Modalità stanza

La tua stanza rettangolare di base incoraggerà certe frequenze con lunghezze d’onda correlate alle dimensioni della stanza.Ci sono due meccanismi al lavoro qui. In ambienti con pareti altamente riflettenti, l’onda di pressione sonora lungo determinati percorsi può tornare all’origine dell’onda appena in tempo per rinforzare il successivo ciclo di pressione. Questo imposta astanding onda o flutter eco. È anche possibile per la stanza nel suo complesso aresonato in un modo simile a un tamburo colpito. In entrambi i casi, l’intensità del suono varierà in base alla frequenza mentre ti muovi in una stanza. Puoi testarequesti due modi: suonare un tono costante e muoverti nella stanza (spesso tutto ciò di cui hai bisognofare è girare la testa) o spazzare la frequenza del tono e notare le leggere differenzein volume.

Calcolo per geometria

I due meccanismi sono esaminati con metodi diversi. Le onde ad alta frequenza possono essere analizzate assumendo che il suono si comporti come un raggio-viaggiando in linea retta e riflettendo le superfici ad un angolo pari all’incidenza. Possiamo calcolare la frequenza fondamentale dell’onda daesaminando la geometria della stanza. Gli effetti effettivi dipendono dalla dimensione e dal tempo reale della stanza, ma sono generalmente limitati alle frequenze superiori alla quinta armonica.

Modalità assiali

Il percorso più semplice è il viaggio di andata e ritorno tra due opposte superfici nella stanza. Possiamo calcolare la frequenza fondamentale per questoeffetto usando la formula:

Dove F = frequenza, W = lunghezza d’onda e c = velocità del suono.

Se vogliamo calcolare l’effetto di un soffitto di 8 piedi, thewavelength è 2H o 16 ft. (Ricorda, è un viaggio di andata e ritorno.)

La velocità del suono è 1130 ft / secondo, quindi la fondamentale ofenhanced frequenze è 70hz.

La stessa cosa accadrà per la lunghezza e la larghezza delcamera. Questi tre percorsi sono chiamati modi assiali.

Modalità tangenziali

Qualsiasi percorso chiuso che include quattro superfici è tangenziale. Un quarto colpo di banca che riflette dal centro di ogni parete avrà la stessa lunghezza del percorso della diagonale della stanza. Se la stanza è quadrata, molti percorsi tangentialiavere la stessa lunghezza della diagonale.

La lunghezza d’onda può essere calcolata dalla lunghezza e dalla larghezza dail teorema di Pitagora.

Ci sono più modalità tangenziali, come questa, viste da sopra:

In questa modalità, hai due percorsi che supportano alcune azioni standingwave. All’intersezione n (chiamata nodo) entrambe le onde si uniscono.Saranno esattamente in fase e l’esperienza sarebbe come un’onda stazionaria da p a p. La distanza pp è calcolata dalla radice dei quadrati dellarghezza e metà della lunghezza. (L’altra intersezione sarebbe chiamata antinode.Riesci a immaginare perché?)

Allo stesso modo, ci sono modalità tangenziali che coinvolgono un terzo della lunghezza, una metà della larghezza e combinazioni di quanto sopra.

Modalità Oblique

Una modalità che coinvolge tutte e sei le superfici è obliqua. La modalità obliqua principale corre lungo le grandi diagonali da angoli opposti come la parte anteriore superiore sinistra a quella posteriore inferiore destra.

La diagonale è calcolata da Pitagora come prima, maè tridimensionale ora. Ci sono modalità oblique più complesse che non cercherò di illustrare.

Le onde sonore si comportano come raggi solo quando la lunghezza d’onda è piccolarispetto alla struttura circostante. Questo è influenzato dal volume etempo reale della stanza. Puoi calcolare il limite inferiore di frequenza con ilformula:

Le onde a queste frequenze sono facilmente assorbite con materiale di spessore gestibile, e i percorsi diretti saranno spesso interrotti da mobili, quindi i problemi con queste modalità sono raramente gravi. Queste relazionisono utili nella progettazione iniziale di una stanza. L’obiettivo è quello di trovare una forma in cui nessuna delle dimensioni principali o diagonali corrisponde o è semplicemente correlata. Per esempio una stanza con un 8 ft. soffitto e un 16 ft. il muro avrebbeproblemi extra con armoniche di 140 Hz.

Risonanza della stanza

Per le modalità a bassa frequenza dobbiamo indagare sulla risonanzacomportamento della stanza nel suo complesso. Questo inizia con l’equazione delle onde di Rayleigh:

dove

La p in questa equazione sta per pressione. Dopo sette pagine di industrialecalcolo della forza, arriviamo a una formula per determinare la frequenza di ogni modalità di risonanza.

In questa equazione, p. q e r stanno per numeri d’onda deltre modalità assiali. Inseriamo quindi Larghezza, Lunghezza e altezza della stanza e la velocità del suono per c e risolviamo con valori di p, q e r da questa tabella:

P

q

r

e così via fino a quando non abbiamo tanti valori per cui abbiamo spazio, di solito per tutte le combinazioni fino a 4,4,4. Si noti che nei casi in cui due dei tre numeri d’onda sono 0, la formula produce le stesse frequenze viste nell’approccio geometrico.

È facile impostarlo in un foglio di calcolo in cui i numeri p q e r sono ciascuno in una colonna. La formula nella colonna di frequenza sembrerebbequalcosa di simile:

= 565 *SQRT(POTENZA(B5,2)/POTENZA($E 1 1,2) + POTENZA(C5,2)/POTENZA (E E 2 2,2) + POTENZA(D5,2)/POTENZA (E E$3,2))

Dopo aver ottenuto i numeri, li ordiniamo e cerciamocluster di modalità e regioni vuote dove non ci sono modalità. Ecco un esempio per una stanza in casa mia:

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