RFrftools.io

실내 음향 모드

음향 처리 및 스피커 배치를 위한 실내 축 방향 공진 주파수와 슈뢰더 주파수를 계산합니다.

Loading calculator...

공식

f_n = n × c / (2L)

c — Speed of sound (m/s)
L — Room dimension (m)
n — Mode number (1, 2, 3…)

작동 방식

실내 음향 모드 (정상파) 는 사운드가 평행 벽 사이에서 반사되고 반사파가 특정 주파수에서 서로를 강화할 때 발생합니다.직사각형 공간에는 축 모드 (서로 마주보는 두 표면 사이), 접선 모드 (네 면 포함), 경사 모드 (여섯 면 모두) 의 세 가지 모드 계열이 있습니다.축 모드는 가장 강력하면서도 가장 문제가 많습니다.모든 차원의 첫 번째 축 모드 주파수는 f = c/(2L) 입니다. 여기서 c는 음속 (20°C에서 ~343m/s) 이고 L은 차원입니다.정수배에서는 더 높은 모드가 나타납니다.슈뢰더 주파수는 뚜렷한 모달 동작에서 좀 더 분산되고 통계적인 음장으로의 전환을 나타냅니다. 그 아래에서는 개별 모드가 우세하고 그 위에서는 모드가 겹치고 실내 소리가 더 균일하게 들립니다.잘 설계된 실내는 정수 비율을 피하며 (예: 1:1:1 정육면체는 최악), 볼트 기준에서는 모드를 더 균등하게 분배하는 공간 치수 비율을 권장합니다.

계산 예제

공간: 5.0 미터 × 3.5 미터 × 2.5 미터, 음속 343 m/s.
첫 번째 축 모드:
길이: f = 343/ (2 × 5.0) = 34.3헤르츠
너비: f = 343/ (2 × 3.5) = 49.0 헤르츠
높이: f = 343/ (2 × 2.5) = 68.6 헤르츠
두 번째 축 모드 (n=2) 는 각각 68.6Hz, 98.0Hz 및 137.2Hz입니다.
실내 용량: 5.0 × 3.5 × 2.5 = 43.75 m³
슈뢰더 주파수: 2000 × √ (0.16/43.75) ≈ 121 헤르츠
121Hz 미만에서는 실내 동작이 개별 모드에 의해 좌우됩니다.이 룸에는 일치하는 1차 모드 두 개가 없으므로 베이스 모달 분배가 적당합니다.모드 압력이 가장 많이 쌓이는 실내 구석과 벽 교차점에 베이스 트랩을 설치하세요.

실용적인 팁

  • ✓홈 스튜디오 설계의 경우 목표 치수 비율 (예: 1.0:1.28:1.54 (셉마이어) 또는 1.0:1.6:2.33 (볼트 최적)두 치수가 동일한 비율을 공유하는 방은 피하십시오.
  • ✓베이스 트랩은 모든 축 모드가 경계에서 최대 압력을 받기 때문에 방 구석 (벽 벽, 바닥 천장 또는 삼중 모서리) 에서 가장 효과적입니다.
  • ✓슈뢰더 주파수를 지침으로 사용하십시오. 그 이하의 주파수에서는 음향 처리 (흡수, 확산) 가 가장 중요하며, 그 이상의 주파수에서는 실내가 더 균일하게 작동하는 경향이 있습니다.

흔한 실수

  • ✗주파수 간격과 모드 밀도의 혼동 — 주파수가 서로 가까운 모드 (~5Hz 이내) 는 상호 작용하여 해당 주파수에서 심각한 피크 또는 딥을 유발할 수 있습니다.
  • ✗슈뢰더 주파수 공식 (2000√ (T60/V)) 에는 일반적으로 공간의 잔향 시간 T60이 필요하다는 사실을 잊어버리세요. 근사치 2000√ (0.16/V) 는 T60 ≈ 0.16초로 가정하는데, 이는 잔향이 있는 방에서 과소평가됩니다.
  • ✗룸 모드를 고정 주파수 문제로 취급하면 청취 위치나 스피커를 0.5미터만 움직여도 압력이 최대치에 도달하거나 해당 모드의 압력이 무효화될 수 있습니다.

자주 묻는 질문

이는 특정 저음 주파수에서 축 모드가 강하기 때문에 발생합니다.모드가 활성화되면 주파수가 크게 강조되고 인접 주파수는 감쇠됩니다.베이스 트래핑과 스피커 또는 청취 시트의 위치 변경으로 이러한 색상 착색을 줄일 수 있습니다.
슈뢰더 주파수 (~2000√ (T60/V)) 는 저주파에서의 룸 모드 중심 동작과 고주파에서의 확산 통계 음장 간의 전환을 나타냅니다.아래에서는 모드별로 실내 음향을 예측할 수 있지만, 그 이상에서는 모드 제어보다는 리버브 시간에 중점을 둡니다.
각 차원에 대한 첫 번째 (n=1) 축 모드만 계산합니다.2차 축 모드는 이들 주파수의 정확히 두 배이고, 세 번째 축방향 모드는 3배, 이런 식입니다.접선 모드와 경사 모드는 추가 주파수에서 존재하지만 진폭이 더 약합니다.

Related Calculators

Audio

Speaker SPL

Calculate speaker SPL at any power and distance from the rated sensitivity (dB/W/m) specification.

Audio

Subwoofer Box

Calculate optimal subwoofer box (sealed and ported) volume and port tuning frequency from Thiele-Small parameters (Vas, Qts, Fs).

Audio

Audio SNR

Calculate audio signal-to-noise ratio, dynamic range, and equivalent noise bits from signal and noise floor levels.

Audio

Audio Amplifier

Calculate audio amplifier output power, efficiency, THD class estimate, SNR, and input sensitivity for Class A, AB, and D amplifiers.

Audio

Speaker Crossover

Calculate passive 2-way speaker crossover component values for 1st order (6dB/oct) and 2nd order Butterworth (12dB/oct) networks.

Audio

Headphone Power

Calculate the amplifier output power, voltage, and current required to drive headphones to a target SPL.