Tipy, triky, nastavení - ještě trochu počítání v akustice (5)

V minulém díle byl řešen příklad z akustiky, kdy byl uvažován bodový zdroj zvuku vyzařující kulové akustické vlny, typicky subwoofer ve volném prostředí (venku). Podobná úvaha bude fungovat i u jedné reprobedny ve velké vzdálenosti ve volném prostředí, kdy vyzařování nebude probíhat do celého prostoru, ale jen do poloprostoru (středové a výškové reprosoustavy).

 

Příklad: Představíme si místo bodového zdroje čárový (liniový) zdroj zvuku, například velmi dlouhý sloup reprobeden a posloucháme opět ve volném poli. Stejná otázka: o kolik dB se změní (klesne) hladina zvuku, když přejdeme do dvojnásobku vzdálenosti?

 

Úvaha: Podobně jako v minulém příkladu, opět vycházíme od vyzářeného akustického výkonu a tvaru zvukové vlny. V případě hodně dlouhého čárového zdroje zvuku (delší než vzdálenost od posluchače) mají vlnoplochy vyzařované akustické vlny tvar válcové plochy. Soustava beden vyzařuje akustický výkon Pa. Ve vzdálenosti r1 je obsah vlnoplochy daný obsahem válcové plochy a ve vzdálenosti r2 je obsah vlnoplochy . (Uvažujeme délku sloupu reprobeden l.) Pro jednotlivé akustické tlaky p1 a p2 ve vzdálenostech r1 a r2 můžeme psát:

 

Pokud tedy přejdeme do dvojnásobku vzdálenosti, platí a poměr akustických tlaků p1 a p2 bude . Změnu hladiny akustického tlaku (hladiny zvuku) pak můžeme psát:

 

Pokud tedy přejdeme do dvojnásobku vzdálenosti, změní se u čárového zdroje zvuku hladina akustického tlaku o . Proti bodovému zdroji zvuku (-6 dB) v minulém případě je tedy výrazně rovnoměrnější pokrytí zvukem i při velkých poslechových vzdálenostech, což je samozřejmě výhodnější při ozvučování například velkých koncertů. To je jedna ze základních myšlenek vzniku line-array ozvučovacích systémů, kdy ozvučovací systém se snažíme řešit jako čárový zdroj zvuku. Samozřejmě obvykle nelze udělat délku čárového zdroje větší než vzdálenost od posluchačů, výsledkem je vždy nějaký kompromis mezi bodovým a čárovým zdrojem zvuku, a pokles hladiny zvuku pak leží někde mezi -3 dB a -6 dB na dvojnásobku vzdálenosti od posluchačů.

Psáno pro časopis Muzikus