Widerhall ist die Fortsetzung des Tons in einem besonderen Raum, nachdem der ursprüngliche Ton erzeugt wird. Ein Widerhall oder Hall, wird geschaffen, wenn ein Ton in einem beiliegenden Raum erzeugt wird, der eine Vielzahl von Echos verursacht, sich zu entwickeln und dann langsam zu verfallen, weil der Ton von den Wänden und der Luft gefesselt ist. Das ist am meisten bemerkenswert, wenn die gesunde Quelle anhält, aber das Nachdenken geht weiter, im Umfang abnehmend, bis sie nicht mehr gehört werden können. Die Länge dieses gesunden Zerfalls, oder Widerhall-Zeit, erhält spezielle Rücksicht in der architektonischen Planung von großen Räumen, die spezifische Widerhall-Zeiten haben müssen, um optimale Leistung für ihre beabsichtigte Tätigkeit zu erreichen. Im Vergleich mit einem verschiedenen Echo, das 50 bis 100 Millisekunden nach dem anfänglichen Ton ist, ist Widerhall viele tausend von Echos, die in die sehr schnelle Folge (.01 - 1 Millisekunde zwischen Echos) ankommen. Da Zeit geht, wird das Volumen der vielen Echos reduziert, bis die Echos überhaupt nicht gehört werden können.

RT ist die für das Nachdenken eines direkten Tons erforderliche Zeit, durch um 60 DB unter dem Niveau des direkten Tons zu verfallen. Widerhall-Zeit wird oft als ein einzelner Wert jedoch festgesetzt sie kann als ein breites Band-Signal (20 Hz 20 Hz to 20kHz) oder genauer in schmalen Bändern (eine Oktave, 1/3 Oktave, 1/6 Oktave, usw.) gemessen werden. Gewöhnlich wird sich die in schmalen Bändern gemessene Hall-Zeit abhängig vom Frequenzband unterscheiden, das wird misst. Es ist gewöhnlich nützlich zu wissen, welche Reihe von Frequenzen durch eine Widerhall-Zeitmessung beschrieben werden.

Gegen Ende des 19. Jahrhunderts hat Wallace Clement Sabine Experimente an der Universität von Harvard angefangen, um den Einfluss der Absorption auf der Widerhall-Zeit zu untersuchen. Mit einer tragbaren Windbrust und Orgelpfeifen als eine gesunde Quelle, eine Stoppuhr und seine Ohren, hat er die Zeit von der Unterbrechung der Quelle zur Unhörbarkeit (ungefähr 60 DB) gemessen. Er hat gefunden, dass die Widerhall-Zeit zu den Dimensionen des Zimmers proportional und im Wert von der Absorptionsgegenwart umgekehrt proportional ist.

Die optimale Widerhall-Zeit für einen Raum, in dem Musik gespielt wird, hängt vom Typ der Musik ab, die im Raum gespielt werden soll. Zimmer, die für die Rede normalerweise verwendet sind, brauchen eine kürzere Widerhall-Zeit, so dass Rede klarer verstanden werden kann. Wenn der widerspiegelte Ton von einer Silbe noch gehört wird, wenn die folgende Silbe gesprochen wird, kann es schwierig sein zu verstehen, was gesagt wurde. "Katze", "Taxi" und "Kappe" können alle sehr ähnlich klingen. Wenn andererseits die Widerhall-Zeit zu kurzes, tonales Gleichgewicht ist und Lautheit leiden kann. Widerhall-Effekten werden häufig im Studio verwendet, um Tiefe zu Tönen hinzuzufügen. Widerhall ändert die wahrgenommene harmonische Struktur eines Zeichens, aber verändert den Wurf nicht.

Grundlegende Faktoren, die eine Widerhall-Zeit eines Zimmers betreffen, schließen die Größe und Gestalt der Einschließung sowie der im Aufbau des Zimmers verwendeten Materialien ein. Jeder innerhalb der Einschließung gelegte Gegenstand kann auch diese Widerhall-Zeit, einschließlich Leute und ihres Besitzes betreffen.

Gleichung von Sabine

Die Widerhall-Gleichung von Sabine wurde gegen Ende der 1890er Jahre auf eine empirische Mode entwickelt. Er hat eine Beziehung zwischen dem RT eines Zimmers, seines Volumens, und seiner Gesamtabsorption (in sabins) hergestellt. Das wird durch die Gleichung gegeben:

:.

wo eine Zahl ist, die sich auf die Geschwindigkeit des Tons im Zimmer bezieht, ist das Volumen des Zimmers in der M ³, Gesamtfläche des Zimmers in der M ², ist der durchschnittliche Absorptionskoeffizient von Raumoberflächen, und das Produkt ist die Gesamtabsorption in sabins.

Die Gesamtabsorption in sabins (und folglich Widerhall-Zeit) ändert sich allgemein abhängig von der Frequenz (der durch die akustischen Eigenschaften des Raums definiert wird). Die Gleichung zieht Raumgestalt oder Verluste vom Ton nicht in Betracht, der durch die Luft (wichtig in größeren Räumen) reist. Die meisten Zimmer absorbieren weniger gesunde Energie in den niedrigeren Frequenzreihen, die in längeren Hall-Zeiten an niedrigeren Frequenzen resultieren.

Die Widerhall-Zeit RT und der Band V des Zimmers hat großen Einfluss auf die kritische Entfernung d (bedingte Gleichung):

:

d_\mathrm {c} \approx 0{.} 057 \cdot \sqrt \frac {V} {RT_ {60} }\

</Mathematik>

wo kritische Entfernung in Metern gemessen wird, wird Volumen in der M ³ gemessen, und Widerhall-Zeit wird in Sekunden gemessen.

Absorption

Der Absorptionskoeffizient eines Materials ist eine Zahl zwischen 0 und 1, der das Verhältnis des Tons anzeigt, der von der Oberfläche im Vergleich zum Verhältnis gefesselt ist, das zurück ins Zimmer widerspiegelt wird. Ein großes, völlig offenes Fenster würde kein Nachdenken anbieten, weil jeder Ton, der es erreicht, gerade gehen würde und kein Ton widerspiegelt würde. Das würde einen Absorptionskoeffizienten 1 haben. Umgekehrt würde eine dicke, glatte gemalte konkrete Decke die akustische Entsprechung von einem Spiegel sein, und würde einen Absorptionskoeffizienten sehr in der Nähe von 0 haben.

Maß der Widerhall-Zeit

Historisch konnte Widerhall-Zeit nur mit einem Niveau-Recorder gemessen werden (ein Plotten-Gerät, das das Geräuschniveau gegen die Zeit auf einem Zierband von bewegendem Papier grafisch darstellt). Ein lautes Geräusch wird erzeugt, und weil der Ton nachlässt, wird die Spur auf dem Niveau-Recorder einen verschiedenen Hang zeigen. Die Analyse dieses Hangs offenbart die gemessene Widerhall-Zeit. Einige moderne Digitalgeräuschpegel-Meter können diese Analyse automatisch ausführen.

Zurzeit bestehen mehrere Methoden, um Hall-Zeit zu messen. Ein Impuls kann durch das Schaffen eines genug lauten Geräusches gemessen werden (der einen definierten abgeschnittenen Punkt haben muss). Impuls-Geräuschquellen wie eine leere Pistole haben geschossen, oder Ballon-Platzen kann verwendet werden, um die Impuls-Antwort eines Zimmers zu messen.

Wechselweise kann ein zufälliges Geräuschsignal wie rosa weißes oder Geräuschgeräusch durch einen Lautsprecher erzeugt, und dann abgedreht werden. Das ist als die unterbrochene Methode bekannt, und das gemessene Ergebnis ist als die unterbrochene Antwort bekannt.

Ein zwei Hafen-Maß-System kann auch verwendet werden, um Geräusch zu messen, das in einen Raum eingeführt ist und es damit zu vergleichen, was nachher im Raum gemessen wird. Betrachten Sie Ton als wieder hervorgebracht durch einen Lautsprecher in ein Zimmer. Eine Aufnahme des Tons im Zimmer kann gemacht werden und im Vergleich dazu, was an den Lautsprecher gesandt wurde. Die zwei Signale können mathematisch verglichen werden. Dieses zwei Hafen-Maß-System verwertet einen Fourier verwandeln sich, um die Impuls-Antwort des Zimmers mathematisch abzuleiten. Von der Impuls-Antwort kann die Widerhall-Zeit berechnet werden. Mit einem zwei Hafen-System, erlaubt Widerhall-Zeit, mit Signalen außer lauten Impulsen gemessen zu werden. Musik oder Aufnahmen anderen Tons können verwendet werden. Das erlaubt Maßen, in einem Zimmer genommen zu werden, nachdem das Publikum anwesend ist.

Widerhall-Zeit wird gewöhnlich als eine Zerfall-Zeit festgesetzt und wird in Sekunden gemessen. Dort kann, oder kann keine Behauptung des im Maß verwendeten Frequenzbandes sein. Zerfall-Zeit ist die Zeit, die sie das Signal nimmt, um 60 DB unter dem ursprünglichen Ton zu verringern.

Das Konzept der Widerhall-Zeit nimmt implizit an, dass die Zerfall-Rate des Tons Exponential-ist, so dass sich der Geräuschpegel regelmäßig, an einer Rate von so vielen DB pro Sekunde vermindert. Es ist nicht häufig der Fall in echten Zimmern, abhängig von der Verfügung von reflektierenden, dispersive und fesselnden Oberflächen. Außerdem gibt das aufeinander folgende Maß des Geräuschpegels häufig sehr verschiedene Ergebnisse nach, weil Unterschiede darin den Excitating-Ton stufenweise einführen, entwickeln sich in namentlich verschiedenen Schallwellen. 1964 hat Manfred R. Schroeder "Eine neue Methode veröffentlicht, Widerhall-Zeit" mit der Zeitschrift der Akustischen Gesellschaft Amerikas Zu messen. Er hat vorgehabt, nicht die Macht des Tons, aber die Energie zu messen, indem er es integriert hat. Das hat erlaubt, die Schwankung in der Rate des Zerfalls zu zeigen, und acousticians von der Notwendigkeit zu befreien, viele Maße im Durchschnitt zu betragen.

Das Schaffen von Widerhall-Effekten

Es ist häufig wünschenswert, eine Widerhall-Wirkung für die registrierte oder lebende Musik zu schaffen. Mehrere Systeme sind entwickelt worden, um Widerhall zu erleichtern oder vorzutäuschen.

Raum-Hallgeräte

Die ersten für Aufnahmen geschaffenen Hall-Effekten haben einen echten physischen Raum als ein natürlicher Hallraum verwendet. Ein Lautsprecher würde den Ton spielen, und dann würde ein Mikrofon es wieder einschließlich der Effekten des Halls aufnehmen. Obwohl das noch eine allgemeine Technik ist, verlangt sie ein hingebungsvolles soundproofed Zimmer, und das Verändern der Hall-Zeit ist schwierig.

Teller-Hallgeräte

Ein Teller-Hall-System verwendet einen elektromechanischen Wandler, der dem Fahrer in einem Lautsprecher ähnlich ist, um Vibrieren in einem großen Teller von Metallblech zu schaffen. Eine Erholung gewinnt die Vibrationen, weil sie über den Teller springen, und das Ergebnis Produktion als ein Audiosignal ist. Gegen Ende der 1950er Jahre hat Elektro-Mess-Technik (EMT) den EMT 140 eingeführt; ein in der Aufnahme des Studios populäres Modell, zu vielen Erfolg-Aufzeichnungen wie diejenigen beitragend, die von Bill Porter im RCA Studio von Nashville B registriert sind. Frühe Einheiten hatten eine Erholung für die Modoproduktion, spätere Modelle haben zwei Erholungen für den Stereogebrauch gezeigt. Die Hall-Zeit kann durch ein Dämpfungspolster angepasst werden, das von eingerahmten akustischen Ziegeln gemacht ist. Je näher das Dämpfungspolster, desto kürzer die Hall-Zeit. Jedoch berührt das Polster nie den Teller. Einige Einheiten haben auch eine Fernbedienung gezeigt.

Frühlingshallgeräte

Ein Frühlingshall-System verwendet einen Wandler an einem Ende eines Frühlings und einer Erholung am anderen, der denjenigen ähnlich ist, die in Teller-Hallen verwendet sind, um Vibrationen innerhalb eines Metallfrühlings zu schaffen und zu gewinnen. Gitarrenverstärker oft amtlich eingetragene Frühlingshalle wegen ihres Kompaktaufbaus und niedriger Kosten. Frühlingshallgeräte wurden einmal in der semiprofessionellen Aufnahme wegen ihrer bescheidenen Kosten und kleiner Größe weit verwendet.

Viele Musiker haben von Frühlingshall-Einheiten Gebrauch gemacht, indem sie sie hin und her schaukeln, einen donnernden schaffend, durch die Frühlinge verursachten Ton zertrümmernd, mit einander kollidierend. Das Organ von Hammond hat ein integriertes Frühlingshallgerät eingeschlossen, das eine populäre Wirkung, wenn verwendet, in einer Rockband machend.

Digitalhallgeräte

Digitalhallgeräte verwenden verschiedene Signalverarbeitungsalgorithmen, um die Hall-Wirkung zu schaffen. Da Widerhall im Wesentlichen durch eine sehr hohe Zahl von Echos verursacht wird, verwenden einfache Widerhall-Algorithmen vielfache Feed-Back-Verzögerungsstromkreise, um eine große, verfallende Reihe von Echos zu schaffen. Fortgeschrittenere Digitalhall-Generatoren können die Zeit und Frequenzbereichsantworten von echten Zimmern (gestützt auf Raumdimensionen, Absorption und anderen Eigenschaften) vortäuschen. In echten Varietees erreicht der direkte Ton immer das Ohr des Zuhörers zuerst, weil es dem kürzesten Pfad folgt. Kurz nach dem direkten Ton kommt der widerhallende Ton an. Die Zeit zwischen den zwei wird die "Vorverzögerung" genannt.

Gehirnwindungshall

Siehe auch

• Akustische Klangfülle
• Das Audiomischen
• Exponentialzerfall
• Widerhall-Zimmer

Links

• Widerhall - Hyperphysik
• Eine Datenbank von gemessenen Raumimpuls-Antworten, um realistische Widerhall-Effekten zu erzeugen
• Frühlingshall-Zisternen erklärter und verglichener
• Download-Möglichkeit für eine Berechnungssoftware zur Widerhall-Zeit