PowerPoint Presentation · 2015. 5. 4. · Παίρνει τιμές από 0 έως 1. Speech...

9
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

Transcript of PowerPoint Presentation · 2015. 5. 4. · Παίρνει τιμές από 0 έως 1. Speech...

Page 1: PowerPoint Presentation · 2015. 5. 4. · Παίρνει τιμές από 0 έως 1. Speech Intelligibility, %AL cons Ακουστική Μεγάλων Χώρων Subjective intelligibility

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

Page 2: PowerPoint Presentation · 2015. 5. 4. · Παίρνει τιμές από 0 έως 1. Speech Intelligibility, %AL cons Ακουστική Μεγάλων Χώρων Subjective intelligibility

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

Page 3: PowerPoint Presentation · 2015. 5. 4. · Παίρνει τιμές από 0 έως 1. Speech Intelligibility, %AL cons Ακουστική Μεγάλων Χώρων Subjective intelligibility

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.

Page 4: PowerPoint Presentation · 2015. 5. 4. · Παίρνει τιμές από 0 έως 1. Speech Intelligibility, %AL cons Ακουστική Μεγάλων Χώρων Subjective intelligibility

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

Page 5: PowerPoint Presentation · 2015. 5. 4. · Παίρνει τιμές από 0 έως 1. Speech Intelligibility, %AL cons Ακουστική Μεγάλων Χώρων Subjective intelligibility

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

Page 6: PowerPoint Presentation · 2015. 5. 4. · Παίρνει τιμές από 0 έως 1. Speech Intelligibility, %AL cons Ακουστική Μεγάλων Χώρων Subjective intelligibility

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

Page 7: PowerPoint Presentation · 2015. 5. 4. · Παίρνει τιμές από 0 έως 1. Speech Intelligibility, %AL cons Ακουστική Μεγάλων Χώρων Subjective intelligibility

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)

Page 8: PowerPoint Presentation · 2015. 5. 4. · Παίρνει τιμές από 0 έως 1. Speech Intelligibility, %AL cons Ακουστική Μεγάλων Χώρων Subjective intelligibility

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

Page 9: PowerPoint Presentation · 2015. 5. 4. · Παίρνει τιμές από 0 έως 1. Speech Intelligibility, %AL cons Ακουστική Μεγάλων Χώρων Subjective intelligibility

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.