موارد تئوری برای داشتن یک اتاق آکوستیک – پارامتر های صوتی و شاخص های زمانی

همانطور که در مقدمه آکوستیک در سینمای خانگی گفته شد، برای ایجاد یک سینمای خانگی فارغ از شکل و ابعاد فضا، نیاز به بررسی هایی داریم که بهترین تجهیزات را با بهترین چینش در فضا قرار دهیم. برای پیاده سازی موارد گفته شده، به توضیح مباحث تئوری خواهیم پرداخت. برای شروع سراغ دو بخش پارامترهای صوتی و شاخص های زمانی رفته ایم.

۱. پارامترهای صوتی اتاق

در حالت کلی، می توان یک اتاق را به عنوان یک سیستم صوتی خظو مستقل از زمان (Linear Time Invariant or LTI) در نظر گرفت. با این فرض، داشتن یک پاسخ به ضربه در دامنه زمانی ده تایی می تواند یک توضیح و توصیف کامل از اتاق را در اختیار ما قرار دهد. پارامترهای صوتی مختلفی هستند که به این پاسخ ضربه وابسته بوده و محتویات انرژی حاصل از ورودی های زمانی را مشخص می کنند. در ادامه به توضیح مختصر آن ها می پردازیم.

۲. شاخص های زمانی

۱.۲. زمان طنین (Reverberation Time)

زمان طنین یا همان RT به زمانی در واحد ثانیه گفته می شود که برای رسیدن سطح صدای داخل اتاق به ۶۰dB کمتر از حالت عادی خود پس از قطع صدای منبع نیاز است. در این زمان این امکان وجود دارد که هزار تا یک میلیون واحد تغییر در فشار و چگالی صدا ایجاد شود.

معمولا در عمل به جای زمان رسیدن به ۶۰dB کمتر از زمان ۳۰dB استفاده می کنند. زیرا این زمان راحت تر اندازه گیری شده و به لحاظ درون یابی از زمان ۶۰dB منطقی تر است.

زمان طنین یکی از مهمترین شاخص های کیفیت در طراحی اتاق آکوستیک بوده و برای پیش بینیِ قبل از شبیه سازی در برنامه های کامپیوتری مربوط به حوزه مربوطه، کاربردی است.

۲.۲. دهه اولیه زمانی (Early Decay Time)

دهه اولیه زمانی (EDT) با اندازه گیری دهه اولین ۱۰dB بدست می آید. طنین اولیه شامل بازتاب های اولیه است که در محل هم جوشی هاس (Haas fusion zone) ایجاد می شود. این بازتاب ها به عنوان بخشی از صدای مستقیم برآورد شده و در جهت تقویت صدای مستقیم پیش می روند.طنین اولیه همچنین بر روی وضوح صدا تاثیر می گذارد. این پارامتر با انرژی بیشتری به ترتیب افزایش و سپس کاهش میابد.

دهه اولیه زمانی یک همبستگی بهتری با طنین درک شده ی ناشی از اثرات همپوشانی (Masking effect) هنگام پخش موسیقی و فیلم نشان می دهد. زمان های دیرتر و قسمت های ضعیف تر دهه معمولا توسط نوت بعدی موسیقی یا بخش بعدی گفتار پوشانده می شود.

۳.۲. زمان مرکز (Center Time)

شبیه به وضوح صدا، پارامتر زمان مرکز t_s برای توصیف تعادل میان انرژی صوتی دریافتی اولیه و ثانویه بیان می شود. همچنین زمان مرکز را به عنوان تعادل میان وضوح و طنین در نظر گرفته می شود که توصیف مرکز ثقل پاسخ به موج مربعی است. t_s به شک زیر محاسبه می شود:

هر چه مقدار t_s کمتر باشد، صدا واضح تر و هر چه بیشتر باشد، نفوذ انرژی دیرهنگام و طنین انداز را شاهد هستیم. آستانه تفاوت t_s در حدود ۱۰ میلی ثانیه و مقدار مورد انتظار میدان منتشر شده در رابطه زیر بدست می آید:

در رابطه آخر T همان زمان طنین است.

آنچه که تا اینجا گفته شد و مواردی که در آینده به تفضیل به آن ها خواهیم پرداخت، زمینه ساز ایجاد یک سینمای خانگی با بالاترین کیفیت خواهند بود. محصولات صوتی ارائه شده در سیستم های هوشمند صبا که شامل اسپیکرهای دالی، امپلی فایرهای یاماها و کابل های ایناکوستیک با تنوع فراوان و کیفیت بالایی که دارند، امکان پیاده سازی هر نوع تجهیزات را متناسب با نیازهای مربوطه ایجاد می کنند.