Як поширюється звук
Багато людей виявляються здивовані незвичайній і навіть дивній, на їхню думку, поведінці звукових хвиль у приміщенні та на відкритому просторі. Наприклад, перебуваючи збоку від акустичної системи, часто скаржаться, що в звуку переважають низькі частоти, а середніх і особливо високих сильно не вистачає. Тим часом звукові коливання поширюються за цілком певними законами.
Схема розповсюдження звукових частот
Схему поширення високих частот можна як конуса, вершина (вістря) якого розташовується у випромінювача сигналу. Що частота звукових коливань, то вже конус. Низькі частоти немає спрямованості, тобто. поширюються практично однаково добре на всі боки. З цієї причини сабфуфери (низькочастотні акустичні системи) можна розташовувати в будь-якому місці приміщення. У статті ми розглядали питання оптимальної установки акустичних систем. Що ж до середніх частот, то тут гучність зменшується при віддаленні від осі, проте не так помітно.
Якщо ми торкнулися теми відстаней, то давайте трохи поговоримо про те, наскільки зменшується гучність звуку при віддаленні джерела звукового сигналу. Але раніше, необхідно уточнити два найважливіші параметри: гучність та інтенсивність звуку.
Гучність, потужність, звуковий тиск
Інтенсивність, або якщо виражатися звичнішим терміном - потужність звуку, це щільність потоку енергії, що переноситься звуковою хвилею. Однак наше вухо сприймає не інтенсивність, а звуковий тиск (або гучність) на нашу барабанну перетинку. Ці два параметри пов'язані між собою квадратичною залежністю.
Як наслідок з цього, можна навести цікавий приклад із життя, зяким може зіткнутися будь-хто. Уявімо, у нас є як джерело звуку акустична система (колонка), що звучить на певній потужності. Наскільки зміниться гучність, якщо підключити та поставити поруч другу таку саму колонку? В 2 рази? У 2 рази зросте потужність, а гучність лише у 1,41 разу. Але повернемося до залежності від гучності звуку від відстані.
Залежність звукового тиску від відстані
Зі збільшенням відстані джерела звуку, гучність падає прямо пропорційно цій відстані. Наприклад, зі збільшенням відстані вдвічі, звуковий тиск падає вдвічі. При видаленні в 4 рази – вчетверо. Іншими словами, з кожним подвоєнням відстані тиск зменшується вдвічі, або на 6дБ. Однак ця формула справедлива лише "в чистому полі", оскільки в приміщенні ми спостерігаємо картину багаторазових відображень звуку від поверхонь.
Особливості сприйняття людиною
Людське вухо - складний прилад, здатний посилювати одні частоти, і послаблювати інші. Відомо, що низькочастотні звуки (до 500Гц) та високочасттні (вище 8 кГц) послаблюються, але перші послаблюються набагато сильніше. З віком верхній поріг "чутних" частот знижується. Пару слів хочеться згадати про так званий "ефект маскування". При одночасному відтворенні звуку з 2-х і більше джерел, гучніший заглушує ті, що слабші. В результаті вухо сприймає один, більш гучний звук.