Как подправить акустику комнаты электроникой?

[Nota Bene]

Начнем ближе к тематике форума - электроакустике. К сожалению, как бы правильно не играл электроакустический тракт, между колонками и нашими ушами есть воздушная среда, имеющая свою передаточную характеристику. И, в первую очередь, влияние этой среды максимально в низкочастотной области, где стоячие волны в комнате для прослушивания (КДП), имеющей ограниченные размеры, накладывают свой неповторимый отпечаток на звучание фонограммы... Это проявляется в существенной неравномерности АЧХ в месте прослушивания, которую можно как-то нивелировать в первичном тракте за счет различных методов как аналоговой, так и цифровой обработки воспроизводимого сигнала. Однако, если ставить вопрос несколько шире, то понятие акустической обработки КДП все-таки имеет более глобальное значение, так как правильнее устранить (уменьшить) причину, чем бороться со следствиями...
Тем более в этой среде, временами КДП, мы еще и живем И если шум за окном или гиперактивность соседей по дому начинает возбуждать основные акустические комнатные моды, то как-то хочется с этими комнатными модами активно побороться. И не только во время прослушивания музыки. Эдак в режиме 7/24 (то бишь круглосуточно семь дней в неделю) ...
Пассивные методы обработки КДП давно известны, основаны на снижении добротности этих самых комнатных мод за счет поглощения (и перевода в тепло) акустической энергии различными звукопоглощающими материалами и специальными пассивными устройствами типа щитов Бекеши или резонаторами Гельмгольца, что, конечно, не совсем эстетически приемлимо, так как их размеры для НЧ и вид совсем не радуют
Компактной альтернативой поглощающим резонаторам Гельгольца являются активные устройства, изготавливаемые фирмой BagEnd, под названием - E-Trap - электронная ловушка (~1600$ )
Что-то на эту тему на нашем форуме уже обсуждалось тут: Активная бас ловушка, но (кроме беллетристики, почти как всегда) ничего путного не получилось Хотя, для форумчан знакомых с технологиями ЭАОС, в общем-то, ничего сложного и дорогого в этой технологии нет. Было бы желание
Для отправной точки приведу график АЧХ, иллюстрирующий влияние обычной КДП на воспроизведение НЧ диапазона ЭМОС-сабвуфером начального уровня (компьютерная акустика) в точке прослушивания.

Offтопик:
Не знал бы - радовался бы жизни

Продолжение следует...

[Andrey Orloff]

Что получилось - смотрим аттач.

Nota Bene, хорошая идея похоже, что это работает, подавление стояка на 34 Гц на 6 дБ. На слух это должно быть очень заметно.
Как считаете, сработает такой вариант, если я один свой щит (2 х 15" с ЭАОС) в угол задвину оставив неподключенным по входному сигналу, а второй оствлю в месте прослушивания? Или тут обязательно именно ЗЯ-саб с ЭАОС нужен?
Пока не совсем еще понимаю механизм взаимодействия двух этих излучателей..
Я конечно бы это оперативно проверил, только сейчас вся система разобрана, напрочь,

Offтопик:
очередной виток гонки вооружений модернизации АС/ЦАП/УМ

[Nota Bene]

у меня комнаты не граничат с единственной соседней квартирой .
А каково соотношение "прямого" соседозвука и стояков? Т. е. проблема - стояки или просто звуконеизоляция?..

Шумные соседи у меня у меня сверху, успокоились маленько после визита полиции
А основная проблема была с примыкающей к комнате лестничной клеткой - стенка в полтора кирпича не сильно уменьшала топот по лестнице. Пришлось долго курить интернет, выбирая варианты. Когда год назад въехал в эту квартиру,- очень напрягало гудение комнаты от любого шума. Замерил стояки Спектралабом, посмотрел реакцию комнаты на удар кулаком в межкомнатную перегородку - волосы дыбом


Сегодня провел аналогичные измерения 1 - с выключенной "черной дырой" 2 - с включенной. Вот:

Или тут обязательно именно ЗЯ-саб с ЭАОС нужен?

У стены имеем пучность давления, поэтому открытое оформление, мне кажется, будет менее эффективно. Пробовать надо.

Еще такой технический вопрос. Где размещать микрофон на корпусе "чёрной дыры"

Тут я бы поначалу полагался на конструкцию E-Trap. На расстоянии сантиметров 15-20 от динамика.

[_Сам_]

И энергия внешнего звукового поля в ближней зоне будет перекачиваться с помощью усилителя и ГГ внутрь ЗЯ. Чего непонятного?

Непонятно, куда куда девается энергия из ящика. Наверное уходит в усилитель и потом в розетку, вращая счётчик электроэнергии в обратную сторону. )))))))

Распространенный, всем известный пример перекачки энергии волн внутрь ящика - две стандартные колонки, но включенные в противофазе - НЧ получаются сильно ослаблены.

Ваш пример аналогичен случаю, когда на растяжках в воздух подвешивают динамик и подают на него 50 Гц для разминки подвеса. За счёт АКЗ гудение получается очень негромким, т.к. во всём пространстве работает интерференция – механизм сложения волн от разных источников. НО! Будет ошибкой считать, что одна сторона диффузора излучает энергию, а другая сторона её поглощает. Обе стороны диффузора работают излучателями. Когда одна сторона диффузора создаёт разрежение, то другая создаёт сжатие. В обоих случаях прилегающий к диффузору воздух сопротивляется. Возьмите велосипедный насос с поршнем в среднем положении и заткните ему шланг. Потребуется приложить примерно одинаковую силу, чтобы сдвинуть поршень и вперёд и назад. Обе стороны диффузора совершают положительную работу над воздухом (сила и перемещение направлены в одну сторону).

[теоретизирующий практик]

Если мы говорим о поглощении стоячих волн некоей системой, не относящейся к системе звуковоспроизведения, то плоские массивы по стенам (как в ДБМ-DBA) помогут лишь от одной аксиальной направленности мод: один или два(на противоположных стенах) массива что смогут сделать с другими двумя аксиальными направлениями, не говоря уж о тангенциальных и косых модах?

Можно конечно сказать "Необъятное не обнимешь", и всё. А если копнуть глубже...

КДП - система резонаторов с сильнейшей связью между собой, и внесение затуханий в наиболее одиозный резонатор неизбежно приведёт к перетеканию энергии оставшихся резонаторов в "запустевший". Так что при установке даже одного устройства в одном углу (чтобы зацепить сильнее разные резонаторы) может дать положительный эффект.

По описанию можно понять, что устройство настраивается на определённую частоту. Интересно, почему разработчик не сделал более широкополосный "подавитель". Ну хотя бы в полторы октавы, например 20 - 60Гц, или 16 - 50Гц. И ещё не совсем понятно, какую звуковую мощность может "победить" эта ловушка. Одно дело умеренный внешний фон со стороны, усиленный резонансом, и, возможно, другое дело - громкое прослушивание фонограммы.

[Flaesh]

Походил по квартире, постучал - благодать.. хоть и не совсем .
Искренне соболезную (в бумкающих стенах тоже бывал и стучал, представляю).
Т. е. предполагается постоянно работающее ЭАОСное устройство, придавливающее стояки?..

[теоретизирующий практик]

Сообщение от теоретизирующий практик


И энергия внешнего звукового поля в ближней зоне будет перекачиваться с помощью усилителя и ГГ внутрь ЗЯ. Чего непонятного?



Непонятно, куда куда девается энергия из ящика. Наверное уходит в усилитель и потом в розетку, вращая счётчик электроэнергии в обратную сторону. )))))))

В тепло, батенька, в тепло превращаются все виды энергии. Следовало бы знать"с".

---------- Сообщение добавлено 10.24 ---------- Предыдущее сообщение было 10.21 ----------

Т. е. предполагается постоянно работающее ЭАОСное устройство, придавливающее стояки?..

Наверное и в том числе то же.

[gross]

стенка в полтора кирпича не сильно уменьшала топот по лестнице. Пришлось долго курить интернет, выбирая варианты. Когда год назад въехал в эту квартиру,- очень напрягало гудение комнаты от любого шума. Замерил стояки Спектралабом, посмотрел реакцию комнаты на удар кулаком в межкомнатную перегородку - волосы дыбом

Я вижу варианты:
- несколько ЭАОС систем в массиве по этой стене, но скорее всего они не должны быть связаны со стеной механически. При этом система более сложная, чем обычно - с комбинированной ООС, а именно: "внутри" все головки имеют свои ЭМОС-системы с пьезо датчиками для расширения диапазона вниз и уменьшения объема. "Снаружи" все системы имеют общую ЭАОС. Для этого возле каждой головки имеется микрофон, сигналы полученные со всех микрофонов, суммируются, и подаются на все системы;
- щит Бекеши на этой же стене;
- комбинация из двух выше указанных пунктов.

[_Сам_]

В тепло, батенька, в тепло превращаются все виды энергии. Следовало бы знать"с".

чепуху порете, голубчик. При сжатии воздуха происходит нагрев воздуха, при разрежении - охлаждение. В целом воздух в ЗЯ имеет нулевой тепловой энергетический баланс. Получается, некуда деваться энергии, если бы она она туда действительно проваливалась как в чёрную дыру.В принципе ЗЯ можно заставить поглощать энергию. Достаточно замкнуть динамик на резистор. Колебания воздуха будут дергать диффузор, вырабатывать электричество и превращать его в тепло на резисторе. Но если мы подключаем динамик к усилителю, то энергия потребляется из розетки излучается в КДП.

[gross]

НО! Будет ошибкой считать, что одна сторона диффузора излучает энергию, а другая сторона её поглощает. Обе стороны диффузора работают излучателями.

Предлагаю рассмотреть случай, когда два ЗЯ сдвинуты мордочками головками друг к другу. При этом происходит практически 100% "перекачка" воздуха из одного ящика в другой. Теперь раздвигаем ЗЯ - это наш случай компенсации. Чем они раздвинуты дальше, тем конечно больше потерь, но все равно, пока расстояние между ними меньше пол-волны, некоторый эффект компенсации-подавления все же будет. к.м.к.

[теоретизирующий практик]

Offтопик:

чепуху порете, голубчик. При сжатии воздуха происходит нагрев воздуха, при разрежении - охлаждение. В целом воздух в ЗЯ имеет нулевой тепловой энергетический баланс. Получается, некуда деваться энергии, если бы она она туда действительно проваливалась как в чёрную дыру.

Похоже Вы троллите. Или Вам следует почитать основы акустики. В любом случае вероятно за Вами останется последнее слово. Оффтоп заканчиваю.

[Nota Bene]

При сжатии воздуха происходит нагрев воздуха, при разрежении - охлаждение. В целом воздух в ЗЯ имеет нулевой тепловой энергетический баланс. Получается, некуда деваться энергии, если бы она она туда действительно проваливалась как в чёрную дыру

Звукопоглощающий материал внутри ЗЯ как раз и превращает адиабатический процесс в изотермический
Говоря по-русски - переводит в тепло звуковую энергию.

[_Сам_]

некоторый эффект компенсации-подавления все же будет. к.м.к.

подавление будет, я не спорю. Я только обращаю внимание на ФИЗИЧЕСКУЮ суть процесса. Здесь нет перекачки энергии. Вы можете склеить диффузоры двух динамиков и включить их в противофазе. Движения не будет вообще,механической работы не будет совершаться. Не будет и перекачки энергии из динамика в динамик. Каждый из них просто тупо будет греть свою катушку.

Звукопоглощающий материал внутри ЗЯ как раз и превращает адиабатический процесс в изотермический Говоря по-русски - переводит в тепло звуковую энергию.

вы правы, именно для внутреннего трения в щит Бекеши кладут наполнитель. Однако ЗЯ с ЭАОС работает ориентируясь на микрофон, ему потери от наполнителя по барабану. Они лишь уменьшаю КПД преобразования электрической энергии в звуковое давление.

[gross]

Вы можете склеить диффузоры двух динамиков и включить их в противофазе. Движения не будет вообще,механической работы не будет совершаться. Не будет и перекачки энергии из динамика в динамик. Каждый из них просто тупо будет греть свою катушку.

В случае склейки - да, но при этом мы уходим от эксперимента, а если не склеивать, а соединить головки герметично фланцами, то воздух между диффузорами, сколь мало бы его ни было, будет сжиматься-расширяться.

[_Сам_]

В случае склейки - да, но при этом мы уходим от эксперимента, а если не склеивать, а соединить головки герметично фланцами, то воздух между диффузорами, сколь мало бы его ни было, будет сжиматься-расширяться.

чем меньше высота воздушного столба между диффузорами, тем больше требуется усилие на его единичное удлинение, т.к. растёт относительное изменение объёма. (1 мм на 100 мм столба вызывает изменение давления на 1%, а 1 мм на 10 мм столба вызывает 10%) Уменьшаем зазор - приходим к склейке.

[Teoretic]

Чтобы подавление было максимальным, необходимо "всего лишь" обеспечить синфазность движения диффузора с давлением звуковой волны в данной точке. Очень похоже на ЭБОС, только датчик должен быть снаружи.
Насчет физики поглощения, мне кажется, основное рассеяние энергии придется на катушку динамика.
Конечно, некоторую часть возьмет на себя наполнитель.

[Vinni]

Диффузором является вся стена от соседей. Внутренний голос говорит, что нельзя поглотить это излучение динамиком, просто из здравого смысла.
Только если сделать противоположную стену активной. Гипсокартон без опор и басшейкер, или натяжной потолок на стену с магнитной системой от 18-32" посередине и т.д.

[gross]

Чтобы подавление было максимальным, необходимо "всего лишь" обеспечить синфазность движения диффузора с давлением звуковой волны в данной точке.

Совершенно верно. Наш случай - стена колеблется и создает сжатие-разрежение воздуха. Необходимо диффузорами головок создать перекачку этого разрежения-сжатия вовнутрь ящиков. При этом возле диффузоров и в пространстве между ними будут артефакты давления, а в дальней (относительно) зоне будет все же выраженное подавление.

Фактически, как ослабить плоскую волну, создаваемую колебаниями стены от "первой гармоники" - в первом приближении понятно - это некий аналог системы DBA, но если стена, передавая звуки, колеблется на "верхних гармониках", то наверное невозможно.

[Flaesh]

Offтопик:
в "изобретателе и рационализаторе" было советское изобретение - активное шумоподавление. промышленного назначения.

[_Сам_]

Чтобы подавление было максимальным, необходимо "всего лишь" обеспечить синфазность движения диффузора с давлением звуковой волны в данной точке.

Всё ещё сложнее. Идеальная поглощающая стена должна вести себя так, словно это её нет, а весь звук уходит как бы в бесконечную трубу. Это можно сделать так, как предложил Vinni – вся стена в динамиках. Когда волна приходит, то динамик совершает необходимое движение диффузором, не давая отразиться волне. Однако беда в том, что в случае бесконечной трубы в сечении A-A имеет место не только макроскопическое колебательное движение частиц газа, но и колебание давления. Потому нельзя ставить микрофон перед мега-динамиком и заводить ЭБОС так, чтобы звуковое давление было всегда равно нулю. Оно должно быть в этом сечении таким, как в случае трубы. Получается, если действовать строго, то из сигнала микрофона следует вычитать ещё и исходный излучаемый сигнал с необходимой акустической задержкой. Пришли практически к DBA.

[Teoretic]

Фактически, как ослабить плоскую волну, создаваемую колебаниями стены от "первой гармоники"

Наш "подавитель" - динамик в закрытом ящике - можно считать точечным. То есть, поглощение будет эффективно на расстоянии порядка четверти длины волны или меньше. Ну и, естественно, поглощенная волна не распространяется далее в пространстве и не отражается от стен. Думаю, смысл есть, но одним динамиком не обойтись.
Насчет гармоник. Раз динамик способен воспроизвести эти гармоники, значит, способен и поглотить.

---------- Сообщение добавлено 13.00 ---------- Предыдущее сообщение было 12.58 ----------

Всё ещё сложнее. Идеальная поглощающая стена должна вести себя так, словно это её нет, а весь звук уходит как бы в бесконечную трубу. Это можно сделать так, как предложил Vinni – вся стена в динамиках..

Тогда уж все стены, пол и потолок в динамиках.
Зачем нам идеальный поглотитель? Давайте реальный обсуждать.

Наверное, имеет смысл устанавливать поглотители в пучностях стоячих волн комнаты.