Обоснование: Сделаем расчёт: на фотографии видно, что пирамида состоит из ступенек. Звук будет отражаться отдельно от каждой ступени, и приходить к слушателю с различным запаздыванием. Скорость звука приблизительно 330 метров в секунду, ступеньки на глаз от 3 до 7 метров, ну или примем 5 метров, для простоты расчёта. 5 метров делим на 330 м/с получаем 0,015 секунды (15 миллисекунд).
То есть, запаздывание при отражении от каждой ступени увеличивается примерно на 15мс. Интерференция могла бы возникнуть для частот ниже 60 герц. Основная частота при хлопке - выше 400 герц.
Таким образом, в отражённом сигнале имеем серию последовательно звучащих хлопков длительностью около 2мс, следующих друг за другом примерно через 15 мс.
Между собой отражённые "хлопки" не интерферируют.
На слух отражённая серия коротких "хлопков" действительно может звучать как чириканье.
Цитата, справка по исследованию звукозаписи хлопка ладоней: Многие звукорежиссеры тестируют зрительный зал с помощью хлопков ладоней, пытаясь оценить акустические свойства зала. Каковы акустические свойства такого воздействия? цифровая запись звукового давления хлопка непосредственно рядом с руками человека (частота дискретизации 96 кГц). Хлопок представляет собой быстро затухающий колебательный процесс длительностью менее 5 мс, время затухания не превышает 15 мс. Короткой передний фронт длительностью менее 2 мс позволяет звукорежиссеру услышать первые отражения от стен зала. Спектрограмма хлопка (по оси абсцисс - время в секундах, а по оси ординат - частота в герцах). Красный цвет соответствует максимальной мгновенной мощности звука, практически вся энергия хлопка сосредоточена в интервале 2 мс. Желтый цвет (его мощность меньше, чем красного) показывает, что звуковая энергия достаточно равномерно распределена в диапазоне от 1 до 15 кГц. Основная часть энергии хлопка сосредоточена в диапазоне от 200 до 700 Гц (черный цвет на спектрограмме). Реально при хлопке в зале создается звуковая волна в 500 Гц с периодом, равным 2 мс, и длительностью трех-четырех периодов, приблизительно равной 6…8 мс. Цифровая запись хлопка позволяет определить моменты первых отражений от стен помещения. Использование звука от выстрела стартового пистолета увеличивает мгновенную мощность звуковой волны и расширяет спектр в сторону более высоких частот.
>"Между собой отражённые "хлопки" не интерферируют."
------
Ошибаешься, дамочка! Любой звук, длинный или короткий - это звуковая волна. С большим количеством колебательных периодов или малым. Или одиночным.
Когда все эти волны накладываются - возникает интерференция даже в том случае - если она состоит из фрагментарных одиночных отдельных колебаний. Это вопрос не количества колебаний, а соотношения длин волн с длинами задержки отражений.
Длина волны определяется резонансными характеристиками поверхности отражения, длина задержки определяется размерами ступеней пирамиды. Если бы речь шла о "синхронизации", как сказано в посте - все фазы бы совпадали и возникал равномерный звук определенной частоты. В нашем случае возникает наложение как минимум двух разных частот - что и порождает интерференцию. Характерный диссонансный пульсирующий звук, воспринимаемый как "щебетание".
Еще раз повторю. Нет никакого одиночного колебания в отраженном звуке, иначе мы бы слышали только щелчки. Отражение порождается не одной точкой, а поверхностью, то есть это сразу массив отраженных щелчков. То есть наложение множественных отражений одиночного колебания от РАЗНЫХ по расстоянию поверхностей. Далее возникает акустическая фильтрация, определяемая свойствами отражающей поверхности - этот массив получает преобладающую частоту. Это понятно?
И наконец - поскольку поверхности расположены еще и с разными удалениями - возникает та самая интерференция, когда отдельные отражения (не одиночные щелчки, а затухающие частоты!) накладываются друг на друга.
>"Многие звукорежиссеры тестируют зрительный зал с помощью хлопков ладоней, пытаясь оценить акустические свойства зала. Каковы акустические свойства такого воздействия?"
---
Я и есть тот самый звукорежиссер. Если я слышу отражения хлопков ладоней - я записываю акустику этого зала в категорию отвратительных. Удачи тебе, дамочка!
Принимаю Ваше уточнение: >Еще раз повторю. Нет никакого одиночного колебания в отраженном звуке, иначе мы бы слышали только щелчки. Отражение порождается не одной точкой, а поверхностью, то есть это сразу массив отраженных щелчков. То есть наложение множественных отражений одиночного колебания от РАЗНЫХ по расстоянию поверхностей. Далее возникает акустическая фильтрация, определяемая свойствами отражающей поверхности - этот массив получает преобладающую частоту.
Согласна, отражение происходит не от точечных источников, а от "ступеней" пирамиды, звук хлопка приходит с разной задержкой от ближней точки "ступени" (по прямой) и от более дальних (под углом к прямой от нас к пирамиде).
Разумеется, между этими близкими по времени отражениями будет интерференция.
Я хотела, однако, подчеркнуть, что при явно выраженных ступенях мы слышим серию отражённых "хлопков", при этом задержка между отражениями хлопка от отдельных ступеней больше чем время затухания одиночного звука хлопка в ладони. (Моя оценка что это 10-15 мс между отдельными ступенями и 2-5 мс длительность затухания хлопка). Чириканье - это именно серия повторяющихся отражений от разных ступенек пирамиды.
Хотя Вы правы, у нас не "идеальный случай" и не сферический конь в вакууме, поэтому на практике мы имеем с "размазанными" по времени откликами от поверхностей ступеней, да и ступени не идеально плоские, картинка сложная.
И, Вы правы, в любом случае в картинке будет интерференция между звуковой волной, отражённой от различных отдельных точек поверхности пирамиды.
:no_upscale()/imgs/2023/06/14/09/5940367/77e6042d1198c4cbf562777054a814c497c6005a.jpg)
Вы о чём?
Имеем импульсное воздействие, "хлопок ладоней". Длительность фронта не более 0,002 с. , затухание в гулком помещении максимум 0,015 с.
Имеем наложение отражённых коротких импульсов звука, в совокупности последовательность отражённых хлопков.
Обоснование:
Сделаем расчёт: на фотографии видно, что пирамида состоит из ступенек.
Звук будет отражаться отдельно от каждой ступени, и приходить к слушателю с различным запаздыванием.
Скорость звука приблизительно 330 метров в секунду, ступеньки на глаз от 3 до 7 метров, ну или примем 5 метров, для простоты расчёта.
5 метров делим на 330 м/с получаем 0,015 секунды (15 миллисекунд).
То есть, запаздывание при отражении от каждой ступени увеличивается примерно на 15мс.
Интерференция могла бы возникнуть для частот ниже 60 герц.
Основная частота при хлопке - выше 400 герц.
Таким образом, в отражённом сигнале имеем серию последовательно звучащих хлопков длительностью около 2мс, следующих друг за другом примерно через 15 мс.
Между собой отражённые "хлопки" не интерферируют.
На слух отражённая серия коротких "хлопков" действительно может звучать как чириканье.
Цитата, справка по исследованию звукозаписи хлопка ладоней:
Многие звукорежиссеры тестируют зрительный зал с помощью хлопков ладоней, пытаясь оценить акустические свойства зала. Каковы акустические свойства такого воздействия?
цифровая запись звукового давления хлопка непосредственно рядом с руками человека (частота дискретизации 96 кГц). Хлопок представляет собой быстро затухающий колебательный процесс длительностью менее 5 мс, время затухания не превышает 15 мс. Короткой передний фронт длительностью менее 2 мс позволяет звукорежиссеру услышать первые отражения от стен зала.
Спектрограмма хлопка (по оси абсцисс - время в секундах, а по оси ординат - частота в герцах). Красный цвет соответствует максимальной мгновенной мощности звука, практически вся энергия хлопка сосредоточена в интервале 2 мс. Желтый цвет (его мощность меньше, чем красного) показывает, что звуковая энергия достаточно равномерно распределена в диапазоне от 1 до 15 кГц. Основная часть энергии хлопка сосредоточена в диапазоне от 200 до 700 Гц (черный цвет на спектрограмме). Реально при хлопке в зале создается звуковая волна в 500 Гц с периодом, равным 2 мс, и длительностью трех-четырех периодов, приблизительно равной 6…8 мс.
Цифровая запись хлопка позволяет определить моменты первых отражений от стен помещения. Использование звука от выстрела стартового пистолета увеличивает мгновенную мощность звуковой волны и расширяет спектр в сторону более высоких частот.
Reply
Reply
>"Между собой отражённые "хлопки" не интерферируют."
------
Ошибаешься, дамочка! Любой звук, длинный или короткий - это звуковая волна. С большим количеством колебательных периодов или малым. Или одиночным.
Когда все эти волны накладываются - возникает интерференция даже в том случае - если она состоит из фрагментарных одиночных отдельных колебаний. Это вопрос не количества колебаний, а соотношения длин волн с длинами задержки отражений.
Длина волны определяется резонансными характеристиками поверхности отражения, длина задержки определяется размерами ступеней пирамиды. Если бы речь шла о "синхронизации", как сказано в посте - все фазы бы совпадали и возникал равномерный звук определенной частоты. В нашем случае возникает наложение как минимум двух разных частот - что и порождает интерференцию. Характерный диссонансный пульсирующий звук, воспринимаемый как "щебетание".
Еще раз повторю. Нет никакого одиночного колебания в отраженном звуке, иначе мы бы слышали только щелчки. Отражение порождается не одной точкой, а поверхностью, то есть это сразу массив отраженных щелчков. То есть наложение множественных отражений одиночного колебания от РАЗНЫХ по расстоянию поверхностей. Далее возникает акустическая фильтрация, определяемая свойствами отражающей поверхности - этот массив получает преобладающую частоту. Это понятно?
И наконец - поскольку поверхности расположены еще и с разными удалениями - возникает та самая интерференция, когда отдельные отражения (не одиночные щелчки, а затухающие частоты!) накладываются друг на друга.
>"Многие звукорежиссеры тестируют зрительный зал с помощью хлопков ладоней, пытаясь оценить акустические свойства зала. Каковы акустические свойства такого воздействия?"
---
Я и есть тот самый звукорежиссер. Если я слышу отражения хлопков ладоней - я записываю акустику этого зала в категорию отвратительных. Удачи тебе, дамочка!
Reply
>Еще раз повторю. Нет никакого одиночного колебания в отраженном звуке, иначе мы бы слышали только щелчки. Отражение порождается не одной точкой, а поверхностью, то есть это сразу массив отраженных щелчков. То есть наложение множественных отражений одиночного колебания от РАЗНЫХ по расстоянию поверхностей. Далее возникает акустическая фильтрация, определяемая свойствами отражающей поверхности - этот массив получает преобладающую частоту.
Согласна, отражение происходит не от точечных источников, а от "ступеней" пирамиды, звук хлопка приходит с разной задержкой от ближней точки "ступени" (по прямой) и от более дальних (под углом к прямой от нас к пирамиде).
Разумеется, между этими близкими по времени отражениями будет интерференция.
Я хотела, однако, подчеркнуть, что при явно выраженных ступенях мы слышим серию отражённых "хлопков", при этом задержка между отражениями хлопка от отдельных ступеней больше чем время затухания одиночного звука хлопка в ладони.
(Моя оценка что это 10-15 мс между отдельными ступенями и 2-5 мс длительность затухания хлопка).
Чириканье - это именно серия повторяющихся отражений от разных ступенек пирамиды.
Хотя Вы правы, у нас не "идеальный случай" и не сферический конь в вакууме, поэтому на практике мы имеем с "размазанными" по времени откликами от поверхностей ступеней, да и ступени не идеально плоские, картинка сложная.
И, Вы правы, в любом случае в картинке будет интерференция между звуковой волной, отражённой от различных отдельных точек поверхности пирамиды.
Reply
Leave a comment