Jeśli trapi Cię nadmaiar basu...
Dźwięk to fala
Ze szkoły pamiętamy może jeszcze, że fala może podlegać odbiciu (kąt padania = kątowi odbicia;), załamaniu, interferencji itd. Wszystkie te zjawiska zachodzą również dla fal dźwiękowych.
Dla częstotliwości akustycznych długości fal leżą w zakresie od 1,7 cm (f = 20kHz) do 21,5 m (f =16Hz).
Jak widać rozpiętość jest duża - ale są to wartości „namacalne”, zbliżone do wymiarów przedmiotów nas otaczających, lub przez które jesteśmy otaczani (ściany). Z praw fizyki wynika, że wpływ na zjawiska związane z rozchodzeniem się fal mają właśnie elementy o wymiarach zbliżonych do długości fali. Tym samym dźwięki o wysokich częstotliwościach będą podlegały interakcji z przedmiotami o wymiarach centymetrów; w miarę zmniejszania częstotliwości ten zakres zwiększa się do metrów. Z tego wynika tak istotny wpływ pomieszczenia na odbiór dźwięku. A z drugiej strony umożliwia to względnie łatwe manipulowanie tymi zjawiskami (nie musimy wytwarzać submikronowych struktur bądź olbrzymich konstrukcji aby stworzyć działający ustrój akustyczny).
Częstotliwości rezonansowe pomieszczenia
To właśnie odbicia i interferencje decydują o tym jak zachowa się nasze pomieszczenie dla tonów niskich czyli tych o długościach liczonych w metrach. W przypadku zakresu niskotonowego, dla fal o długościach powyżej 1m czyli praktycznie od ok 300 Hz za ich oddziaływanie w słuchaniu muzyki odpowiada występowanie tak zwanych modów pomieszczenia.
Otóż fala dźwiękowa natrafiając na przeszkodę jaką jest ściana odbija się od niej. Jeśli odległość pomiędzy ścianami stanowi wielokrotność długości tej fali, to na skutek interferencji fali odbitej z padającą powstaje fala stojąca, czyli stabilne w przestrzeni zgrupowanie obszarów wysokiego i niskiego ciśnienia (węzły i strzałki fali). Częstotliwości dla jakich takie zjawisko zachodzi zwane są częstotliwościami rezonansowymi lub właśnie modami i zależą od wymiarów pokoju (szerokość, długość, wysokość). Tych częstotliwości rezonansowych w zakresie akustycznym jest bardzo wiele (wchodzą w grę kombinacje odbić z innymi płaszczyznami oraz czyli wielokrotności częstotliwości rezonansowych), szczęśliwie jedynie tzw. mody niskich rzędów są dla nas najistotniejsze.
Obliczenie modów pomieszczenia nie jest trudne; w internecie dostępne są kalkulatory pozwalające na obliczenie najważniejszych modów dla niskich częstotliwości. Ich częstotliwości i intensywność są wielkością charakterystyczną dla pomieszczenia; w praktyce należy je traktować jako potencjalne obszary gdzie wzbudzenie rezonansów jest szczególnie prawdopodobne.
Oczywiście dla wyższych częstotliwości mechanizm powstawania fal stojących działa również - jednak ich węzły i strzałki rozmieszczone są wraz ze wzrostem częstotliwości coraz gęściej, inne są też metody przeciwdziałania.
Na istnienie modów pomieszczenia niewiele możemy poradzić; możemy mieć jednak wpływ na powstawanie rezonansów dla tych częstotliwości.