Studyjne technikiki mikrofonowe cz4.pdf

EiS 2002-02

TECHNOLOGIA

Studyjne techniki mikrofonowe (4)

W tym odcinku naszego cyklu opartego na publikacji "Microphone Techniques For Music Studio

Recording" wydanej przez firmę Shure Brothers, omówimy najważniejsze pojęcia związane

z akustyką.

Fale dźwiękowe są przemieszczającymi się

zmianami ciśnienia powietrza. Podczas poruszania

się fala dźwiękowa powoduje sprężanie molekuł

powietrza w jednym punkcie. Nazywamy to strefą

zwiększonego ciśnienia lub składową dodatnią (+).

Po sprężeniu następuje proces rozprężenia molekuł i

powstaje strefa niskiego ciśnienia lub składowa

ujemna (-). Oba te procesy trwają naprzemiennie do

momentu, kiedy energia fali dźwiękowej wygaśnie.

Częstotliwość fali dźwiękowej określa szybkość

zmian ciśnienia lub cykli w czasie. Jeden cykl

(okres) jest zmianą stanu od wysokiego ciśnienia do

niskiego i znów do wysokiego. Liczba cykli na

sekundę to Hertz (Hz). Ton o częstotliwości

1.000Hz oznacza więc 1.000 cykli na sekundę.

Długość fali dźwiękowej jest odległością fizyczną

od początku jednego cyklu do początku następnego.

Długość fali dźwiękowej odniesiona jest do

częstotliwości rozchodzenia się dźwięku w

powietrzu (344 metry na sekundę). Szybkość

dźwięku jest stała i niezależna od częstotliwości

(choć zależy od ciśnienia atmosferycznego,

wilgotności, temperatury itp.).

Głośność.

Pod wpływem dźwięku ciśnienie powietrza zmienia się - raz jest większe, a raz mniejsze od

normalnego ciśnienia atmosferycznego. Dzięki temu ucho ludzkie jest w stanie odbierać dźwięki.

Zmieniające się ciśnienie, związane ze sprężaniem i rozprężaniem molekuł powietrza, jest

proporcjonalne do głośności, jaką odbiera narząd słuchu. Czym większa zmiana ciśnienia, tym

głośniejszy dźwięk. W warunkach idealnych ucho ludzkie wychwytuje zmiany ciśnienia rzędu

0,0002 mikrobara. Jeden mikrobar jest równy jednej milionowej ciśnienia atmosferycznego. Próg

bólu wynosi ok. 200 mikrobarów, zatem zakres głośności odbieranych przez nas dźwięków jest

bardzo szeroki. Ten zakres amplitudy najlepiej wyrażać w logarytmicznej skali decybelowej (dB).

Wartość w decybelach SPL (Sound Preasure Level - poziom ciśnienia dźwięku) odniesiona jest do

0,0002 mikrobara (0dB SPL). 0dB SPL to próg słyszalności, a 120dB SPL to próg bólu. 1dB jest

najmniejszą zmianą ciśnienia dźwięku, jaką możemy usłyszeć. Zmiana ciśnienia dźwięku o 3dB

jest zauważalna, a zmiana o 6dB jest bardzo znacząca. Jeśli ciśnienie dźwięku wzrośnie o 10dB,

wówczas odbierzemy taki dźwięk jako dwukrotnie głośniejszy. Warto zapamiętać te wartości,

często będą nam potrzebne.

Rozkład współczynnika tłumienia

różnych materiałów w funkcji częstotliwości:

1. Nie szkliwiona cegła.

2. Ciężki dywan na podłożu betonowym.

3. Nie malowany blok betonu.

4. Pianka typu Sonex 2.

5. Materiał typu Acoustile.

Cechy środowiska dźwiękowego.

Każde środowisko dźwiękowe wykazuje cechy, które mają wpływ na rozchodzący się w nim

dźwięk i wywołują jego zmiany. Fala dźwiękowa - jak każda inna fala - podlega odbiciu,

załamaniu i ugięciu. Fala dźwiękowa odbija się od powierzchni płaskich i innych obiektów, jeśli

obiekt jest pod względem fizycznym równy bądź większy niż długość fali dźwięku. Ponieważ fale

o niskiej częstotliwości mają większą długość, mogą być odbijane tylko przez większe obiekty.

Wyższe częstotliwości są odbijane przez mniejsze obiekty i powierzchnie. Jeśli poszczególne

składowe dźwięku nie zostaną odbite w jednakowy sposób, dźwięk odbity będzie miał inną

charakterystykę częstotliwościową niż dźwięk bezpośredni. Odbicia dźwięku są źródłem

powstawania takich zjawisk jak echo, pogłos i fale stojące. Echo ma miejsce gdy dźwięk wtórny

jest opóźniony na tyle w stosunku do dźwięku pierwotnego (z uwagi na odległość od powierzchni

odbijających), że słuchacz odbiera je jako oddzielne powtórzenie dźwięku podstawowego. Pogłos

zawiera w sobie wiele odbić dźwięku, powodujących jego wybrzmiewanie w pomieszczeniu,

nawet jeśli dźwięk podstawowy już uległ zanikowi. Fale stojące powstają w pomieszczeniu gdy

długość fal o określonych częstotliwościach równa jest odległości między dwoma równoległymi

ścianami. Wówczas to dźwięk oryginalny i dźwięk odbity zaczynają się wzajemnie wzmacniać.

Zazwyczaj ma to miejsce w przypadku niskich częstotliwości, co wynika z długości ich fal i

trudności w ich absorpcji.

Ugięcie fali dźwiękowej ma miejsce, gdy przechodzi ona przez zmiany w gęstości środowiska

akustycznego. Wielkość zmiany może zależeć od obiektów fizycznych, jak np. kotary izolujące

dźwięk) lub od efektów atmosferycznych, takich jak wiatr lub temperatura. Te ostatnie zjawiska

nie występują w środowiskach studyjnych.

Fale dźwiękowe będą ulegały ugięciu pod wpływem przedmiotów, które znajdą się na ich drodze, a

które będą mniejsze wymiarami niż długość fali. Ponieważ fale o mniejszych częstotliwościach

mają większą długość niż fale o większych częstotliwościach, fale o niższych częstotliwościach

częściej ulegają ugięciu. Skutkiem tego wyższe częstotliwości łatwiej jest stłumić i zablokować niż

basy, które z natury są wielokierunkowe (rozchodzą się we wszystkich kierunkach). Kiedy

odizolujesz dwa instrumenty w pomieszczeniu za pomocą zasłony akustycznej, zauważysz, że w

każdym z nich dźwięk stał się nieco zamulony w zakresie niskich częstotliwości. Wynika to

właśnie z ugięcia niskich częstotliwości wokół bariery akustycznej.

Dźwięki bezpośrednie oraz odbite.

Bardzo istotną cechą dźwięku dobiegającego bezpośrednio ze źródła jest utrata jego energii w

miarę oddalania się od punktu wyjścia. Zjawisko to opisuje prawo odwrotności kwadratów: gdy

odległość od źródła dźwięku ulega podwojeniu, poziom głośności spada o 6dB. Z wcześniejszej

lektury już wiemy, że spadek o 6dB jest wyraźnie słyszalny. Dajmy przykład. Jeśli dźwięk ze

wzmacniacza gitarowego ma 100dB SPL przy 30cm od kolumny, to przy 60cm będzie wynosił

94dB, przy 120cm uż 88dB, a przy 240cm spadnie do 82dB. Zgodnie z tą samą zasadą, jeśli

skrócimy dystans o połowę, poziom ciśnienia dźwięku wzrośnie o 6dB. To oznacza, że ten sam

dźwięk będzie wytwarzał ciśnienie 106dB w odległości 15cm od głośnika, a 112dB w odległości

7,5cm.

Z drugiej jednak strony dźwięk odbity w pomieszczeniu w każdym jego punkcie ma niemal taki

sam poziom. Dzieje się tak, ponieważ fala dźwiękowa jest odbijana wielokrotnie do momentu aż

przestanie być bezkierunkowa. (Odbicia fal są przykładem dźwięków nie mających kierunku -

bezkierunkowych).

Dlatego właśnie dźwięk będący wynikiem odbijania fali bezpośredniej od ścian (ambientowy) jest

obierany przez mikrofon jako coraz głośniejszy w miarę oddalania mikrofonu od źródła dźwięku.

Proporcję dźwięku bezpośredniego do dźwięku oddawanego przez pomieszczenie można

kontrolować odległością mikrofonu od źródła dźwięku oraz, w mniejszym stopniu, doborem

charakterystyki kierunkowej mikrofonu.

Jeśli mikrofon zostanie umieszczony poza typowym dla niego miejscem, dźwięk ambientowy

zacznie dominować w nagraniu i odpowiednia równowaga może być trudna do osiągnięcia - bez

względu na rodzaj użytego mikrofonu. Dystans, poza którym dźwięk ambientowy jest głośniejszy

od dźwięku podstawowego nazywa się dystansem krytycznym. Będzie on tym krótszy, im w

danym pomieszczeniu będziemy mieli do czynienia z większym poziomem dźwięku odbitego lub

poziomem dźwięków niepożądanych.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: