مرجع کامل سیستم های صوتی ایران

اثر ریورب وابسته به فرکانس است،طول زمان فروپاشی یا زمان ریورب،و همچنین محیطی که بهترین شرایط را برای به وجود آمدن آن،فراهم کند.در مقایسه با اثر اکو،که به خاطر تاخیر 50تا 100 میلی ثانیه ای اش نسبت به صدای قبلی کاملا قابل تشخیص میباشد،اثر ریورب در صورتی به وجود میاید که زمان تاخیز کمتر از 50 میلی ثانیه باشد.اثر ریورب تنها در محیط های داخلی و بسته اتفاق نمیوفتد و در محیط های جنگلی،که امکان بازتاب صدا وجود دارد نیز شاهد این اثر هستیم.همچنین،اثر ریورب همانند اکو،نیست که تعداد کمی بازتاب و از یک جهت داشته باشد بلکه دارای بی شمار بازتاب از جهت های مختلف است.

حال،فرض کنید شخصی در محیطی با ریورب مناسب،اقدام به خواندن اواز کند یا سازی را بنوازد.اگر در این محیط ها سازی نواخته باشید و یا شعری خوانده باشید متوجه خواهید شد که این اثر،یک افکت بسیار خوبی برای صدا نیز هست.به همین دلیل،در استدیو ها،با نرم افزار ها و یا دستگاه های افکت و در اجراهای زنده با دستگاه های افکت یا افکت های آماده بر روی میکسر ها،به ووکال ها یا ساز هایی که لازم است،مقداری از این افکت میدهند که ما آنرا با نام ریورب میشناسیم.دقت کنید که بسیار مشاهده شده در کارهای صوتی زنده ای که افراد اپراتور آشنایی لازم با اصول صدابرداری را ندارند،هنگام سخنرانی،این افکت و یا افکت مشابه،یعنی اکو را باز میگذارند،این کار باعث نامفهوم شدن سخن رانی میشود،که در مدارس و مساجد،بسیار این اشتباه را مرتکب میشوند.

 زمان ریورب:زمان ریورب،به زمانی میگویند که در یک محیط بسته،طول میکشد که صدایی که به وجود آمده و سپس منبع صدا متوقف شده،و صدای ریورب باقی مانده تا از بین برود.

برای اندازه گیری زمان ریورب،قانونی وجود دارد،T₆₀(یک مخفف برای زمان یک ریورب با قدرت 60 دسی بل)،این قانون یک هدف برای اندازه گیری ریورب است.در این روش،اندازه گیری میشود که سیگنالی با قدرت 60 دسی بل،بعد از کاملا متوقف شدن از منبع صوت،چقدر زمان میبرد تا اثر ریوربش در محیط نیز تمام شود.اگر حتی زمان ریورب را در بازه ی گسترده فرکانس مثلا از 20 تا 20000هرتز،اندازه گیری شود،آنرا با یک عدد واحد،نشان میدهند.اگرچه،اگر بخواهیم اندازه گیری را در هر باند فرکانسی دقیق بیان کنیم،ممکن است زمان های متفاوتی را به دست آوریم و دقت در فرکانس،میتوان یک اکتاو،1/3 اکتاو،1/6 اکتاو و... باشد.اگر زمان ریورب را با فرکانس های مختلف بخواهیم بسنجیم،باید از باند های باریک فرکانس های مورد نظر برای پخش،استفاده کنیم.

در محیط هایی که ریورب وجود دارد،زمان طولانی ریورب باعث نامفهوم شدن کلمات میشود چون سخنران،در حالی که دارد حروف بعدی کلمه را میگوید،صدای حروف قبلی تازه بازتاب شده اند.ریورب با زمان کوتاه نیز بلندی صدا را پایین میاورد.

مهم ترین پارامتر هایی که بر روی زمان ریورب اثر میگذارند،اندازه و شکل اتاق یا سالن و همچنین جنس مواد داخل فضا است،هر چیزی که در فضا وجود داشته باشد نیز بر روی ریورب تاثیر دارد،همانند اشیاء.

اندازه گیری زمان ریورب:در زمان قدیم،با یک دستگاهی به اسم لول ریکوردر،که یک دستگاه پلات بود که سطح نویز را بر روی یک نوار کاغذی نشان میداد،برای اندازه گیری زمان ریورب استفاده میشد.یک نویز بلند ایجاد شده و در حالی که از بین میرفت،دستگاه شیب سطح صدا را مشخص میکرد.آنالی و برسی این شیب،زمان ریوزب را مشخص میکرد.برخی از صوت سنج های دیجیتال امروزی،این قابلیت را دارند که این کار را به صورت دیجیتالی انجام دهند.

از چند روش میتوان برای اندازه گیری ریورب در مکان،استفاده کرد،مثلا،برای ایجاد پالس شوکی اولیه،که دارای زمان قطع مشخصی باشد،میتوان استفاده کرد،مثل شلیک تیر بدون مرمی اسلحه،یا ترکاندن بادکنک!

به روشی دیگر،یک نویز به صورت رندوم همانند نویز سفید یا نویز صورتی،از یک بلندگو پخش شده و سپس قطع میشوذ.این روش زا به اسم روش منقطغ میشناسند.

از یک سیستم اندازه گیری دو پورت نیز می توان برای اندازه گیری نویزهای وارد شده به یک فضا و مقایسه آن با آنچه در مرحله بعد در فضا اندازه گیری می شود استفاده کرد.صدایی را که توسط یک بلندگو در یک اتاق پخش می شود،در نظر بگیرید.ضبط صدایی که در اتاق وجود دارد انجام شده و با آنچه برای بلندگو فرستاده شده است،مقایسه می شود.این دو سیگنال،از نظر ریاضی،با هم مقایسه میشوند،و تابع فوریه آنها برای به دست آمدن پاسخ اتاق،محاسبه میشود.این روش اندازه گیری این امکان را میدهد تا بدون ایجاد پالس های شوکی،و با یک سیگنال صوتی،زمان ریورب به دست آید،و در حالی که شنونده در مکان هست،اندازه گیری انجام پذیرد.

زمان ریورب،یک زمان فروپاشی به حساب آمده و بر حسب ثانیه سنجیده میشود.ممکن است بیانیه فرکانس ها،در اندازه گیری وجود داشته یا نداشته باشد.زمان فروپاشی،زمانی است که طول بکشد تا سیگنال به اندازه ی 60 دسی بل،قدرتش افت کند.اما گاهی ممکن است سخت باشد که سیگنالی با قدرت مورد نیاز تزریق کنیم،مثلا در فرکانس های پایین،برای همین،اگر ثابت شود که زمان فروپاشی،خطی است،میتوان در زمان 20 دسی بل کاهش قدرت،اندازه گیری را انجام داد و زمان حاصل را ضرب در 3 کرد،یا در 30 دسی بل کاهش و ضرب در 2.

یک مفهوم،فرض میکند که زمان فروپاشی ریورب،سهمی است.و در هر ثانیه،صدا به میزان زیادی از دسی بل،افت میکند.البته بستگی به هوا،اجسام،فشار و... نیز دارد.یک مهندس اکوستیک،روشی را پیشنهاد کرد که نه اندازه ی صدا بلکه اندازه ی انرژی آنرا بگیریم،که باعث حل شدن بسیاری از مسائل اکوستیکی شد.

معادله سابین:دانشمندی به نام سابین،یک معادله را طرح کرد که در آن رابطه،T60 را با استفاده از پارامتر های اتاق،به طور نسبی میتوان به دست آورد که T60 اتاق تقریبا چقدر است:

که در آن،C20سرعت صدا در اتاق برای 20 درجه سلسیوس،Vحجم اتاق بر مبنای متر مکعب،Sجمع مساحت های سطوح اتاق بر حسب متر مربع،و α مقدار متوسط ضریب جذب سطوح اتاق،و خود Sα به معنای جمع ضریب جذب های اتاق با واحد سابین،میباشد.

ضرب جذب اتاق،بر حسب سابین،(از این رو،زمان ریورب)معمولا بسته به فرکانس،تغییر میکند،که آنرا مشخصات اکوستیکی محیط،تعیین میکند.این معادله،شکل اتاق را نیز به خوبی مد نظر قرار نداده و همچنین تلفات ناشی از طی کردن مسافت توسط موج را که برای محیط های بزرگ،مهم است.بسیاری از اتاق ها،فرکانس های پایین را کمتر جذب میکنند که باعث به وجود آمدن زمان ریورب بیش تر در این فرکانس ها میشود.

سابین نتیجه گیری کرد که زمان ریورب شدن،به همه ی سطوحی که در اتاق وجود دارد،بستگی دارد.اگر بازتاب منسجم باشد،زمان ریورب بیش تر شده و همچنین زمان بیش تری طول میکشد تا ریورب از بین برود.زمان ریورب RT60و حجم اتاقV،تاثیر زیادی بر فاصله حیاتی d_c دارند،

که در آن d_c فاصله حیاتی،V حجم بر حسب متر مکعب،و RT60زمان ریورب بر حسب ثانیه است.

نکته:در علم اکوستیک فاصله حیاتی،نقطه ای است بین منبع صوت و دیواره ها به شرط یک جهت بودن منبع، که قدرت صدای بازتاب شده از محیط،با قدرت صدای پخش شده،برابری میکند.

ضریب جذب مواد:ضریب جذب مواد،ضریبی است بین 0تا1که در آن،مشخص میشود نسبت اینکه چه مقداری از صدا توسط آن ماده جذب و چه مقدار،بازتاب میشود.یک اتاق بزرگ با پنجره های باز،که هیچ صدایی را بازتاب نمیکند،و یا صدا خارج میشود،دارای ضریب جذب 1 و اتاقی که دارای سطوح بتنی و صاف،میباشد و کوچک است،تقریبا دارای ضریب جذبی برابر با 0 میباشد.

ساختن افکت ریورب:تا الان،به برسی اکوستیکی اثر ریورب پرداختیم،از حالا،به نحوه ی ساختن اثر ریورب برای صدای لایو و یا استدیو،میپردازیم،که میتواند هم به صورت نرم افزاری و هم به صورت سخت افزاری و هم به صورت مکانیکی،ساخته شود.

اتاق ریورب:برای اولین بار ها،افکت ریورب را با اتاق های غیر اکوستیکی که درون آنها از مواد بازتاب کننده ی صدا استفاده شده بود،استفاده میشد.در این روش،یک بلندگو صدا را در اتاق پخش کرده و یک میکروفون،صدای ریورب را دوباره برداشت میکرد،و به صدای اصلی اضافه میشد.از این تکنیک امروزه هم استفاده میشود اما به عایق های مخصوص نیاز دارد،و ایجاد تغییرات برای زمان ریورب،کمی مشکل است.

ریوربراتور های صفحه ای:سیستم ریورب صفحه ای،از یک مبدل الکتروکانیکال شبیه به بلندگو،استفاده میکنند تا ارتعاشات را در یک ورقه ی بزرگ فلزی،به وجود بیاورند،و ارتعاشات ورقه،توسط یک میکروفون برداشته میشود و به صدای خشک،اضافه میگردد.همچنین میتوان از دو میکروفون برای داشتن صدای استریو استفاده کرد،برای تنظیم زمان ریورب،از کاشی های اکوستیکی فومی استفاده میشد،هرچه این پد ها به ورق نزدیک تر میشوند،زمان ریورب کاهش پیدا میکند البته هیچ گاه تماسی بین ورقه و پنل ایجاد نمیشود.

ریوربراتور های فنری:در این افکت ها،از یک مبدل صدا در یک طرف فنر و یک پیک آپ(میکروفون)در طرف دیگر فنر استفاده میشود،شبیه به ریورب های صفحه ای،اما از فنر فلزی در اینجا استفاده میشود.اقای هاموند،این اختراع را ثبت کرد،در داخل ارگ هاموند نیز از ریورب های فنری استفاده شده.این ریورب ها،به علت کوچک بودن،در استدیو های نیمه حرفه ای استفاده میشد و همچنین،به عنوان افکتی برای آمپلی فایر های گیتار.

البته این افکت ها مزایای دیگری نیز دارند،تکان دادن آنها به جلو و عقب،صدای رعد و برق ایجاد میکند!صدای کراش،ناشی از برخورد فنر ها با یکدیگر است.

ریورب های الکترونیکی و دیجیتالی:ریورب های دیجیتالی،از چندین روش سیگنال پروسسینگ و الگوریتم ها،برای ایجاد افکت ریورب استفاده میکنند.به خاطر اینکه ریورب،اساسا از تعداد زیادی اکو تشکیل شده،افکت های ساده،از چندین مدار فیدبک و تاخیر استفاده میکنندتا یک ریورب با استفاده از تعدادی اکو،به دست آید.افکت های دیجیتالی پیشرفته تر،زمان و فرکانس را در یک محیط،که پارامتر های محیط مثل ضریب جذب و ابعاد و... نیز در نظر گرفته میشود،شبیه سازی میکنند.مثلا در یک سالن موسیقی،اول صدای اصلی خواننده به گوش شنونده رسیده و سپس بعد از تاخیری،صدای ریورب میرسد.

شبیه سازی ریورب:در اینجا با انالیز ها تابعی و محاسبات ریاضی،مکان مورد مطالعه را شبیه سازی کرده و صدای آزمایشی را به طور مجازی،داخل فضا پخش کرده و نتایج برسی میشود.