Porovnání Objektivních Kritérií Prostorové Akustiky

Transcript

České vysoké učení technické v Praze Fakulta elektrotechnická katedra fyziky Porovnání objektivních kritérií prostorové akustiky bakalářská práce Studijní program: Elektrotechnika a informatika Studijní obor: Kybernetika a měření Vypracoval: Jan Jelínek Vedoucí: Ing. Marek Brothánek, Ph.D. Praha 2008 Prohlašuji, že svoji bakaláskou práci jsem vypracoval samostatn pouze s použitím pramen a literatury uvedených v seznamu citované literatury. Prohlašuji, že v souladu s § 47b zákona  111/1998 Sb. v platném znní, souhlasím se zveejnní své bakaláské práce, a to v nezkrácené podob elektronickou cestou pro interní poteby kateder VUT. 1. ervna 2008 ……………………….. podpis Obsah 1 Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 Akustická kritéria poslechových prostor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.1 Subjektivní kritéria hodnocení kvality poslechových sál . . . . . . . . . . . . . . 6 2.2 Objektivní kritéria akustické kvality poslechových sál. . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2.1 asová kritéria. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2.2 Frekvenní kritéria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.2.3 Energetická kritéria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.2.4 Difúznost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3 3.1 Signál MLS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.2 Intenzitní sonda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.3 Experimentální ovení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.3.1 Pedbžná mení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.3.2 Mení síly zvuku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3.3.3 Mení smrové charakteristiky intenzitní sondy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3.4 Výpoty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.4.1 Síla zvuku G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.4.2 Míra poátení boní energie LF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.4.3 Míra srozumitelnosti C50 a míra jasnosti C80 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.4.4 initel interaurální vzájemné korelace IACC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 4 Závr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 5 Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 1 Resumé Tato práce se zabývá kritérii hodnocení akustické kvality poslechových prostor. Je zamena pedevším na objektivní kritéria, jež jsou podrobn definována v norm SN ISO 3382, hlavn pak v pílohách k tomuto dokumentu. Souástí je také experimentální mení všech dnes nejvíce používaných objektivních mír pro hodnocení akustické kvality koncertních sál a auditorií. Summary This work consider the criterias of evaluation of acoustic quality in the auditoria. It’s oriented mainly on objective criteria, which are well defined in norm SN ISO 3382 and also in supplements of this document. The experimental measurement of all the most used and objective measures for evaluation of quality in the auditoria is also the part of this work. 2 1 Úvod Sály urené k poslechu hudby i mluveného slova se staví již nkolik staletí. Jejich návrh je vždy pedmtem úvah nad mnoha faktory, jež ovlivují výslednou kvalitu sálu. Jedním z tchto faktor je akustická kvalita. V dnešní dob již existují výpoetní programy, které dokáží namodelovat rozložení zvuku v sále ješt ped tím, než je sál postaven. Díky tomu dostává architekt možnost odhalit pípadné nedostatky ve svém návrhu a po konzultaci s akustikem je eliminovat. Definice akustických kritérií umožují nejen modelovat akustickou situaci v sále již pi návrhu, ale také ji mit a na základ tchto mení pípadn vlastnosti sálu vhodným zpsobem upravit. Díky znalosti akustických parametr poslechových sál je možné pesn definovat pro jaký druh hudby je sál nejvhodnjší i jakou hudbu není vhodné v sále poslouchat. Akustické prostory jako prostory urené pro pednes mluveného slova i k poslechu hudby mají své specifické vlastnosti, jejichž definice a také i mení jsou zakotvena v norm SN ISO 3382 [6]. Asi nejvíce se definicemi tchto parametr zabýval Beranek [2]. Podílel se na celé ad výzkum a snažil se najít dokonce i jednoíselnou klasifikaci poslechových prostor, jež by komplexn identifikovala vlastnosti sálu. V dnešní dob stále vychází v odborných publikacích velké množství lánk, které se zabývají a už subjektivním i objektivním hodnocením sál, nicmén výsledky tchto studií pouze vycházejí z Berankových teorií a nebo nejsou jejich výsledky dostaten pesvdivé, aby je odborná veejnost pijala a pípadn zakotvila v normách. Ostatní autoi, kteí nevychází pímo z Berankových závr se snaží vlastním zpsobem nalézt mitelné veliiny, které by dokonale charakterizovaly vlastnosti poslechových prostor (viz [8]). Berankovou výhodou, oproti ostatním vdcm v oblasti akustiky byl fakt, že zkoumal a mil akustické vlastnosti ve více než stovce koncertních sál. Díky tomuto velkému množství dat ml možnost zjišovat s jakou subjektivní mírou korelují objektivní parametry. Provedl mení nejen objektivních, ale také subjektivních mír a ml díky tomu pro svj výzkum k dispozici hodnoty, jejichž vzájemnými spojitostmi se zabýval. Trendem dnešní doby je snaha nalézt objektivní míry, které nejvíce vystihují vlastnosti sálu. Hlavním dvodem pro tomu je práv tak je fakt, že objektivní mení jsou podstatn rychlejší a hlavn mnohem levnjší. S nejdležitjšími objektivními kritérii, jež se v dnešní dob používají, se podrobn seznámíme v první ásti této práce. Jsou zde nejen vysvtleny jejich definice, ale také uveden význam a nastínny optimální hodnoty pro dané sály. Nejvýznamnjší z nich jsou 3 doba dozvuku, síla zvuku, míra srozumitelnosti, míra zetelnosti, míra poátení boní energie a initel interaurální vzájemné korelace. Ve druhé ásti se pokusíme identifikovat vlastnosti sálu na základ mení nkolika, dnes nejpoužívanjších, objektivních kritérií. Cílem experimentu je provést mení objektivních kritérií i v prostoru, který není pímo uren pro poslech hudby i pednes mluveného slova. Ped samotným experimentem je nutné provést pedbžná mení. Znalost jejich výsledk je totiž bezpodmínen nutná pro výpoet jednoho z parametr objektivních kritérií akustické kvality poslechového prostoru. Na základ zmených objektivních parametr poté zjistíme, zda je sál vhodný pro poslech i nikoli. V rámci mení objektivní míry (míra poátení boní energie) se využívá mikrofon s osmikovou charakteristikou. Tento mikrofon se pokusíme nahradit intenzitní sondou, jež by mla vykazovat stejné vlastnosti jako zmiovaný mikrofon. Ovení, zda-li je tato zámna možná, je souástí experimentu. 4 2 Akustická kritéria poslechových prostor Kritéria akustické kvality poslechových prostor rozlišuje dle zpsobu mení na dv základní skupiny, a to na: o Subjektivní kritéria hodnocení kvality akustických prostor o Objektivní kritéria hodnocení kvality akustických prostor Základní rozdíl mezi tmito skupinami je v tom, že objektivní kritéria jsou taková kritéria, jež jsme schopni pomocí dnešní techniky mit. Zatím co k mení subjektivních kriterií potebujeme posluchae a provádt rzné poslechové testy. Ob tyto skupiny obsahují nkteré parametry, které spolu vzájemn korelují a je snaha nalézt co nejpesnjší a nejvíce vypovídající o kvalit poslechového prostoru. Od nkterých (jako napíklad: T20 a T15) se pomalu upouští, nebo se prokázalo, že jejich význam není v dnešní dob až tolik podstatný. Naopak u jiných se hledají nové zpsoby jejich mení nebo pípadn jejich vhodné alternativy, které více charakterizují psobení na lovka. Mezi objektivní kritéria patí jedna velmi specifická míra kvality poslechových prostor a tou je jednoíselná klasifikace akustické kvality sál. Tuto metodu jako první publikoval Ando[3] a pozdji ji rozvinul Beranek[2]. Vychází z principu znalosti nkolika fyzikáln mitelných ortogonálních atribut (vzájemn se neovlivujících objektivních mír) popisujících všechny signály dopadající na ob uši posluchae. Matematickými úpravami tchto atribut a vzájemným sítáním pak lze získat jednoíslenou klasifikaci akustické kvality sál a podle ní následn sály škálovat. Tuto variantu nezkoumali pouze Ando a Beranek. Zabýval se jí i S.-x. Wu, jež své závry publikoval v [8]. V první ásti práce jsou uvedeny citace z normy (resp. její pílohy) [6] a jiných odborných publikací, které se zabývají problematikou hodnocení akustické kvality poslechových prostor. Jsou zde popsány nejvýznamnjší subjektivní parametry a také nejvýznamnjší objektivní parametry, které budeme v následujícím experimentu zjišovat. 5 2.1 Subjektivní kritéria hodnocení kvality poslechových sál Nejdležitjším subjektivním parametrem uzaveného prostoru je doba dozvuku. V rámci subjektivních test se doba dozvuku hodnotí jako krátká, dlouhá nebo pimená. Výsledky tohoto druhu subjektivního testování korespondují s objektivní mírou dobou dozvuku (viz níže). Doba dozvuku je závislá na frekvenci a obecn se doporuuje, aby byla pro všechny frekvence vyrovnaná. Jen smrem k nízkým frekvencím mže mírn stoupat (cca 20 %). Doba dozvuku velmi pispívá k hlasitosti zvuku, není však dobrá pokud jsou její hodnoty píliš veliké, nebo je-li doba dozvuku hodnocena jako dlouhá dochází k poklesu zetelnosti a srozumitelnosti. Doba dozvuku klesá vlivem pohltivosti vzduchu na vysokých kmitotech. Dalším subjektivním parametrem, který se velmi asto zjišuje, je prostorovost. Souvisí s pocitem, že se poslucha nachází v uzaveném prostoru o odpovídajícím objemu. Dojem prostorovosti se zakládá na faktu, že k nám v uzaveném prostoru dopadá zvuk z rzných smr a sluch není schopen lokalizovat pozici zdroje. Z toho vyplývá, že prostorovost souvisí s difzností zvukového pole. Podrobné studie v umle vytvoených zvukových polích však ukázaly, že samotná difzost není dostaující pro pocit prostoru. Ukázalo se, že tento pocit souvisí s ástenou nekoherentností jednotlivých píspvk z rzných smr. Prostorovosti pak tedy nejlépe odpovídá míra boní energie (viz níže). Posledním výrazným subjektivním parametrem je hlasitost. Subjektivní hodnocení lze provádt rznými zpsoby. Jsou však ti základní: o Pímo v meném prostoru; o V symetrickém zvukovém poli, které se vytvoí pomocí soustavy reproduktor v bezodrazové místnosti; o Na základ záznam poízených pes umlou stereofonní hlavu. Druhý zpsob se mže zdát oproti všem ostatním asi nejlepší, nebo jednotlivé složky zvukového pole lze velmi jednoduše mnit a ovlivovat, ímž lze vytváet rzné situace v sále. Avšak na subjektivním vnímání sálu se podílí celá ada dalších faktor z nichž nejvýznamnjší je asi vizuální kontakt posluchae, kterým si podvdom vytváí obraz prostorovosti. Subjektivní metody velmi záleží na volb správných poslucha a hlavn na vyhodnocení jejich výsledk. Na každého bude zvuk psobit jinak a výsledné prmrování pak vyžaduje vtší množství poslucha. Nkdy je dobré použít pro tento druh poslechových test odborníky. Subjektivní metody jsou obecn zatíženy statistickou chybou. Metod na správné zpracování výsledk, získaných subjektivními testy, je celá 6 ada, avšak tato práce se bude zabývat objektivními kritérii akustické kvality poslechových sál. 2.2 Objektivní kritéria akustické kvality poslechových sál Objektivních kritérii je v dnešní dob celá ada. Ty základní jsou uvedeny v doporuení [6] (resp. v informativní píloze A a B). Ostatní jejichž vypovídající hodnota není taková aby charakterizovala významným zpsobem vlastnosti poslechových sálu pomalu zanikají nebo se vyvíjejí jejich alternativy a ty se zkoumají. Vtšina objektivních kritérií se zjišuje z impulsových odezev a ty se urují v oktávových pásmech, nebo tém všechny jsou kmitotov závislá. 2.2.1 asová kritéria asová kritéria jsou definována z asového poklesu dozvukové kivky. Nejpoužívanjší tyto kivky jsou doba dozvuku a poátení doba dozvuku. Metod na mení tchto dob je v dnešní dob definováno nkolik. A už se jedná o metodu perušovaného šumu1 i Schroederovu metodu. Doba dozvuku (oznaována asto zkratkou RT – Reverbation Time) je definována jako doba, za kterou klesne hustota zvukové energie nebo intenzita zvuku po vypnutí zdroje na hodnotu 10-6 pvodní hodnoty. Tomu odpovídá pokles hladiny o 60 dB. Lze definovat vztah: T = 0,164 kde V , α .S (1) V je objem místnosti;  je initel pohltivosti; S je plocha stn. K tomu, abychom docílili poklesu o 60 dB, by bylo zapotebí, aby hladina akustického tlaku byla minimáln o 60 dB vyšší než hladina okolního hluku. To se realizuje jen velmi obtížn a proto použijeme pouze hladinu vyšší o 40 dB a budeme mit pokles hladiny 1 V nkterých publikacích bývá oznaována jako standardní metoda. 7 akustického tlaku od hodnoty –5 dB až na –35 dB a dobu, za kterou klesla hladina L / t, dvakrát vynásobíme. Díky znalosti Schroederova energetického integrálu ∞ ∞ t E (t ) = ³ p 2 (τ )dτ = ³ p 2 (τ )dτ − ³ p 2 (τ )dτ t 0 (2) 0 mžeme spoítat smrnici dozvukového poklesu, jež je definována vztahem: § E (t ) · ¸. D(t ) = 10 log¨¨1 − E (∞) ¸¹ © (3) Jistou obdobou k dob dozvuku je ješt poátení doba dozvuku oznaovaná jako EDT (Early Decay Time). Je také získána z poklesové kivky doby dozvuku, avšak je uvažováno pouze prvních 10 dB. Hlavním rozdílem tchto dvou veliin je, že EDT koreluje více s vnímaným dozvukem prostoru, zatímco doba dozvuku (RT) se týká spíše fyzikálních vlastností poslechového prostoru. Lidské ucho totiž vnímá hlavn prvotní zmny zvuku a pozdjší dozvuk není tolik výrazný. Tím, že EDT uvažuje pouze pokles o prvních 10 dB, pizpsobuje se tak více lidskému vjemu. Rozdíl mezi EDT a RT je také v jeho mení. Pro RT je nutné z dvodu zajištní difúzního pole (viz kapitola 2.2.4) vybudit akustický prostor nkolika zdroji rzn rozmístnými, snímat nkolika mikrofony a výsledky následn prmrovat. Zatím co u EDT je vždy zdroj pouze v takové pozici, kde se bude nacházet i eník pípadn orchestr (napíklad pódium jevišt atp.) a mikrofony pouze na místech, kde se budou nacházet posluchai. 8 2.2.2 Frekvenní kritéria Mezi frekvenní kritéria adíme dv základní. Míra hlubokých tón a míra vysokých tón. Ob tato kritéria jsou kritéria pomrová. Vychází z pomru dob dozvuku pro rzné kmitoty. Vypovídají o frekvenních vlastnostech akustických prostor a ukazují na vhodnost prostoru k danému úelu a charakteristickou barvu zvuku v prostoru. Tato kritéria nejsou zakotvena pímo v [6] a jedná se o zjednodušení doby dozvuku. Míra hlubokých tón BR (Bass Ratio) Jde o pomr dob dozvuku na oktávových pásmech 125 a 250 Hz k dob dozvuku v oktávových pásmech 500 a 1000 Hz. Hodnoty BR by mly být blízké od shora 1, nemly by však klesnout pod tuto hodnotu. Vyjádeno vztahem: BR = RT125 + RT250 RT500 + RT1000 (4) Míra vysokých tón HFR (High Frequency Ratio) Je analogická k míe hlubokých tón a jde pouze o mení na vysokých kmitotech. HFR = RT500 + RT1000 RT2000 + RT4000 (5) 2.2.3 Energetická kritéria V této kapitole jsou shrnuta nejdležitjší a zárove nejpoužívanjší energetická kritéria. Jejich název energetická je použit práv proto, že v každém parametru se vyskytuje v njakém tvaru Schroederv energetický integrál. Vztah kterým se dá tento integrál definovat (2) je uveden v pedchozí kapitole. Vtšina energetických kritérií jsou kritéria pomrová a jejich výsledné hodnoty jsou vtšinou uvádny v dB. Šest základních je uvedeno v této práci. Jsou jimi síla zvuku, poátení boní energie, míra srozumitelnosti, míra jasnosti, zetelnost a initel interaurální vzájemné korelace . 9 Míra srozumitelnosti C50 a míra jasnosti C80 Míra zetelnosti udává akustické kritérium srozumitelnosti pro e. Je definována pomrem energie picházející do 50 ms a energii picházející po 50 ms a její hodnota je v dB. 50 ms C50 = 10 log ³p 2 ³p 2 (t ) dt 0 ∞ [dB] (t ) dt 50 ms (6) Každá hodnota C50 nad 0 dB ve standardní místnosti ukazuje na dobrou srozumitelnost mluveného slova. Hodnoty pod –5 dB ukazují na více odrazovou místnost, než by byla vhodná pro pednes mluveného slova. Míra jasnosti C80 udává akustické kritérium pro hudbu. Má svou vypovídající hodnotu i pro e, nicmén rzným testováním se zjistilo, že nejvíce vypovídá práv o kvalit poslechu hudby. Je definována jako pomr energie do 80 ms a po 80 ms. 80 ms C80 = 10 log ³p 2 ³p 2 (t ) dt 0 ∞ [dB] (7) (t ) dt 80 ms V souasné dob nejvíce koresponduje s objektivním parametrem ,,jasnost“ pro asové rozlišení tón v rychlých hudebních pasážích. Hodnoty C80 záleží na druhu hudby, která má být interpretována. Jejich optimální hodnoty lze nalézt v [3]. Zetelnost D50 (Objective clarity) Tento parametr je definován pomrem energie do 50 ms k celkové energii. 50 ms D50 = ³p 2 (t ) dt = 0 ∞ ³p 2 0 10 (t ) dt E50 . E∞ (8) Hodnoty zetelnosti jsou svou hodnotou ekvivalentem parametru srozumitelnosti. Díky tomu, že je tato míra pesn svázána s C50 následujícím vztahem je lze vzájemn pepoítat § D50 C 50 = 10 log¨¨ © 1 − D50 · ¸¸ [dB] . ¹ (9) Síla zvuku G (Sound strength) Udává míru hlasitosti daného prostoru. Nejvíce odpovídá subjektivnímu parametru hlasitost. Mí se pomocí zkalibrovaného všesmrového zdroje zvuku jako pomr energie impulsové odezvy v meném prostoru (vyjádeno v decibelech), ku energii impulsové odezvy ve vzdálenosti 10 m od téhož zdroje zvuku ve volném poli [6]. ∞ ³p 2 (t )dt G = 10 log ∞0 ³p 2 10 [dB] , (10) (t )dt 0 kde p(t) okamžitý akustický tlak impulsové odezvy poízené v micím bod; p10(t) totéž zmené ve vzdálenosti 10 m ve volném poli. Nelze-li z technických i jiných dvod provést mení p10(t) ve vzdálenosti 10 m od zdroje zvuku, je dle normy [6] možné mit i ve vzdálenosti bližší a to však nejblíže ve vzdálenosti 3 m od zdroje. Pak je nutné provést poetn korekci. Tato korekce se provede dle následujícího vztahu: G jmen = G d − 20 log(d / 10) [dB] , (11) kde d je vzdálenost, ve které bylo provedeno mení. Mí-li se v této vzdálenosti, je nutné mit dle [6] každých 12,5 (v experimentu použijeme 15 , protože 360 není dlitelné 12,5 a neobsáhli bychom tedy celý kruh) kolem zdroje zvuku a vypoítat stední hodnotu energií tak, aby se zprmrovala smrovost zdroje zvuku. 11 Míra poátení boní energie LF (Lateral Energy Fraction) Poátení boní energie je energie, která pichází k mikrofonu bhem prvních 80 ms z boních smr ku celkové energii. Vyjádeno vztahem: 80 ms LF = ³p 2 L ³p 2 (t ) dt 5 ms 80 ms , (t ) d t 0 (12) kde pL(t) je okamžitý akustický tlak impulsové odezvy poslechového prostoru snímaný mikrofonem s osmikovou charakteristikou. Osmikový mikrofon musí být nasmrován tak, aby jeho nula smovala pímo ke zdroji hluku a byl tudíž snímán pouze akustický tlak dopadající z boních smr, nikoli z pímého smru. Jelikož smrová funkce mikrofonu s osmikovou charakteristikou je v podstat obrazec kosinu a hodnoty tlaku jsou v kvadrátu, mní se píspvky k boní energii od jednotlivých odraz se tvercem kosinu úhlu jejich dopadu vzhledem k ose maximální citlivosti mikrofonu. Jako alternativu lze použít aproximaci zlomku boní energie LFC, kde se píspvky mní s kosinem úhlu, což se považuje za subjektivn pesnjší. K nejvtšímu rozdílu mezi LF a LFC dojde pi dopadu zvukového signálu pod úhlem 45°. Pi dopadu zvuku v kolmém i podélném smru je výsledná hodnota stejná 80 ms LFC = ³p L (t ). p (t ) dt 5 ms 80 ms ³p 0 12 . 2 (t ) dt (13) initel interaurální vzájemné korelace IACC (InterAural Cross correlation Coeficient) Proces slyšení je binaurální. Subjektivní studie poslechových prostor ukázaly, že initelé interaurální vzájemné korelace IACC, mené bu umlou hlavou nebo za pomoci reálného posluchae jemuž jsou do zvukovod umístny malé mikrofony, dobe korelují se subjektivním parametrem prostorovost. Normalizovaná funkce interaurální vzájemné korelace IACF je definována vztahem t2 ³ p (t ) p l IACFt1 ,t 2 (τ ) = r (t + τ )dt t1 t2 ³p t1 t2 2 l , (14) (t )dt ³ p r2 (t )dt t1 kde pl(t) je impulsová odezva na vstupu levého ušního kanálu; pr(t) je impulsová odezva na vstupu pravého ušního kanálu; asové meze t1 a t2 jsou 0 a 80 ms. initel interaurální vzájemné korelace IACC je pak dán vztahem IACC t1 ,t 2 = max IACFt1 ,t 2 (τ ) , (15) pro v rozmezí od –1ms do 1ms. Hodnoty (1–IACC) by se mly pohybovat podle nejpísnjších požadavk v oktávových pásmech 500, 1000 a 2000 Hz v rozsahu hodnot 0,4 až 1, kde hodnota jedna znamená maximální rozdílnost zvukových signál na obou uších, tzn. zvukové pole je maximáln difúzní. Jistou variantou IACC je dnes teprve zkoumané IACCL. Index L znamená posunutí asových mezí a stále se zjišuje, s jakým subjektivním parametrem tato veliina koreluje. 13 2.2.4 Difúznost Fyzikální píinou subjektivního dojmu prostorovosti zvukového pole je dopad zvuku do místa poslechu z rzných smr. Optimální prostorovost vede k pocitu ,,obestení hudbou“, což je pro poslechové sály žádoucí. Ideální difúzní pole lze zajistit pouze splnním následujících podmínek: 1. v celém prostoru je stejná stední úrove akustické energie, 2. mezi složkami v každém bod akustického pole prostoru platí zákon ist energetické superpozice, 3. v každém micím bod (dostaten vzdáleném od zdroje zvuku a stn) existuje rovnomrné rozložení stedních tok (v ase) akustické energie ze všech smr v prostoru (izotropní pole). Základním pedpokladem pro splnní tchto podmínek je dostatená hustota vlastních kmit pi buzení prostoru stacionárním signálem. Signálem, který dokáže vybudit takové množství vlastních kmit, je šum. Náhodný asový prbh a spojité výkonové spektrum tohoto signálu jsou vlastnosti, kterými lze splnit souasn i druhou z uvedených podmínek pro existenci difúzního pole. lenitost ohraniujících ploch uzaveného prostoru a rzné rozptylující architektonické prvky napomáhají zvtšení difúznosti akustického pole. Nkdy lze difúznost považovat za samostatný faktor objektivního hodnocení sál, který nám udává kvalitu sálu. Difúznost se velmi tžko mí. Beranek ji v [2] používá jako jeden z parametr pro jednoíselnou klasifikaci poslechových prostor. 14 3 Experiment Tato kapitola je zamena na samotný experiment. Je zde popsán použitý micí signál, vysvtlení funkce intenzitní sody a také podrobný postup samotného mení vetn vypotených hodnot a graf. Celé mení bylo zpracováváno v programu Matlab 7.0 a bylo poízeno programem LabShop v 8.0. 3.1 Signál MLS Pro mení impulsových charakteristik je nutné zjistit odezvu na dirracv impuls. To je prakticky neproveditelné, a proto je snaha nalézt vhodnou aproximaci tohoto mení. Jako zdroje dirracova impulsu se používají výstel, prraz dielektrika i prasknutí balónku. V dnešní dob se pro tyto úely ve znané míe používá signál MLS, jež je také použit v tomto experimentu. Signál MLS (Maximum-Length Sequences) vznikl hledáním zpsobu mení impulsových charakteristik. Standardní impulsní metody mají nkolik nedostatk. Krátké impulsy mají malou energetickou úrove a akustické impulsové signály získané pomocí elektroakustických mni jsou energeticky limitovány. Použití klasické impulsní metody v prostorové akustice je prakticky nemožné. Impulsní odezva by vtšinou zanikla v okolním hluku prostedí. Signály MLS jsou periodické 2-úrovové pseudonáhodné sekvence, což je velmi výhodné práv pro použití s výpoetní technikou. Samotný signál je generován adou posuvných registr se zavedenou zptnou vazbou. Poet bit registru je roven ádu generované posloupnosti. Obrázek 1: Generátor MLS signál (pevzato z [5] – str. 144) 15 Jestliže použijeme uvedený signál pro mení, bude transformován na analogový symetrický 2-úrovový signál, kdy binární stav ,,1“ je obvykle nahrazen analogovou úrovní –1V a stav ,,0“ nahrazen +1V. MLS signál má periodu L = 2N −1 (16) Výhodou používání MLS signál je velká opakovatelnost, vtší výkon i mení impulsní odezvy LTI. Naopak nejvtší omezení použití MLS signál je asový aliasing a výpoet cyklické korelace (s delší periodou nárst šumu). 3.2 Intenzitní sonda Pro mení míry poátení boní energie (LF) je nutné mít mikrofon s osmikovou charakteristikou. Tímto typem mikrofonu však laborato nebyla vybavena, a proto jsem se pokusil nahradit jej intenzitní sondou. Z vlastností intenzitní sondy je patrné, že její smrová charakteristika má osmikový tvar a mlo by být možné pomocí ní nahradit požadovaný mikrofon. Schematické znázornní principu p-p sondy je znázornno na obrázku 2. Základním principem p-p sondy (dvoumikrofonní sondy) je mení akustického tlaku ve dvou velmi blízkých místech, jež jsou umístny v poli akustických vln. Obrázek 2: Schéma p-p sondy (pevzato z [7] – str. 65) Uspoádání kvalitních kondenzátorových mikrofon se používá rzné. Nejastjším typem je namíení mikrofon proti sob a mezi n se vloží dilataní vložka o pesn stanovených rozmrech. Tato vložka nemá vliv na šíení akustického tlaku a slouží pouze k urení pesné vzdálenosti mikrofon od sebe. Oba mikrofony musí mít identické impulsové odezvy. V pípad námi použité sondy se mí se temi dilataními vložkami (Spacery). Jejich rozmr udává micí rozsah intenzitní sondy. V našem pípad pi použití B&K Sound Intensity Probe Kit Type 3599 jsou to následující rozsahy [10]: 16 o 8,5 mm dilataní vložka: 250 Hz až 6,3 kHz o 12 mm dilataní vložka: 250 Hz až 5,0 kHz o 50 mm dilataní vložka: 20 Hz až 1,25 kHz Umístíme-li sondu do zvukového pole tvoeného rovinnou postupnou vlnou tak, že osa sondy je rovnobžná se smrem šíení zvuku, bude hladina akustické intenzity LI rovna hladin akustického tlaku Lp. Pípadný rozdíl mezi hladinami charakterizuje rozdíl mezi kanály a nazýváme jej index tlak-intenzita nebo zkrácen p-I index. Umístíme-li sondu do téhož zvukového pole tak, že její osa bude kolmá na smr šíení zvuku, bude složka intenzity v tomto smru nulová a hladina intenzity by mla být mínus nekoneno. Ve skutenosti však opt namíme zbytkovou intenzitu, která je dána rozdílem kanál, který vyhodnotí micí systém jako nenulový gradient tlaku. Toto je nkdy nazýváno jako fázová shoda resp. rozfázování [7]. 3.3 Experimentální ovení Pro náš experiment je nutné znát pedem pesné vlastnosti zdroje a vdt jakou má smrovost. Proto je nutné nejprve tyto vlastnosti zjistit a zdroj pesn zkalibrovat. V následujících odstavcích je podrobn popsán pesný postup zjištní všech potebných parametr zdroje a jeho správné nastavení. 3.3.1 Pedbžná mení Tato mení bývají nkdy nesprávn oznaována jako kalibrace zdroje. Ped samotným mením je zapotebí zkalibrovat zdroj zvuku. To je poteba hlavn kvli nastavení stejné hlasitosti v bezodrazové místnosti a následn potom v meném prostoru. Tento druh mení staí provést pouze jednou a každé další mení podobného charakteru již mže použít jeho výsledky, pokud nastaví zdroj zvuku na stejnou úrove hlasitosti. Kalibraci jsme provedli v bezodrazové komoe. Všesmrový zdroj zvuku jsme zavsili pomocí ocelového lanka do výšky 1,5 m pesn do stedu místnosti. Nejprve jsme zkoušeli rzné druhy signál a zjišovali jsme smrovost zdroje. Používali jsme jako signál šum (o centrální frekvenci 400 Hz a šíce pásma 100 Hz. Tedy v rozmezí od 350 do 450 Hz). 17 Ve vzdálenosti 0,5 m od stedu zdroje zvuku jsme natavili pomocí zvukomru Quest 1800 hladinu 100 dB a poté jsme provedli kontrolu ve vzdálenosti dvakrát vtší, tedy 1 m od stedu zdroje zvuku. V této vzdálenosti by mla být podle teoretických pedpoklad hodnota o 6 dB nižší než v 0,5 m. V našem pípad jsme dosáhli hodnoty 94,3 dB což odpovídá pedpokladu. Po zjištní vhodného micího signálu jsme ješt jednou zkontrolovali zvukomrem hladinu ve vzdálenosti 0,5 m od stedu a nastavili ji pesn na hodnotu 100 dB. Smr, ve kterém jsme tuto hladinu mili, jsme si na zdroji oznaili pro poteby pozdjšího nastavení pi mení síly zvuku. Od stedu zdroje zvuku jsme sestrojili pomyslnou kružnici o polomru 3 m. Tuto kružnici jsme rozdlili po 15 stupních na stejné ásti a polohy si naznaili. Tím jsme si pipravili pozice pro mikrofon. Následné mení probíhalo tak, že jsme umístili všesmrový mikrofon do pedem namené pozice a zmili jsme impulsovou odezvu v daném míst. Tento postup jsme opakovali 24krát, ímž jsme vyerpali všechny namené pozice. Pro mení impulsové odezvy jsme jako signál použili signál MLS ádu 12. Vzorkovací kmitoet se zvolil 215 Hz (cca 33 kHz). Bhem jednoho mení byl signál MLS vygenerován tikrát za sebou. To jsme použili proto, abychom ji nemli zatíženou poátením pípadn koncovým šumem. Z namených dat jsme potom separovali pokaždé pouze prostední ást o délce pesn jedné periody signálu MLS a spoítali jsme impulsové odezvy. Nyní bylo zapotebí ješt tyto impulsové odezvy pomocí implementace oktávových filtr do prostedí programu Matlab 7.0 filtrovat a získat tak impulsové odezvy na jednotlivých oktávách. Vypotené hodnoty ze všech pozic mikrofon jsme následn zprmrovali a spoetl se rozptyl a smrodatná odchylka. Tím jsme dosáhli velice pesné identifikace parametr všesmrového zdroje zvuku, které byly následn použity pro výpoet síly zvuku. 18 3.3.2 Mení síly zvuku Mení probíhalo v prostorách akustické laboratoe. Umístní zdroje zvuku a následn také mikrofon jsou znázornna na Obrázku 3, kde jsou též schematicky naznaené rozmry místnosti. Obrázek 3: Schematický nákres mení Pro mení v místnosti o takovýchto rozmrech a dobou dozvuku2 cca 1,6 s bylo poteba použít jako micí signál MLS signál o vyšším ádu než pi kalibraci zdroje. Optimální jak svou délkou tak i nároností na zpracování byl signál MLS ádu 17. 3.3.3 Mení smrové charakteristiky intenzitní sondy Mení smrové charakteristiky intenzitní sondy probíhalo opt v bezodrazové komoe. Schematický nákres umístní jednotlivých komponent mení je znázornn na obrázku 4. Jako zdroj zvuku pro toto mení byl použit reproduktor B&W. Tento reproduktor byl umístn do vzdálenosti 5m od speciálního otoného stolku. Do stedu stolku byl pipevnn držák Obrázek 4: Schematický nákres mení v komoe 2 Zjištno pi jiném mení a pevzato pouze na základ konzultace. 19 intenzitní sondy, který se otoil spolu se stolkem o 360º pesn za 80 s. Díky tomu jsem nastavil vzorkování po 1,11 s a dosáhl tedy snímání pesn po 5º. Tyto hodnoty se zpracovávaly do multibufferu a výsledek je znázornn na obrázku 5. Obrázek 5: Znázornní smrové charakteristiky p-p sondy Smrová charakteristika p-p sondy pesn odpovídá teoretickému pedpokladu. Pro názornjší ukázku jsou v grafu také vyneseny funkce cos( ) a cos2( ), aby bylo vidt, že zmená hladina akustického tlaku mla skuten pedpokládaný prbh. Jednotky použité v grafu jsou bezrozmrné nebo hodnota akustického tlaku v každém nameném bod byla pro porovnání v funkcí cos( ) a cos2( ) podlena hodnotou, které nabývala pro úhel 0°. 20 3.4 Výpoty V této kapitole je uvedeno nkolik píklad výpotu nejznámjších objektivních veliin, které charakterizují akustické vlastnosti sál, a na základ kterých následn sály škálujeme. Z dvodu velkého množství poetních operací, které jsou analogické, je zde pokaždé uveden vzorový píklad (je znázornn také mezi výsledky) a ostatní výpoty jsou provedeny pouze v programu MATLAB. Soubory s výpoty jsou piloženy k této práci. Podrobnjší popis výpot vetn vysvtlení jednotlivých krok je vždy souástí každého m.file který je uren pro výpoet. Vysvtlivky jsou uvádny jako komentáe a následují za znakem %. 3.4.1 Síla zvuku Výpoet síly zvuku je rozdlen do dvou vtších celk. Výpoet itatele a výpoet jmenovatele. Toto rozdlení bylo provedenou z dvodu pehlednosti výpotu. Z namených odezev na signál MLS ádu 12 se pomocí m.file v programu MATLAB vypotou impulsové odezvy pro každý bod, který jsme v bezodrazové komoe mili. Tyto impulsové odezvy se následn filtrují na jednotlivá oktávová pásma od 125 Hz do 4 kHz. Máme tedy šest impulsových odezev v oktávových pásmech. Z tchto impulsových odezev, které udávají okamžitou hodnotu akustického tlaku, se podle níže uvedeného vzorce vypote Gjmen. V tabulce 1 jsou uvedeny všechny vypotené Gjmen pro každý micí bod experimentu. Z tchto hodnot se následn vypote stední hodnota a rozptyl. Tím získáme pesné parametry všesmrového zdroje. Vzorový výpoet Gjmen vychází ze vztahu (10): ∞ G jmen = 10 log ³ p102 (t )dt 0 ∞ G jmen = 10 log ³ p d2 (t )dt + 20 log(3 / 10 ) 0 G jmen = −76,5 − 10,4 G jmen = −86,9 dB 21 úhel [°] 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 125 Hz 250 Hz –95,7 –94,9 –94,1 –94,2 –94,8 –95,5 –94,9 –95,0 –95,9 –95,1 –95,4 –95,3 –95,5 –96,0 –95,6 –95,4 –95,5 –95,0 –94,7 –95,0 –94,8 –94,9 –94,7 –94,2 –84,6 –85,0 –84,2 –84,2 –84,9 –84,5 –84,9 –84,9 –85,0 –85,0 –85,2 –85,2 –85,4 –85,2 –85,5 –85,4 –85,2 –84,9 –84,8 –84,8 –84,8 –84,7 –84,7 –84,7 Gjmen [dB] 500 Hz 1000 Hz –84,9 –85,0 –84,5 –84,2 –84,8 –84,6 –84,7 –84,7 –85,1 –85,0 –85,0 –85,2 –85,3 –85,3 –85,2 –85,4 –85,0 –85,0 –85,0 –85,0 –84,9 –84,8 –84,7 –84,8 –86,9 –86,8 –86,4 –86,0 –86,9 –86,3 –86,4 –87,1 –87,7 –87,2 –86,9 –86,8 –86,7 –86,3 –86,0 –86,2 –86,4 –86,4 –86,5 –86,6 –86,8 –86,4 –86,3 –86,6 2000 Hz 4000 Hz –87,3 –90,0 –87,8 –88,8 –87,8 –87,1 –85,2 –89,1 –88,0 –88,1 –86,3 –89,6 –88,8 –91,0 –87,3 –91,1 –88,2 –89,6 –87,4 –89,4 –87,0 –88,7 –85,3 –90,1 –89,4 –94,6 –90,4 –92,6 –91,0 –90,7 –87,7 –93,7 –91,7 –93,7 –89,5 –93,2 –91,0 –93,8 –89,0 –94,6 –90,9 –93,2 –89,8 –94,8 –89,3 –90,9 –86,7 –91,1 Tabulka 1: Hodnoty Gjmen pro jednotlivé oktávy a micí body Obrázek 6: Grafické znázornní rozložení energie všesmrového zdroje 22 Z obrázku 6 je patrné, že všesmrový zdroj se chová pesn podle pedpoklad pouze v úzkém frekvenním pásmu a to od 250 do 1000 Hz. Na vyšších kmitotech je chování ásten smrové a záleží na tom, zda-li je v danou chvíli mikrofon umístn proti reproduktoru, i nikoli a naopak na nízkých kmitotech vyzauje pouze velmi slab. Nejmenší odchylky od ist kruhové charakteristiky jsou na frekvencích 500 Hz a 1 kHz. Díky tomu, že pedpokládám Gaussovo rozložení je možné pro výpoet stední hodnoty a rozptylu výbru použít následujících vztah: n ¦(p − p ) 2 i 1 n p = ¦ pi n i =1 s= i =1 n −1 Gjmen[dB] Stední hodnota s [dB] 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz Bez filtrace –95,1 –84,9 –84,9 –86,6 –88,3 –91,4 –81.0 0,5 0,3 0,3 0,4 1,6 2,2 Tabulka 2: Výsledky Gjmen pro jednotlivé oktávy a bez filtrace – itatel pro výpoet síly zvuku se již poítá z mení provedeného pímo v prostoru, kde se bude síla zvuku mit. Mení probíhá pomocí mikrofonu B&K typu 4197. Dle obrázku 3. umístíme mikrofon do píslušné pozice. Jako zdroj opt použijeme signál MLS ádu 12. Ze získaného signálu vypoteme impulsovou odezvu a z té následn Gcit. Výpoet Gcit je zde znázornn. Opt je znázornn pouze výpoet pro oktávové pásmo 1 kHz. Pokud použijeme jako horní mez u integrace 80 ms, vypoteme hodnotu GcitE (Early), která má vtší vypovídající hodnotu pro lidský vjem. ∞ 80 ms Gcit = 10 log ³ p 2 (t )dt GcitE = 10 log G jmen = −71,46 dB GcitE = −73,63 dB 0 ³p 2 (t )dt 0 Gcit [dB] 125 Hz Gcit GcitE 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz –81,0 –71,5 –70,0 –71,4 –73,2 –75,6 –84,0 –73,9 –72,5 –73,6 –75,1 –77,3 Tabulka 3: Výsledky Gcit pro jednotlivé oktávy a bez filtrace 23 Bez filtrace –64,6 –66,8 Výsledné G se pak spote odetením Gjmen od Gcit. Píklad výpotu opt uveden pro 1kHz. G = Gcit − G jmen G E = GcitE − G jmen G = −86,65 − (−71,46) G = 15,18 dB G E = −86,65 − (−73,63) G E = 13,02 dB G [dB] 125 Hz G GE 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz 14,1 13,3 14,8 15,1 15,1 15,8 11,0 10,9 12,4 13,0 13,1 14,1 Tabulka 4: Výsledky G pro jednotlivé oktávy a bez filtrace Bez filtrace 16,4 14,2 Vypotené hodnoty G vypovídají o prostoru jako o prostoru spíše hlasitjším, více odrazivém, avšak neliší se píliš od pedem oekávaných hodnot. Síla zvuku na jednotlivých oktávových pásmech je zhruba stejná. Nezaznamenali jsme pi experimentu žádný výrazný extrém. 3.4.2 Míra poátení boní energie LF Ze vztahu (12) pro výpoet LF je vypotena následující tabulka: Oktávová pásma 125 Hz LF 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz 0,010 0,008 0,010 0,009 0,030 0,128 Tabulka 5: Výsledky LF pro jednotlivé oktávy a bez filtrace Bez filtrace 0,028 Výsledné hodnoty míry poátení boní energie neodpovídají teoretickým pedpokladm. Hlavní odvodnní rozdílných výsledk vypoteného LF s teoretickým pedpokladem je, že mení probíhalo ve zhruba osov soumrné místnosti, kde byl mikrofon umístn pímo v její ose. Na oba mikrofony sondy dopadl ve stejnou chvíli pibližn stejný zvukový signál. Jejich vzájemný rozdíl byl velmi malý a proto výsledná hodnota je odlišná od teoretického pedpokladu. Jak jsem již zmínil, akustická laborato není vybavena mikrofonem s osmikovou charakteristikou a tak jsme se pokusili nahradit tento velmi specifický typ mikrofonu intenzitní sondou od firmy B&K (typ 3599) s mikrofonním párem typu 4197, která má vlastnosti gradientního pijímae prvního ádu. Ovení smrové charakteristiky použité sondy je znázornno na obrázku 5. Pro ilustraci je 24 do téhož obrázku také vynesen obraz funkce cos( ) a také cos2( ), aby bylo možné prokázat pouze malé odchylky od teoretického prbhu, ímž byla vylouena chyba v použitém micím aparátu. 3.4.3 Míra srozumitelnosti C50 a míra jasnosti C80 Píklad výpotu jsem tentokrát neuvedl na filtrované odezv, ale rovnou na impulsové odezv na budící signál MLS ádu 12. Akustický tlak je opt men mikrofonem B&K typu 4197. Ze vztah (6), (7) a (8) jsou vypoteny uvedené hodnoty míry srozumitelnosti, jasnosti a zetelnosti. C 50 = 0,23 dB C 80 = 1,71 dB D50 = 0,487 Vztahem (9) pro pepoet mezi C50 a D50 lze ovit správnost našeho výpotu. Pokud totiž pomocí této vzájemné spojitosti dostaneme stejné C50 jako integrací z impulsové odezvy víme, že spotené hodnoty jsou správné. § 0,487 · C 50 = 10 log¨ ¸ dB © 1 − 0,487 ¹ C 50 = 0,23 dB Z výsledk C50 spoteným z impulsové odezvy a C50 zjištným pepotem z D50 je patrné, že oba postupy docházejí k tém totožnému výsledku. Lze tedy vypotené hodnoty považovat za správné. Díky tomu, že je C50 vtší než 0 dB vykazuje mený prostor velmi dobrou srozumitelnost pro mluvené slovo. Hodnota C80 1,7 dB znaí prmrné chování pro poslech hudby. Místnost se tedy hodí spíše pro pednes mluveného slova. Chování tchto objektivních mír pro jednotlivá oktávová pásma je naznaeno v tabulce 6. Výsledky jsem uvádl na ti desetinná místa z dvodu znázornni nepatrných odchylek od nulové hodnoty v nkterých pípadech. 25 Oktávová pásma 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz C50 [dB] –11,99 –3,15 –0,69 0,03 –0,04 0,52 C80 [dB] –0,05 1.32 1.23 1.89 2.39 3.20 D50 [-] 0,06 0,33 0,46 0,50 0,49 0,53 Tabulka 6: Výsledky C50, C80 a D50 pro jednotlivé oktávy a bez filtrace Bez filtrace -0,23 1,71 0,49 3.4.4 initel interaurální vzájemné korelace IACC Pro výpoet IACC je nutné nejprve zmit normalizovanou funkci IACF. Z ní se pak stanoví maximum (v absolutní hodnot) a tím je práv IACC. Hodnoty IACF se vždy uvádjí hlavn ve tech oktávách 0,5, 1 a 2 kHz. Experiment probíhal na umlé lidské hlav. Do ušních otvor byl umístn mikrofonní pár B&K typu 4197. Provedla se kalibrace mikrofon a jako signál se použil signál MLS ádu 17. Ze vztahu (14) je spoten prbh funkce IACF. Kde reprezentuje asové rozmezí od –1ms do 1ms. Prbh funkce je znázornn na obrázku 7. Obrázek 7: Normalizovaná funkce IACF Z grafu je patrné, že všechny prbhy IACF, a už nefiltrovaný (vynesen ern) i pro ti hlavní oktávová pásma, mají maximum pibližn ve stejném bod a tím je as 0,07 ms. V tomto maximu se také nachází hodnota IACC jež je pro nefiltrovaný prbh rovna hodnot 0,819 a pro oktávová pásma 0,5, 1 a 2 kHz jsou to následující hodnoty: IACC 500 Hz 0,686 1000 Hz 2000 Hz Bez filtrace 0,674 0,685 0,819 Tabulka 7. Hodnoty initele IACC 26 Výsledné hodnoty (1–IACC) se pibližují hodnot 0, což znaí velmi podobné signály na obou mikrofonech. V našem pípad jsme spíše ovili pedpoklad, že místnost je znan odrazivá a není jednoduché urit pesnou polohu zdroje pouze poslechem. Díky podobným signálm na obou uších lze velmi dobe docílit dojmu ,,obestení hudbou“. Tento jev je velmi žádoucí pi poslechu klasické hudby. 27 4 Závr Tato práce slouží k pochopení dnes nejvíce používaných objektivních kritérií kvality akustických prostor a k objasnní initel, jež tuto kvalitu urují. Z hlediska prostoru ureného pro pednes mluveného slova má rozhodující význam srozumitelnost, zatím co z hlediska poslechu hudby jsou zde uvedeny dnes nejpoužívanjší míry, které vypovídají o kvalit poslechového prostoru. Na základ tchto atribut je následn možné sál upravit a zlepšit tak jeho akustické vlastnosti a dají se dle nich sály také škálovat do skupin dle jejich vlastností. Cílem práce bylo nejen tato kritéria shrnout, ale také vypracovat experiment, pomocí nhož bychom ovili možnost mení jednotlivých objektivních kritérií akustické kvality poslechových prostor a uvést jako píklad nkolik nejzákladnjších. V dnešní dob se nejvíce pozornosti soustedí na dobu dozvuku. V norm [6] se autoi její definicí a pesným zpsobem mení velmi podrobn zabývají a je jí vnována nejvtší pozornost. Tuto veliinu jsem však v této práci neuvedl. Zamil jsem se spíše na ostatní parametry. Dílím experimentem bylo ovit osmikovou charakteristiku p-p sondy jakožto gradientního pijímae prvního ádu. Pro potebu mení poátení boní energie se používá typ mikrofonu s osmikovou smrovou charakteristikou a práv ten jsme se pokusili nahradit intenzitní sondou. Její smrová charakteristika je znázornna na obrázku 5 a tém pesn odpovídá prbhu funkce kosinus, jež je vyžadována od osmikového mikrofonu. Znázornní zmené smrové charakteristiky pro ti základní distanní vzdálenosti obou mikrofon je v tomtéž obrázku uvedeno také. Závrem tohoto dílího experimentu tedy je, že intenzitní sonda je schopna pln nahradit mikrofon s osmikovou smrovou charakteristikou. Pi výpotu ostatních parametr, jež urují akustickou kvalitu poslechových prostor, nebyl zaznamenán žádný výrazný rozdíl spotených hodnot s teoretickými pedpoklady. Experiment byl proveden v místnosti urené spíše pro mluvené slovo než pro poslech hudby a zmená hodnota C50 tomu také odpovídá. Podle tohoto kritéria je prostor vhodný více pro pednes mluveného slova. 28 5 Literatura [1] KOLMER, Felix, KYNCL, Jaroslav. Prostorová akustika. 2. vyd. Praha : SNTL/ALFA, 1982. 244 s. [2] BERANEK, L., L.: Concert and Opera Halls – How they Sound, Acoustical Socientz of America, 1996, ISBN 1-56396-530-5. [3] Ando,Y., Singh, P., K.: Global subjective evaluation for desing of sound fields and subjective preference for seat selection, In: Ando, Y., Nosson, D.: Music and Concert Hall Acoustics, Academic Press, 1997. [4] ŠKVOR, Zdenk. Akustika a Elektroakustika. 1. vyd. Praha : Akademie vd eské republiky, 2001. 528 s. ISBN 80-200-0461-0. [5] KADLEC, František. Zpracování akustických signál. 1. vyd. Praha : VUT, 2002. 189 s. ISBN 80-01-02588-8. [6] SN ISO 3382, Akustika – Mení doby dozvuku místností a sál s uvedením jiných akustických parametr, 1999. [7] JIÍEK, Ondej. Úvod do akustiky. 1. vyd. Praha : VUT, 2002. 146 s. ISBN 8001-02460-1. [8] Wu, S.-x.: Applying fuzzy set theory to the evaluation of concert halls. J. Acoust. Soc. Am. 89(2), February, 1991 [9] BARRON, M., Using the standard on objective measures for concert auditoria, ISO 3382, to give reliable results, Acoust. Sci. & Tech. 26, 2 (2005). [10] Manuál k intenzitní sond [online]. 2003 [cit. 2008-05-04]. Dostupný z WWW: . [11] VONDRÁŠEK, Martin, ANTEK, Michael. Akustické listy [online]. 2005 [cit. 200805-04]. Dostupný z WWW: . ISSN 1212-4702. 29 30