BSS hangtechnikusi tanfolyam jegyzet

BSS hangtechnikusi tanfolyam jegyzet A tanfolyam célja, hogy a résztvevők televízió- és rádióműsorok készítéséhez szükséges hangtechnikai ismereteket sajátítsanak el. A jegyzet, a gyakorlati ismereteken túl betekintést nyújt a magas színvonalú munkavégzéshez elengedhetetlen elméleti ismeretekbe.

A Hang A hang mechanikai rezgés vagy hullám, amely különböző közegekben (szilárd testekben, folyadékokban és gázokban - longitudinális hullámként, szilárd testek esetén transzverzális hullámként is) képes terjedni, és amelyet az élőlények speciális szervekkel, hallószervekkel érzékelnek. Az emberi fül számára hallható hangok frekvenciatartománya nagyjából 20 Hz – 20 kHz, egyénenként (és a korral) jelentősen változó. E tartományon kívül van az ultrahang és az infrahang hullámsávja. Az ilyen frekvenciájú hangokat csak a test más részei érzékelik. A hangjel periodikussága hangmagasság érzetet kelt. Nem periodikus hangok az un. zörejek, hangmagasság érzetet nem keltenek. A hangszínt a hallott hang spektruma határozza meg. A spektrum a hangjel különböző frekvencia összetevőinek energiáját adja meg. Egy zenei hang az időtengely mentén két részre bontható. A hang megszólalásakor egy kezdeti tranziens jön létre, majd beáll egy állandósult (stacioner) állapot, ahol a jel periodikussá válik és hangmagasság érzetet kelt. A gyakorlatban a kezdeti tranziens egy zenei hang megszólalásának élét, tisztaságát adja. A hangzás megítélésében a spektrum mellett fontos tényező a hang megszólalásának, azaz kezdeti tranziensének karaktere.

1. ábra: Egy megpendített gitárhúr idő-amplitúdó függvénye (részlet)

Az 1. ábrán egy gitárpendítés hangjának idő-amplitúdó függvénye látható. Jól kivehető, hogy a kezdeti zajszerű szakasz után (kezdeti tranziens) egy periodikus rész következik.

2. ábra: A gitárhang periodikus szakaszának spektruma

3. ábra: A tranziens szakasz spektruma

A 2. ábrán, a periodikus szakasz spektrumán jól látható az alaphang (200 Hz körül) és a felharmonikusai. Ezzel szemben a tranziens rész, mivel zajszerű, széles spektrumú. A fenti zenerészlet NOX - Hol volt, hol nem c. számának legelső gitárpendítése. A hangmagasság és a frekvencia összefüggése logaritmikus, tehát azonos hangmagasságeltérés azonos frekvencia arányt jelent. A zenei elméletben a legfontosabb hangmagasság eltérés (hangköz) az oktáv. Az oktáv hangköznek a frekvenciák 1:2 aránya felel meg. A valóságban azonban alacsony frekvenciákon az előbbinél kisebb eltérést, míg nagyobb frekvenciákon az előbbinél nagyobb eltérést érzékelünk oktávnak. Ez a jelenség az oktávterpeszkedés. A referencia hangmagasság a zenei alaphang, az A4. Frekvenciája megállapodás szerint 440 Hz.

Hanghullámból elektromos jel Mikrofonok A mikrofon típusokat többféle szempont szerint csoportosíthatjuk.

Akusztikai működés alapján Nyomásmikrofon A nyomásmikrofont egy rezgő membrán és a mögötte elhelyezett zárt üreg alkotja. A hanghullám által keltett nyomásingadozások hatására nyomáskülönbség jön létre a mikrofon belső légnyomása és a mikrofont körülvevő légnyomás között. Ennek hatására a mikrofon membránja rezegni kezd, és a mikrofon belső légnyomása a hanghullám ütemében ingadozik. Így a mikrofon bármely irányból érkező hanghullámot érzékeli, karakterisztikája az un. gömbi karakterisztika. A fentiek abban az esetben történnek így, ha a hang hullámhossza jóval nagyobb, mint a mikrofon méretei. Ekkor a hanghullám egyszerűen megkerüli a mikrofont és a membrán érzékeli a hangot. Amennyiben a hang hullámhossza kisebb a mikrofon méreteinél, bizonyos fokú irányítottság jön létre, a mikrofon a főirányban érzékenyebb lesz. A mikrofon gyakorlati kialakításakor a membrán mögötti üreg egy furaton keresztül kapcsolatban van a külső légnyomással, melyen keresztül a lassú légnyomásváltozások kiegyenlítődnek, a gyors nyomásingadozások (hangfrekvencia) viszont nem.

4. ábra: Nyomásmikrofon felépítése és karakterisztikája

Sebességmikrofon (nyomásgradiens) Ha a mikrofon membránja hátulról teljesen nyitott, mozgását az elő- és hátoldal között kialakuló nyomáskülönbség határozza meg. Könnyen belátható, hogy ebben az esetben a membrán síkjával párhuzamosan beeső hanghullám a membrán két oldala között nyomáskülönbséget nem hoz létre, tehát a mikrofon ebben az esetben nem ad kimenőjelet. A membránt csak a hanghullám membránra merőleges összetevője mozgatja meg. Az ilyen mikrofont nyolcas karakterisztikájúnak hívjuk.

5. ábra: Sebességmikrofon felépítése és karakterisztikája

Kombinált mikrofon típusok A nyolcas és a gömbi karakterisztikák kombinációjával további mikrofonkarakterisztikák állíthatók elő. Az egyik legelterjedtebb mikrofon karakterisztika a kardioid (vese) karakterisztika.

6. ábra: A kardioid (vese) karakterisztika

A vese karakterisztika létrehozása történhet pl. a nyomásmikrofon zárt üregének megfelelő megnyitásával. Ekkor a mikrofon mögül érkező hanghullámok egyszerre érkeznek a mikrofon membrán mindkét oldalára, az elölről érkező hanghullámok viszont csak az üreg falának megkerülése után. Így a létre jövő (frekvencia függő) kioltások következtében mikrofon elölről érzékenyebb lesz. Gyakran használják még a hiperkardiod karakterisztikájú mikrofonokat, melyek főirányból szűkebb tartományban érzékenyek, viszont ellenirányban kicsit érzékenyebbek, mint kardioid társaik.

7. ábra: A hiperkardioid karakterisztika

Léteznek változtatható karakterisztikájú mikrofonok is, amelyet kétmembrános mikrofonokkal hoznak létre. A mikrofonok jelét megfelelő arányban keverve jönnek létre a gömbi és nyolcas közötti átmeneti karakterisztikák (pl. kardioid, hiperkardioid). Kondenzátor mikrofonok esetében (lásd később) a kétmembrános mikrofon membránjaira más-más előfeszítő feszültséget kapcsolnak, így hozzák létre a kívánt eredményt.

Elektroakusztikus átalakító típusa szerint Dinamikus mikrofonok A dinamikus mikrofonok indukciós elven működnek. A legelterjedtebb a mozgótekercses elven működő dinamikus mikrofon, melyben a membránra erősített tekercs a hangrezgés hatására mágneses térben mozog. A tekercsben feszültség indukálódik.

8. ábra: A dinamikus (mozgótekercses) mikrofon felépítése

Előnyök/hátrányok: - a membránra erősített tekercs megnöveli a membrán tömegét, ezáltal a tranziensátvitele nem túl jó; - robosztus, strapabíró; - működéshez nem igényel külső tápellátást, ezért külső helyszíneken készített hangfelvételnél egyszerűen használható. Dinamikus mikrofonok másik fajtája az un. szalagmikrofon, ahol egy kifeszített szalag mozog mágneses térben, így a szalagban feszültség indukálódik.

9. ábra: A dinamikus szalagmikrofon felépítése

A szalagmikrofon minden szempontból nagyon érzékeny. A legfinomabb hangrezgéseket is képes érzékelni, ugyanakkor már egy erősebb hangtól, kisebb ütődéstől is tönkremehet. Emiatt manapság már nagyon ritkán használják.

Televíziós, rádiós gyakorlatban dinamikus átalakítókat főként riportermikrofonokban alkalmaznak. Igen elterjedten használt vezetékes riportermikrofon az AKG D230-as típus.

10. ábra: AKG D230

A mikrofon gömbi karakterisztikájú, így elkerülhetők a nem megfelelő mikrofon tartásból adódó kellemetlenségek. A típus érdekessége, hogy a gömbi karakterisztika ellenére, erős környezeti zajban is jól használható. Nem szükséges közel tartani a riportalanyhoz, ennek ellenére igen száraz hangot képes produkálni, a környezeti zajokat elnyomja. A mikrofonnál nem lép fel közeltéri hatás, valamint erős védelemmel rendelkezik a kezelési zaj ellen (handling noise).

11. ábra: Az AKG D230 típusú mikrofon karakterisztikái

Kondenzátor mikrofonok Fém hátlap (blackplate) előtt vékony, fémből (arany) készült feszített membrán található, melyek egymástól elektromosan elszigeteltek.. A hátlap és a membrán egy síkkondenzátort alkotnak.

12. ábra: A kondenzátor mikrofon felépítése

Működés közben a mikrofonra egyenfeszültséget kapcsolunk, mely a mikrofon síkkondenzátorát feltölti. A hangrezgés hatására a membrán hol közelebb, hol távolabb kerül a hátlaphoz, ezáltal a hangrezgés ütemében változik a kondenzátor kapacitása (amikor a membrán közeldik a hátlaphoz, akkor nő a kapacitás). A nagyobb kapacitású kondenzátor több töltést tud tárolni, így amikor a kapacitás megnő, töltések áramlanak a kondenzátor fegyverzeteire, majd fordítva, ha csökken a kapacitás, akkor bizonyos mennyiségű töltés elhagyja azt. Ezáltal a mikrofon elektronáramot hoz létre, mely a hangrezgésnek megfelelően változik. A kondenzátor fegyverzeteire kapcsolt terhelő ellenálláson létrejövő feszültségváltozások igen aprók, a mikrofon nagy belső ellenállása miatt messzire nem szállíthatók. Emiatt a kondenzátormikrofonokba a mikrofon kapszulától pár cm-re erősítőt kell építeni, mely FET transzisztort vagy drágább mikrofonokban elektroncsövet tartalmaz. Az erősítő az apró feszültségváltozásokat erősíti, ill. impedancia transzformációt végez. A beépített erősítő tápellátásához, valamint az mikrofon előfeszítéséhez szükséges tápfeszültséget a mikrofon számára biztosítani kell. Ez leggyakrabban un. fantom táppal történik. Az elnevezés onnan ered, hogy a tápfeszültség a hangjel szállítására is használt vezetéken, láthatatlan „fantom módjára” jut el a mikrofonhoz. A tápfeszültségként szolgáló +48V-os egyenfeszültséget mindkét jelvezetékre rákapcsolják (lásd. jelvezetés), így közöttük potenciálkülönbség nincsen. Ezért amennyiben más jelforrást, pl. dinamikus mikrofont csatlakoztatnak fantom tápfeszültség alatt lévő vezetékre, abban károsodás nem keletkezik. Fantom táp: +48V (9V, hordozható mikrofonoknál); előfeszíti a mikrofon által alkotott síkkondenzátort; táplálja a beépített erősítőt. Fantomtápot legtöbbször a hangkeverő pult segítségével adunk a mikrofonnak, mely rendszerint kapcsolható és a keverő mikrofon bemeneteire adja rá a tápfeszültséget. Amennyiben ez a módszer nem használható (pl. csaortnánként nem kapcsolható a tápfeszültség, és van olyan mikrofon bemenetre kötött eszköz, amely nem kaphatja meg), akkor külön tápegység használata szükséges.

13. ábra: Fantom tápellátást biztosító tápegység 2 mikrofonhoz (fent); hangpult fantom tápellátás kapcsolója

Elektroncsöves erősítőt tartalmazó kondenzátor mikrofonoknál, a fent ismertetett fantom tápellátás nem elegendő, ugyanis a csőnek kb. 100-150V-os anódfeszültségre, valamint kb. 6 V-os fűtőfeszültségre van szüksége, a fűtés miatt a fogyasztása is nagyobb. Ebben az esetben speciális külső tápegység használata szükséges, melyet speciálisan az adott mikrofon típushoz gyártottak. A mikrofon hangkimenete ekkor rendszerint a tápegység dobozán található. A kondenzátor mikrofon előnyei/hátrányai: -

a membrán nagyon kis tömegű, így a mikrofon rendkívül érzékeny, jó minőségű; tápellátást igényel; érzékeny ütődésre, leejtésre, melytől tönkre is mehet.

Léteznek tápfeszültséget nem igénylő, előre polarizált membránnal/hátlappal rendelkező mikrofon típusok (pl. elektrét). Ezekkel a tanfolyam során valamint e jegyzetben nem foglalkozunk.

További mikrofon jellemzők, típusok Membránméret A mikrofonokba beépített membrán mérete, a mikrofon fontos paramétere. Léteznek kis-, nagymembrános mikrofonok. Itt főleg kondenzátor mikrofonokról van szó, ugyanis nagymembrános dinamikus mikrofonnak nincs sok értelme, a méret növelésével csak tovább nő a membrán amúgy is nagy tömege. Az un. nagymembrános mikrofonokat használják legelterjedtebben a stúdiófelvételek során. Zajuk kisebb, a mély hangokat jobban átviszik, mint kismembrános társaik. Hangjuk kellemesebb, főleg ének és beszédfelvételre használják őket. Hátrányuk, hogy a membrán méretéből adódóan a nem főirányból érkező hanghullámok a membrán egyik oldalára előbb érkeznek, mint a másikra. Ez bizonyos frekvenciájú összetevők kioltásához vezethet. Ezért pl. egy szoba/terem atmoszférájának rögzítésére kevésbé alkalmasak. Kismembrános mikrofonok jellemzője, hogy tranziensátvitelük nagyon jó. A membrán méretéből adódóan a membrán két oldalára egyszerre érkezik meg a hanghullám bármely irányból. Méréstechnikában mindig kismembrános mikrofonokat alkalmaznak. Felvételeknél főként hangszermikrofonként használják.

14. ábra: Neumann SM69; nagymembrános, sztereo, elektroncsöves erősítésű kondenzátormikrofon

Puskamikrofonok A puskamikrofon iránykarakterisztikája speciális, jellemzője, hogy a főirányban igen érzékeny, oldalirányban és ellenirányban pedig alig. Ezt egy úgynevezett akusztikus interferencia cső segítségével érik el. Ebbe a csőbe szerelik be a mikrofon kapszuláját. A cső egyik oldalán található lyukak miatt, a nem főirányból érkező hanghullámok kioltódnak.

15. ábra: AKG C568 B

16. ábra: AKG C568 B típusú puskamikrofon karakterisztikái

Az AKG C568 B típusú mikrofon fizikai méreteiből adódóan csak magasabb frekvenciákon irányérzékeny, 500 Hz alatt szinte egyáltalán nem. Mélyebb frekvenciákon is jól működő puskamikrofonok hossza sokkal nagyobb, akár méteres is lehet.

Vezeték nélküli mikrofonok Televíziókban mindennaposan használnak vezeték nélküli csiptetős, ill. kézi mikrofonokat, nyilvánvaló előnyük miatt.

17. ábra: Sennheiser Evolution e100

Vezetéknélküli csiptetős mikrofonok (mikroport) rendszerint gömbi vagy vese karakterisztikájúak, átalakítójuk típusa a Sennheiser Evolution sorozatban elektret kondenzátor. Tapasztalat szerint megfelelően beállított puskamikrofon hallhatóan jobb hangminőséget produkál. Igen elterjedt kézi riportermikrofon a Sennheiser evolution széria SKM 145-ös mikrofonja. Dinamikus kapszulával rendelkező, vese karakterisztikájú mikrofon. Riporter célra kevésbé alkalmas, mint az AKG D230. A mikrofonba folyamatosan a főirányból, kis távolságról kell beszélni. Enyhén eltávolodva a mikrofontól a leadott jelszint jelentősen csökken. Használata akkor javasolt, amikor a mikrofon jelét nemcsak rögzítésre, hanem helyi hangosításra is használják. A mikrofon remekül használható továbbá énekfelvételre, ellentétben a D230-al, mely erre nem igazán alkalmas. Amennyiben mégis riporter mikrofonként használjuk, a jelszint folyamatos monitorozása szükséges, pl. fejhallgató segítségével. További speciális mikrofontípusok is léteznek, különböző hangszermikrofonok, határfelület mikrofonok. Ismertetésük meghaladja a jegyzet és a tanfolyam kereteit.

Mikrofonozási technikák Általános tudnivalók A mikrofonok hangforrástól való távolságának, karakterisztikájának jó megválasztása igen fontos. Az alábbi tényezőket célszerű figyelembe venni a fentiek mérlegelésekor. Elődleges szempont a rögzíteni kívánt hanganyag záraz hang/teremhang aránya. Minél szűkebb egy mikrofon karakterisztikája és minél közelebb helyezzük el a hangforráshoz, annál szárazabb hangot produkál. Azonos száraz hang/teremhang arány eléréséhez a kardioid mikrofont 1,3x, a hiperkardioid mikrofont 1,4x, a puskamikrofont 1,7x messzebb helyezhetjük el a hangforrástól, mint egy gömbi karakterisztikájú mikrofont. Általánosságban egy TV/rádiófelvételnél mindig arra kell törekedni, hogy a lehető legszárazabb hangot tudjuk rögzíteni. Emellett természetesen szükség van a teremhangokra is, de jóval kisebb arányban, mint ahogy azt pl. egy, a helyszínen helyet foglaló néző pozíciójában elhelyezett mikrofonnal venni lehet. Ha a hallgatóság jól hallja és érti pl. a koncertet vagy a színházi előadást, akkor az azonos pozícióban elhelyezett mikrofon miért nem szolgáltat megfelelő hangképet? Ennek oka az ember térhallásában keresendő. Egy helyszínen helyet foglaló néző, a hangforrás irányából a közvetlen, száraz hangot hallja, míg a terem falairól érkező visszaverődéseket főként oldalról és hátulról. Az emberi agy irányuk alapján jól szét tudja választani a lényeget a lényegtelentől, azaz a közvetlen hangot és a teremhangot. Amennyiben mikrofont helyezünk el a teremben, az a visszaverődéseket együtt rögzíti a hangforrásból érkező közvetlen hanggal. Lehallgatásnál ugyanabból az irányból szólal meg a közvetlen hang és a teremhang, az agyunk szétválasztani a kettőt többé nem képes.

18. ábra: A hangforrásból jövő közvetlen hang és a terem falairól érkező reflexiók.

A mikrofon hangszíne megváltozhat a hangforrástól való távolság függvényében. Amikor valaki közelről beszél egy mikrofonba (főleg, ha az nagymembrános), létrejön az un. „proximity effekt”, mely hatására a mély hangok felerősödnek. A felvételi szituációtól függően ezt vagy kompenzálni kell, vagy akár előnyünkre ki is használhatjuk. Pl. egy alámondás felvételekor jól jöhet, ha az alámondó hangszíne mélyebb, öblösebb. A „proximity-effekt” gömbi karakterisztikájú mikrofonoknál kevésbé, irányított mikrofonkarakterisztikáknál (pl. kardioid) jobban jelentkezik. A mikrofonokra helyezhető szivacsok a különböző légáramlatok által okozott zajt hivatottak csökkenteni. Ilyen légáramlat lehet pl. a szél, vagy ha valaki közelről beszél a mikrofonba az „f”, „p” stb. betűk által keltett légáram. A szivacsok használata rontja a mikrofon hangzását (magas frekvenciájú összetevőket nyel el), így használatuk csak akkor javasolt, amennyiben az feltétlenül szükséges. A mikrofonokon elhelyezett mélyvágó szűrők is a szélzaj

csökkentésére használhatók. Amennyiben az adott mélyvágás nem elégséges, hangszínszabályozó segítségével tovább javítható az eredmény. A szélzaj mélyvágással teljesen eltűntethető.

19. ábra: Az AKG C568 B mikrofon mélyvágó szűrőjének kapcsolója

Mikrofonozás több mikrofonnal Olykor több mikrofon használata szükséges egy adott tér bemikrofonozásához. Több mikrofon használata esetén nagyon ügyelni kell az un. fésűszűrő hatás elkerülésére. Amennyiben több mikrofon veszi ugyanazt a teret és a mikrofonok a tér különböző pontjain helyezkednek el, akkor a mikrofonokba a hangforrás jele időkülönbséggel érkezik meg. A mikrofonok jelét összekeverve a hanghullámok interferálódnak és létrejön az un. fésűszűrő hatás: bizonyos frekvenciák kioltódnak, mások felerősödnek. A fésűszűrő eltorzítja a hangszínt, rontja az érthetőséget. Sokkal rosszabb a helyzet, amikor a hangforrás mozog. Ekkor a fésűszűrő átviteli karakterisztikája folyamatosan változik, amit úgy érzékelünk, mintha valaki tekergetné a hangszínszabályzót. A jelenség mikroportok alkalmazásánál is fellép, gyakran figyelhető meg kereskedelmi televíziók adásában. Gyakran látható, hogy tipikusan politikusok beszédekor, több mikrofont helyeznek a szónok elé. Ekkor egyszerre nem használják mindkét mikrofon jelét, csak az egyiket. A két mikrofon célja egyrészt a megbízhatóság, legfőképpen pedig az, hogy a politikusok, miközben híveiket buzdítják, gyakran nem középre, hanem valamelyik oldalra kibeszélnek. Ekkor azt a mikrofont használják hangosításra, amelyik éppen a megfelelő irányból veszi a jelet. Így a szónok teljes szabadságot élvezhet, a mikrofon elhelyezés nem korlátozza retorikai kifejezőerejét.

20. ábra: A politikai beszédeket gyakran mikrofonozzák egyszerre két mikrofonnal, de egyszerre csak az egyiket használják.

Mindezek fényében a mikrofonokat úgy kell elhelyeznünk, hogy ne vegyék a tér ugyanazon részét, az általuk érzékelt hangtér minél diszjunktabb legyen. Amennyiben ez nem megoldható, egyszerre csak az egyik mikrofon jelét használjuk, a rögzített esemény történéseitől függően. Amennyiben pl. két mikroportot viselő szereplő közel kerül

egymáshoz, elegendő az egyik mikroport hangját bekeverni, egy mikroport is jól érzékeli mindkét szereplő hangját.

Térhallás, térérzékelés A sztereó mikrofonozás tárgyalása előtt vizsgáljuk meg, az emberi hallás milyen mechanizmusokon keresztül érzékeli az irányokat és a teret. Ezek az alábbiak. - időkülönbség A fülek távolságából adódik, hogy egy nem pontosan középen elhelyezkedő hangforrásból, a hanghullám nem egyszerre érkezik mindkét fülbe. - intenzitás különbség A fej árnyékoló hatása miatt, valamint a fülek helyzetéből adódóan egy oldalról érkező hanghullám a hozzá közelebb lévő fülben -

fej-fül-vállak árnyékoló hatása Az idő- és intenzitás különbség hangszínmódosító hatásuk is van.

kialakulásában

is

szerepet

játszanak,

emellett

- tanulási folyamat A fej-fül-vállak hangelszínező hatásából csak akkor tudunk irányokra következtetni, amennyiben ismerjük a hangforrás eredeti, elszíneződéstől mentes hangját.

Sztereo mikrofonozási technikák A különböző sztereo mikrofonozási technikák közül mindig azt kell kiválasztanunk, amely az adott körülmények között, az adott célnak legjobban megfelel. Amennyiben pusztán a hangminőség a döntő, válasszuk azt a technikát, amely az emberi hallás térérzékelésének legtöbb komponensét képes visszaadni. Koincidens (intenzitásos) technikák A koincidens mikrofonozási technikák jellemzője, hogy a két mikrofon a tér egyazon pontjában helyezkedik el, ezért időkülönbség nincs a két mikrofonba érkező hang között. Így, a szolgáltatott sztereo jel mono kompatibilis, ugyanakkor szegényebb sztereo képet ad. A koincidens technikákat televízió- és rádióműsorok készítésekor előszeretettel alkalmazzák. X-Y technika A két mikrofon membránja egymással 90 fokos szöget zár be, melyek a tér ugyanazon pontjában helyezkednek el. A mikrofonok vese karakterisztikájúak. Az intenzitáskülönbséget a mikrofonok karakterisztikája és bezárt szögük biztosítja.

21. ábra: X-Y mikrofon elrendezés

M-S technika Middle-Side (mono-sztereo) technika egy gömbi vagy vese karakterisztikájú mikrofonnal a közép- (vagy mono) jelet veszi, egy másik, előbbire merőleges 8-as karakterisztikájú mikrofon pedig a Side, azaz oldaljeleket érzékeli. Az M-S jelekből, megfelelő összeadáskivonás műveletek után nyerhető ki a bal és jobb csatorna jele: L=M+S, R=M-S. A dekódolást külön erre a célra kialakított aktív eszközzel, vagy hangkeverő segítségével lehet elvégezni. Természetesen az M-S technika is mono kompatibilis.

22. ábra: M-S elrendezés

Távoli mikrofonozási technikák A koincidens technikákkal szemben gazdagabb sztereo képet szolgáltatnak, mivel nemcsak az intenzitás-, hanem időkülönbséget is érzékelik. A-B technika Egymástól kb. 0,5-3 m távolságban elhelyezkedő kardioid, vagy gömbi karakterisztikájú mikrofonokkal valósítható meg az AB technika.

23. ábra: A-B technika

ORTF Nagyjából fültávolságra elhelyezkedő, vese karakterisztikájú, egymással 110 fokos szöget bezáró mikrofonpárral valósítható meg.

24. ábra: ORTF elrendezés

Jecklin tárcsa Az idő és intenzitáskülönbségen túl a fej árnyékoló hatását is figyelembe vevő mikrofonozási technika. A két, rendszerint vese karakterisztikájú mikrofon között helyezkedik el az un. Jecklin tárcsa, mely egy hangelnyelővel borított fa korong.

25. ábra: Jecklin tárcsa felül nézetből (bal), és oldalról (jobb)

Műfej (dummy head) Főként fejhallgatós lehallgatás esetén szolgáltat jó eredményt. Hangsugárzós lehallgatáshoz készülő felvételkor kerüljük alkalmazását.

26. ábra: Neumann gyártmányú műfej

Jelvetetés Jelszintek Köztudottan a fül igen nagy dinamika tartományt képes átfogni, hangerő érzékelése közel logaritmikus. Emiatt a hangerőszintek (arányok) ill. az ezeket reprezentáló jelszintek jellemzésére használják a decibel skálát. Egy decibel érték két teljesítmény vagy feszültségszint arányát adja meg. Gyakorlatban legtöbbször egy referenciaszinthez viszonyított decibel értékről beszélünk. A bel (Alexander Graham Bell nyomán) két teljesítmény arányának 10-es alapú logaritmusából számolható. A decibel ennek tizedét jelenti, jelölése: dB: P D = 10 ⋅ lg 1 [dB ] P2 A decibel a jelszintekre is vonatkoztatható. Mivel a teljesítmények a jelszintek négyzetével arányosak, a decibel jelszintekre: p D = 20 ⋅ lg 1 [dB ]. p2 dBm A dBm elektromos teljesítményszintet jelent, ahol a referenciaszint mindig az 1 mW teljesítmény. A definíció 1940-es bevezetésekor egy 600Ω-os telefonvonalat használtak, ahol az 1mW teljesítmény disszipálásához 0,775 Vrms feszültségre van szükség. Így a 0dBm egy 600 Ω-os terhelésen 0,775 Vrms feszültséget jelent. Ettől függetlenül a 0 dBm 1 mW-ot képvisel. dBu A legtöbb modern hangtechnikai eszköz feszültségvezérelt, a teljesítmény csak a hangsugárzók meghajtásához használt végerősítőknél fontos jellemző. Az impedancia ismeretében a dBm feszültséget is kifejez, de a feszültség kifejezésére célszerűbb mérték a dBu, ami a terheléstől függetlenül a 0,775V feszültségszintet tekinti referenciának. dBV 1V-os referenciaszintre vonatkoztatott feszültségszint kifejezésére használják, az IEC (International Electrotechnical Commission) javaslatára. dBSPL A hangnyomásszint („Sound Pressure Level”) kifejezésére használatos a dBSPL, aminél a referencia hangnyomásszint p 0 = 20 × 10 −6 Pa. Bár a referenciaszint felel meg a legkisebb még hallható hangnyomás-változásnak, a referenciaszintet korlátozott kutatások alapján állapították meg, ezért 0 dBSPL-nél halkabb hangok is hallhatóak lehetnek.

Referenciaszitek: -10 dBV: Home kategóriájú hangtechnikai készülékek kimeneti szintje (0,316 V), rendszerint RCA csatlakozással. +4dBu: Professzionális berendezések kimeneti szintje (1,23 V), XLR csatlakozással.

Szimmetrikus jelvezetés Professzionális rendszerekben csak a feszültséggenerátoros szimmetrikus interkonnekt kapcsolat fogadható csak el, más jelvezetés ugyanis nem alkalmas a normál táplálásból fakadó feszültségeltérések kezelésére (elnyomására). Szimmetrikus jelvezetés esetén két jelvezetéket (meleg-hot, hideg-cold) használunk a kábel árnyékolása mellett. Az árnyéknak ebben az esetben csak zavarvédelmi feladata van, a jelvezetésben nem vesz részt. A hideg jelvezetékben a hangjelet invertálva szállítjuk, a meleg vezetékben pedig módosítás nélkül. A szimmetrikus bemenet a hideg és meleg jelvezetékek jeleiből különbséget képez, így képes elnyomni a két jelvezetékben azonos fázisban indukálódó zavarjeleket. A szimmetrikus jelvezetés legfontosabb jellemzője a közös módú elnyomás (CMRR). A tápellátásból származó zavar két egymástól távolabb álló készülék közötti kapcsolatban akár 200 mV is lehet, ami -11,76dBu szintnek felel meg. Ahhoz, hogy ez ne jelenjen meg a kimeneten, azaz kb. -90dBu legyen a szintje, 78,24 dB közösmódú elnyomás szükséges. A szimmetrikus bemenet kivitelezésének módjától függően az elérhető közös módú elnyomás változik. Kisfrekvencián az 5%-os tűrésű bemeneti ellenállásokkal kb. 26 dB, 1%-os ellenállással kb. 40 dB, míg trimmeléssel hangolt ellenállásokkal akár 100 dB közös módú elnyomás is elérhető.

27. ábra: Szimmetrikus bemeneti fokozat kapcsolási rajza, trimmelési lehetőséggel

Nagyobb frekvencián a megfelelő közös módú elnyomást a bemeneti fokozat kapacitásainak trimmelésével lehet elérni. Kb. 75 dB CMRR érhető el akár 20 kHz sávszélességig. Nagy közösmódú elnyomás érhető el transzformátoros bemenettel, de a legjobb trafók sem tudnak 65 dB-nél jobb elnyomást 10 kHz-en és afölött, míg 100 Hz környékén akár 105 dB is elérhető.

Kábelek, illesztés Egyre inkább elfogadott gyakorlat szerint feszültséggenerátoros kisimpedanciás (50..60Ω) kimenet nagyimpedanciás (kb. 100k Ω) bemenetet hajt. A kisimpedanciás kimenet amellett, hogy jobban illeszkedik a kábelek tipikus impedanciájához, lényegesen nagyobb kábelhosszak meghajtását teszi lehetővé ugyanolyan sávszélesség mellett. A kábel a kimeneti impedanciával együtt ugyanis egy aluláteresztő RC tagot képez a nagyimpedanciás bemenet előtt, melynek kisjelű felső határfrekvanciája:

fc =

1

2π (Rki + 2 Rvezető )C vezető −vezető ahol Rki a forrás kimenő impedanciája, Rvezető a vezető szál ellenállása L hosszon, C vezető-vezető pedig a kábel vezető-vezető közötti kapacitása L hosszon.

28. ábra: Hangösszeköttetés helyettesítő képe

Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy például egy 600Ω-os forrás egy átlagos 90 pF/m kapacitású kábellel 100m hosszon 29,4 kHz-es -3dB törésponti frekvenciájú szűrőt alkot, míg ugyanez 60Ω-os kimenettel 294Hz törésponti frekvenciát adna. Ha a rendszer elemei egyenként jó frekvencia-átviteli karakterisztikával is rendelkeznek, a rendszer szempontjából az eredő frekvencia-átvitel vizsgálata lényeges. Az általános ajánlott -3dB törésponthoz tartozó törésponti frekvencia 100 kHz vagy annál nagyobb, ugyanis csak így biztosítható a számunkra lényeges alapsávban a megfelelő sávszélesség. Például 16 ilyen készüléket egymás után kapcsolva lesz az eredő sávszélesség 25kHz (-3,2dB).

Földhurok, földhurokmentesítés Földhurok akkor lép fel, amikor egy készüléket több különböző helyre földelünk. Ez úgy fordulhat elő, hogy nemcsak a hálózati csatlakozón keresztül, hanem a készülékek között futó jelkábeleken keresztül is leföldeljük az eszközt.

29. ábra: Földhurok létrejötte

A megkettőzött földelési út egy antenna hurokkal egyenértékű, amely nagyon hatékonyan képes interferenciás zavarok összegyűjtésére.

Kiküszöbölése: • Leválasztó transzformátor használata a jelútban: A két készülék egy transzformátoron keresztül kapcsolódik egymáshoz, ezáltal vezetékeik nincsenek galvanikus kapcsolatban. Mivel a földvezetékek összeköttetése így megszakad, földhurok nem alakul ki. • Szimmetrikus jelvezetés esetén a jelkábel földjét elegendő az egyik készülékhez bekötni, mivel az a jelvezetésben nem vesz részt, csak zavarvédelmi szerepe van. • Az egyik készülék hálózati földelését szüntessük meg (szigszalag ☺), így a másik készülék hálózati csatlakozóján keresztül földelődik. Amennyiben lehet, kerüljük ezt a megoldást, érintésvédelmi szempontok miatt. • Amennyiben az egyik készülék aszimmetrikus kimenetű, a másik pedig szimmetrikus bemeneti csatlakozású, az aszimmetrikus kimenet jelvezetékét a másik melegpontjára, a földjét pedig a bemenet hidegpontjára kössük. Így a két készülék földje nincs összeköttetésben. A bemenet különbséget képez a kimenet földje és jelvezetéke között, tehát a hangjel probléma nélkül átjut. Ugyanez az eljárás fordított esetben, aszimmetrikus bemenet és szimmetrikus kimenet esetében is működik. Ekkor a kimenet hidegpontja a másik készülékben földelődik (rövidre zárjuk a hideg kimenetet), de ez modern készülékek esetében nem okozhat gondot, és gyakorlati tapasztalatok alapján nem is okoz.

Csatlakozók Hangtechnikában használatos csatlakozók igen sokfélék. Minőségük és helyigényük eltérő.

Canon (XLR) Professzionális audio technikában az egyik legelterjedtebben használt csatlakozó típus a Canon XLR. Megbízható, mechanikailag igen robosztus, késes csatlakozó. A késes csatlakozók előnye, hogy a mama és papa csatlakozók érintkezői mindig ugyanazokon a pontokon érintkezve csúsznak egymásba, mely révén egy öntisztító hatás lép fel, így ezek a csatlakozók szinte soha nem kontaktosak. Mikrofonok csatlakoztatására kizárólag XLR használatos. Ilyen csatlakozó található a mikrofonon ill. a mikrofont fogadó készüléken is. Megállapodás szerint egy készüléken található mama csatlakozó a bemenet, papa csatlakozó pedig kimenet. Ebből következik, hogy egy XLR kábel egyik végén mama XLR, másik végén pedig papa XLR található (kimenetet bemenetre kötünk). Tipikusan szimmetrikus, mono jel csatlakoztatására használatos.

30. ábra: XLR csatlakozók (fent), hangpult csatlakozói (lent)

TRS - Jack (6,3mm) csatlakozók Főleg kis helyigénye miatt használatos típus. Keverőpultok vonalbemenetein, valamint fejhallgató csatlakozóként, ill. patch panelekben használják. Patchelésre használatos jack variáns az un. bantam jack, mely jóval vékonyabb, kevés helyet foglal. Magas ára miatt csak drága patch panelekben használatos. Nem késes típus, így kontaktproblémák léphetnek fel, főleg gyengébb minőségű csatlakozók esetén, ill. több jack-jack kábel összetoldásakor. Szimmetrikus mono, vagy fejhallgató kimenet esetében aszimmetrikus sztereo jel csatlakoztatására használjuk.

31. ábra: TRS (jack) csatlakozók

DIN (5 pólusú) Egyre jobban kiszorul ez a típus. Midi jelek csatlakoztatására mai napig használják. Késes csatlakozó, kevesebb helyet foglal, mint az XLR, mechanikailag azonban kevésbé robosztus. Szimmetrikus sztereo jelet is csatlakoztathatunk segítségével. A BSS-ben patch paneleken, wallboxokon igen elterjedten használjuk, főleg olcsósága miatt.

32. ábra: 5 pólusú DIN papa csatlakozó

RCA Otthoni felhasználásra szánt csatlakozó típus. Aszimmetrikus mono jel csatlakoztatására alkalmas. Olcsóbb professzionális berendezéseken is előfordul. :-(

33. ábra: RCA csatlakozók

Processzálás: dinamika kompresszálás A dinamika kompresszálást a hangjel dinamikatartományának csökkentésére használjuk, azaz a halk és hangos részek közötti hangerőkülönbséget csökkentjük. Miért szükséges a dinamikakompresszió? • „Nyugalom”: A televízió néző és a rádió hallgató közönség nem igazán díjazná, ha pl. egy puskalövés vagy robbanás hangereje a valóságnak megfelelő arányban lenne pl. a beszéd hangerejével. De nem kell ilyen messzire menni. Az is zavaró lenne, hogyha egy beszélgetésben a résztvevők nevetése az eredeti hangerején harsogna. Sőt, ettől is finnyásabbak vagyunk. A néző/hallgató egyenletes hangerőt kíván, mert azt szereti, ha a televízió mellett lehet beszélgetni, vagy a késő esti órákban az éppen csak hallhatóra halkított készüléken is jól lehet érteni a műsort, és a film, vagy riport hangjának halkabb részeit sem fedi el a környezeti zaj. • A lehallgató helyiség csökkent dinamikája: egy hangszigetelt stúdióhoz vagy koncertteremhez képest, ahol a felvételek készülnek, egy hétköznapi szobában, ami jelen esetben a lehallgató helyiség, sokkal nagyobb a zaj. Ennek eredete a városi közlekedés, a lakásban és a házban működő berendezések, ill. épületgépészeti hangforrások. (mosógép, számítógép, hűtő, központi szellőzés vagy elszívás, stb.). Ezek a zajok a műsor halkabb részleteit elfedik. • A hangerő maximalizálása: a hangrögzítő, hangátviteli berendezéseknek van egy jelszint maximuma, melyet a bemenetükre adhatunk, vagy a kimenetükről levehetünk és melyet túllépni nem szabad, különben a jel eltorzul. Az eredeti, kompresszálás nélküli hangjelben található rövid ideig tartó amplitúdó maximumok energiája kicsi, így hangerejük nem számottevő. Ezen impulzusok jelszintje sem haladhatja meg az adott berendezés jelszint maximumát. A hangerő maximalizálásához az impulzusok amplitúdóját csökkenteni kell, ezáltal a teljes hanganyag hangereje megnövelhető anélkül, hogy túllépnénk a jelszint maximum korlátot. • Kvantálási torzítás csökkentése: A digitális hangrögzítésnek elvileg igen nagy a dinamikája, azonban a halk jelek esetében, több bit kihasználatlanul marad (fele hangerő kb. tized akkor jelszintet jelent (3,32 bit veszteség)). Amennyiben dinamika kompresszálás nélkül rögzítünk, a szükséges kivezérlési tartalék, valamint a már említett kis energiájú, ám nagy amplitúdójú impulzusok miatt, a nagy hangerejű részeket is csak több bit veszteséggel lehet kvantálni (12 dBu kivezérlési tartalék=2bit veszteség, nagy csúcsok további 1-2 bit veszteséget okozhatnak). Ez azt jelenti, hogy a rögzített hanganyagban, az átlag hangerőhöz képest fele olyan hangos részleteket akár 7-8 bit veszteséggel kvantálhatjuk. Ennek kiküszöbölésére egyrészt rögzítés előtt dinamika kompresszáljuk az analóg jelet, vagy alkalmazzunk nagyobb bitmélységű kvantálást (24 bit), majd a digitálisan kompresszált anyagot kvantáljuk CD minőségűre (16 bit). Hogyan működik a dinamika kompresszor? Amikor a készülék bemenetére adott jel egy megadott szint fölé nő (treshold), akkor a kimeneti jelszint nem nő tovább arányosan a bemeneti jellel, hanem az eszköz bizonyos arányban (ratio) csökkenti (osztja) a jel amplitúdóját. Ez az arány beállítástól függően 1:2, 1:3, …1:6,…1:∞. Amennyiben az 1: ∞ beállítást használjuk, nem kompresszorról, hanem limiterről beszélünk. A limiter a „treshold” szint fölé nem engedi nőni a jelszintet. Ezzel az

alkalmazással azonban vigyázni kell, mert a limiter működése könnyen hallhatóvá válhat, igen csúnya a hangja. Nem megfelelő beállítás esetén a kompresszor beavatkozása is hallható lesz. Tekintsük át a kezelőszerveket: • •

• • •

Treshold: A dinamika kompresszor csak egy bizonyos bemeneti jelszint felett lép működésbe. Ezt a jelszintet adjuk meg a „treshold” paraméterrel. Attack time: Az az idő, amennyit a treshold szint elérése után a kompresszor vár, mielőtt beavatkozna. Erre azért van szükség, hogy a hang kezdeti tranzienseire a kompresszor ne, vagy csak kevésbé hasson, s így a kompresszált hang hangszíne, hangtisztasága megmaradjon. A tranziensek kihagyása a kompresszáklásból azért nem nagy probléma, mivel a zajszerű tranziens esetleges túlvezérlődéséből fakadó torzítást kevésbé halljuk meg, mint egy periodikus hangét. Release time: Az az idő, amennyit a kompresszor vár a jelszint „treshold” szint alá csökkenése után, mielőtt abba hagyja a működést és ismét megnövelje az erősítést. Ratio: A „treshold” szintet meghaladó bemeneti jelet a kompresszor ebben az arányban csökkenti a kimeneten. Gain: A kompresszálás során elszenvedett erősítés veszteség kompenzálására szolgál.

A kompresszorhoz hasonló működésű eszköz a gate, mely bizonyos bemeneti jelszint alatt csökkenti vagy megszünteti a kimeneti jelet.

Lehallgatás Egy hanganyag, hangfelvétel megítélése jelentősen függ a lehallgatási hangerőtől, hangsugárzó elhelyezéstől, a lehallgató helyiség akusztikájától.

Hangszín függése a hangerőtől Az emberi hallás legnagyobb érzékenysége 2 és 4 kHz között van, felbontása frekvenciafüggő. Ebből következően két azonos intenzitású, de különböző frekvenciájú hang, különböző hangosság érzetet kelt a hallgatóban. Különböző hangerő szinteken, az azonos hangosságérzethez tartozó hangnyomás értékeket Fletcher és Munson állapították meg először.

34. ábra: Fletcher-Munson-féle görbék

Jól látható, hogy nagyobb hangnyomás szinteken a görbe kisimul, míg halk hangerőn a mély és magas hangokat kevésbé halljuk. Amikor egy jó zenét hallunk a rádióban e jelenség miatt vesszük hangosabbra a készüléket. Egy felvétel megítélésénél, egy keverési arány beállításánál (pl. zene/ének, vagy kommentátor szöveg/aláfestő zene, stb) nem mindegy, milyen hangerőn monitorozunk. Televíziós, rádiós gyakorlatban oda kell figyelni, hogy halk hangerő esetében is jól érthető legyen egy bejátszás kísérőszövege, ill. a riport hangja és ne nyomja el az aláfestő zene. Utómunka során hallgassuk meg többféle hangerőn az elkészült bejátszást, és ha kell, módosítsuk.

A hallás felbontó képessége a hangerő függvényében Megkülönböztetési képesség (felbontóképesség) szempontjából a hallásterület különböző helyei különböző érzékenységűek. Kísérletek azt is kimutatták, hogy egész nagy szinteken igen kis relatív hangerőváltozásokat is észreveszünk. Ezek a jelenségek az okai annak, hogy a hangmérnökök és a hangfelvételek szakmai lehallgatói mindig magas szinteken hallgatják a megítélendő zenedarabot. Az 1000 Hz frekvenciájú szinuszos hangra nem túl alacsony szinteken 0,2…0,6 dB változás már észlelhető. Átlagosan 3 dB-es hangnyomás változást mondjuk észrevehetőnek.

Hangszín függése a hangsugárzó elhelyezésétől A hangsugárzókat gyakran kemény hangvisszaverő felület elé helyezik el (szobafal, polc, stb.), mely erősen befolyásolja hangszínt a már említett fésűszűrő hatás miatt. A hallgatóhoz a hang eljut egyrészt közvetlenül a hangsugárzóból, másrészt a hangsugárzó mögötti felületről visszaverődve, némi útkülönbséggel is. Mivel ugyanabból az irányból érkezik a

visszaverődés, mint a közvetlen hang, így agyunk nem tudja elkülöníteni őket egymástól. Az eredeti és késleltetett hanghullám interferál, adott frekvenciákon erősítések, más frekvenciákon kioltások jönnek létre. Azokon a frekvencia pontokon, ahol az útkülönbség a félhullámhossz páratlan számú többszöröse, kioltások jönnek létre. 2d=(2k+1)·(λ/2)

35. ábra: A hangsugárzóból érkező, és a mögötte lévő falról visszaverődő hanghullámok útkülönbsége

A fésűszűrő hatás csökkentése érdekében a hangsugárzók mögé hangelnyelő anyagot helyeznek. Még jobb megoldás, ha a hangsugárzót hangelnyelő falba süllyesztjük.

A lehallgató helyiség akusztikájától való függés Soha nem csak a hangsugárzó hangját hallgatjuk, hanem a hangsugárzóból érkező közvetlen hangot, ill. a falakról visszaverődő hanghullámokat egyszerre. A helyiségben található felületek hangelnyelése frekvencia függő, így a visszaverődő hanghullámok hangszínükben eltérnek a közvetlen hangtól. Ezen kívül a helyiségben adott frekvenciákon erősítések/kioltások jöhetnek létre, így a hangélmény a lehallgató pozíciótól is erősen függhet. Erről a témáról bővebben a következő fejezetben lesz szó.

Teremakusztikai alapok Ebben a fejezetben csak a legalapvetőbb, gyakorlati ismereteket kísérlem meg az Olvasó elé tárni.

Alapfogalmak: Utózengési idő Egy hangforrás kikapcsolásakor egy teremben a hangenergia nem azonnal szűnik meg, hanem a visszaverődések miatt idővel lecseng. Ez a lecsengés exponenciális. Utózengési időnek azt az időtartamot nevezzük, amikor a hang kikapcsolása után a hangenergia szintje 60 dB-el csökken.

36. ábra: Utózengési idő, T60

A Sabine-képletet gyakran használják egy terem utózengési idejének megbecslésére:

, ahol V = a terem térfogata 4*m*V = hangelnyelés S = a szoba felületeinek teljes nagysága α = a hangelnyelési együttható középértéke.

Diffúz hangtér A hangtér diffúz, ha minden felület minden pontja azonos valószínűséggel azonos mennyiségű energiát kap. Gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a hangtér homogén, különböző helyein a hangélmény azonos lesz, hangerő, hangszínbeli különbségek nem lesznek. Általában mindig diffúz hangtér kialakítására törekszünk, ami a gyakorlatban soha nem lesz teljesen diffúz.

A teremakusztikai tervezés lépései: 1. Az igények felmérése Első lépés során azt kell felmérni, hogy az adott termet, milyen célra akarjuk használni. Amennyiben a terem főleg beszéd célú (pl. színház), a jó beszéd érthetőség miatt kisebb utózengési idő kívánatos, míg pl. egy komolyzenei koncertterem esetében hosszabb. A teremméretet is befolyásolja a felhasználási terület, hiszen a koncertterem sok ember befogadására készül, míg egy lehallgató helyiség általában egy nagyobb szoba méretű. A különböző felhasználási területekhez léteznek ajánlott utózengési idők, ajánlott teremarányok és terem űrtartalmak.

2. utózengési idő Egy teremben az utózengési idő különböző frekvenciákon más és más lehet. Az ajánlásokban a közepes utózengési időt (Tm) adják meg, mely az adott frekvenciákon vett utózengési idők átlaga. Tm =

T250 + T500 + T1000 + T2000 4

Az utózengési időt adott teremtérfogat mellet, hangelnyelő felületek elhelyezésével csökkenthetjük. A hangelnyeléssel viszont vigyázni kell, mert a hangenergia gyors csökkenését eredményezheti a távolság növekedésével (a hátsó sorokban nem lehet majd hallani semmit).

3. Frekvenciafüggések meghatározása Miután a teremarányt, térfogatot, utózengési időt megállapítottuk, a tervezés során fegyelembe venni a terem adottságaiból következő frekvencia függéseket, melyek az alábbiak: • Egy nagy térfogatú teremben, a levegő elnyeli a magas hangokat, így magaselnyelőkre lehet, hogy egyáltalán nem lesz szükség. • A közönség is jelentősen befolyásolja az utózengési időt, elnyelése frekvencia függő is. • Az un. teremmódusokat is figyelembe kell venni. A terem fizikai méretitől függően, adott frekvenciákon rezonál, amennyiben egy félhullámhossz egész számú többszörösének megfelelő távolságra van két egymással szemközti falfelület. Így egy téglatest alakú teremben, a szélesség, mélység, magasság dimenziók, egyenként több rezonancia frekvenciát határoznak meg. Az ajánlott teremarányokat úgy adják meg, hogy a rezonancia frekvenciák eloszlása jó legyen. Pl. az ajánlott teremarányok (szél:W, mag:H, hossz: L): Stúdióra: 1,1 ⋅ W L 4,5 ⋅ W ≤ ≤ −4 H H H Koncertteremre: H L > 0,7 ; < 2. W W

5. felületek A teremben különböző felületekkel érjük el, hogy a hangtér minél jobban diffúz, a terem csillapítása különböző frekvenciákon minél egyenletesebb legyen, a hangforrás környékén korai visszaverődéseket megfelelően csökkentsük hangelszínező hatásuk miatt (fésűszűrő), a teremben a megfelelő mennyiségű hangenergiát biztosítsuk a messzebb ülő hallgatóság számára is. Felületek típusai: • Visszaverő felületek közé tartoznak a diffuzitást növelő felületek, melyek a beérkező hanghullámot véletlenszerű irányban verik vissza. A felületre jellemző az un. diffuzitási tényező (δ), mely megadja, hogy a visszavert energiának hányad része verődik vissza nem geometriai irányban (geometriai visszaverődés: beesés szöge=visszaverődés szöge). • Visszaverő felületekkel lehet továbbá elérni, hogy elegendő hangenergiát kapjanak a terem hátsó soraiban helyet foglaló hallgatók is. A hangorrás felett elhelyezett un. hangvetők is ezt a célt szolgálják, melyek alakja a teljesen sík felülettől elkezdve igen bonyolult, többszörösen hajlított is lehet. • Hangelnyelők o Szélessávú elnyelők: szálas anyagok (kőzet-, üveggyapot), valamint nyitott cellás szivacs használható szélessávú elnyelőnek. A hanghullám hatására ezen anyagok mozgásba jönnek, a szálak súrlódásuk révén, hővé alakítják a hangenergiát. Vastagságtól függően egy adott frekvencia fölött hatásosak. Mélyhang elnyelést úgy tudjuk javítani, hogy a fal és az elnyelő között egy légrést hagyunk. A falnál a hanghullám nullátmenete található, ezért a falhoz közel, egy mély hang amplitúdója kicsi, ezáltal a hangelnyelés is kicsi lesz. A távolság növelésével a hangelnyelő közelebb lesz a nagy hullámhosszú (mély) hanghullám amplitúdó maximumához, amely jobban megmozgatja az anyag szálait, ezáltal jobban elnyeli a hangot. o Kisfrekvenciás elnyelők: kisfrekvencián un. membrános elnyelőket alkalmaznak, ahol egy feszített műbőr, vagy vékony falemez membrán mögött hangelnyelő található. o Hangolt elnyelők: adott frekvencia tartományban hatásosak. Általában megfelelő méretű lyukakkal ellátott falemez mögé helyezik el a hangelnyelőt. Hasonlóak az üreg rezonátoros hangelnyelők is, melyek rezonancia frekvenciájuk környékén hatásosak. • • •

Homorú/domború felületek: A homorú felületeket kerülni kell, mert gyújtópontjukban koncentrálják a hangenergiát. Domború felületek ezzel szemben szétszórják, így diffuzitást növelő felületként alkalmazhatók. Periodikus felületek: Mindenképp kerülendők, mivel róluk olyan impulzusok verődhetnek vissza, melyek periodikus jelet adnak (hangmagasság érzet!). Felületek és hullámhossz összefüggése: Amennyiben a hullámhossz jóval nagyobb, mint az akadály mérete, akkor hanghullám számára az akadály nem létezik, egyszerűen megkerüli. Amennyiben felteszünk pl. egy 1x1 méteres hangvetőt, az 1 mtől valamivel nagyobb és az alatti hullámhosszokon lesz csak hatékony. Másik példa: legyen pl. egy sík felületünk, melybe 5 cm széles és 5 cm mély bevágásokat készítünk. Amennyiben 5 cm-t jelentősen meghaladó hullámhosszúságú hang érkezik a felületre, az úgy verődik róla vissza, mintha a felület teljesen sima lenne (geometriai visszaverődés).