接和反射版本一波见面,有干扰,并且准确地发生什么取决于在每个波是在循环中的点A快速提醒,对于上下文:一个声波由交替的正周期和负风压variationscompressions

图1交替按压

每个周期的物理波长由波频率确定,在循环每秒,或者赫兹下测量。正如我们看到的最后时间,低的频率(低于约300赫兹)具有长的波长,并且当反射产生干扰的影响,在受影响的频率所得到的提升或低陷在水平定位于房间的特定区域,造成了不同的色调平衡这取决于你在哪里在房间里。同样的事情发生与音和高音,但由于波长更短,效果是分散在整个房间。但是,仍然有对在该空间中的声音的可听效应。

所有复杂的声波由正弦wavesthe谐波泛音和该给每个声其独特的音色特性的组合。从开始到每个正弦波周期的结束位置是在周期90处的正的最大值的开始(最高气压variationcompression),180中途的周期,270在负的最大(最低空测量degrees0压力variationrarefaction),和360处结束时,在下一个周期开始时(图2)。

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

图2(正弦波)的单周期波度数的阶段。

如果一个波的反射版本满足了直达波,会发生什么取决于每个波在其周期。如果直接波和反射波应该发生,以满足这两个在一个周期的开始,其结果将是reinforcementthe相同的声音,仅响亮。但是,如果它们满足若一个是在一个周期的开始,而另一个是,比方说,恰好一半(180),所述相等但相反的能量将抵消完全任何声音,留下沉默(图3,上图)。什么IM这里描述的是两波的相对相位。

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

图3正弦波180(顶部)和90(底)出阶段。

浪潮和它的反射是同相(0)将加强;如果theyre相位相差180°,他们将取消对沉默。在任何其它的相位关系,therell是局部加固或部分取消(图3,下图)。但到目前为止,林描述简单的正弦wavesto了解如何适用于反射的声波的效果在真实的房间,我们要将此复杂的(音乐)浪。

梳状滤波

真实soundsmusical音,声音,etc.are由许多单个正弦波的谐波和泛音,以及这些的具体平衡给每个声其独特的音色特性。虽然有一些数学关系,所述谐波泛音和具有不同的频率,具有不同波长的,所以复合波的不同的谐波和泛音分量将具有干扰的点不同的相位关系。其结果是,一些谐波/泛音有可能增强,或部分地增强,以及其他取消或部分取消。这改变了这些谐波之间的平衡

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

图4一个典型的改变谐波/泛音平衡(以及由此产生的音调变化),可能导致从梳状滤波。

音频实施例1所述的那种音调变更的,可能导致从梳状滤波(干;然后梳状滤波,从单一的强反射):

[音频ID =“32919”]

在和自己,这是既不好也不坏。由于中频和高频的反射具有短的波长,的梳状滤波效应的色调变化通常是微妙的,并且甚至在整个房间摊开相当(不像用低频在那里它们被定位于特定区域),并且如果声音贡献的反射犯规压倒直达声量,增加的氛围可以提升听音乐,增加深度和丰满感,音调的经验。事实上,大多数仪器往往声弱室外,气氛是lackingthats为什么我们不想要记录或混合在一个完全死角。但如果从梳状滤波的色调变化是太强大了,他们可以与我们捕捉到良好的记录,实现均衡的混合能力干预。

反映问题

通常情况下,直接的声波比的反射波,从而失去部分能量,因为它们弹开室表面并通过空气行进更远的距离更强。但有时,当一个波反射离开一邻近表面时,反射波具有一相当短的路径听众耳朵,并有足够的能量用于梳状滤波产生引起太多色调急剧变化的,或改变该可以与声音的清晰度干扰。在控制室,我们需要听到清晰的录音室监听直达声,这么好知道到底什么在录音。如果我们认为一个健全的需要EQ,或人工混响和氛围,我们只能做出这些决策正确,如果我们可以信任从显示器的声音。但是,如果有过于强烈的短反射目前,色调变化,他们可能会导致可能会扭曲我们的看法什么的搭配,并导致糟糕的选择。例如,如果在混合房间本身过多的反射,混频器可能无法补充足够的人造环境,以为混合是已经湿enoughthis可能导致一个组合,听起来过于干燥或死在其他的播放环境。

这样做的另一个很好的例子是平移。 Panningeven虽然它依赖于听觉illusionis增加清晰度忙碌组合的好方法。定位在不同的左,右位置的不同元素可以帮助打开一个组合,即使我们得到EQ和其他治疗。但人类的声音定位不只是左侧之间的水平差异

驯服思考

这些种类的反射问题是最严重的时候特别强的反射来自接近声源的表面,并满足与直接声音在听众耳朵具有足够的能量以引起过度的音调-改变梳状滤波,或干扰潜意识听证会机制,我们依靠,尤其是混合的时候。幸运的是,它更容易一点,以消除问题中高频率的反射比低频驻波。由于波长越短,可以由在一室中常见的那种泡沫材料吸收。的两个或三个inchesuseless深度控制低音frequencieswill成功地从大约1kHz(千赫兹)向上吸收声波,而这些产品,这是相对廉价的,可以被用来spacemore上控制量和反射声源中的音乐这下一次。

但如何阻尼很多应该使用,并在它应该放在哪里?它是一种驯服潜在问题reflectionsthe那种可以得到很好的soundand过度阻尼下来的房间干预,使得它太可怜deada环境录音和混音活动之间的平衡。其中一个有问题的短期反射的潜在来源是控制台/桌面本身。大,通常有点反光的表面,这种不能被完全在大多数情况下消除(一些掌握环境与它做掉),但你可以采取一些护理瞄准显示器等的高点了火向听众的耳朵控制台面在甜蜜点,用尽可能少的反射关闭控制台表面越好。

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.

图5顶)具有广泛的垂直方向色散监视器,从而可能导致问题的思考关闭控制台(和上限);底部)与较窄的垂直扩散,对有问题的控制台反射的潜力较小的显示器。

采用一对录音室监听与较窄的垂直扩散角,钓鱼他们,让他们的高音单元旨在混频器头,而不是倒在控制台,可以帮助thisPhase干扰是在更高的频率最关键的,而我们的听觉系统利用本地化和潜意识感知。许多显示器都有一个方向更广泛的分散,因此它们的定位水平或垂直方向可以有所作为,有的音箱让你拧开,并重新定位高音最佳分散在水平或垂直放置。

反射壁(和天花板)附近的扬声器也可以是一种强烈的,短期的反射会危及clarityeven稍长的反射可以引入问题的主要来源。有时一个声波来回反射的平行表面之间,补强,设置振铃音的影响frequencythis称为颤动回声,并且可以非常令人分心,即使它的相当低的实际水平。

有办法接近治疗室,以消除像扑回声文物,并直接控制之间的平衡

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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