PowerPoint Presentation · 2015. 5. 4. · Παίρνει τιμές από 0 έως 1. Speech...
Transcript of PowerPoint Presentation · 2015. 5. 4. · Παίρνει τιμές από 0 έως 1. Speech...
28/4/2015
Papadakis Nikos 1
Διαταραχές Φωνής και Ακοής στις Ερμηνευτικές Τέχνες και την Μουσική
Εαρινό Εξάμηνο 2015
Νίκος Παπαδάκης
Technical University of Crete
Technical Educational Institute of Crete
Ακουστική Συναυλιακών Χώρων και Επίδραση στην Ακοή
Βασικές έννοιες
Ακουστική
Η ακουστική (acoustics) είναι ο κλάδος της φυσικής
που μελετά τις ιδιότητες και τη συμπεριφορά του ήχου.
Κλάδοι Ακουστικής:
► Υποβρύχια Ακουστική (Underwater Acoustics)
► Βίοακουστικη
► Οπτοακουστική (Optical Acoustics)
► Ψυχοακουστική
► Μουσική Ακουστική (Musical Acoustics)
► Ακουστική δομικών κατασκευών (Structural
Acoustics)
► Σεισμοακουστική (Seismo-acoustics)
► …….
Βασικές έννοιες
Αρχιτεκτονική Ακουστική
(Architectural/Room Acoustics)
Η αρχιτεκτονική ακουστική ασχολείται με τη μελέτη και συμπεριφορά του ήχου σε χώρους και την αλληλεπίδραση με τα διάφορα αντικείμενα στο εσωτερικό των χώρων αυτών.
Βασικές έννοιες
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
(Γεωμετρική Ακουστική)
• Συναυλιακοί Χώροι
• Θέατρα
• Σινεμά
• Χώροι Εστίασης
Ακουστική Μικρών
Κλειστών Χώρων
(Κυματική Ακουστική)
• Studio Μουσικής
• Listening Rooms
• Home Theaters
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Γεωμετρική Ακουστική
Στην γεωμετρική ακουστική ο ήχος προσομοιάζεται με ηχητικές
ακτίνες οι οποίες χρησιμοποιούνται για να μοντελοποιήσουν
την διάδοση του ήχου.
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
28/4/2015
Papadakis Nikos 2
Υπολογιστική Ακουστική, Μέθοδος Ray Tracing
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Εφαρμογή Μεθόδου
• Προσομοίωση ακουστικού χώρου (μορφή CAD)
• Ανάθεση ακουστικών χαρακτηριστικών (π.χ. συντελεστές
απορρόφησης) στις επιφάνειες
• Ορισμός θέσης πηγής, δέκτη
• Χρήση Γεωμετρικής Ακουστικής
• Υπολογισμός Κρουστικής Απόκρισης
Κρουστική Απόκριση
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Κρουστική απόκριση ενός χώρου, είναι η ηχητική
απόκριση του χώρου όταν διεγερθεί από ένα κρουστικό
ήχο.
Ακουστική Μεγάλων Χώρων Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Κρουστική Απόκριση Scala Milan
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Κρουστική Απόκριση Parking Garage
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Κρουστική Απόκριση Studio Ηχογραφήσεων
28/4/2015
Papadakis Nikos 3
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Χρόνος Αντήχησης (Reverberation Time)
Ορίζεται ο χρόνος που απαιτείται ώστε η
ηχοστάθμη σε κάποιο σημείο να ελαττωθεί κατά 60
dB μετά τον μηδενισμό του εκπεμπόμενου θορύβου
από την πηγή.
Χρόνος αντήχησης RT=1,4 sec Χρόνος αντήχησης RT= 0,4 sec
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Χρόνος Αντήχησης (Reverberation Time)
V: Όγκος
Α: Απορρόφηση
Boston Symphony Hall
Απορρόφηση δωματίου (Α)
+
+
+……
Συντελεστής Απορρόφησης α
Συντελεστής απορρόφησης ενός υλικού είναι ο
λόγος της ηχητικής ενέργειας που απορροφάται
από την επιφάνεια του υλικού προς την ηχητική
ενέργεια που προσπίπτει στην επιφάνεια.
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Συντελεστές απορρόφησης
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Απορροφητικά στοιχεία
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Απορροφητικά στοιχεία
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Τα απορροφητικά στοιχεία τύπου ‘Foam’, μετατρέπουν την
ακουστική ενέργεια σε θερμότητα εξαιτίας της κίνησης των
μορίων του υλικού.
28/4/2015
Papadakis Nikos 4
Βέλτιστοι Χρόνοι Αντήχησης
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Αντικειμενικά Κριτήρια Ακουστικής
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Quantity Symbol Subjective Aspect
Reverberation time T30,
T20 (s)
reverberance, loudness,
involvement
Early decay time EDT (s) reverberance, clarity
Center time TS (s) clarity
Clarity C80 (dB) clarity
Definition D50 (%) speech definition
Strength G (dB) relative sound level
Lateral energy fraction LF,
LFC (%)
spatial impression
Interaural cross-correlation
IACC
spatial impression
Υπολογισμός Strength G (Relative Sound Level)
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Speech Intelligibility, STI
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Ο STI (Speech Transmission Index) είναι ένα μέτρο της
καταληπτότητας ομιλίας σε ένα χώρο. Χρησιμοποιεί μία
πολύπλοκη μαθηματική εξίσωση η οποία λαμβάνει υπόψη
διάφορα στοιχεία τα οποία επηρεάζουν την καταληπτότητα
όπως ο θόρυβος βάθους, ο χρόνος αντήχησης και το
μέγεθος του χώρου.
Οι τιμές του STI είναι πολύ κοντά στις τιμές που προκύπτουν
από υποκειμενικά τεστ.
Παίρνει τιμές από 0 έως 1.
Speech Intelligibility, %ALcons
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Subjective
intelligibility rating
Articulation loss
of consonants (%)
Bad 100 < %ALcons < 30
Poor 30 < %ALcons < 15
Fair 15 < %ALcons < 6.6
Good 6.6 < %ALcons < 3
Excellent 0 < %ALcons < 3
Ο δείκτης %ALcons (Articulation Loss of Consonants)
χρησιμοποιεί επίσης ένα πολύπλοκο αλγόριθμο για να
υπολογίσει την απώλεια καταληπτότητας των συμφώνων κατά
την διάδοση της ομιλίας σε ένα χώρο.
Παίρνει τιμές από 0 έως 100.
Κρουστική Απόκριση. Τρόποι Μέτρησης
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Για την μέτρηση της Κρουστικής Απόκρισης
χρειάζονται:
• Δωδεκάεδρο ηχείο (σημειακή πηγή)
• Παντοκαντευθυντικό Μικρόφωνο (omni)
• Κατάλληλο λογισμικό
28/4/2015
Papadakis Nikos 5
Κυματική Ακουστική
Πειραματικός υπολογισμός Ακουστικών Παραμέτρων
Συνέλιξη (Convolution)
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Η συνέλιξη ενός ήχου και της κρουστικής απόκρισης
ενός ακουστικού χώρου, μας δίνει σαν αποτέλεσμα τον
ήχο σαν να έχει αναπαραχθεί στον ακουστικό χώρο.
Auralization
Με την χρήση της συνέλιξης μπορούμε να ακούσουμε
πως θα αναπαράγεται ο ήχος σε ένα χώρο, πριν καν
τον κατασκευάσουμε.
Υποκειμενικά Κριτήρια Ακουστικής
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Θέματα Σχεδιασμού (Ανακλαστήρες)
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Θέματα Σχεδιασμού (Ανακλαστήρες)
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Θέματα Σχεδιασμού
28/4/2015
Papadakis Nikos 6
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Θέματα Σχεδιασμού
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Μεταβλητή Ακουστική
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Ακουστικά Σχεδιαστικά Λάθη
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Αίθουσες συναυλιών ‘Box shoe’
Ακουστική Μεγάλων Χώρων
Αίθουσες συναυλιών ‘Έκκεντρη Αρένα’
Ακουστική Μικρών Κλειστών Χώρων
(Κυματική Ακουστική)
• Studio Μουσικής
• Listening Rooms
• Home Theaters
Ακουστική Μικρών Κλειστών Χώρων
28/4/2015
Papadakis Nikos 7
Ακουστική Μικρών Κλειστών Χώρων
Κριτήρια Ακουστικής Μικρών Κλειστών Χώρων
• Αποφυγή Συντονισμών (Στάσιμα Κύματα)
• Ομοιόμορφη Συχνοτική Απόκριση
• Διάχυτο Πεδίο
• Έλεγχος πρώτων ανακλάσεων (Early
Reflections)
Ακουστική Μικρών Κλειστών Χώρων
Συμβολή Κυμάτων (Στάσιμα Κύματα)
Ακουστική Μικρών Κλειστών Χώρων
Συμβολή Κυμάτων (Στάσιμα Κύματα)
Ακουστική Μικρών Κλειστών Χώρων
Συμβολή Κυμάτων (Στάσιμα Κύματα)
Ακουστική Μικρών Κλειστών Χώρων
Συμβολή Κυμάτων (Στάσιμα Κύματα)
Ακουστική Μικρών Κλειστών Χώρων
Συμβολή Κυμάτων (Στάσιμα Κύματα)
28/4/2015
Papadakis Nikos 8
Κυματική Ακουστική
Μέθοδος Finite Element Method in the Time Domain
Κυματική Ακουστική
Κυματική Ακουστική
Μέθοδος Finite Element Method in the Time Domain
Κυματική Ακουστική
Εφαρμογή Μεθόδου
• Προσομοίωση ακουστικού χώρου (μορφή CAD)
• Ανάθεση ακουστικών χαρακτηριστικών (π.χ. ακουστική
εμπέδηση) στις επιφάνειες.
• Υπολογισμός Κρουστικής Απόκρισης
• Υπολογισμός Ακουστικών Παραμέτρων
Ακουστική Μικρών Κλειστών Χώρων
Cumulative Spectral Decay
Το Cumulative Spectral Decay μας δείχνει την απόκριση
ενός χώρου στο πεδίο των συχνοτήτων, αλλά και στο
πεδίο του χρόνου.
Ακουστική Μικρών Κλειστών Χώρων
Στάσιμο κύμα σε χώρο
Διάχυτο πεδίο
Ακουστική Μικρών Κλειστών Χώρων
Διάχυτο είναι ένα ακουστικό πεδίο στο οποίο η
Ακουστική ενέργεια είναι ισόποσα κατανεμημένη σε
κάθε σημείο του.
Διαχυτικά στοιχεία
Ακουστική Μικρών Κλειστών Χώρων
28/4/2015
Papadakis Nikos 9
Διάχυτο πεδίο
Ακουστική Μικρών Κλειστών Χώρων Ακουστική Μικρών Κλειστών Χώρων
Έλεγχος πρώτων ανακλάσεων (Φαινόμενο Haas)
Ευχαριστώ για την προσοχή σας.