демпфирование комнатных стояков

[HEMO]

Всем привет. Столкнулся с проблемой стоячих акустических волн в комнате. Возникла мысль побороться с ними при помощи драпировки на стенах. Но попрыгав по комнате с пледом в руках я не заметил никаких намёков на уменьшение амплитуды стоячих волн. Уважаемые знатоки, у кого-нибудь есть положительный практический опыт использования ткани для снижения добротности комнатных резонансов? Какую портьерную ткань следует выбирать и есть ли какие хитрости по её навешиванию?

[ViktKors]

Offтопик:

Так вот, когда диффузор тылового саба начинает создавать разрежение, то он совершает ОТРИЦАТЕЛЬНУЮ РАБОТУ над газом, или что тоже самое ГАЗ СОВЕРШАЕТ ПОЛОЖИТЕЛЬНУЮ РАБОТУ над диффузором. На совершение работы газ естественно тратит внутреннюю энергию.

Точно. Если дин "создает разрежение", он совершает отрицательную работу, газ при этом совершает положительную работу, тратит на это свою внутреннюю энергию - разреженный газ делается холоднее.
Это просто колебания температуры воздуха. Стоит отметить, что даже если стабилизировать температуру, например плотной теплоемкой набивкой, то изменения давления никуда не денутся, просто процесс станет изотермическим вместо адиабатического, будет описываться немного другими коэффициентами.
Естественно таким образом никак не нейтрализовать стоячую волну

Все становится немного инетерснее, если набивка обладает теплопроводностью, но это уже совсем другая область..

-----------------------------------
Ну вот-же замечательно Вы пишете :

Когда внешнее давление растёт, динамик его понижает и наоборот при снижении давления динамик его поднимает... звука нет

Когда внешнее давление растёт, динамик его понижает и наоборот при попытках снизить внешнее давление, динамик его поднимает. ... звука нет.

И как это можно понять? здесь вообще возможны разночтения?
Сами утверждаете, что звука в такой модели нет !

Итак, если есть поглощение - звука в области у дальней стены нет.
Я же сам ровно это-же написал пару постов назад.


Но ведь звук-то там слышен!! Более того, его там "+/-" столько-же, сколько и везде! Именно об этом вроде как речь.
Именно об этом противоречии я и спрашивал в прошлом посте: "как задний излучатель узнает, что ему нужно "аннигилировать" именно отраженную первичную волну, а просто первичную оставить в покое? Чем первичная волна отличается от отраженной?"

Варианты
а) Если задний массив поглощает первичную волну - давления нет, никакого. Должна быть тишина - это противоречит практике.
б) Если задний массив поглощает именно вторичную волну - как он отличает первичную от вторичной?
с) если задний массив обладает коварным нравом и поглощает, скажем, половину первичной волны и половину отраженной, то с интенсивностью возле задней стены все вроде как в порядке. Но вот половина отраженной волны остается енпогашенной, и она таки идет назад и должна вызывать неравномерность. Опыт говорит обратное...
Есть еще какие-то возможности?

Понимаете, объяснение, что первичная волна идет-идет, имеет 100% интенсивности, доходит до заднего массива, "всасывается" и вот вуаля, "вдруг" резко стала интенсивностью 0% - это художественное описание, с волнами так не бывает.
Это нормальное описание "на пальцах", но оно физически бессмысленно, и точно так-же бессмысленны сделанные на основании такого описания выводы.

[ViktKors]

А кто-нибудь уже запускал 3D-моделирование взаимодействия сферических волн в помещении?

Да, и это куда конструктивнее, что изобретать объяснения про аннигиляцию энергий

Если нужна конкретика - прикрепляю файл с Экселевким файликом для DBA.
Во избежание размножения сущностей, все ограниченно простым сложением волн.

Применять естественно можно не только для прикидок DBA, но и для любой сабвуферной системы с макс восемью динамиками.

Надеюсь там все интуитивно понтяно, если нет - спрашивайте, можно модифицировать под потребности (там программка в VBA, смотреть по Alt+F11). Если кто умеет программировать и может сделать красивше и побыстрее - еще лучше.


Из особенностей,
Для каждого источника выбирается амплитуда (минус - противофаза), и задержка (в секундах).
Если оценивать только пару источников, стоит ограничить именно их число, а не просто "выключить" динамик выставим ему нулевую амплитуду (экономим время).

Частота сэмплирования - параметр только для расчета импульсной характеристики, просчитывается всегда 1000 сэмплов - вроде как достаточно, и еще не очень ресурсоемко.

Тестовая частота - частота заполнения тестового импульса для расчета импульсной характеристики.
Иногда очень забавно задать тестовый сигнал (низ колонки "С") не в виде куска синуса, а чем-нибудь иным, непример единичным импульсом.

остальное, как-то ширина-высота комнаты, координаты динамиков, слушателя, коэффициенты отражений боковых и передней/задней стен и т.п. вроде как понятно.

Число учитываемых отражений поначалу не стоит выбирать слишком большим, скажем до 10-ти вполне безопасно. Больше - чуть лучше, но зависит от компа. Время для расчета АЧХ требуется меньше - можно выбрать чуть побольше;
Довольно интересно посмотреть, как меняется картина если увеличивать число учитываемых отражений от нуля до скажем десятка, влияним коэффициента отражения при этом тоже порой не стоит пренебрегать.

не стоит располагать слушателя вплотную к динамику - информативность такого спектра сомнительна, а вот вид может напугать;

никаких "защит от некорректного использования" не предусмотрено. Потому забивать координаты динамиков за пределами комнаты или там, негативные величины, где им не место (и т.д. и т.п.) конечно-же можно, но за результаты никакий ответственности я не несу ;).

---------------------
Замечания - приветствуются, вроде как все сходится, но рука вполне могла "дрогнуть".
update
первый косячок отловился, поправил файлик
DBA_03b.xls

[Ka4aN]

ИМХО, эффект легко объясним в первом приближении с точки зрения только интерференции. Прямая волна пришла к стене и отразилась. Тыловой саб выдает в то же время волну в противофазе отраженной. Вблизи стены разницы почти нет - прямая или отраженная, фаза почти не меняется, но 3дБ от общего SPL съедается. *added: те самые 3дБ, что прибавились у стены при отражении*
В середине комнаты, где расхождение фазы имеет значение, "аннигилируется" путём ирференции лишь отраженная часть излучения, и такая "взаимо-аннигилированная" интерференционная картина продолжает гулять вдоль комнаты туда-обратно, до полного поглощения средой. ИМХО.
Этот процесс было бы неплохо нарисовать в трехмерном графике в осях давление-расстояние_от_стены-время, было бы наглядно. Но я не умею рисовать....

[ViktKors]

Этот процесс было бы неплохо нарисовать в трехмерном графике в осях давление-расстояние_от_стены-время, было бы наглядно. Но я не умею рисовать....

так зачем рисовать, вон программа в предыдущем посте, играйтесь

[_Сам_]

так зачем рисовать, вон программа в предыдущем посте, играйтесь

угу, программа... в экселе... что-то считает...

Знаете, ViktKors, я в шоке. Дело в том, что я занимался в своё время численным моделированием задач гидроаэродинамики. (махровые диф. уравнения в частных производных, Навье-Стокс и всё такое) Потому я хорошо представляю себе уровень сложности математической постановки и трудности их численного решения. Очевидно вы используете какую-то чудовищно упрощённую модель, если у вас получается решить задачу средствами Экселя.

---------- Добавлено в 09:29 ---------- Предыдущее сообщение в 08:56 ----------

мне бы хотелось понимать, что именно считает программа и на основе какой математической модели. А не просто "компьютер посчитал - значит так оно и есть."

[Nagema]

Очевидно вы используете какую-то чудовищно упрощённую модель, если у вас получается решить задачу средствами Экселя.

Скромно предполагаю, что Задача Наглядизации Комнатных Стояков чуть попроще, чем авиационный симулятор :)

А вот с экселюшкой Виктора мне разбираться лень и умственных сил сил нет, при всём уважении к автору.

Опять же при всем уважении к мозговому штурму вопроса присутствующими в этой ветке, настойчиво напоминаю, что всё уже придумано до нас и надо только пошукать по сусекам если не объемный софт, то хотя бы статейки на тему аннигиляторов комнатных стоячих волн. Давайте уже наконец становиться нормальными ленивыми учёными мужами, которые не будут рыть рогом землю, не прочесав патентные бюро.

---------- Добавлено в 09:00 ---------- Предыдущее сообщение в 08:58 ----------

Offтопик:

мне бы хотелось понимать, что именно считает программа и на основе какой математической модели.

А что, трудно посмотреть, какими уравнениями оперирует экселюшка? Наступи мышкой на ячейку и посмотри, что и как общитывается.

[_Сам_]

Nagema, разбираться в чужой программе на порядок сложнее, чем написать свою собственную. Хотелось бы услышать объяснение автора, что с чем он складывает, как учитывает отражения, считаются источники точечными монополями или чем-то ещё. Вообще-то уравнения акустики действительно проще, чем полный Навье-Стокс или Эйлер. Там в силу малости возмущений используется линеаризация части слагаемых. Потому становятся возможны аналитические решения и суммирование результат по источникам. (честные уравнения газодинамики нелинейны и решения не суммируются). Программа Edge как-то считает АЧХ и ФЧХ не используя конечноразностные методы. Думаю ViktKors что-то похожее использует.

[ash__]

Так, на всякий случай, м.б. кто еще тут не был
http://www.silcom.com/~aludwig/

PS
Мне показались интересными сравнение modal theory и image theory,
явные предпочтения автора и... его оптимизм (несмотря на довольно
разочаровывющие выводы) в параграфе So What Use is All This Acoustics Stuff?

[ViktKors]

Offтопик:

Знаете, ViktKors, я в шоке. Дело в том, что я занимался ...
уровень сложности .. чудовищно упрощённую модель, если у вас получается решить задачу средствами Экселя.

---------- Добавлено в 09:29 ---------- Предыдущее сообщение в 08:56 ----------

мне бы хотелось понимать, что именно считает программа и на основе какой математической модели.

Угу, а в каком я шоке..
Мне ничуть не проще. С одной стороны - "Вы занимались", а с другой - рассказываете про аннигиляцию звуковых волн.
Да и на прямые вопросы про тишину в конце комнаты предпочитаете отмалчиваться. Это не дискуссия..

Физика - наука с порой очень громоздкими решениями, в основе которых лежат элементарные принципы, более того, к счастью многие задачи допускают упрощение до примитивщины. (Чем и нужно пользоваться )

В случае акустики все это описано давным давно в любом учебнике. Этими учебниками пользуются десятки лет и надобности в решении нелинейных задач не испытывают.

А сложить несколько десятков отраженных волн с определенной задержкой - это, что непосильно для экселя??

-------------
Нет, я конечно понимаю, если желать учитывать некие "нелинейные эффекты" - задача непосильна для форума.
Но меня спросили конкретно: "3D-моделирование взаимодействия сферических волн в помещении".
Я конкретно-же ответил конкретной програмкой.
"Взаимодействие волн" сводится к их банальному сложению.

мне бы хотелось понимать, что именно считает программа и на основе какой математической модели.

Потому ответ на Ваш вопрос насчет модели -
модель сложения: А = В + С.

"что именно считает" - сумму сферических волн.

Это все повторение информации из предыдущего поста.
Или Вам интересно как находить координаты отраженных источников, а глянуть Alt+F11 (как я и упоминал) лень?
Отвечу например для X-координаты и i-того отражения:
X = "ширина комнаты"* (2 * i + 1 - (-1) ^ i) / 2 + "X_источника" * (-1) ^ i

Или нужно нарисовать?

[Flaesh]

есть такой RRC (room response calculator) экселевский. там 2 гг, без задержки и фазы ессно.
в нем как-то у меня ничего похожего на реальность не получилось..

[ViktKors]

как учитывает отражения, считаются источники точечными монополями или чем-то ещё.

Отражения учитываются как "отражения". Это вроде как в зеркале, ну я не знаю как это еще объяснить (ну не писать-же чтото вроде "проводим нормаль к отражающей поверхности через источник...)

Если нужна картинка - вот ash__, привел ссылку, там нарисовано как располагаются мнимые источники.


источники - точечные монополи, ИМХО, это наиболее разумный способ возбуждать оговоренные "сферические волны" (о которых и спрашивали). Точечность на басу вроде как относительно безусловна, а картинку на сотнях герц по-идее никто и не будет воспринимать всерьез ;)


_________________
Ну вот-же сами пишите, ну к чему тогда громогласие?:

Вообще-то уравнения акустики действительно проще, чем полный Навье-Стокс или Эйлер. Там в силу малости возмущений используется линеаризация части слагаемых. Потому становятся возможны аналитические решения и суммирование результат по источникам. (честные уравнения газодинамики нелинейны и решения не суммируются).

---------- Добавлено в 13:25 ---------- Предыдущее сообщение в 13:00 ----------

есть такой RRC (room response calculator) экселевский. там 2 гг, без задержки и фазы ессно.
в нем как-то у меня ничего похожего на реальность не получилось..

На 100% уверен, что там вся процедура подсчета закрыта (чтоб никто ошибок не нашел ).

Совсем не уверен, что там не будет как у автора по ссылке из поста выше. Он вначале пишет (выделение мое), что:
"The amplitude is inversely proportional to the square of the distance from the image to the listening position"

Потом считает этот ошибочный посыл с довольно условной точностью:
"Since the strength of an image is reduced by each reflection the number of reflections can be limited to 10 or so."

А потом (с чего бы это) удивляется:
"Don*t take low frequency engineering results too seriously"

Естественно, такие результаты не стоит воспринимать серьезно.

[Nagema]

Поразмышляем еще разок заново, с учетом поправочек:

• от фронтальных динамиков по комнате распространяется сферический "фронт-гармошка" синус-вспышки из нескольких периодов (в сторону слушателя, в сторону потолка, в сторону пола, в сторону тыловой стенки, расположенной в полуметре)
• этот сферический "фронт-гармошка":
  
  • добегает до слушателя у задней стенки (позже всего)
    
    • отражается и начинает складываться с тем, что написано ниже:
  • добегает до потолка, пола и стен рядом с АС (раньше, чем до слушателя)
    
    • отражается "по законам оптики" и валит уже чорт знает куда, ум человека без линейки и транспортира этого не всасывает
  • добегает до задней стенки (намного раньше, чем до пола, потолка и стен около АС)
    
    • резко отражается от нее и складывается с тем, что еще не так далеко ускакало от АС

И якобы программка Виктора всё это умеет считать? Все эти боковые-задние-нижние-верхние-аксиальные моды? Весь этот интерференционный "хаос"?

Может быть именно этот вопрос хочет задать драгоценнейший хьяншэн (господин) _Сам_, да только стесняется сформулировать? Не, я серьезно.

[Flaesh]

от фронтальных динамиков по комнате распространяется сферический "фронт-гармошка" синус-вспышки из нескольких периодов (в сторону слушателя, в сторону потолка, в сторону пола, в сторону тыловой стенки, расположенной в полуметре)
..

какая стенка в полуметре от фронтальных динамиков?

[Nagema]

какая стенка в полуметре от фронтальных динамиков?

Задняя. Или даже две стенки, если моносаб стоит в углу. Да какая разница, на каком расстоянии. Суть же не в этом. Суть в том, что вся эта байда интерферирует.

[ViktKors]

от фронтальных динамиков по комнате распространяется сферический "фронт-гармошка"

От каждого из динамиков идет сферический фронт. Если динамиков несколько (как в переднем массиве), то сумма этих сфер дает уже куда более сложный фронт.

• этот сферический "фронт-гармошка":
  
  • добегает до слушателя у задней стенки (позже всего)
    
    • отражается и начинает складываться с тем, что написано ниже:
    
    
  • добегает до потолка, пола и стен рядом с АС (раньше, чем до слушателя)
    
    • отражается "по законам оптики" и валит уже чорт знает куда, ум человека без линейки и транспортира этого не всасывает
    
    
  • добегает до задней стенки (намного раньше, чем до пола, потолка и стен около АС)
    
    • резко отражается от нее и складывается с тем, что еще не так далеко ускакало от АС
    
    
  
  

Да, именно так

И якобы программка Виктора всё это умеет считать? Все эти боковые-задние-нижние-верхние-аксиальные моды? Весь этот интерференционный "хаос"? Не, я серьезно.

Вот кусок програмки.

i, j, k - порядок отражения (первое-десятое там). Отражения могут быть как слева, так и справа (сверху/снизу, спереди/сзади), это и задает знак отражений (минус/плюс)

Максимальный порядок отражений (число "reflections") задан, потому все они пробегают от "минус reflections" до "плюс reflections".

Ненужные бракуются ("IF Abs(i) + ..")

Потом считается ослабление на отражениях - "absorption"

Затем для каждого динамика ("М")
подсчитывается расстояние от его ijk-того отражения до слушателя (X,Y,Z - "distance"),

а из этого расстояния определяется
- задержка сигнала - "delay" (с учетом задержки самого динамика - "Source(M, 5)")
- ослабление расстоянием (+ при отражениях) - "amplitude" (с учетом исходной амплитуды - "Source(M, 4)")

А дальше можно делать с этим, что нужно - например (как ниже) подсчитать векторную сумму всех синусоид, или подсчитать, как именно сложатся все эти отражения с исходной волной (форма - произвольна, для примера - кусок синуса).

Offтопик:
i = -reflections
Do While i <= reflections
j = -reflections
Do While j <= reflections
k = -reflections
Do While k <= reflections

If Abs(i) + Abs(j) + Abs(k) <= reflections Then

absorption = X_absorption ^ Abs(i) * Y_absorption ^ Abs(j) * Z_absorption ^ Abs(k)

..M = 1
..Do While M <= source_number
..X = wide * (2 * i + 1 - (-1) ^ i) / 2 + Source(M, 1) * (-1) ^ i - X_list
..Y = deep * (2 * j + 1 - (-1) ^ j) / 2 + Source(M, 2) * (-1) ^ j - Y_list
..Z = high * (2 * k + 1 - (-1) ^ k) / 2 + Source(M, 3) * (-1) ^ k - Z_list
..distance = Sqr(X * X + Y * Y + Z * Z)
..delay = distance / S_speed + Source(M, 5)
..amplitude = absorption * Source(M, 4) / distance

For l = 1 To 100 Step 1
phase = 2 * Pi * delay * Freq(l)
VektorX = amplitude * Cos(phase)
VektorY = amplitude * Sin(phase)
Out(l, 1) = Out(l, 1) + VektorX
Out(l, 2) = Out(l, 2) + VektorY
...

[Nagema]

Так. Ладно. Я сделаю важный вид, дескать, всё понял. (Не,я не полный дуб, я на Фортране даже 10-15 лет назад что-то пытался писать, VB вообще стал похож на модульный язык типа Паскаля, я гляжу… кхм. тут мои знания заканчиваются. Но циклы do while вижу четко.)

Теперь еще более тупые вопросы:

1. программка твоя строит графег-АЧХ -- на каком из сечений комнаты? На любом?
2. программка твоя кажет два наложенных друг на друга барста -- как их понимать? в каком месте их ловить?

Вопросы сняты, я понял, что всё это имеем в позиции слушателя.

[Flaesh]

Задняя. Или даже две стенки, если моносаб стоит в углу. Да какая разница, на каком расстоянии. Суть же не в этом. Суть в том, что вся эта байда интерферирует.

а.
а если речь о басарае - "задняя" в смысле передняя не интерферирует.

[Nagema]

Offтопик:

речь о басарае

Я не знаю, что такое "басарай".

---------- Добавлено в 16:02 ---------- Предыдущее сообщение в 15:54 ----------

…чорт, увлекательную программку замахорил Виктор… первое, что бросается в глаза при смене количества отражений -- огибающая синус-вспышки меняется от "затянуто-мутной" до "абсолютно ЭМОС-овской"… я фигею, дорогая редакция… поиграюсь еще…

PS. Интересно, почему "порядок отражений" меняет огибающую вспышки при прочих равных условиях? Габариты комнаты одни и те же, слушатель прибит к месту гвоздями, источников баса ровно 8 штук -- какого черта глубина отражений ТАК корежит вспышку?..

[Flaesh]

Offтопик:

bass array. я же не спрашиваю, что такое барст

[Flaesh]

такая вот ошибка