Применяющиеся методы измерения времени реверберации помещений могут быть разбиты на две группы:
1)тем или иным способом определяется промежуток времени, потребный, для спадания интенсивности звука после прекращения действия источника, до определенной части начальной интенсивности;
2)измеряется остаточная интенсивность звукачерез определенный промежуток времени после выключения источника звука.
При этих измерениях определение времени реверберации производится при какой-то определенной частоте (в случае применений „воющего тона за таковую принимают среднее значение частоты) и для получения полной характеристики помещения повторяют эти измерения при разных частотах, строя по полученным точкам кривую зависимости реверберации помещения от частоты. Знание этой кривой для суждения об акустических свойствах помещения (радиостудии, студии записи граммофонных пластинок, студии звукового кино и т. д.) явл яется совершенно необходимым. Предлагаемое устройство позволяет в течение нескольких десятков секунд получить на фотопластинке записанную зависимость интенсивности остаточного звука от разных частот, непрерывно- из(505)
меняющихся в любых заданных пределах, например от 100 до бООО герц.
Принципиально возможно осуществить прибор, дающий запись интенсивности остаточного звука во всем заданном интервале звуковых частот, по следующей схеме: громкоговоритель, являющийся источником звука, питается от генератора, частота которого плавно и медленно изменяется в выбранных пределах, например, путем вращения переменного конденсатора; далее, в цепи микрофона, принимающего звук, включен фильтр (полосной или резонансный), причем область пропускания этого фильтра также непрерывно и плавно изменяется, отставая по частоте от частоты звука в данный момент на некоторую выбранную величину. Такую перестройку фильтра принципиально можно получить, механически, связав его органы настройки с таковыми же генераторами. При этом на выходе фильтра очевидно будет получаться в области частот, пропускаемых фильтром, только эффект от колебаний, оставшихся в помещении благодаря реверберации, и, записав этот эффект тем или иным способом, например, при помощи лампового волЪметра и гальванометра на вращающийся барабан, механически связанный с переменным конденсатором генератора, можно получить кривую интенсивности остаточного
звучания при различных частотах. Но для определения реверберации нужно знать и начальную амплитуду, что может быть получено путем применения второго такого фильтра, но настройка которого совпадает в каждый данный момент с частотой генератора, и записи эффекта на выходе этого фильтра, производимой одновременно и на тот же барабан, на котором происходит первая запись.
Недостатки подобной системы заключаются в следующем:
1)технически весьма трудно построить фильтр, который можно было бы плавно и непрерывно перестраивать в широкой области частот, в пределах которой принято измерять реверберацию, например, от 100 до 6000 герц;
2)трудно придать подобному фильтру достаточную избирательность;
3)подобный фильтр будет обладать различным затуханием на различных настройках, что заставит в результаты из.мерений вводить соответствующие поправки. Все эти затруднения устраняются в предлагаемом реверберометре использующим этот же принцип непрерывной регистрации интенсивности остаточного звука, путем применения резонатора спостояйной настройкой и соответствующего преобразования непрерывно изменяюадейся частоты к постоянной частоте резонатора.
Сущность изобретения заключается в применений модулятора, на который ток высокой частоты подается от; высокочастотного генератора с переменной настройкой гетеродинного генератора, питающего также громкоговоритель, а ток звуковой частоты-от микрофона, причем модулятор соединен с двумя резонансными цепями с постоянной настройкой, для регистрации эффекта на которых применены ламповые вольтметры : записывающими гальванометрами, дающими кривую зависимости реверберации от частоты.
Схема предлагаемого реверберометра изображена на чертеже. Часть схемы, обведенная пунктиром, является обычным гетеродинным генератором звуковой частоты, питающим громкоговоритель. Генератор высокой частоты Г этого гетеродинного генератора, дающий неизменную частоту, настроен на частоту FQ, другой генератор высокой частоты Г-. дает частоту, непрерывно изменяющуюся от
Fu-fmin ДО PQ-fmax, ГДе fmin И fmax-СОответственно минимальная и максимальная звуковые частоты, между которыми производят измерение реверберации. Колебания от генератора / подаются не только на детектор Д гетеродинного генератора, но и на добавочное ус тройство, состоящее из модулятора М с приключенными к нему микрофоном т и резонаторами PI Р 9 записывающими устройствами. В модуляторе, который может быть выполнен по одной из общеизвестных схем, колебания, поступающие от генератора Г, модулируются током от микрофона, содержащим колебания всех частот, начиная от частоты звука, излучаемого в данный момент громкоговорителем, и кончая минимальной звуковой частотой /mm (полагая, что частота гетеродинного генератора изменяется в сторону увеличения).
Амплитуда каждого составляющего колеба я этого непрерывного спектра в данный момент времени тем меньще, чем неньще его частота. После модуляции получаются суммарные и разностные комбинационные частоты, которые подводятся к двум резонаторам с постоянной настройкой, обладающим достаточно малой шириной резонансной ,кривой. В качестве такого резонатора могут быть употреблены кварц и, в особенности, магнитострикционный резонатор, который, как показывает опыт автора, с большим успехом работает в аналогичных схемах. Один из резонаторов PI настроен на ту же частоту FQ, на которой работает генератор Г, а другой резонатор PQ-на частоту FO-А/, где Д/-тот интервал частоты, который, согласно дополнительным соображениям, главным образом акустического характера, взят как промежуток между частотой звука, излучаемого громкоговорителем в данный момент, и той частотой, на которую реагирует фильтр.
Из рассмотрения действия схемы видно, что резонатор PI будет отмечать все время интенсивности звука, излучаемого громкоговорителем в данный момент, а резонатор Ро-интенсивность остаточного звука, отстающего по частоте всегда на одну и ту же величину А/. .Для более детального пояснения этого можно рассмотреть происходящие в схеме процессы в некоторый момент времени: пусть громкоговоритель излучает в этот момент звуковую частоту /; на микрофон воздействуют колебания с этой частотой /, с частотой /-Д/ с соответственно уменьшившейся амплитудой благодаря поглощению звука в помещении и колебания других частот ниже /. Высокочастотный генератор Г подает в этот момент на модулятор, очевидно, колебания с частотой . В результате модуляции получаются колебания суммарных (и разностных, которые не используются) частот следующего вида:
()+f-P. (Fo-j) + (/-47)Fo-A/.
каждое из которых и регистрируется соответствующим резонатором. Амплитуды этих колебаний при линейности модуляционной характеристики пропорциональны амплитудам образовавших их колебаний звуковой частоты. Эффект на резонаторах регистрируется тем или иным способом, например, ламповыми вольтметрами ЛВ1, ЛВ и гальванометрами 1 gz, что дает две кривых, отношение ординат которых позволяет определить кривую времени реверберации в функции частоты.
Применение двух резонаторов и двух записывающих устройств не является необходимым и вполне возможно применять устройство с одним резонатором, посредством которого обе кривые получаются путем повторного прохождения всего звукового диапазона, сначала при совпадающих частотах резонатора и генератора -Tj, а затем при частотах, отличающихся на величину Д/, что достигается перестройкой генератора А. Однако, при этом скорее можно получить ошибку за счет изменения режима какой-нибудь части установки за промежуток времени между первым и вторым измерением. Для получения постоянной скорости изменения частоты в предлагаемом реверберометре предполагается применять в контуре генератора А прямочастотный конденсатор, вращаемый равномерно.
Так как частотные характ истики современных, даже лучших, громкоговорителей изобилуют большим количеством пиков, что вызовет сильное изменение интенсивности звука на разных частотах и, как следствие, малую точность при определении времени реверберации из снимков, то вполне возможно для увеличения точности применять устройство, поддерживающее постоянное звуковое давление, на всех частотах. Подобное приспособление описано в иностранной технической литературе и заключается в общих чертах в том, что усилитель, приключаемый к микрофону, связан с усилителем гетеродинного генератора, питающего громкоговоритель таким образом, что увеличение силы тока в микрофонном усилителе вызывает уменьшение отдаваемой генератором мощности и обратно, чем достигается поддержание постоянного уровня интенсивности звука.
Применение предлагаемого реверберометра к практической работе различных звуковых студий, звуковых кинотеатров, радиотеатров, позволит быстро проверять кривую реверберации в функции частоты, тем более, что нет необходимости фотографировать кривую, а можно ее наблюдать на матовом стекле аппарата. Это позволит также быстро создавать нужный ход реверберации путем соответствующего заглушения помещения, что чрезвычайно важно как для получения хорошего качества звукозаписи, так и для воспроизведения. При применяемых в настоящее время методах работа по определению зависимости реверберации от частоты требует столько времени, что пользоваться подобными измерениями для подбора надлежащих свойств студии весьма неудобно.
Предмет изобретения.
1. Реверберометр, отличающийся применением модулятора М, на который ток высокой частоты подается от высокочастотного генератора Fz с переменной настройкой гетеродинного генератора, питающего также громкоговоритель, а ток звуковой частоты от микрофона, причем модулятор М соединен с двумя резонансными цепями PI и Р2 с постоянной настройкой, для регистрации эффекта на которых применены ламповые вольтметры с записывающими гальванометрами, дающими кривую зависимости времени реверберации от частоты.
2. Видоизменение реверберометра по л. 1, отличаюо1(ееся применением одного
резонатора с переключением частоть высокочастотного генератора с постоянной настройкой в гетеродинном генераторе. 3. В реверберометре по п. п. 1 и 2 применение автоматического устройства для поддержания постоянной интенсивности звука на всех частотах.
/--РЧ V
