Исследование звуковых полей и разработка моделей проектирования музыкальных залов с использованием субъективной оценки тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.06 ВАК РФ

На правах рукописи

ШЕВЦОВ Станислав Евгеньевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗВУКОВЫХ ПОЛЕЙ И РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МУЗЫКАЛЬНЫХ ЗАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СУБЪЕКТИВНОЙ ОЦЕНКИ

Специальность 01.04.06 - Акустика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 /> п г 172

Таганрог 2008

003452657

Работа выполнена на кафедре электрогидроакустической и медицинской техники Технологического института Южного федерального университета в г. Таганроге (ТТИ ЮФУ).

Научные руководители: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор ЧЕРНОВ H.H. (ТТИ ЮФУ, г. Таганрог); доктор физико-математических наук,

профессор РЫЖОВ В. П. (ТТИЮФУ, г.Таганрог)

кандидат технических наук, заведующий лабораторией ГУРСКИЙ В.В. (ЗАО «Центр дистанционного зондирования Земли «Акмотерра», г. Москва)

КБ морской электроники «Вектор», г. Таганрог

Защита диссертации состоится « 4 » декабря 2008 г. в 1420 часов на заседании диссертационного совета Д 212.208.23 в Технологическом институте Южного федерального университета в г. Таганроге.

Адрес: 347928, Ростовская обл., г. Таганрог, ул. Шевченко 2, кафедра ЭГА и МТ, ауд. Е-306

С диссертацией можно ознакомиться в Зональной библиотеке Южного федерального университета.

Автореферат разослан « » октября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.т.н., профессор

H.H. Чернов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы

В нашей стране, богатой традициями музыкального исполнительства, залов для использования в режиме естественной акустики существует относительно не большое количество. Благодаря сложившимся обстоятельствам стало чем-то обычным слышать нарекания со стороны музыкантов, артистов и слушателей по поводу отсутствия хороших площадок. Это и не удивительно, ведь многие из этих залов задумывались и строились не для музыкального и артистического исполнения. Зачастую они переделывались из бывших залов городских собраний, народных домов, храмов и других общественных зданий XIX - начала XX вв., а в последнее время из залов политического просвещения, построенных в советское время.

Естественно, что акустические условия некоторых наших старых залов в первоначальном виде носили свой, специфический характер и не совсем соответствовали оптимуму музыкального исполнения. Некоторые из них претерпели реконструкцию, как во время смены назначения, так и позже, в целях улучшения акустики и удаления вредных эффектов. Примером может послужить Екатеринбургская филармония, где в 1995 году зал был разделен от фойе большой стеклопластиковой перегородкой, для избегания шума часть стены укреплена, установлены отражающие панели у отреставрированного органа. К сожалению, такие реконструкции не всегда приводят к положительному эффекту.

В последние несколько десятилетий было построено большое количество многоцелевых концертных залов, которые в советское время именовались Домами культуры, залами политического просвещения. Они имеют количество мест, колеблющееся примерно от 300 до 1200. В соответствии с назначением, характеристики этих залов усреднены, исходя из оптимумов исполнения музыки и речевого режима. Так, удельный объем на одного слушателя должен приближаться к 6 куб. м., а время реверберации (на/= 1000Гц) - 0,9 е., при объеме - 500 куб. м. и - 1,35 е., при объеме 10000 куб. м. Таким образом, эти критерии лишь с натяжкой удовлетворяют условиям при исполнении камерной музыки и не удовлетворяют им вовсе для оркестров, хоров и прочих больших коллективов. Общей проблемой слышимости является условия выбора небольших величин реверберационных характеристик, с учётом использования звукоусиливающего электроакустического оборудования с целью обеспечения возможности проведения разнообразных по жанрам концертов. Данное обстоятельство является компромиссным, поскольку, принимая допустимым все режимы выступлений в одном зале, не один из

них не сможет быть обеспечен оптимальными характеристиками как объективного, так и субъективного характера. В особенности это касается жанра инструментальной и вокальной музыки, исполнители и слушатели которых превыше всего ценят естественное звучание инструментов и ещё одного «инструмента» - естественной акустики зала.

В опубликованных у нас в стране методиках акустического проектирования залов, используют три теории акустических полей -статистическая, волновая и геометрическая - на основе которых даются рекомендации к акустическому проектированию. Не претендуя на полноту, отметим работы лишь некоторых авторов: Макриненко Л.И., Щевьев Ю.П., Боголепов И. И. Однако, в этих работах рассматриваются параметры качества акустики лишь опосредованно связанные с физиологической и субъективной основой восприятия человеком звукового поля концерта. В качестве измерительных сигналов, как в натурных исследованиях, так и в моделировании используются шумовые источники. Вместе с тем, такой подход лишь приблизительно удовлетворяет настройке звукового поля, источником звука в котором является такой сложный стохастический сигнал, как музыкальное произведение, исполняемое разными музыкальными инструментами.

Поэтому построение методов использования натуральных сигналов в измерениях и прогнозах акустики залов, позволяющих исследовать взаимовлияния характеристик источника и звукового поля вносимого залом, а так же приуроченный к этому анализ объективных и субъективных параметров различных сценических площадок является в настоящее время актуальной и практически значимой задачей.

Целью работы является получение закономерностей субъективных оценок восприятия звукового поля, представляющего собой имитацию реального концерта в музыкальном зале и регистрация соответствующих объективных параметров этого звукового поля, анализ влияния характера натурального сигнала на его физические характеристики, создание методов акустического проектирования и реконструкции залов путём внедрения оптимизированных параметров.

Для достижения поставленных целей были рассмотрены следующие научные задачи:

1. Получение оптимальных параметров субъективных критериев качества в условиях синтезированного поля, имитирующих натуральные условия и реальное исполнение на сцене. 2 Разработка методов измерения и анализа параметров объективных критериев, связанных с характеристиками натурального источника звука, такого же, как сигнал исполняемого музыкального произведения.

Разработка методики и алгоритма расчёта параметров объективных критериев, связанных с характеристиками натурального источника звука, аналогичного сигналу исполняемого музыкального произведения.

3. Получение субъективных и объективных характеристик акустического поля концертных залов, связанных с характеристиками натурального источника звука.

4. Сопоставление расчетных результатов с экспериментальными результатами, полученными из субъективных и объективных характеристик акустического поля исследуемых залов.

5. Разработка методов акустического проектирования и реконструкции музыкальных залов, направленных на получение оптимальных параметров субъективных и объективных критериев качества.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. На основе сигналов множества музыкальных произведений получена частотно-временная зависимость параметра - время спада огибающей автокорреляционной функции (те,АКФ), позволившая оптимизировать критерий - время первого отражения (А/,) при акустическом проектировании музыкальных залов, согласующаяся с оценками субъективного звуковосприятия.

2. Разработан метод получения параметра те,АКФ сигналов музыкальных источников в условиях типовой театральной сцены.

3. Предложен критерий - время спада огибающей автокорреляционной функции (те,АКФ), как показатель степени влияния акустической среды зала на частотно-временную характеристику музыкального сигнала.

4. Предложен метод настройки критерия А?, в акустическом проектировании зала.

5. Модернизирован критерий субъективной оценки «Пространственность)>, путём разделения на два самостоятельных критерия: «ширина источника» и «слышимость отражений», подтверждённые объективными экспериментами и субъективными экспертизами.

6. Предложен метод и алгоритм расчёта акустики залов способом граничных элементов и анализа критериев тг,АКФ и Дг,.

Практическая значимость: Предложенные метод и алгоритмы имеют значимость для решения практических задач оценки, реконструкции и проектирования музыкальных залов. Достигнуто повышение качества расчетных методик в соответствии с характером сигналов музыкальных произведений. Предложен метод

акустической реконструкции залов, не имеющих необходимые характеристики для исполнения академической музыки. Снижены трудозатраты при получении параметра те,АКФ, необходимого в изучении частотно-временных характеристик музыкальных сигналов.

Положения выносимые на защиту :

1. Методика получения и анализа параметра те>АКФ, необходимого в изучении частотно-временных характеристик музыкальных сигналов.

2. Метод настройки параметров критерия д<, в условиях музыкального зала.

3. Методика математического моделирования и алгоритм расчёта акустического поля зала.

4. Выявление зависимости параметров критерия д/, от объективных и субъективных критериев акустики помещений на основе экспериментальных исследований акустического поля шести музыкальных залов.

Реализация и внедрение результатов работы.

Представленные в работе результаты были получены при выполнении научно-исследовательской работы «Акустическая реконструкция большого зала Концертно-театрального центра» в г. Ханты-Мансийске. Полученные результаты теоретических исследований и экспериментов, методы, модель и алгоритмы использовались в создании новой версии программы акустического моделирования и анализа «Аист» научного предприятия ООО «Аист-Лаб», а также в учебном процессе кафедры ЭГА и МТ.

Достоверность результатов диссертации обеспечена корректностью постановки задач, подтверждается хорошим согласованием экспериментальных данных с результатами теоретических исследований и численного моделирования, согласованностью результатов нескольких, независимых между собой экспериментов, а так же, физической и математической обоснованностью теоретических расчётов.

Апробация результатов работы.

Разработанные методики и прикладная программа проходили апробацию в ООО «Аист-Лаб» в проекте - «Компьютерные модели залов и обработка акустических сигналов в акустике помещений»

Основные результаты работы докладывались на XI международной конференции «Современные проблемы механики сплошной среды», г.

Ростов-на-Дону, 2007г.; конференции «Медицинские информационные системы», г. Таганрог, 2008г.; XX сессии Российского Акустического Общества, 2008г., г. Москва.

Публикации.

По результатам диссертационной работы опубликовано 7 статей, из них, четыре - в изданиях, включённых в Перечень ВАК.

Структура и объём диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка цитируемой литературы и трёх приложений. Содержание диссертации изложено на 146 страницах и включает 62 рисунка и 96 наименований отечественной и зарубежной литературы.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, обозначены цель и основные задачи, которые необходимо решить для достижения поставленной цели, показаны научная новизна и практическая значимость работы, сформулированы научные положения, выносимые на защиту, приведено краткое содержание диссертационной работы.

В первой главе проведен обзор литературных источников по вопросам, касающимся связи механизмов звуковосприятия слуховой системы человека и объективных критериев акустического качества музыкальных залов Aii и Interaural Cross-Correlation function (IACC). Физиологически обусловлено лидерство этих критериев. Рассмотрены общие объективные параметры и критерии качества акустики залов и намечены предметы анализа, учитывая дополнительные возможности зависимостей от локальных акустических условий некоторых из них.

Во второй главе исследуется критерий At, и его составляющая -параметр время спада огибающей автокорреляционной функции (те,АКФ). Описывается эксперимент по получению субъективной оценки звукового поля, имитирующего ситуацию реального концерта с четырнадцатью звучащими фрагментами оркестровой и ансамблевой музыки десятью опытными испытуемыми. Он проведён в симуляционной установке, где прямой звук и отражения излучаются громкоговорителями, установленными в безсредном помещении определённым образом. Отражения настраивались согласно предложенным Ю.Андо оптимальным характеристикам критерия At,. Параметр те,АКФ представляет собой временную характеристику спада максимальных значений звукового давления сигнала исполняемого музыкального произведения. Параметр ,

тГ,АКФ получают из цифрового фрагмента сигнала, полученного с помощью электроакустического тракта (микрофон, предварительный усилитель, аналого-цифровой преобразователь) и быстрое преобразование Фурье (БПФ), при исполнении музыкальных произведений отдельными музыкантами или ансамблем. В ходе эксперимента были получены негативные оценки, характеризуемые дефектами слышимости повторения сигнала.

Во втором параграфе представлен эксперимент по записи и оцифровки сигнала для последующего нахождения параметра те,АКФ в условиях типовой сцены. Традиционно, данный параметр получают из сигнала, записанного в безсредном помещении. Результаты сравниваются со значениями, полученными из аналогичного эксперимента, проведённого в заглушённой камере. Выявлено отсутствие различия между двумя видами значений, на основании чего предложен способ получения сигналов для тг,АКФ без заглушённой камеры.

В третьем параграфе представлены данные параметра те,АКФ четырнадцати музыкальных произведений, полученные по методике, описанной в параграфе два, с использованием следующих выражений: Нормализованная авто-корреляционная функция (те,АКФj определяется:

Ф О")

где: фр (0) - энергия в начале задержки,

фр (г) - автокорреляционная функция (АКФj сигнала в слуховой системе человека, вычисляемой по формуле:

Ф,(?> Lim^-\p'(t)p'{t + rytt , (2)

"* 21 -г

где: р'(0 = р(0* - чувствительность слуховой системы;

2Т - время усреднения для нахождения величины мощности и функции

корреляции;

j(0 может быть заменено импульсным откликом:

(3)

где: Pd{ay спектральная плотность мощности.

Каждый сигнал подвергался быстрому преобразованию Фурье (БПФ) во временной области от 30 до 107 с. Автокорреляционная функция вычислена по теореме Винера-Хинчина (Хинчина-Колмогорова) с частотой дискретизации 44100Гц. Согласно теореме, плотность спектра

неоднородного сигнала есть быстрое преобразование Фурье (БПФ), соответствующее автокорреляционной функции:

Фр(т) = ±-)р(а)е-'(1а>, (4)

2п —

= (5)

г«(т) = Я[х(0.гЧ*-т)3, (6)

где: Б^^О - плотность спектра, функции х(0

Выбирались характерные фрагменты в партитуре (смена темпа, характера, фактуры, вступление разных инструментов). Записи производились с помощью микрофонной стереопары (Вги1&К]аег) в относительно заглушённом помещении. Длина фрагментов от 38 с до 5 мин.

Проведён анализ распределения музыкальных регистров в хрестоматийных произведениях по всему частотному диапазону и найдены характерные частотные полосы для низкого, среднего и высокого регистров. Выдвинута гипотеза о частотной или регистровой зависимости параметра х^АКФ Оцифрованные фрагменты четырнадцати музыкальных произведений были

ад

ч

*

-

-

'•кЗ

г

ч "V" г

— у

- 4

Ч -

-

1

4 5 6 ? 6 9 Ш П 12 и и

фрагменты произбедений

Рис. 1. Параметр те,АКФ в верхнечастотном диапазоне (1233-20000Гц)

/ к/ & /л &

1 \ 77 * V/ ч *

/ N 1 \

/

1 \

\

/ \ \ес / \

* ( \

л Л А

с. / .л

/ /

' / N

Л <

1

•л / х, / \ ( / \ * а

, У А /1

( ч Л л / V

/ Ч 1. ... / ч /

V / >1

/ V / V ч* 1 л / \

/ \

* 5 6 ' 6 ю п а 11 и "

фрагменты произведений

Рис. 2. Параметр хе,АКФ в среднечастотном диапазоне (266-1233Гц).

-4- ЦП? 4

т ) "г р с П { _ц И х-

-в -к * а (и и у) Т) Тг 1 ) ) П 1 -V л—

* ь { э- V ( ) — 4! и ) | 11 г ) г.

фрагменты произЬедений

Рис.3. Параметр Т^АКФ в низкочастотном диапазоне (0-266Гц)

профильтрованы в три соответствующие полосы и параметры те,АКФ этих видоизменённых фрагментов определены. Из полученных данных сделан вывод о скоротечности временной характеристики сигнала музыкальных произведений в верхнем регистре, или в высокочастотном диапазоне и долготе в низкочастотном. Об этом свидетельствуют графики, представленные на рисунках 1-3, полученные из сигналов 14 произведений.

Проведён анализ этих записанных фрагментов на предмет характера темпа (число сильных долей в минуту) и показано, что скоротечность в верхнем регистре характерна даже для умеренных темпов.

В результате данной серии экспериментов предложено разбить параметр д/, на две частотные группы - среднюю и высокочастотную. Низкочастотная группа не берётся во внимание из-за невозможности применения геометрической теории в реальном зале.

Повторно проведён эксперимент для получения субъективной оценки звуковосприятия, имитируемого звукового поля концертного зала и четырнадцати фрагментов музыки с использованием модернизированных параметров критерия д/,. Получены положительные оценки при помощи экспертов.

В четвёртом параграфе разрабатываются способы настройки параметров критерия д/, в музыкальном зале с разделением на две зоны отражений - с поверхностей сцены и с поверхностей зала. Описываются примеры соответствующих характеристик реально существующих залов. Дан метод выбора характеристик коэффициентов поглощения и диффузности поверхностей для достижения заданных значений критерия д <,.

Проведён анализ амплитудно-частотной характеристики оцифрованных сигналов этих произведений с целью исключения гипотезы о доминировании и маскировки сигналов в определённой частотной группе.

В третьей главе описывается симуляционная установка, имитирующая звуковое поле концертного зала. Анализируется критерий Interaural Cross-Correlation function (IACC') и его связь с субъективным критерием «пространственность». Последний имеет высокую степень корреляции с IACC и RT. Однако встречаются оркестровые залы, где при низких значениях RT (Reverberation Time) параметр критерия «пространственность» имеет высокую оценку. В реальной обстановке, такой источник звука как оркестр представляет собой множество «полуисточников» (инструменты), которые расположены по всей сцене и, таким образом, имеют разные положения относительно отражающих поверхностей и приёмника. Звуки этих «полу-источников» слушатель получает одновременно. Проанализированы значения IACC нескольких пар

- источник А,Б,... - приёмник А' (точки А,Б имитируют, например местоположение скрипок №5,№1), сопоставлены параметры. Следуе отметить, что традиционно, в экспериментах приводится обобщённа оценка 1АСС, представляющая собой ситуацию с единичным источником Эксперимент был проведён в компьютерной программе АШТ, оснащённо" алгоритмом лучевой трассировки с применением метода граничны элементов. Была создана модель зала, см рисунок 4, и заданы следующи характеристики и условия: - длина от стены сцены до тыльной стены 37,50 м., ширина между боковыми стенами - 30,61 м., максимальна высота - 9 м., объём - 6582 куб. м., количество предполагаемых мест - 70 человек. Два излучателя — 81, 82 имитируют положение сидящи скрипачей первых и последних пультов. Места расположений модел измерительной микрофонной пары (симуляция головы), обозначенные ка Ш, 112, 113, И.4, И.5 - в центре, в одном, четырёх, семи, десять и тринадцат метрах от края сцены.

Испытано две ситуации:

1. Боковые поверхности и потолок высокой степенью отражения (средни? коэффициент поглощения 0,2); Потоло обеспечивает отражениями диффузног характера (коэффициент диффузности 0,7).

2. Боковые поверхности с малой степень отражения (средний коэффициен поглощения 0,4); Потолок - плоский обеспечивает сильные сфокусированны отражения (коэффициент диффузности 0,3)

В первом и втором случае ЛТ=\,7 с и 1,

_ с соответственно. Получены коэффициенты

ив ¡дсС в шести октавных частотных полосах.

Рис. 4. Модель зала

Из обзора данных ясно, что на приёмных позициях, в условия реального концерта, вблизи сцены 1АСС будет характеризоватьс одновременно и низкими и высокими величинами. В зале со слабым уровнем боковых отражений и сильным уровнем отражений из медианной плоскости (ситуация №2), даже вблизи источника будут наблюдаться н большие значения 1АСС. Постепенно, по мере удаления приёмных позиций от источника звука значения 1АСС измерительных пар уменьшаются, при сохранении их соотношения. Следует отметить, что в частотных полосах 125, 250 и 500Гц значения функции имеют всегда большую величину и меняются лишь на сотые доли. Поэтому в исследовании критери «пространственность» эти параметры не дают показательных выводов.

Исходя из полученного, оценки пространственного впечатления при игре оркестра в передней части зала будут высоки, причём как с большим временем реверберации, так и с меньшим. Таким образом, различие сигнала в двух слуховых каналах и время реверберации по-разному отражают особенности критерия - «пространственность». В первом случае, воспринимается ширина источника, такого как оркестр или орган, а во втором - «заметность» отражённого звука вокруг в зале. Вследствие этого, оценивая объективный след критерия «пространственность» целесообразно разделять его на две зоны влияния - передняя часть зала характеризуется IACC, а задняя часть RT.

Осуществлена оценка звуковосприятия музыки исполнителями непосредственно во время игры в ансамбле при расположении в симуляционной установке. Путём настройки акустического поля смоделированы необходимые элементы в виде отражающей панели.

В четвёртой главе описано моделирование бинауральной функции головы методом граничных элементов. Эта функция ведёт к инструментам расчёта для получения значений критерия IACC. Она определяет задержку по времени прихода звуковых лучей между двумя ушными каналами, а также разницу между амплитудой акустического давления сигналов, приходящих по левому и правому ушному каналу.

Поскольку существующие модели построения функции не достаточно точны, разработан независимый численный алгоритм, допускающий решение поставленной проблемы с вычислениями на персональном компьютере.

В рамках гипотезы абсолютно твердой отражающей поверхности S и некоторой фиксированной частоты колебания с волновым числом к = 2п f / с (здесь / - частота колебания в герцах, а С - скорость звука в воздухе) акустическое давление Р(х) в волновом поле находится из следующего граничного интегрального уравнения (ГИУ) Кирхгофа-Гельмгольца:

р{х)-2\\ p(yWx,y)dSJ=2p-(x), К(х,у) = дФ(/' Х) , (7)

.г дп

У

где: р "с(х) - значение давления в падающей волне на границе S, пу -

внешняя нормаль к поверхности S в точке у Ф - потенциал

?

фундаментального решения (функция Грина) определяется из:

ФО>,*)=—, —-г--=-^-cos у, Г-\ У Х\, (8)

4лт Sit дг

где: у - угол между нормалью пу и вектором г = у - х . Заметим, что х - (х^х^х,) и у = (y,,y¡,y3) - трехмерные точки на поверхности S. Падающую волну в первом приближении можно считать плоской.

В такой постановке передаточная функция Head-related transfe function (HRTF) определяет амплитуду акустического давления, т.е решения ГИУ отдельно по левому и правому каналу.

Для гладкой поверхности ядро интегрального уравнения (7), функци К(х,у), не содержит особенностей. Это свойство допускает пряму реализацию численного метода решения этого ГИУ методом коллокации На поверхности рассматриваемой сферы выбрана достаточно плотная сетке узлов, заданная для определенности в сферической системе координат постоянным шагом по двум сферическим углам:

= (х\"" ,х[т> ,х[т>); х'"" = a cos в, cos (р., х'"' = a cos 9/ sin cp¡, x'¡" = a sin в,, (9

e,=(l-l/2)h„ (I = 1,...,L), 9j=(j-l/2)hr, (j = l„..,J)

где: a - радиус сферы, A - шаг сетки по азимутальному углу, h, - шаг сети по углу возвышения. При таком подходе полное число узлов равно N = LJ. Для реализации предлагаемого алгоритма необходимс представить двумерный массив узлов с индексами (l,j) в вид одномерного массива узлов с индексами т (т = 1,..., N).

Для корректного проведения расчетов необходимо брать, по крайне! мере, 10 точек на длину волны. Если ограничить рассмотрение сверх октавной частотной полосой 8 кГц, то минимальная длина волны може быть около 4см. Таким образом, шаг сетки в линейном направлени необходимо брать порядка 4мм. При этом вдоль диаметра головь величиною порядка 21 см следует брать примерно 50 узлов. В тако ситуации мы имеем сетку узлов примерно следующего размера J = 150, L = 80, N = LJ = 12000 . Следовательно, при дискретизаци основного ГИУ (7) получаем линейную алгебраическую систему матрицей размером 12000 х12000. Обращение матрицы может быт произведено один раз для всех направлений падающей волны.

Далее описана цифровая обработка сигналов записанных ауди фрагментов и вычисление автокорреляционной функции. Оказывается, чт для эргодических стационарных процессов АКФ убывает с ростом Г lirn фр (т) = 0. Известно, что характерная скорость спадания модуля это функции с ростом аргумента г однозначно характеризует тип записанног

аудио фрагмента. В частности, решающим является значение основного параметра Тс, определяющего время спадания функции <Рр (Т) на 10 дБ. Исследования в данной работе показали, что эту идею Ю. Андо можно

усилить, перенеся вычисление параметра на различные частотные области.

Нахождение АКФ функции согласно ее определению (2) требует квадратичного числа арифметических операций. Для возможности использования БПФ следует воспользоваться теоремой Винера-Хинчина, выражающей АКФ в виде обратного преобразования Фурье от спектральной плотности мощности Ф(СО). В такой интерпретации соотношения (4,5 и 6) допускают прямое применение БПФ. При этом сама АКФ определяется на основе обратного ДПФ в следующем виде: 1

9,

л

|Ф (а>)е""с1со

21г. Яе ЕФ(Ч^"г'"'/Л -> 0°)

поскольку Ф(со) - четная вещественная функция. При таком подходе выражение (10) также допускает прямое применение БПФ.

Прежде всего, для реализации БПФ из всего аудио фрагмента, длина которого согласно рекомендациям Ю. Андо должна быть по длительности не менее 30 сек, необходимо извлечь максимально возможную часть, для которой число временных узлов равно степени два.

Важной является корректная оценка временного промежутка,

определяющего длительность акустического параметра Т с. Поскольку АКФ является лишь убывающей функцией, при большой временной протяжённости сигнала не гарантируется ее монотонное убывание. Следовательно, метод вычисления не может быть основан на определении момента, при котором модуль функции спадает на 10 дБ, поскольку в дальнейшем функция может опять принимать значения более высокого уровня. В связи с этим предложен следующий алгоритм: оценка уровня АКФ начинается с максимальных Г, затем движением влево вдоль графика функции оценивается первый момент времени, при котором, стартуя с малых значений функции при больших аргументах т , достигается значение - -ЮдБ по отношению к максимальному уровню при Т = 0. Такой способ гарантирует, что справа от найденной точки все значения АКФ имеют уровень ниже -10 дБ. Таким образом, это и есть истинное

значение параметра Те.

В пятой главе приводятся данные акустических исследований шести концертных залов, два из которых были переделаны из церкви и делового клуба:

1. Большой зал Концертно-театрального центра, г. Ханты-Мансийс

2. Органный зал Концертно-театрального центра, г. Ханты Мансийск

3. Большой зал филармонии, г. Екатеринбург

4. Зал Хорового лицея, г. Екатеринбург

5. Большой зал музыкального училища, г. Екатеринбург

6. Органный зал, г. Челябинск

Проведена субъективная экспертиза с участием десяти испытуемых, качестве источника звука был симфонический оркестр. Исследовалис субъективные параметры «пространственность, связанная с ширино источника», «пространственность, связанная со слышимостью отраженш вокруг», «полнота тона» и «интимность». Найдены прямы

корреляционные зависимости критериев «полнота тона» и «интимность» модернизированным (глава 2) объективным критерием д<, «пространственность, связанная с шириной источника) пространственность, связанная со слышимостью отражений вокруг» объективным критерием 1АСС, согласно особенностей, указанных в главе 3

Вводится новый критерий оценки степени влияния звукового пол зала на частотно-времменную характеристику сигнала музыкальног произведения. Критерий носит одноимённое название с параметром г ,АКФ и измеряется следующим образом. Сигнал получаем вблиз источника по методу, описанному в главе 2. Сигналом являете натуральный источник - музыкант или ансамбль, исполняющш произведение, поэтому данное измерение можно проводить во врем концерта. Одновременно с этим, с установленного в поле доминировани отражённой энергии микрофона, получаем второй сигнал. Производите; цифровая обработка сигналов. Степень увеличения значения параметр те,АКФ в сигнале с дальнего микрофона характеризует отражающи свойства поверхностей сцены и прилегающих к ней ограждений.

В ходе сравнительного анализа между полученными значениям группы критериев по 1803382 и значениями критерия Дг,, не обнаружен корреляционных зависимостей.

Анализируя графики импульсных откликов, полученных путё фиксации выстрелов стартового пистолета, найдены точки, в которы значения задержки и амплитуды первых отражений в верхнем и средне частотном диапазонах отличаются. На рисунках 5 и 6 представлен тако! отклик, полученный в органном зале г.Ханты-Мансийска.

20000Гц) 1233Гц)

Это обстоятельство определяет физическую возможность настраивать первые отражения на одной точке в двух частотных диапазонах не одинаково.

В ходе анализа импульсных откликов обнаружены тенденции влияния очертаний залов на характер первых отражений. Так, в зале училища имени П. И. Чайковского в г. Екатеринбурге, не смотря на наличие одежды сцены, обладающей звукопоглощающими свойствами первые отражения ярко выражены за счёт удачной конструкции просцениума.

В заключении приведены основные результаты выполненных исследований и выводы по работе.

В приложении 1 приведены амплитудно-частотные характеристики сигналов записанных фрагментов музыкальных произведений.

В приложении 2 приведены характеристики импульсных откликов и объективных критериев по 1803382, полученных в шести музыкальных залах

В приложении 3 приведено описание проекта «Акустическая реконструкция большого зала Концертно-театрального центра» в г. Ханты-Мансийске.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Основные теоретические и практические результаты, полученные

диссертационной работе состоят в следующем:

1. Экспериментальными методами исследованы свойства частота временных характеристик музыкальных сигналов. Показано и решающее значение на субъективную оценку звуковосприяти слушателями.

2. Модернизирован акустический критерий, настраиваемый в соответстви с частотно-временными характеристиками музыкальных сигнало Создан алгоритм математический обработки данных.

3. Разработаны методы настройки акустических критериев в соответствии частотно-временными характеристиками музыкальных сигналов.

4. Методом натурных измерений исследованы шесть музыкальных зало Полученные экспериментальные данные подтверждают основны теоретические принципы, излагаемые в работе.

5. Создана методика построения математической модели звуковой сред залов, путём вычисления значений основных акустических критерие качества.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах из списка ВАК:

1. Шевцов С.Е. Влияние акустических условий пространства сцены на параметр - эффективный срок Автокорреляционной Функции. Журнал -«Естественные и технические науки», М., №6, 2004, 124-126

2. Шевцов С.Е. Улучшение акустической характеристики залов с «одеждой сцены» при «живом» исполнении музыки. Журнал - «Естественные и технические науки», М., №6, 2004, 127

3. Шевцов С.Е. Допустимость измерений эффективного срока огибающей Автокорреляционной Функции в обычных условиях сцены. Известия ЮФУ. Технические науки. Тематический выпуск. «Медицинские информационные системы». - Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2008г.№5(82).- 174-177.

4. Сумбатян М.А., Шевцов С.Е. Алгоритм цифровой обработки акустических сигналов аудио-файлов и их распознавание на основе объективных критериев. // Вестник Донского государственного технического университета. Ростов-на-Дону, 2008. Т.8, 3(38), С. 238-244.

Статьи в других изданиях:

5. Шевцов С.Е., Сумбатян М.А. Влияние структуры ранних отражений на субъективные характеристики в архитектурной акустике. // Труды XI Международной конференции "Современные проблемы механики сплошной среды", т.1. Ростов-на-Дону: ЦВВР, 2007, С. 245-249.

6. Сумбатян М.А., Шевцов С.Е. Расчет интерауральной функции головы методом граничных элементов и ее влияние на субъективные характеристики в акустике помещений. // Сборник трудов XX сессии РАО, т.З, 2008, М.: ГЕОС, С. 199-203.

7. Шевцов С. Е. Оценка субъективного параметра «пространственность» в акустике музыкальных залов. М., 2008г., Российское Авторское Общество, Свидетельство №14176, стр7.

Личный вклад автора в публикациях состоит в следующем:

[4] - анализ акустических сигналов аудио-файлов и их распознавай на основе объективных критериев

[5] - исследование влияния структуры ранних отражений субъективные характеристики в архитектурной акустике;

[6] - исследование влияния параметров интерауральной функци головы на субъективные характеристики в акустике помещений;

Издательство Технологического института Южного федерального университета в г. Таганроге Таганрог, 347928, ГСП 17А, пер. Некрасовский, 44 Зак. ___. Тираж 100 экз.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ АКУСТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И КРИТЕРИЕВ КАЧЕСТВА ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АКУСТИКИ ЗАЛОВ

1.1 Биофизика слухового аппарата человека

1.2 Объективные параметры и критерии 14 качества акустики музыкальных залов

1.3 Взаимосвязь объективных и субъективных 21 критериев качества акустики музыкальных залов

В нашей стране, богатой традициями музыкального исполнительства, залов для исполнения в режиме естественной акустики существует относительно небольшое количество и находятся они главным образом в крупных культурных центрах [1]. Благодаря сложившимся обстоятельствам стало чем-то обычным слышать нарекания со стороны музыкантов, артистов и слушателей по поводу отсутствия хороших площадок. Это и не удивительно, ведь многие из этих залов задумывались и строились не для музыкального и артистического исполнения. Зачастую они переделывались из бывших залов городских собраний, народных домов, храмов и других общественных зданий XIX- начала XX вв., а в последнее время из залов политического просвещения, построенных в советское время.

Естественно, что акустические условия некоторых наших старых залов в первоначальном виде носили свой, специфический характер и не совсем соответствовали оптимуму музыкального исполнения. Некоторые из них претерпели реконструкцию, как во время смены назначения, так и позже, в целях улучшения акустики и удаления вредных эффектов. Примером может послужить Екатеринбургская филармония, где в 1995г. зал был разделен от фойе большой стеклопластиковой перегородкой, для избегания шума часть стены укреплена, установлены отражающие панели у отреставрированного органа. К сожалению, такие реконструкции не всегда приводят к положительному эффекту.

В последние несколько десятилетий были построены многоцелевые концертные залы, которые в советское время именовались домами культуры и залами политического просвещения, [2]. Они имеют количество мест, колеблющееся' примерно от 300 до 1200. В соответствии с назначением, характеристики этих залов усреднены, исходя из оптимумов исполнения музыки и речевого режима. Так, удельный объем на одного слушателя должен приближаться 6л?3, а время реверберации (на f= 1000гц) — 0,9с., при объеме — 500л/3 и - 1,35с., при объеме ЮОООлг3. Таким образом, эти критерии лишь с натяжкой удовлетворяют условиям при исполнении камерной музыки и не удовлетворяют им вовсе при исполнении оркестров, хоров и прочих больших коллективов. Общей проблемой слышимости того и другого режима является условия выбора небольших величин реверберационных характеристик, с учётом использования звукоусиливающего электроакустического оборудования, с целью обеспечения возможности проведения разнообразных по жанрам концертов. Данное обстоятельство является компромиссным, поскольку, принимая допустимым все режимы выступлений в одном зале, не один из них не сможет быть обеспечен оптимальными характеристиками как объективного, так и, соответственно, субъективного характера. В особенности это касается жанра инструментальной и вокальной музыки, исполнители и слушатели которых превыше всего ценят естественное звучание своих инструментов и ещё одного «инструмента» - естественной акустики зала.

В опубликованных у нас в стране методиках акустического проектирования залов, используются три теории акустических полей — статистическая, волновая и геометрическая — на основе которых даются рекомендации к акустическому проектированию [3-7]. При проектировании залов, все усилия должны быть направлены, в конечном счёте, на достижения комфорта для человека, возможности получать истинное эстетическое удовольствие и условий для вдохновенного исполнения и, таким образом, должны сводиться к физиологической и субъективной основе восприятия музыки человеком. Поэтому необходимо развить связь физиологической основы звуковосприятия человека, с объективными параметрами акустического качества залов.

Исходя из вышесказанного, автором сделан вывод — в методиках акустического проектирования залов для исполнения музыки отсутствуют рекомендации по реконструкции используемых для концертов помещений и не освещен ряд вопросов, касающихся связи объективных параметров акустического качества залов с субъективным звуковосприятием.

Целью работы является получение закономерностей субъективных оценок восприятия звукового поля, представляющего собой имитацию реального концерта в музыкальном зале и регистрация соответствующих объективных параметров этого звукового поля, анализ влияния характера натурального сигнала на его физические характеристики, создание методов акустического проектирования и реконструкции залов путём внедрения оптимизированных параметров. Для достижения поставленных целей были рассмотрены следующие научные задачи:

1. Получение оптимальных параметров субъективных критериев качества в условиях имитирующего натуральные условия синтезированного поля и реального исполнения на сцене.

2. Разработка методов измерения и анализа параметров объективных критериев, связанных с характеристиками натурального источника звука, такого как сигнал исполняемого музыкального произведения.

3. Разработка математической модели и методики расчета параметров объективных критериев, связанных с характеристиками натурального источника звука, такого как сигнал исполняемого музыкального произведения.

4. Получение субъективных и объективных характеристик акустического поля существующих залов связанных с характеристиками натурального источника звука, такого как сигнал исполняемого музыкального произведения. ---------------------------------------------

5. Сопоставление расчетных результатов с результатами, полученными из субъективных и объективных характеристик акустического поля существующих залов.

6. Разработка методов акустического проектирования и реконструкции музыкальных залов, связанных с полученными оптимальными параметрами субъективных и объективных критериев качества.

Поставленная в работе цель достигается путём проведения серии экспериментов с использованием симуляционной установки, имитирующей звуковое поле концерта; проведения исследований; объективных параметров, акустического качества в реальных концертных залах, проведения сравнительного анализа полученных данных и проверкой результатов при помощи измерительных устройств и их цифровых аналогов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. На основе сигналов множества музыкальных; произведений получена частотно-временная зависимость параметра Время спада автокорреляционной функции (тс,АКФ), позволившая оптимизировать критерий Время первого отражения Д^ при акустическом проектировании музыкальных залов, согласующаяся с оценками субъективного звуковосприятия.

2. Разработан метод получения параметра те,АКФ сигналов; музыкальных ■ источников. в; условиях типовой театральной' сцены, создан: банк данных частотно-временной характеристики сигнала множества', музыкальных произведений.

3. Предложен критерий г^ЛЯ'Ф, как показатель степени влияния акустической среды зала на частотно-временную характеристику музыкального сигнала.

4. Предложен-метод^ настройки критерия; Д^ в акустическом проектировании зала.

5. Модернизирован критерий? субъективной оценки «Пространственность», путём разделения на два-самостоятельных критерия: «ширина источника» и слышимость отражений», подтверждённые объективными и субъективными экспериментами;

6. Предложен метод и алгоритм расчёта акустики залов способом-граничных элементов и анализа критериев те,АКФ и Д^ в цифровом файле музыкального сигнала.

Практическая ценность работы^заключается:

Предложенные метод и алгоритмы имеют значимость для решения практических задач оценки и реконструкции проектирования музыкальных залов. Достигнуто повышение качества расчетных методик в соответствии с 7 характером сигналов музыкальных произведений. Предложен метод акустической реконструкции залов, не имеющих необходимые характеристики для исполнения академической музыки. Снижены трудозатраты при получении параметров критерия тс,АКФ, необходимого в изучении частотно-временных характеристик музыкальных сигналов.

Данные диссертации применены в исследовании акустических характеристик шести концертных залов и согласуются с субъективной оценкой этих залов. Создан проект акустической реконструкции большого зала Концертно-театрального центра в г. Ханты-Мансийске, в котором ранее не планировалось использование режима исполнения симфонической музыки.

Материалы диссертации обсуждались на XI международной конференции «Современные проблемы механики сплошной среды», г. Ростов на Дону, 2007г., конференции «Медицинские информационные системы», г. Таганрог, 2008г. Материалы опубликованы в 7 печатных работах.

На защиту выносятся следующие научные результаты:

1. Методика получения и анализа критерия те,АКФ, необходимого в изучении временных частотно-характеристик музыкальных сигналов.

2. Метод настройки параметров критерия Д^ в условиях музыкального зала.

3. Методика математического моделирования и алгоритм расчёта акустического поля зала.

4. Экспериментальные исследования акустического поля шести музыкальных залов с целью выявления зависимостей параметров критерия А/1, от объективных и субъективных критериев акустики помещений.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и 3 приложений.

6. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Основные теоретические и практические результаты, полученные в диссертационной работе состоят в следующем:

1. Экспериментальными методами исследованы свойства частотно-временных характеристик музыкальных сигналов. Показано, их решающее значение на субъективную оценку звуковосприятия слушателями.

2. Существенно модернизирован акустический критерий, настраиваемый в соответствии с частотно-временными характеристиками музыкальных сигналов. Создан математический алгоритм обработки данных.

3. Разработаны методы настройки акустических критериев в соответствии с частотно-временными характеристиками музыкальных сигналов.

4. Методом натурных измерений исследованы шесть музыкальных залов. Полученные данные подтверждают основные принципы, излагаемые в работе.

5. Создана методика построения математической модели звуковой среды залов, путём вычисления значений основных акустических критериев качества.

1.Lannie М, Y. (2002) Architectural Acoustics in Russia. The Proceedings of the AES 21st 1.ternational Conference. 13-22.

2. Lannie M,Y.,(2001). Acoustics of the musical theatre in Rostov-on-Don, in Proc. Of XI session of the Russian Acoustic Soc., v.4, Moscow, 83-87.

3. Ю. П. Щевьев «Акустическая обработка залов кинотеатров»б Ленинград, 1990

4. Щевьев Ю. П. Физические основы Архитектурно-строительной акустики, С-Петербург, 2001г.

5. Ковригин С.Д., Крышов С.И. Архитектурно-строительная акустика. М.: Высшая школа, 1986.Ando Y. (2007) Musical performance and the concert hall as a second instrument. J. Temporal Des. Arch. Environ. 7(2), 19-32.

6. Макриненко Л.И. Акустика помещений общественных зданий. М.:1. Стройиздат, 1986.

7. В. С. Малышев, М. Ф. Манюков, В. Т. Медведев, Ю. П. Щевьев «Основы звукоизлучения и звукоизоляции», Москва, 1993

8. Международный стандарт ISO 3382: Acoustics measurement ofreverberation time of rooms with reference to other acoustical parameters.

9. Mehrgardt, S., and Melert, V. (1977). Transformation characteristics of the external human ear. J. Acoust.Soc.Am.,61, 1567-1576

10. Evans, E. F., and Wilson, J. P., Eds. (1977). Psychophysics and Physiology of Hearing. Academic Press, London.

11. Pickles, J. O. (1982). An introduction to the Physiology of Hearing. Academic Press, London.

12. Katsuki, Y. (1982). Receptive Mechanisms of Sound in the Ear. Cambridge University Press, Cambridge.

13. Ando Y. (1998) Architectural Acoustics/ Blending Sound Sources, Sound Fields, and Listeners. Springer-Verlag

14. Ando Y. Concert Hall Acoustics. New York: Springer-Verlag, 1985.

15. Fraisse, P. (1982). Rhythm and tempo. In the Psychology of Music. (Ed. Deutsch D.). Ed., Academic Press, Orlando, Fl. Chapter 6ch,

16. Ando Y,., Gottlob, D,.(1979). Effects of early multiple reflections on subjective preference judgments of music sound fields. J. Acoust.Soc.Am.,65, 524-527

17. Bradley, J. S., Soulodre, G. (1995) The influence of late arriving energy on spatial impression, J. Acoust.Soc.Am., 97, 2263-2271

18. Potter, J.M., Raatgefer, Bilsen, F.A.(1995) Measures for spaciousness in room acoustics based an a binaural strategy. Acta Acustica 3, 429-442.

19. Jordan, V. L. (1969) Acoustical criteria for auditoriums and their relations to model techniques. J. Acoust.Soc.Am.,47, 408-412.

20. M. Barron "Interpretation of Early Decay Times in Concert Auditoria", Acustica Vol. 81 1995, 320-331

21. Barron M. Auditorium Acoustics and Architectural design. E&FN SPON.1993.

22. Beranek L. Concert Halls and Opera Houses. Springer-Verlag. New York. 2004.

23. M. Cappelli D Orazio, D. M. Fontana "Optimization of the acoustical absorptions characteristics of an enclousure", Applied Acoustics 57 (1999) 139162

24. M. Vorlander "Revised Relation between the Sound Power and the Average Sound Pressure Level in Rooms and Consequences for Acoustic Measurements", Acustica Vol. 81 (1995)332-343

25. A. Lundeby, T. E. Vigran "Uncertainties of Measurements in Room Acoustics" , Acustica Vol. 81 (1995), 334-355

26. Barron M.(1988) Subjective study of British symphony concert halls. Acustica,66, 1-14

27. A. G. Sotiropoulou "Concert Hall Acoustic Evaluations by Ordinary Concert-Goers: II, Physical Room Acoustic Criteria Subjectively Significant", Acustica Vol.81 (1995), 10-18

28. Ando Y,. Imamura, M.(1979). Subjective preference tests for sound fields inconcert halls simulated by the aid of a computer. J. Sound Vibration, 65, 229239.

29. Ando Y,., Shidara, S., Maekawa, Z. (1974) Simulation of sound propagation with boundary and subjective test. Proc. 8th Intern. Congr. Acoust., London, p.611.

30. Ando Y,.Alruts, H. (1982). Perception of coloration in sound fields in relations to the autocorrelation function. J. Acoust.Soc.Am,71, 616-618

31. Barron M. (1971) The subjective effects of first reflections in concert halls the need for lateral reflections. Journal of Sound and Vibratin, 15, 475-494.

32. Ando Y., D. Noson "Music & Concert Hall Acoustics", Conference Proceedings from MCHA 1995, Academic Press

33. Atagi, J.,Ando Y,. Ueeda, Y. (1998). Effects of the modulated delay-time of theiLsingle reflection on subjective preference. Proc. 8 Intern. Congr. Acoust., Seattle (in print).

34. T.Hidaka, K.Kageyama and S. Masuda, Recordings of Anechoic Orchestral Music and Measurement of its Physical Characteristics Based on the Autocorellation Function, Acustica, Vol.67 (1988), 68-70.

35. Von W. Reichardt und A. Kussev "Ein- und Ausschwingvorgang von Musikinstrumenten und integrierte Hullkurven ganzer Instrumentengruppen eines Orchesters", Z. elektr. Inform.- Energietechnik, Leipzig 3 (1973) 2, 8. 7388

36. Шевцов C.E. Влияние акустических условий пространства сцены на параметр эффективный срок Автокорреляционной Функции. Журнал — «Естественные и Технические науки», №6, 2004, 124-126

37. Burd.A. N, Nachhallfreie Musik fur Akustische Modellunteruchungen. Mitteilungen 13 1969.

38. Шевцов C.E., Сумбатян M.A. Влияние структуры ранних отражений на субъективные характеристики в архитектурной акустике // Труды XI Международной конференции "Современные проблемы механики сплошной среды", т.1. Ростов-на-Дону: ЦВВР, 2007, С. 245-249.

39. Edwards, N. (1985) Design methods in auditorium acoustics. Proceedings ofthe institute of Acoustics, 7, Part 1, 73-9 42.Jordan, V. L. (1980). Acoustical Design of Concert Halls and Theaters.1. Applied Science, London

40. Somerville, Т. and Gilford, С. L. S. (1957) Acoustics of large orchestral studios and concert halls. Proceedings of the IEE, 104, 85-97

41. Jones, D. K. (1972) Design of a medium-sized music auditorium. Aplaied Acoustics, 5, 83-90.

42. West,. J. E.(1966). Possible subjective significance of the ratio of height to width of concert halls. J. Acoust.Soc.Am,(A), 40, 1245.

43. Кнудсен В. О., (1936). Архитектурная акустика. Москва, URSS.

44. Кравчун П. Н., Ланэ М. Ю., Сухов В. Н., (2000) Результаты реконструкции концертных залов в консерватории Нижнего Новгорода и большого концертного зала в Татарстане. Труды 5 сессии Российского акустического общества. Том 3. 53-56.

45. М. Ю. Ланэ, В. Н. Сухов «Акустика Московского театра оперетты», Акустический журнал, 1999 том 45, №5, 628-632

46. Von Е. Meyer, Н. Kuttruff und N. Roy "Raumakustische Untersuchungen an einem Modell der Stadthalle in Gottingen", Acustica Vol.19 (1967/68)

47. A. Harold Marshall "Acoustical design and evaluation of Christchurch Town Hall, New Zealand", J. Acoust. Soc. Am. 65 (4), Apr. 1979

48. Beranek, L.L and Schultz, T.J., (1965) Some recent experiences in the designand testing of concert halls with suspended panel arrays. Acustische Beihefte, 1,307-16

49. Masuda, K., Fujiwara, K. (1997). Sound reflection from periodical uneven surfaces. Music and Concert Hall Acoustics, Conference Proceedings of MCHA 1995. Academic Press, London, Chap. 19.

50. Rindel, J. H. (1985) Attenuation of sound reflections from curved surfaces, in Proceedings of 24th Conference on Acoustics, The High Tatras, Czechoslovakia, Oktober 1985.

51. Rindel, J. H. (1986) Attenuation of sound reflections due to diffraction, in Proceedings of the Nordic Acoustical Meeting, Aalborg , Denmark, August 1986.

52. M. R. Schroeder "Binaural dissimilarity and optimum ceilings for concert halls: More lateral sound diffusion", J. Acoust. Soc. Am. 65 (4), Apr. 1979

53. P. D, Antonio and John H. Konnert "The Reflection Phase Grating Diffiisor: Design Theory and Application", J. Audio Eng. Soc., Vol. 32, No. 4, 1984 April, 228-238

54. Taguti, Т., Ando Y. (1995). Characteristics of the short-term autocorrelation function of sound signals in piano performances. Conference Proceedings of MCHA 1995. Academic Press, London, 233-238.

55. Kobayashi Y, (1986). Simulation system of room acoustics for personal computer. 8th Symposium for Using Computer, Arch. Inst. Jpn, 229-234.

56. Bradley, J. S., (1993) Comparison of concert hall measurements of spatial impression. J. Acoust.Soc.Am., 96 (6), 3525-3535

57. Barron M, Marshall, A. H. (1981) Spatial impression due to early lateral reflections in concert halls: the derivation of a physical measure. Journal of Sound and Vibration, 77,211-32

58. Bradley, J. S., Reich, R. D,. Norcross, S.G. (2000) On the combined effects of early- and late-arriving on spatial impression in concert halls. J. Acoust.Soc.Am., 108, 651-661.

59. Hidaka, T. Beranek, L. L., Okano, T. (1995). Interaural cross-correlation, lateral fraction, low- and high-frequency sound levels as measures of acoustical quality in concert halls. J. Acoust.Soc.Am., 98, 988-1007.

60. Шевцов С. E. Оценка субъективного параметра «пространственность» в акустике музыкальных залов. Москва, 2008г., Российское Авторское Общество, Свидетельство №14176, стр7.

61. Farina, А. (1995). Ramsete a new pyramid tracer for medium and large scale acoustic problems. Proc. Euro-noice 95, Lyon, France, 21-23.

62. Farina, A. (1995). Auralization software for the evalution of the results obtained by a pyramid tracing code: results of subjective listening tests. Proc. ICA95, Trodheim, Norway, 26-30.

63. S. M. Dance, В. M. Shield "Modelling of sound fields in enclosed spaces with absorbent room surfaces. Part I: performance", Applied Acoustics 58 (1999) 1-18

64. Kutruff H. Room acoustics. — London: Applied Science, 1973.

65. Bistafa S.R., Bradley J.S. Predicting reverberation times in a simulated classroom // J. Acoust. Soc. America. 2000. - 108. - P. 1721-1731.

66. Schroeder M.R. New method of measuring reverberation time // J. Acoust. Soc. America. 1965. - 137. - P. 409-412.

67. Houtgast Т., Steeneken H.J.M. A Multi-language evaluation of the RASTI-method for estimating speech intelligibility in auditoria // Acustica. — 1984. — 54.-P. 185-199.

68. Вахитов Я. Ш. Теоретические основы электроакустики и звукотехники. 1982. Ленинград

69. Nakayama, I., Uehara, Т., (1988). Preffered direction of a single reflection for a performer. Acustica, 65, 205-208.

70. Johnson, R., Kahle, E. Essert, R. (1997). Variable coupled volume for music performens. Music and Concert Hall Acoustics, Conference Proceedings of MCHA 1995. Academic Press, London, Chap.38.

71. S. Bech "Spatial aspects of reproduced sound in small rooms", J. Acoust. Soc. Am. 103 (1), January 1998, 434-445.

72. Шевцов C.E. Улучшение акустической характеристики залов с «одеждой сцены» при «живом» исполнении музыки. Журнал — «Естественные и Технические науки», №6, 2004, 127

73. Блауэрт Й. Пространственный слух. -М.: Энергия, 1979.

74. Pralong D., Carlile S. Measuring the human head-related transfer function: A novel method for the construction and calibration of a miniature in-ear recording system // J. Acoust. Soc. America. 1994. - 95. - P. 3435 - 3444.

75. Gardner W. G., Martin K. D. HRTF measurements of a KEMAR // J. Acoust. Soc. America. 1995. - 97. - P. 3907 - 3908.

76. Algazi V. R, Avendano C., Duda R. O. Elevation localization and head-related transfer function analysis at low frequencies // J. Acoust. Soc. America. 2001. - 109. - P. 1110 - 1122.

77. Zahorik P. Limitations in using Golay codes for head-related transfer function measurement frequencies // J. Acoust. Soc. America. 2000. - 107. - P. 1793 - 1796.

78. Сумбатян M.A., Шевцов C.E. Расчет интерауральной функции головы методом граничных элементов и ее влияние на субъективные характеристики в акустике помещений // Сборник трудов XX сессии РАО, т.З, 2008, М.: ГЕОС, С. 199-203.

79. Сумбатян М.А., Шевцов С.Е. Алгоритм цифровой обработки акустических сигналов аудио-файлов и их распознавание на основе объективных критериев // Вестник Донского государственного технического университета. 2008. Т.8, 3(38), С. 238-244.

80. Шендеров Е. J1. Волновые задачи гидроакустики. Л.: Судостроение,1972.

81. Бенерджи П., Баттерфилд Р. Метод граничных элементов в прикладных науках. М.: Мир, 1984.

82. Koring J., Schmitz A. Simplifying cancellation of cross-talk for playback of Head-Related recordings in a two-speaker system // Acustica. 1993. — 79. -P. 221-232.

83. Блейхут P. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1989.

84. Солонина А.И. и др. Основы цифровой обработки сигналов (2-е изд.). СПб.: БХВ Петербург, 2005.

85. Farin G. Curves and surfaces for computer aided geometric design. A practical guide. Academic Press: New York, 1990.

86. Barron M.(1984) Impulse testing techniques for auditoria. Applied Acoustics, 17, 165-81.

87. ДЕПАРТАМЕНТ КУЛЬТУРЫ И ИСКУССТВА ХАНТЫ-МАНСИЙСКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ ЮГРА1. Тюменская область)1. УЧРЕЖДЕНИЕ

88. Целью экспертизы являются исследования архитектурной акустики залов в рамках'диссертационмой работы Шевцова С. Е. — «Исследования звуковых полей и разработка моделей проектирования музыкальных залов с использованием субъективной оценки».

89. Председатель комиссии: Директор КТЦ «Югра-Классик» Члены комиссии: Главный инженер звукозаписи Кино-видеоинженер1. Крицкая Л. В.1. Паршин В. В. Юрко С. В.

90. ДЕПАРТАМЕНТ КУЛЬТУРЫ И ИСКУССТВА ХАНТЫ-МАНСИЙСКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ ЮГРА1. Тюменская область)1. УЧРЕЖДЕНИЕ

91. Исследования звуковых полей и разработка моделей проектирования музыкальных залов с использованием субъективной оценки».

92. Шевцова Станислава Евгеньевича

93. Акустический анализ большого зала Концертно-театрального центра с получением параметров объективных и субъективных критериев качества. Сравнительный анализ критериев этих двух типов. Обнаружение неблагоприятных зон прослушивания.

94. Председатель комиссии: Директор КТЦ «Югра-Классик» Члены комиссии:

95. Нач. отдела свето-звукообеспечения Кино-видеоинженер1. Крицкая Л. В.1. Паршин В. В. Юрко С. В.1. ООО «АИСТ-Лаб»1.ternet1. Phone

96. ПРОСП. СТАЧКИ, 200/1, НИИМ и ПМ, ОФ. 404-Б WWW A1ST.AAANET.RU 8-928-13970671. РОСТОВ-НА-ДОНУ 344090

97. SUMBAT@MATH.RSU.RU 8-909-4309264

98. ИНН: 6168008160 ОГРН: 1066168005243863.24767561. УТВЕРЖДАЮ"

99. Заместитель Директора ООО «АИСТ-Лаб» по научной работе