159124. lajstromszámú szabadalom • Hangsugárzó
3 sag is csökken. Az észlelő (mikrofon) — akárcsak a konvex felületek esetében — így ismét olyan hangtérbe kerül, ahol a frekvencia függvényében a hangnyomás-frekvencia jelleggörbe a=0°-nál is eső jellegű. A fenti megf onto- 5 lásolk teljesülését a felületi sugárzók határesetének tekinthető hangoszlopoknál is jól megfigyelhetjük. Külön említést érdemelnek a gömb felületű 1Q sugárzók, mint a konvex sugárzók legáltalánosabb kialakításai. Ennék klasszikus típusát, az un. KÖSTERS féle hangsugárzót [3], több, iparilag is széleskörben alkalmazott konstrukciós megoldás követte, melyek közül példaként a [4], [5] és [6] szabadalmi leírásokat kell kiemelni. Ezek a hangsugárzók szabadtérben gyenge interferenciás teret hoznak létre, mivel az elemi sugárzás divergens jellegű. Zárt térben, illetve merev felületek közelében azonban a faltól való visszaverődés fokozza az interferenciás hangtár erősségét [7], [8], [9]. Ezáltal a szubjektív hangkép kiszélesedik hatásában, a hangforrás helye szubjektíve nem eléggé definiálható és a környező terem hatása erősen észlelhető. Noha ezek a rendszerek nagy haladást jelentenek a régi, egy hangszórós rendszerekhez képest, — amit elsősorban azzal magyarázhatunk, hogy az előállított hangtér inhomogenítása növekedett — mégis, a további fejlődés szükségessé teszi a hangsugárzóra vonatkozó követelmények és szubjektív tapasztalatok felülvizsgálatát is. Ennek során tisztázni kell, milyen követelményeket és miért éppen azokat kell természethű hangot szolgáltató hangsugárzóval szemben támásztam. A hangsugárzókkal előállított hangteret mindig azzal a céllal hozzák létre, hogy az átviteli sávon belül a hangnyomás-fpekvencia jelleg- 40 görbe, valamint a hangnyomáis-irányjelleggörbe egyenletes és lehetőleg frékvenciafüggetlen legyen, vagy legalábbis széles sávon belül teljesüljenek ezek a feltételek [10], [11]. Különösen fontos követelmény ez a térhatású hangcse- . lekmény sugárzásánál [12]. A fenti feltételek mellett gyakorlati tapasztalatunk szerint igen fontos követelmény a szabad- és zárttérben mért tengelybeli hangnyomás-frekvencia jelleggörbék egyezésé is. Ebben az esetben ui. kis és középméretű helyiségekben biztosítható az azonos „szubjektív" hangnyomás, azaz a hangsugárzóval előállított haingkép helyiség-független lesz. A fenti megállapítást az elsugárzott teljesítmény azonossága magyarázza a felsorolt követelmények .teljesülése' esetén. Felmerül azonban az a kérdés, mit kell egyenletes sáv alatt érteni. 63 A közvetített műsor jele — legyen az beszéd, zene, természetes vagy más zörej, zaj — tulajdonképpen sohasem, vonalas spektrumú szinuszos rezgés, hanem mindig véges sávszélességű 65 4 jel. A természetes hangok ui. mind beszédnél, mind zenénél szükségképpen egyszer elkezdődnek, majd befejezőckiek, azaz véges időtartamúak. FOURIER tételéneik alkalmazásával így belátható, hogy a fület tisztáin szinuszos hang színe sohasem gerjeszti. Sőt, véges időtartam esetében a végtelen időtartamnál egyetlen spektrumvonallal jellemezhető szinuszos hang spektrális szé-2 lessége is kiszélesedik a Af= ---összefüggés szerint [13]. Itt At a jel időtartama, A-f a jel sávszélessége, melynek értéke pl. At= 50 ms esetén 40 Hz. WINCKEL [14] vizsgálatai szerint a beszéd fonémjei vagy a zene gyorsabb akkordjai 50 ms időtartamú jeleket tartalmaznak. A rendszert érő gerjesztés tehát a valóságban legtöbbször nem tiszta hang, hanem sávos, időben változó konfigurációjú spektrum. Ismeretes, hogy a fül a kritikus sávon [15] belüli összetevők intenzitását 10 ms-nál hosszabb időtartamú gerjesztésnél összegezi, tekintet nélkül arra, hogy az összetevők a kritikus sávon belül milyen frekvenciájúak [16]. A kritikus sávon belüli ingadozást viszont nem tudjuk észlelni, amit a következő tapasztalat támaszt alá. Gondoljuk meg, hogy közvetlen-elektroakusztikai lánctól mentes — hallásnál a hallgatók akusztikai környezete, a határfelületeken bekövetkező reflexiók és a hangtérben levő tárgyakon bekövetkező elhajlás miatt — beleértve az emberi test okozta diffrakció hatását is [17] — interferencia tér1 . Ennek inhomogenitását — noha jelentős —a tapasztalat szerint mégsem érzékeljük, még. idealizált, viisszaverődésmentes környezetben, ún. süket-szobában sem. Ha ugyanis természetes hangforrást, pl. beszélő embert hallgatunk ún. süket-szobában és a beszélő — azaz a hangforrás — hozzánk képest kissé elfordul, a megváltozott geometriai elrendezés következtében fülünk fizikailag jól mérhetően más hangtérbe kerül, mégsem érzékeljük a hangforrás elfordulását. [18] Ebben nyilvánvalóan nagy szerepe van annak, hogy a beszéd jelei — amint az ismeretes — véges sávszélességű jelek. Hasonlót tahasztalunk természetes zenei hangot, vagy zajt keltő hangforrások hallgatásánál. Természetes — visszaverő felületekkel rendelkező — környezetben ez az egyenetlenség még inkább bekövetkezik. Elég itt például a zárt terekben működő hangsugárzók szinuszosan változó jelek-kel mérhető hangnyomásjelleggörbéjének közismerten erősen ingadozó jellegére utalnunk [19]. Hasonló következtetésit vonhatunk le — többek között — FLOHRER eredményeiből is [20]: tapasztalata szerint egy Aíf/ _<fyl relatív sávszélességű „lyuk" jelenlétét az átviteli jelleggörbében nem lehet éraékelni. Az előbbiekből következően nincs gyakorlatilag értelme annak, hogy a hangnyomás-frekvencia jelleggörbe kritikus sávon belüli egyenetlenségeinek, illetőleg az írányjelleggörbe éles intar"9