SU34779A1 - Реверберометр - Google Patents

Description

Примен ющиес  методы измерени  времени реверберации помещений могут быть разбиты на две группы:

1)тем или иным способом определ етс  промежуток времени, потребный, дл  спадани  интенсивности звука после прекращени  действи  источника, до определенной части начальной интенсивности;

2)измер етс  остаточна  интенсивность звукачерез определенный промежуток времени после выключени  источника звука.

При этих измерени х определение времени реверберации производитс  при какой-то определенной частоте (в случае применений „воющего тона за таковую принимают среднее значение частоты) и дл  получени  полной характеристики помещени  повтор ют эти измерени  при разных частотах, стро  по полученным точкам кривую зависимости реверберации помещени  от частоты. Знание этой кривой дл  суждени  об акустических свойствах помещени  (радиостудии, студии записи граммофонных пластинок, студии звукового кино и т. д.)  вл  етс  совершенно необходимым. Предлагаемое устройство позвол ет в течение нескольких дес тков секунд получить на фотопластинке записанную зависимость интенсивности остаточного звука от разных частот, непрерывно- из (505)

мен ющихс  в любых заданных пределах, например от 100 до бООО герц.

Принципиально возможно осуществить прибор, дающий запись интенсивности остаточного звука во всем заданном интервале звуковых частот, по следующей схеме: громкоговоритель,  вл ющийс  источником звука, питаетс  от генератора, частота которого плавно и медленно измен етс  в выбранных пределах , например, путем вращени  переменного конденсатора; далее, в цепи микрофона , принимающего звук, включен фильтр (полосной или резонансный), причем область пропускани  этого фильтра также непрерывно и плавно измен етс , отстава  по частоте от частоты звука в данный момент на некоторую выбранную величину. Такую перестройку фильтра принципиально можно получить, механически, св зав его органы настройки с таковыми же генераторами. При этом на выходе фильтра очевидно будет получатьс  в области частот, пропускаемых фильтром, только эффект от колебаний , оставшихс  в помещении благодар  реверберации, и, записав этот эффект тем или иным способом, например, при помощи лампового волЪметра и гальванометра на вращающийс  барабан, механически св занный с переменным конденсатором генератора, можно получить кривую интенсивности остаточного

звучани  при различных частотах. Но дл  определени  реверберации нужно знать и начальную амплитуду, что может быть получено путем применени  второго такого фильтра, но настройка которого совпадает в каждый данный момент с частотой генератора, и записи эффекта на выходе этого фильтра, производимой одновременно и на тот же барабан, на котором происходит перва  запись.

Недостатки подобной системы заключаютс  в следующем:

1)технически весьма трудно построить фильтр, который можно было бы плавно и непрерывно перестраивать в широкой области частот, в пределах которой прин то измер ть реверберацию, например, от 100 до 6000 герц;

2)трудно придать подобному фильтру достаточную избирательность;

3)подобный фильтр будет обладать различным затуханием на различных настройках , что заставит в результаты из .мерений вводить соответствующие поправки . Все эти затруднени  устран ютс  в предлагаемом реверберометре использующим этот же принцип непрерывной регистрации интенсивности остаточного звука, путем применени  резонатора спосто йной настройкой и соответствующего преобразовани  непрерывно измен юадейс  частоты к посто нной частоте резонатора .

Сущность изобретени  заключаетс  в применений модул тора, на который ток высокой частоты подаетс  от; высокочастотного генератора с переменной настройкой гетеродинного генератора, питающего также громкоговоритель, а ток звуковой частоты-от микрофона, причем модул тор соединен с двум  резонансными цеп ми с посто нной настройкой , дл  регистрации эффекта на которых применены ламповые вольтметры : записывающими гальванометрами, дающими кривую зависимости реверберации от частоты.

Схема предлагаемого реверберометра изображена на чертеже. Часть схемы, обведенна  пунктиром,  вл етс  обычным гетеродинным генератором звуковой частоты , питающим громкоговоритель. Генератор высокой частоты Г этого гетеродинного генератора, дающий неизменную частоту, настроен на частоту FQ, другой генератор высокой частоты Г-. дает частоту, непрерывно измен ющуюс  от

Fu-fmin ДО PQ-fmax, ГДе fmin И fmax-СОответственно минимальна  и максимальна  звуковые частоты, между которыми производ т измерение реверберации. Колебани  от генератора / подаютс  не только на детектор Д гетеродинного генератора, но и на добавочное ус тройство , состо щее из модул тора М с приключенными к нему микрофоном т и резонаторами PI Р 9 записывающими устройствами. В модул торе, который может быть выполнен по одной из общеизвестных схем, колебани , поступающие от генератора Г, модулируютс  током от микрофона, содержащим колебани  всех частот, начина  от частоты звука, излучаемого в данный момент громкоговорителем , и конча  минимальной звуковой частотой /mm (полага , что частота гетеродинного генератора измен етс  в сторону увеличени ).

Амплитуда каждого составл ющего колеба   этого непрерывного спектра в данный момент времени тем меньще, чем неньще его частота. После модул ции получаютс  суммарные и разностные комбинационные частоты, которые подвод тс  к двум резонаторам с посто нной настройкой, обладающим достаточно малой шириной резонансной ,кривой. В качестве такого резонатора могут быть употреблены кварц и, в особенности, магнитострикционный резонатор, который , как показывает опыт автора, с большим успехом работает в аналогичных схемах. Один из резонаторов PI настроен на ту же частоту FQ, на которой работает генератор Г, а другой резонатор PQ-на частоту FO-А/, где Д/-тот интервал частоты, который, согласно дополнительным соображени м, главным образом акустического характера, вз т как промежуток между частотой звука, излучаемого громкоговорителем в данный момент, и той частотой, на которую реагирует фильтр.

Из рассмотрени  действи  схемы видно, что резонатор PI будет отмечать все врем  интенсивности звука, излучаемого громкоговорителем в данный момент , а резонатор Ро-интенсивность остаточного звука, отстающего по частоте всегда на одну и ту же величину А/. .Дл  более детального по снени  этого можно рассмотреть происход щие в схеме процессы в некоторый момент времени: пусть громкоговоритель излучает в этот момент звуковую частоту /; на микрофон воздействуют колебани  с этой частотой /, с частотой /-Д/ с соответственно уменьшившейс  амплитудой благодар  поглощению звука в помещении и колебани  других частот ниже /. Высокочастотный генератор Г подает в этот момент на модул тор, очевидно, колебани  с частотой . В результате модул ции получаютс  колебани  суммарных (и разностных, которые не используютс ) частот следующего вида:

()+f-P. (Fo-j) + (/-47)Fo-A/.

каждое из которых и регистрируетс  соответствующим резонатором. Амплитуды этих колебаний при линейности модул ционной характеристики пропорциональны амплитудам образовавших их колебаний звуковой частоты. Эффект на резонаторах регистрируетс  тем или иным способом, например, ламповыми вольтметрами ЛВ1, ЛВ и гальванометрами 1 gz, что дает две кривых, отношение ординат которых позвол ет определить кривую времени реверберации в функции частоты.

Применение двух резонаторов и двух записывающих устройств не  вл етс  необходимым и вполне возможно примен ть устройство с одним резонатором, посредством которого обе кривые получаютс  путем повторного прохождени  всего звукового диапазона, сначала при совпадающих частотах резонатора и генератора -Tj, а затем при частотах, отличающихс  на величину Д/, что достигаетс  перестройкой генератора А. Однако, при этом скорее можно получить ошибку за счет изменени  режима какой-нибудь части установки за промежуток времени между первым и вторым измерением. Дл  получени  посто нной скорости изменени  частоты в предлагаемом реверберометре предполагаетс  примен ть в контуре генератора А пр мочастотный конденсатор, вращаемый равномерно.

Так как частотные характ истики современных, даже лучших, громкоговорителей изобилуют большим количеством пиков, что вызовет сильное изменение интенсивности звука на разных частотах и, как следствие, малую точность при определении времени реверберации из снимков, то вполне возможно дл  увеличени  точности примен ть устройство, поддерживающее посто нное звуковое давление, на всех частотах. Подобное приспособление описано в иностранной технической литературе и заключаетс  в общих чертах в том, что усилитель, приключаемый к микрофону, св зан с усилителем гетеродинного генератора , питающего громкоговоритель таким образом, что увеличение силы тока в микрофонном усилителе вызывает уменьшение отдаваемой генератором мощности и обратно, чем достигаетс  поддержание посто нного уровн  интенсивности звука.

Применение предлагаемого реверберометра к практической работе различных звуковых студий, звуковых кинотеатров , радиотеатров, позволит быстро провер ть кривую реверберации в функции частоты, тем более, что нет необходимости фотографировать кривую, а можно ее наблюдать на матовом стекле аппарата. Это позволит также быстро создавать нужный ход реверберации путем соответствующего заглушени  помещени , что чрезвычайно важно как дл  получени  хорошего качества звукозаписи , так и дл  воспроизведени . При примен емых в насто щее врем  методах работа по определению зависимости реверберации от частоты требует столько времени, что пользоватьс  подобными измерени ми дл  подбора надлежащих свойств студии весьма неудобно .

Предмет изобретени .

1. Реверберометр, отличающийс  применением модул тора М, на который ток высокой частоты подаетс  от высокочастотного генератора Fz с переменной настройкой гетеродинного генератора, питающего также громкоговоритель, а ток звуковой частоты от микрофона, причем модул тор М соединен с двум  резонансными цеп ми PI и Р2 с посто нной настройкой , дл  регистрации эффекта на которых применены ламповые вольтметры с записывающими гальванометрами , дающими кривую зависимости времени реверберации от частоты.

2. Видоизменение реверберометра по л. 1, отличаюо1(еес  применением одного

резонатора с переключением частоть высокочастотного генератора с посто нной настройкой в гетеродинном генераторе. 3. В реверберометре по п. п. 1 и 2 применение автоматического устройства дл  поддержани  посто нной интенсивности звука на всех частотах.

/--РЧ V