163253. lajstromszámú szabadalom • Hangsugárzó rendszer
3 163253 4 A fenti — különösen az I. és II. — követelményeknek az ismert megoldások (írod. 1, 2, 3) nem tesznek eleget. Az előbbi alapkövetelmény teljesülése nélkül a probléma nem oldható meg. Ennek indoklását — az eddigi eredményeket figyelembe véve — az alábbiak szerint adjuk meg. A tapasztalat szerint az elektroakusztikai lánc gyakorlatilag mindig valamilyen véges sávszélességű, statisztikus jellegű műsorjellel van gerjesztve és sohasem szinuszos jellel. A lánc végén elhelyezkedő hangsugárzónak a helyiségekben mutatkozó igen egyenetlen átviteli jelleggörbéjét (írod. 5) hallószervünk véletlenszerű jelek esetében nem érzékeli egyenetlennek, ha a hallás Afm szélességű ún. kritikus sávjain belüli, azonos jellegű Af szélességű jelleggörbe-egyenetlenségek — pl. maximumok — száma elegendően nagy, azaz Afm /Af > 10 (írod. 6). Ez a követelmény pl. egy V = 100 m3 helyiségben (közepes méretű lakószoba, ill. a technikai helyiség szokásos mérete a stúdióban) már 100 Hznél nagyobb frekvenciájú jelekre teljesül; növekvő térfogattal ez a határfrekvencia még lejjebb csúszik. Jól meghallható viszont tapasztalatunk szerint az átviteli jelleggörbének az az egyenetlensége, amely a hallás kritikus sávjai között jelentkezik, azaz amely egy kb. 1I 3 oktáv sávszélességű rózsazaj feszültség segítségével mérve is megmutatkozik. Ezért, ha a hangsugárzó rendszer legjellemzőbb, objektíve is mérhető akusztikai adatainak, az irányjelleggörbének és a tengelybeli hangnyomás-frekvenciajelleggörbének az egyenetlenségeit — a műsorjel statisztikus sajátságainak és az egyenetlenségek szubjektív érzékelhetőségének megfelelően — V3 oktáv sávszélességű rózsazajjal értelmezzük, az a feladatunk, hogy olyan hangsugárzót alakítsunk ki, amelynek akusztikai sajátságai 1 / 3 oktáv sávszélességű jellel mérve, minél egyenletesebbek. Az ismert (írod. 1, 2, 3) megoldások egyikénél sem ismerték fel ezt a követelményt. Ismeretes, hogy a hangsugárzók szabad hangtérben mérhető átviteli jelleggörbéje és a teremben mérhető átviteli jelleggörbe között lényeges különbség van a terem és a hangsugárzó kölcsönhatása miatt. Ennek a kölcsönhatásnak a csökkentését a stúdiótechnikában a technikai helyiség adatainak normalizálásával már régebben megkísérelték (írod. 8). Az újabb kutatások szerint ez azonban nem oldja meg a problémát, mert a szokásos elrendezésű és sajátságú hangsugárzókat működtetve tág határok között ingadozó hangnyomást tapasztalhatunk a helyiség különböző pontjaiban (írod. 9). Más szóval — ha egyéb követelményeket nem állítanánk — a hangsugárzó és a terem közötti bonyolult kölcsönhatás következtében még akkor sem kaphatnánk a frekvenciától függetlenül állandó átviteli jelleggörbét a helyiségben, ha a hangsugárzó tengelyben mért hangnyomás-frekvencia jelleggörbéje ideálisan egyenletes lenne szabad hangtérben. Ha viszont a hangsugárzó irányjelleggörbéi a kb. 1 kHz frekvencia feletti frekvenciáknál a frekvenciától függetlenül egymáshoz képest igen hasonlóak, akkor a teremben nagy kiterjedésű diffúz tér keletkezik (írod. 9). További vizsgálataink alapján felismertük, hogy a hangsugárzónak frekvenciától független, egymáshoz hasonló irányjelleggörbéinek biztosítása legalább 1 kHz felett — mind a vízszintes, mind a függőleges síkban értve — alapvetően fontos követelmény ahhoz, hogy a hangátvitel a teremben a lehető legjobb legyen. Ha ugyanis biztosítjuk a frekvenciától független, egymáshoz hasonló irányjelleggörbéket, akkor az az észlelő, aki a hangsugárzó fő sugárzási irányához képest a te-5 rémben váltakozva különböző irányokban helyezkedik el, az állandó irányjelleggörbék következtében a füle és a hangsugárzó között kialakuló elektroakusztikai átviteli lánc fent említett, a hallás kritikus sávszélességeire értett, nem hallható sajátosságaitól és a gömbi alaktól 10 célszerűen eltérő irányjelleggörbék miatt mutatkozó, érdektelen szintcsökkenéstől eltekintve, lényegében azonos átviteli jelleggörbét érzékelhet a hangfrekvenciás sávban. Felismertük továbbá, hogy a frekvenciától függetle-15 nül állandó irányjelleggörbe sereg még azzal az előnnyel is jár, hogy az ilyen sajátságú hangsugárzó irányítási tényezője — amely a tengelyben keltett hangnyomás négyzetének és az elsugárzott teljesítménynek a hányadosa (írod. 10) — a frekvenciától függően előírt módon 20 alakítható. így pl. az irányítási tényező a frekvenciától függetlenül állandóvá tehető, mindössze arról kell gondoskodni, hogy a hangsugárzót tápláló jel szintje a frekvencia függvényében a tengelybeli jelleggörbe változásával ellentétes értelemben változzék, hogy így 25 éppen kiegyenlítsük a tengelybeli jelleggörbe egyenetlenségét (írod. 6). Ez a feladat ismert villamoshálózatokkal megoldható. Az irodalomban ismertetett megoldások ezeket a követelményeket nem valósítják meg. így például az 30 egyik ismert megoldás (írod. 1) megelégszik annak a követelménynek a kielégítésével, hogy a sugárzó irányítási tényezője állandó legyen, anélkül, hogy felismerné, hogy ez utóbbi követelmény — objektív okokból — csak akkor biztosít szubjektíve kifogástalan hangképet 35 a terem különböző helyein, ha ezzel együtt a-hangsugárzó irányjelleggörbéinek hasonlóságát széles hangsávon belül biztosítjuk. Egy másik megoldás (írod. 2) szerzői felismerik ugyan, hogy az irányjelleggörbe és a frekvenciamenet, mint 40 egymással szoros kapcsolatban álló tulajdonságok, jelentősek a jóminőségű hangsugárzóknál, azonban ők sem tesznek semmilyen megkötést az irányjelleggörbék állandóságára. Ezzel szemben helytelenítik a hangsugárzó átviteli jelleggörbéjének a lehallgatás helyére 45 értett villamos kiegyenlítését. Ez a megállapítás valóban helytálló, ha nem gondoskodunk előzetesen megfelelő intézkedésekkel arról, hogy a hangsugárzó irányjelleggörbéi a frekvenciától függetlenül hasonlóak legyenek kb. 1 kHz felett. Az egyik legkorszerűbb hangsugárzó-50 nál viszont csak azt kötik ki, hogy nagy legyen a hangteljesítmény a teljes hangfrekvenciás sávban, valamint, hogy a vízszintes síkban, a közepes és magas hangoknál interferenciából eredő egyenetlenségek nélküli homogén hangtér keletkezzék (írod. 3). Az egyik irodalom (írod. 6) 55 alapján nyilvánvaló, hogy a kellőképpen kis sávszélességű, interferenciás eredetű jelleggörbe-egyenetlenségeknek szubjektív szempontból nincs jelentősége, tehát ezt nem is kell kikötni. Mivel viszont nem követelte meg azt, hogy a hangsugárzó a horizontális síktól eltérő 60 egyéb síkban is meghatározott jellegű hangteret hozzon létre, ennek következtében tehát nem is biztosította a frekvenciától független állandó irányjelleggörbét és ezzel együtt az állandó elsugárzott teljesítményt, sem a lehallgatás helyén a teremtől függetlenül valamely előírt 65 átviteli jelleggörbét. Ugyanakkor, hogy a fent említett 2
