RU2539082C1 - Method of creating acoustic holograms for theatre, concert and other halls - Google Patents
Method of creating acoustic holograms for theatre, concert and other halls Download PDFInfo
- Publication number
- RU2539082C1 RU2539082C1 RU2013136696/03A RU2013136696A RU2539082C1 RU 2539082 C1 RU2539082 C1 RU 2539082C1 RU 2013136696/03 A RU2013136696/03 A RU 2013136696/03A RU 2013136696 A RU2013136696 A RU 2013136696A RU 2539082 C1 RU2539082 C1 RU 2539082C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sound
- waves
- frequencies
- hardening
- scale
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области корректировки акустических характеристик объемов пространства помещений, преимущественно концертных, театральных, храмовых и иных помещений.The invention relates to the field of adjusting the acoustic characteristics of the volume of the space of premises, mainly concert, theater, temple and other premises.
Предлагаемое изобретение, а именно акустическая голограмма, является новой областью, применяемой для улучшения акустики театральных, концертных и иных помещений.The present invention, namely, an acoustic hologram, is a new area used to improve the acoustics of theater, concert and other rooms.
Не все концертные, театральные и иные помещения обладают удовлетворительной акустикой. Известно слоистое изделие с акустическими свойствами, включающее внешний слой, выполненный из древесного материала, и внутренний слой, содержащий сухие стебли растений в качестве активного акустического слоя, при этом в качестве древесного материла использован древесный шпон, в качестве сухих стеблей растений использована щепа или рейки из сухих стеблей лопуха, кроме того слоистое изделие характеризуется модулем упругости при статическом изгибе 2,63·1010 Н/м2, плотностью 190-215 кг/м3 и отношением модуля упругости к плотности соответственноNot all concert, theater and other facilities have satisfactory acoustics. A layered product with acoustic properties is known, including an outer layer made of wood material and an inner layer containing dry plant stems as an active acoustic layer, wood veneer used as wood material, wood chips or slats used as dry plant stems dry stalks burdock furthermore characterized laminate modulus of static bending of 2.63 × 10 10 N / m 2, a density of 190-215 kg / m3 and a modulus of elasticity with respect to respective density
(138,4-122,3)·106 м2/с2 (RU 2291257, кл. Е04В 1/74, G10K 11/00, B32B 11/02, 2007 г.).(138.4-122.3) · 10 6 m 2 / s 2 (RU 2291257, class Е04В 1/74, G10K 11/00, B32B 11/02, 2007).
Наиболее близким к заявляемому изобретению относится способ обработки поверхностей, ограждающих объемы пространства, заключающийся в том, что поверхности, ограждающие пространство, покрывают жидкими затвердевающими материалами при воздействии давления звуковых волн, испускаемых излучателем звука, например, в виде репродуктора, обеспечивающим громкость 30-80 дБ и работающим в диапазоне от 2 до 30000 Гц, и установленным на расстоянии, равном половине длины звуковой волны, рассчитанной для частоты головы звукоряда (F), для обрабатываемой поверхности, ограждающей объем пространства. При этом нанесение затвердевающих покрытий осуществляют одновременно с волновым звуковым воздействием, а воздействие звуковых волн продолжают до отверждения наносимого покрытия. Для покрытия поверхностей используют водоэмульсионные, и/или алкидные, и/или масляные краски и/или лаки, а также другие затвердевающие покрытия малярной консистенции (RU 2409727, кл. Е04В 1/99, 2011 г.).Closest to the claimed invention relates to a method of processing surfaces enclosing volumes of space, which consists in the fact that the surfaces enclosing the space are covered with liquid hardening materials when exposed to pressure of sound waves emitted by the sound emitter, for example, in the form of a reproducer providing a volume of 30-80 dB and operating in the range from 2 to 30,000 Hz, and installed at a distance equal to half the length of the sound wave, calculated for the frequency of the head of the scale (F), for the processed the identity that encloses the volume of space. In this case, the application of hardened coatings is carried out simultaneously with the wave sound effect, and the action of sound waves continues until the coating is cured. For coating surfaces use water-based, and / or alkyd, and / or oil paints and / or varnishes, as well as other hardening coatings of a paint consistency (RU 2409727, CL Е04В 1/99, 2011).
При расположении источника звука в точке половины длины звуковой волны между стенами (боковыми, торцевыми, полом и потолком) не все отраженные волны могут попадать на малую окрашиваемую поверхность, а те, что попадают, находятся под такими косыми углами, что не могут преодолеть поверхностное напряжение краски. Кроме того, известное техническое решение не рассчитано на создание высоких акустических характеристик в помещениях со сложными архитектурными формами, а может быть использовано только на абсолютно ровных поверхностях, что значительно ограничивает его область применения, не позволяющую учитывать сложные формы, такие как: впадины и выступы на стенах, арочные проемы, колоны, лестницы с перилами и т.п. архитектурные особенности.When the sound source is located at a point half the length of the sound wave between the walls (side, end, floor and ceiling), not all reflected waves can fall on a small painted surface, and those that fall are at such oblique angles that they cannot overcome surface tension paints. In addition, the well-known technical solution is not designed to create high acoustic characteristics in rooms with complex architectural forms, but can only be used on absolutely flat surfaces, which greatly limits its scope, which does not allow complex forms to be taken into account, such as hollows and protrusions on walls, arched openings, columns, stairs with railings, etc. architectural features.
Задачей изобретения является разработка способа, обеспечивающего улучшение акустических характеристик помещений со сложными архитектурными формами.The objective of the invention is to develop a method that improves the acoustic characteristics of rooms with complex architectural forms.
Техническим результатом является расширением функциональных возможностей при создании акустических голограмм.The technical result is the expansion of functionality when creating acoustic holograms.
Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что в способе создания акустических голограмм для театральных, концертных и иных залов, покрытием внутренних поверхностей помещений жидким затвердевающим лакокрасочным материалом при одновременном воздействии давления звуковых волн на окрашиваемую поверхность до полного отверждения наносимого покрытия, путем излучения звука в виде бегущего звукоряда, обеспечивающего громкость 30-80 дБ и работающего в диапазоне от 2 до 30000 Гц, согласно изобретению, бегущий звукоряд, пробуждающий резонансные волны в помещении, создают методом многократно повторяющегося глиссандо с низких частот до высоких в отношении обертонов, расположенных в натуральном ряду целочисленных гармонических соотношений от 1 до 12 в течение одной минуты, источник звука устанавливают на расстоянии ¾ длины звуковой волны от окрашенной поверхности, при этом воздействие давления звуковых волн на затвердевающий материал продолжают еще в течение 1-3 часов после окончания процесса отвердевания материалов, кроющих ограждающие поверхности.The task and the specified technical result are achieved by the fact that in the method of creating acoustic holograms for theater, concert and other halls, coating the interior surfaces of the premises with liquid hardening paint and varnish material while the sound waves apply pressure to the painted surface until the coating is completely cured, by emitting sound into in the form of a running scale, providing a volume of 30-80 dB and operating in the range from 2 to 30,000 Hz, according to the invention, a running scale, waking resonant waves in a room, create a method of repeatedly repeating glissandos from low frequencies to high with respect to overtones located in a natural series of integer harmonic ratios from 1 to 12 for one minute, the sound source is set at a distance ¾ of the sound wavelength from the painted surface, at this effect of the pressure of sound waves on the hardening material continues for another 1-3 hours after the end of the curing process of materials covering the enclosing surfaces.
Раздвоение идущих из одного источника звуков, одна часть которых остается «опорной», а другая часть, пробуждая резонанс собственных частот помещения, становится «объектной» (предметной), создает их интерференционную картину. Интерференционной картиной этих двух слагаемых звуковых потоков волн, создается акустическая голограмма, зафиксированная жидкими затвердевающими (лакокрасочными) покрытиями поверхностей, определяющих объемы помещений. Для создания «опорного» звука используется, стоящий на фиксированном расстоянии ¾ длины звуковой волны от окрашиваемой поверхности, источник сферических волн глиссирующего гармонического звукоряда. Под глиссирующим гармоническим звукорядом имеется в виду плавное изменение от низких звуков в сторону высоких всех частот, составляющих изначальный звукоряд. Он используется в области слуха человека от 20 до 20000 Гц и в медицинском плане невредном диапазоне от 20 до 80 дБ. Техническим примером демонстрации звукового глиссандо является плавное вращение ручки управления частотой звука на звуковом генераторе, подключенного к репродуктору. Для набора большого числа гармонически соотносящихся глиссирующих звуков использовались компьютерные возможности.The bifurcation of sounds coming from one source, one part of which remains “reference”, and the other part, awakening the resonance of the natural frequencies of the room, becomes “object” (object), creates their interference picture. The interference pattern of these two components of the sound waves of waves creates an acoustic hologram, fixed with liquid hardening (paint) coatings of surfaces that determine the volume of the premises. To create a “reference” sound, a source of spherical waves of a planing harmonic scale, used at a fixed distance ¾ of the length of the sound wave from the surface to be painted, is used. By gliding harmonic scale means a smooth change from low sounds to all high frequencies that make up the original scale. It is used in the field of human hearing from 20 to 20,000 Hz and in the medical plan a harmless range from 20 to 80 dB. A technical example of demonstrating sound glissando is the smooth rotation of the knob to control the frequency of sound on a sound generator connected to a reproducer. To set a large number of harmoniously correlating gliding sounds, computer capabilities were used.
Непрерывными многократными повторениями глиссандо таких гармонических спектров частот, вынуждающей силой воздействия их пучностей, образуются вынужденные колебания воздушных масс в помещениях. Но воздушные массы в помещении имеют свои собственные резонансные частоты. При совпадении частот вынуждающей силы повторяющегося глиссандо «опорного» звукоряда с собственными резонансными частотами колебаний воздушной массы, ее вынужденные колебания превращаются в резонансные «объектные» волны. Став резонансными, волны приобретают более высокие амплитуды своих пучностей и большее во времени свое существование по сравнению с «опорными» волнами, частоты которых непрерывно и многократно повторяясь, (каждую минуту), изменяются от низких частот в сторону высоких в виде глиссандо. Важно, что при этом время жизни каждой «опорной» бегущей частоты, еще некоторый момент времени постепенно угасая, продолжается в качестве отраженной от поверхностей ограждающих пространство помещения. Это увеличивает эффективность пробуждения «опорными» волнами собственных резонансных волн и время попадания в резонанс. «Опорные» волны, периодически снабжая «объектные» волны дополнительной энергией, по мере приближения и удаления к резонансным частотам, то увеличивают, то уменьшают амплитуды резонансных волн и время их существования, придают им характер незатухающих автоколебаний.By continuous repeated repetitions of the glissando of such harmonic frequency spectra, the compelling force of the influence of their antinodes, forced oscillations of the air masses in the rooms are formed. But the air masses in the room have their own resonant frequencies. When the frequencies of the driving force of the repeating glissando of the “reference” scale coincide with the natural resonant frequencies of the air mass, its forced oscillations turn into resonant “object” waves. Having become resonant, the waves acquire higher amplitudes of their antinodes and a longer lifetime compared with the “reference” waves, the frequencies of which are continuously and repeatedly repeated (every minute), change from low frequencies to high frequencies in the form of a glissando. It is important that at the same time, the lifetime of each “reference” running frequency, while still gradually dying away, continues as reflected from the surfaces enclosing the space of the room. This increases the efficiency of awakening by the "reference" waves of intrinsic resonant waves and the time of getting into resonance. The "reference" waves, periodically supplying the "object" waves with additional energy, as they approach and move away to the resonance frequencies, they either increase or decrease the amplitudes of the resonant waves and their lifetime, give them the character of undamped self-oscillations.
Существенным значением для решения поставленной задачи является также упорядоченность обертонов, которые располагаются в натуральном ряду целочисленных, т.е. гармонических соотношений: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12. Гармонические обертоны возникающих резонансных «объектных» волн, в свою очередь, получают резонансную поддержку времени своего существования дополнительными совпадениями своих обертоновых частот с глиссирующими (бегущими) гармонизированными частотами «опорного» звукоряда, тем самым, увеличивая плотность интерференционных явлений. Гармонические «объектные» резонансные волны, интерферируют с гармоническими «опорными» волнами бегущих в виде глиссандо частот. Эта интерференционная картина приобретает особый характер в силу происхождения всех волн из одного и того же источника сферических звуковых волн. Звуки, идущие из одного источника, распадаются на глиссирующие (бегущие) «опорные» частоты, и пробужденные ими «объектные» собственные резонансные частоты звуковых волн в помещении.An essential value for solving this problem is also the ordering of overtones, which are located in the natural series of integers, i.e. harmonic relationships: 1; 2; 3; four; 5; 6; 7; 8; 9; 10; eleven; 12. The harmonic overtones of the resulting resonant "object" waves, in turn, receive resonant support for the time of their existence by additional coincidences of their overtone frequencies with the gliding (running) harmonized frequencies of the "reference" scale, thereby increasing the density of interference phenomena. Harmonic "object" resonant waves interfere with harmonic "reference" waves traveling in the form of glissando frequencies. This interference pattern takes on a special character due to the origin of all waves from the same source of spherical sound waves. Sounds coming from one source decay into gliding (running) “reference” frequencies, and the “object” natural resonant frequencies of sound waves awakened by them in the room.
В пробужденном резонансе, наряду с основным его тоном, всегда содержатся все его обертоны, располагающиеся в отношениях целочисленного натурального ряда чисел, т.е. являются гармоничными. Создание бегущего звукоряда методом многократно повторяющегося глиссандо с низких частот до высоких от 1 до 12 обеспечивает гармонизацию «опорных» и «объектных» акустических волн, интерференция которых регистрируется голограммой на жидких отвердевающих лакокрасочных покрытиях внутренних поверхностях помещений, ограждающих пространство концертных, театральных и иных залов, в целях улучшения (гармонизации) их акустики. Гармонические соотношения волн: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12 в силу колебания не только всей волны, но и находящихся в целочисленных отношениях ее частей: двух, трех, четырех, пяти и т.д. обеспечивают волнам резонанс из-за упорядоченности ее обертонов.In an awakened resonance, along with its basic tone, all its overtones are always contained, which are located in the relations of an integer natural series of numbers, i.e. are harmonious. Creating a running scale by repeatedly repeating glissandos from low frequencies to high frequencies from 1 to 12 ensures the harmonization of “reference” and “object” acoustic waves, the interference of which is recorded by a hologram on liquid hardening coatings on the inner surfaces of the premises that enclose the space of concert, theater and other halls, in order to improve (harmonize) their acoustics. Harmonic wave ratio: 1; 2; 3; four; 5; 6; 7; 8; 9; 10; eleven; 12 due to the fluctuation of not only the entire wave, but also its integral parts: two, three, four, five, etc. provide resonance to the waves due to the ordering of its overtones.
Многократно повторяющегося глиссандо с низких частот до высоких в течение 1 минуты необходимо для пробуждения собственных «объектных» резонансных волн как в малых по объему помещениях, так и для больших объемов помещений. При этом увеличение времени воздействия свыше 1 минуты нецелесообразно, а уменьшение времени не позволит создать требуемые условия для пробуждения собственных «объектных» волн, и не приведет к заявленному результату для больших помещений.Repeatedly glissando from low frequencies to high within 1 minute is necessary for awakening your own "object" resonant waves both in small rooms and for large volumes of rooms. Moreover, increasing the exposure time over 1 minute is impractical, and reducing the time will not allow you to create the required conditions for the awakening of your own "object" waves, and will not lead to the stated result for large rooms.
Источник звука устанавливают на расстоянии ¾ длины звуковой волны от окрашенной поверхности для максимального использования знакопеременного давления сгущений и разрежений воздуха в пучностях и воздействия на поверхность кроющих материалов. При установке источника звука от окрашиваемой поверхности, например, на расстоянии ½ длины волны (как у прототипа) на окрашиваемую поверхность будут попадать только узлы звуковой волны и ее обертонов, что неприемлемо в силу нулевых значений давления в узлах. Картина интерференции слагаемых звуковых «опорных» и «объектных» волн, во время их звучания, регистрируется жидкими отвердевающими (лакокрасочными) материалами, которыми покрывают поверхности ограждающие пространство помещения, создавая на них микрорельеф гармонизированной голограммы из пучностей перемежающихся узлами. Эти гармонизированные голограммы на кроющих материалах могут создаваться на всех без исключения поверхностях, ограждающих пространство помещения любой архитектурной конструкции. Такие гармонизированные голограммы улучшают акустику помещений, без каких-либо для этих целей строительных и реконструкционных работ. То есть, предложенный способ является самым экономичным и может использоваться в помещениях, практически, любой архитектурной сложности.The sound source is installed at a distance ¾ of the sound wavelength from the painted surface to maximize the use of alternating pressure of condensations and rarefaction of air in antinodes and exposure to the surface of coating materials. When installing the sound source from the surface to be painted, for example, at a distance ½ of the wavelength (as in the prototype), only the nodes of the sound wave and its overtones will get onto the surface to be painted, which is unacceptable due to zero pressure values in the nodes. The picture of the interference of the terms of the sound "reference" and "object" waves, during their sounding, is recorded by liquid hardening (paint and varnish) materials that cover the surfaces enclosing the space of the room, creating a microrelief of a harmonized hologram from antinodes interspersed with nodes on them. These harmonized holograms on opaque materials can be created on all surfaces without exception, enclosing the space of a room of any architectural design. Such harmonized holograms improve the acoustics of the premises, without any construction and reconstruction work for these purposes. That is, the proposed method is the most economical and can be used in rooms of almost any architectural complexity.
Способ создания акустических голограмм для театральных, концертных и иных залов иллюстрируется диаграммой, при расположении источника звука на расстоянии ¾ длины звуковой волны от поверхности, покрытой лакокрасочным материалом, и непрерывного движения основной волны и ее обертонов во времени глиссандо, представленной на фиг.1. На этой диаграмме косая прямая линия показывает движение частот «опорного» звукоряда и соответствующее сохранение одновременности воздействий всех пучностей, которые, возбуждая собственные резонансные частоты «объектных» волн, интерферируя с ними, создают ту интерференционную картину, которую регистрируют кроющие лакокрасочные материалы. Косая линия - это путь во времени, который совершает гармонизированный спектр непрерывно изменяющихся частот изначального звукоряда от старта своих низких частот, (F=23,1 Гц; 2F=46,2 Гц; 3F=69,4 Гц; 4F=92,5 Гц; 5F=116,5 Гц; 6F=138,6 Гц; 7F=164,8 Гц; 8F=185 Гц; 9F=207,7 Гц; 10F=233,1 Гц; 11F=261,6 Гц; 12F=277,2 Гц), до финиша своих высоких, с таким же повторяющимся изначальным гармонизированным спектром частот, в своем конечном, финишном высокочастотном звукоряде (F=369,6 Гц; 2F=740 Гц; 3F=1108,8 Гц; 4F=1480 Гц; 5F=1864,8 Гц; 6F=2217,6 Гц; 7F=2637,6 Гц; 8F=2960 Гц; 9F=3323,2 Гц; 10F=3729,6 Гц; 11F=4185,6 Гц; 12F=4435,2 Гц). Этот с бегущими частотами звукоряд, насыщенный всеми без исключения нотами и промежуточными звуками между ними, использовался как «опорный» для создания «объектных» волн.The method of creating acoustic holograms for theater, concert and other halls is illustrated by a diagram, when the sound source is located at a distance ¾ of the sound wavelength from the surface covered with paint and varnish material, and the main wave and its overtones are continuously moving in time along the glissando shown in Fig. 1. In this diagram, the oblique straight line shows the frequency movement of the “reference” scale and the corresponding preservation of the simultaneity of the effects of all antinodes, which, by exciting the own resonant frequencies of the “object” waves, interfering with them, create the interference pattern recorded by the coating materials. The oblique line is a path in time that makes a harmonized spectrum of continuously changing frequencies of the original scale from the start of its low frequencies, (F = 23.1 Hz; 2F = 46.2 Hz; 3F = 69.4 Hz; 4F = 92.5 Hz; 5F = 116.5 Hz; 6F = 138.6 Hz; 7F = 164.8 Hz; 8F = 185 Hz; 9F = 207.7 Hz; 10F = 233.1 Hz; 11F = 261.6 Hz; 12F = 277.2 Hz), to the finish of their highs, with the same initial harmonized frequency spectrum, in their final, high-frequency scale (F = 369.6 Hz; 2F = 740 Hz; 3F = 1108.8 Hz; 4F = 1480 Hz; 5F = 1864.8 Hz; 6F = 2217.6 Hz; 7F = 2637.6 Hz; 8F = 2960 Hz; 9F = 3323.2 Hz; 10F = 3729.6 Hz; 11F = 4185.6 Hz; 12F = 4435.2 Hz). This scale with running frequencies, saturated with all the notes and intermediate sounds between them, was used as a “reference” to create “object” waves.
Для сравнения на фиг.2 представлена диаграмма движения звуковых волн во времени, с установкой источника звука на расстоянии ½ длины волны от покрытой лакокрасочным материалом поверхности (по прототипу).For comparison, figure 2 presents a diagram of the movement of sound waves in time, with the installation of the sound source at a distance ½ wavelength from the surface coated with paint and varnish material (according to the prototype).
Способ создания акустических голограмм для театральных, концертных и иных залов осуществлялся с помощью звуковой программы с бегущей частотой гармоничного звукоряда, разработанного автором способа А.К. Поповым. По этой программе и была проведена голограммно-акустическая обработка во время покрытия стен и декораций водоэмульсионной краской. Краску дважды наносили распылителем на пенопласт, которым были облицованы кирпичные стены и металлические конструкции декораций.The method of creating acoustic holograms for theater, concert and other halls was carried out using a sound program with a running frequency of a harmonious scale developed by the author of the method A.K. Popov. According to this program, a hologram-acoustic treatment was carried out during the coating of walls and decorations with water-based paint. The paint was sprayed twice on the foam, which was lined with brick walls and metal structures of the scenery.
В качестве варианта начального, стартового звукоряда был выбран как наиболее полноценный и благозвучный аккорд, исполненный на рояле. При таком исполнении бегущие частоты не упускают ни одной собственной резонансной частоты помещения, волны которых, собственно, и являются подлинно «объектными».As a variant of the initial, starting scale, it was chosen as the most complete and harmonious chord performed on the piano. With this design, running frequencies do not miss a single resonant frequency of the room, the waves of which, in fact, are truly “object”.
Пробег осуществляли в течение одной минуты (глиссандо) от низких к высоким частотам гармонизированного «опорного» звукоряда для пробуждения собственных «объектных» резонансных волн. При непрерывном многократном повторении глиссандо «опорного» звукоряда. Возникшие гармонизированные собственные резонансные «объектные» волны приобретают характер незатухающих автоколебаний, которые продолжались еще 2 часа после окончания процесса отвердевания материалов, кроющих ограждающие поверхности объемов помещения. В качестве кроющих материалов использовали водоэмульсионные краски и масленые краски, а для полов - лаки, обычно используемые малярами в консистенции без подтеков. Возможность создания акустических голограмм на архитектурных деталях помещения обеспечивается свойством делимости голограмм, заключающееся в том, что восстановление «объектной» волны, происходит в каждом, отдельном, даже незначительном, участке голограммы.The run was carried out for one minute (glissando) from low to high frequencies of a harmonized “reference” scale for awakening its own “object” resonant waves. With continuous repeated repetition of the glissando of the "reference" scale. The resulting harmonized intrinsic resonant “object” waves acquire the character of undamped self-oscillations, which lasted another 2 hours after the curing process of materials covering the enclosing surfaces of the volume of the room. Water-based paints and oil paints were used as coating materials, and varnishes, usually used by painters as a consistency without smudges, were used for floors. The possibility of creating acoustic holograms on the architectural details of the room is ensured by the property of the separability of holograms, which consists in the fact that the restoration of the "object" wave occurs in each, separate, even insignificant, section of the hologram.
Резонансные волны с характером незатухающих автоколебаний возникают, когда собственные частоты массы воздуха в помещении начинают многократно совпадать с повторяющимися частотами колебаний вынуждающей силы бегущего «опорного» звукоряда.Resonant waves with the nature of undamped self-oscillations occur when the natural frequencies of the air mass in the room begin to coincide many times with the repetitive frequencies of the driving force of the traveling “reference” scale.
Картиной интерференции волн «опорного» и «предметного» потоков звуковых волн на лакокрасочном покрытии поверхности создается из узлов и пучностей микрорельефа голограммы. Свойством голограммы является способность «опорной» звуковой волной восстанавливать гармонизацию звуков, заложенную в «объектной» акустической волне. Для этого достаточно только направить на голограмму лишь «опорный» поток звуковых волн. Но в силу того, что, как правило, «опорная» звуковая волна имеет простую и легко воспроизводимую форму, выяснилось, что вместо нее можно использовать звуки музыки и голоса. В звуках музыки и речи всегда происходят движения их частот.The picture of the interference of the waves of the “reference” and “subject” flows of sound waves on the paintwork of the surface is created from the nodes and antinodes of the hologram microrelief. The property of a hologram is the ability of the "reference" sound wave to restore the harmonization of sounds embedded in the "object" acoustic wave. For this, it is enough to direct only the “reference” stream of sound waves to the hologram. But due to the fact that, as a rule, the “reference” sound wave has a simple and easily reproducible form, it turned out that instead of it you can use the sounds of music and voice. In the sounds of music and speech, their frequencies always move.
Измерения результатов использования предлагаемого изобретения, осуществлялись на спектральном анализаторе 1Е-33.Measurement of the results of using the invention, was carried out on a spectral analyzer 1E-33.
Результаты измерений в виде регистрирующих записей представлены на 4 листах, где показано воздействие гармоники звуковой волны в дБ до и после покраски. На каждой из представленных страниц записей размещены по четыре столбика цифр:The measurement results in the form of recording records are presented on 4 sheets, which show the effect of the harmonic of the sound wave in dB before and after painting. Four columns of numbers are placed on each of the presented pages of records:
1-й - порядковый номер гармоники от 1 до 211;1st — harmonic serial number from 1 to 211;
2-й - значения частот выделяемых анализатором в Гц. Анализ начинается с частоты 21.533203 Гц (1 гармоники) и продолжается дальше посредством умножения на числа натурального ряда: 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9, и т.д., вплоть до частоты до 4543.5058 Гц (211 гармоники);2nd — frequency values allocated by the analyzer in Hz. The analysis begins with a frequency of 21.533203 Hz (1 harmonic) and continues further by multiplying by the numbers of the natural series: 2; 3; four; 5; 6; 7; 8; 9, etc., up to a frequency of up to 4543.5058 Hz (211 harmonics);
3-й - интенсивность звука в дБ при анализе звука в помещении, создаваемого бегущими частотами «опорного» звукоряда, используемого для возбуждения резонансных «объектных» волн в помещении. Они были получены до покраски поверхностей ограждающих пространство помещения (в линейчатом спектре);3rd — sound intensity in dB when analyzing sound in a room created by the running frequencies of a “reference” scale used to excite resonant “object” waves in a room. They were obtained before painting the surfaces enclosing the space of the room (in the line spectrum);
4-й - интенсивность звука в дБ, соответствующий теми же данными, что и в третьем, только полученные уже через два часа после отвердения материалов, которыми были покрыты поверхности ограждающие пространство помещения (в линейчатом спектре).4th — sound intensity in dB, corresponding to the same data as in the third, only obtained two hours after hardening of the materials that covered the surfaces enclosing the space of the room (in the line spectrum).
Для выявления различий все, полученные до покраски, величины амплитуд приняты за точки отсчета и представлены вертикальной линией с условным значением в ноль дБ. Эти различия отчетливо видны в удалении результатов после покраски от условного нуля дБ обозначенного вертикальной линией, влево на минус дБ и вправо на плюс дБ. В их сумме различия достигают размера в 12 дБ.To identify the differences, everything obtained before painting, the magnitudes of the amplitudes are taken as reference points and are represented by a vertical line with a conditional value of zero dB. These differences are clearly visible in the removal of the results after painting from the conditional zero dB indicated by the vertical line, left by minus dB and right by plus dB. In total, the differences reach a size of 12 dB.
Эти зарегистрированные спектром анализатора различия свидетельство работы голограммы, созданной во время покраски картиной интерференции «опорных» и «объектных» волн и восстановленных «опорной» волной бегущих частот звукоряда. Вместе с тем это свидетельство работы гармонизированной голограммы, так как не пропущена ни одна частота из гармонизированного ряда частот выделяемых спектральным анализатором.These differences registered by the spectrum of the analyzer are evidence of the operation of the hologram created during the painting by the interference pattern of the “reference” and “object” waves and the running frequency of the scale restored by the “reference” wave. At the same time, this is evidence of the operation of the harmonized hologram, since not a single frequency was missed from the harmonized series of frequencies emitted by the spectral analyzer.
Покраску осуществляли во время наполнения пространства помещения звуками только «опорного» звукоряда с бегущими частотами, которыми пробуждались собственные резонансные «объектные» волны в помещении.Painting was carried out during the filling of the space of the room with sounds of only a “reference” scale with running frequencies, which awakened its own resonant “object” waves in the room.
Данные получены воздействием на воздушную массу «опорным» звукорядом с бегущими частотами, которыми создаются вначале вынужденные, а затем «объектные» резонансные колебания с характером незатухающих автоколебаний воздушной массы.The data were obtained by exposing the air mass to a “reference” scale with running frequencies, which first create forced, and then “object” resonant vibrations with the nature of undamped self-oscillations of the air mass.
Результаты воздействия «опорного», с бегущими частотами гармонизированного звукоряда на акустику помещения, а именно пробуждения в помещении его собственных резонансных «объектных» частот, свидетельствуют о действительном создании акустической голограммы покраской поверхностей объема помещения.The results of the “reference” effect, with the running frequencies of the harmonized scale on the room acoustics, namely the awakening of its own resonant “object” frequencies in the room, indicate the actual creation of an acoustic hologram by painting the surfaces of the volume of the room.
Эта картина интерференционных звуковых волн, воздействующих сгущением и разряжениям своих пучностей на жидкие, а затем отвердевающие кроющие лакокрасочные материалы, будучи запечатленной, в них в виде микрорельефа пучностей, перемежающихся узлами, становится гармонизированной голограммой созданной акустическими средствами, т.е. гармонизированной акустической голограммой. При этом максимальный голограммно-акустический эффект достигается тем, что всюду проникающей интерференцией «объектных» резонансных и «опорных» волн, охватываются все точки любой сложности поверхностей, которые благодаря их покраске становятся регистрирующей средой, т.е. голограммой.This picture of interference sound waves acting by thickening and discharging their antinodes on liquid, and then hardening covering opaque materials, being captured, in them in the form of a microrelief of antinodes interspersed with nodes, becomes a harmonized hologram created by acoustic means, i.e. harmonized acoustic hologram. In this case, the maximum hologram-acoustic effect is achieved by the fact that everywhere the penetrating interference of the "object" resonant and "reference" waves covers all points of any complexity of the surfaces, which, due to their painting, become a recording medium, i.e. hologram.
Созданием гармонизированной голограммы на материалах кроющих поверхностях ограждающих пространство помещений падающие на нее звуки музыки и голоса подобно «опорным» волнам извлекают из голограммы заложенную в нее гармонию, которой естественно обладают стоячие резонансные волны, собственно, и привносится гармоничная окраска в звуки музыки и голоса.By creating a harmonized hologram on materials that cover the space surrounding the space, the sounds of music and voices that fall onto it, like “supporting” waves, extract harmony from the hologram, which the standing resonant waves naturally possess, in fact, bring harmonious coloring to the sounds of music and voice.
Рассмотренный голограммный акустический процесс не противоречит тем общим закономерностям, которые используются в голографии.The considered hologram acoustic process does not contradict those general laws that are used in holography.
Из спектров частот, величины амплитуд которых выражены в дБ, видно, что до покраски изображенные пунктиром амплитуды и через два часа после покраски, колебания их величин синхронны. Эта синхронность свидетельство участия «объектных» резонансных волн, возбуждаемых бегущими частотами «опорного» гармонического звукоряда. Колебания «объектных» резонансных волн создаются приближениями и удалениями к их собственным частотам пробегающих частот (глиссандо) «опорного» звукоряда. Это то, что одинаково происходит и до, и во время покраски, и после нее.From the frequency spectra, the amplitudes of which are expressed in dB, it can be seen that, prior to painting, the amplitudes shown by the dotted line and two hours after painting, the oscillations of their values are synchronous. This synchronism is evidence of the participation of “object” resonant waves excited by the traveling frequencies of the “reference” harmonic scale. Oscillations of “object” resonant waves are created by approaching and moving away to their own frequencies of the running frequencies (glissando) of the “reference” scale. This is what happens the same way before, during and after painting.
Улучшенная акустика залов, за счет привнесения гармонии в звуки голоса и музыки, подтверждается также и положительной оценкой экспертов, которые утверждают, что звук в помещении, обработанном способом создания акустических голограмм, имеет более красивое звучание.The improved acoustics of the halls, due to the introduction of harmony in the sounds of voice and music, is also confirmed by the positive assessment of experts who claim that the sound in the room processed by the method of creating acoustic holograms has a more beautiful sound.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013136696/03A RU2539082C1 (en) | 2013-08-06 | 2013-08-06 | Method of creating acoustic holograms for theatre, concert and other halls |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013136696/03A RU2539082C1 (en) | 2013-08-06 | 2013-08-06 | Method of creating acoustic holograms for theatre, concert and other halls |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2539082C1 true RU2539082C1 (en) | 2015-01-10 |
Family
ID=53288276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013136696/03A RU2539082C1 (en) | 2013-08-06 | 2013-08-06 | Method of creating acoustic holograms for theatre, concert and other halls |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2539082C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU119669A1 (en) * | 1957-02-05 | 1958-11-30 | И.И. Славин | A method for improving the acoustic properties of a room |
| JP2000110278A (en) * | 1998-10-09 | 2000-04-18 | Yamaha Corp | Sound dispersing panel and room acoustic structure using the same |
| RU60101U1 (en) * | 2005-06-06 | 2007-01-10 | Михаил Михайлович Русланов | ROOM ACOUSTIC CORRECTION DEVICE |
| RU2291257C2 (en) * | 2004-10-20 | 2007-01-10 | Владимир Николаевич Щеглов | Laminated article with acoustically active layer |
| RU2409727C1 (en) * | 2009-07-24 | 2011-01-20 | Аркадий Константинович Попов | Method to improve acoustic properties of surfaces that border volumes of space, and device to realise this method |
-
2013
- 2013-08-06 RU RU2013136696/03A patent/RU2539082C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU119669A1 (en) * | 1957-02-05 | 1958-11-30 | И.И. Славин | A method for improving the acoustic properties of a room |
| JP2000110278A (en) * | 1998-10-09 | 2000-04-18 | Yamaha Corp | Sound dispersing panel and room acoustic structure using the same |
| RU2291257C2 (en) * | 2004-10-20 | 2007-01-10 | Владимир Николаевич Щеглов | Laminated article with acoustically active layer |
| RU60101U1 (en) * | 2005-06-06 | 2007-01-10 | Михаил Михайлович Русланов | ROOM ACOUSTIC CORRECTION DEVICE |
| RU2409727C1 (en) * | 2009-07-24 | 2011-01-20 | Аркадий Константинович Попов | Method to improve acoustic properties of surfaces that border volumes of space, and device to realise this method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Winckel | Music, sound and sensation: A modern exposition | |
| JP6290858B2 (en) | Computer processing method, apparatus, and computer program product for automatically converting input audio encoding of speech into output rhythmically harmonizing with target song | |
| Dunn et al. | Springer handbook of acoustics | |
| Hutchins | A history of violin research | |
| Bennett et al. | The science of musical sound | |
| JP2019101093A5 (en) | Speech synthesis method, speech synthesis system and program | |
| Rossing | A brief history of acoustics | |
| Setragno et al. | Feature-based analysis of the impact of ground coat and varnish on violin tone qualities | |
| Schneider | Sound, pitch, and scale: From" tone measurements" to sonological analysis in ethnomusicology | |
| RU2539082C1 (en) | Method of creating acoustic holograms for theatre, concert and other halls | |
| Wanderley et al. | Gesturally-controlled digital audio effects | |
| Gilbert et al. | Is nonlinear propagation responsible for the brassiness of elephant trumpet calls? | |
| Azarov et al. | Instantaneous harmonic representation of speech using multicomponent sinusoidal excitation. | |
| Ballora | Essentials of music technology | |
| Lostanlen et al. | Fourier at the heart of computer music: From harmonic sounds to texture | |
| Roda et al. | 3d virtual reconstruction and sound simulation of old musical instruments | |
| RU2409727C1 (en) | Method to improve acoustic properties of surfaces that border volumes of space, and device to realise this method | |
| Creager et al. | Nonnegative tensor factorization with frequency modulation cues for blind audio source separation | |
| Llorente et al. | Stockhausen’s Studie II: Elektronische Musik (1954) | |
| Gregersen | The Britannica Guide to sound and light | |
| Zajamsek et al. | Finger pulse wave amplitude response during sleep to environmental noise | |
| Stolarska et al. | Acoustic analysis of selected sacred buildings in Szczecin | |
| Cox et al. | Fluttering Reverberance: Real Life Examples of Chaotic Billiards with Convex Sections | |
| Sapozhnikova et al. | Measurement of the emotions in musiс fragments | |
| Přibilová et al. | Harmonic model for female voice emotional synthesis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150807 |