Después de mucha investigación, de simulación y de una profunda búsqueda de la literatura, he descubierto la verdadera respuesta.
Perciben un chirrido debido a que están siendo golpeados con los ecos de la fuerte ruido que genera el sonido. Los tiempos entre la llegada de los echos disminuye inversamente con el tiempo, por lo que suena como si se tratase de un tono con una frecuencia fundamental aumentar linealmente en el tiempo, de ahí el chirrido.
Para conseguir una sensación para el fenómeno, considere la posibilidad de una simulación:
Arriba se ve una ralentizado versión de la simulación de la onda de presión en el interior de un 2D de la cancha de racquetball. Vomité el sonido generado en soundcloud.
Si usted mira la simulación, escoge un punto en particular y ver los sonidos reflejados, te darás cuenta de las diferentes instancias de los múltiples ecos llegan más rápido y más rápido a medida que pasa el tiempo.
Usted puede escuchar claramente los sonidos en el sonido generado, y si se escucha de cerca se puede escuchar secundaria chirridos así. Estos también son visibles en el espectrograma:
Este fenómeno fue estudiado y publicado recientemente por Kenji Kiyohara, Ken'ichi Furuya, y Yutaka Kaneda: "Barrer ecos se perciben en forma regular de reverberación de la sala ," J. Acoust. Soc. Am. Vol.111, Nº 2, 925-930 (2002). más info
En particular, se explican no sólo el principal de barrido, pero la apariencia de la secundaria barre el uso de algunos de la teoría de números. Vale la pena leer en su totalidad. Esto sugiere que para la mejor barrido uno debe pararse y escuchar en el centro de la habitación, a pesar de que debería ser genérica en cualquier ubicación.
Geométrica Simple argumento
Tras el trabajo, se puede dar un geométrica simple argumento. Si usted se imagina que estás parado en el medio de un estándar de la cancha de racquetball, que es dos veces tan largo como alto o ancho, y aplaudir, aplaudir su comenzará la propagación y que se refleja en las paredes. Una manera simple para el estudio de los tiempos de llegada es con el método de las imágenes, así que usted imaginar otras palmadas generado por la reflexión de su aplaudir a través de las paredes y, a continuación, las reflexiones de los aplausos y así sucesivamente. Esto va a generar todo un conjunto de "imagen" aplausos, situados en las posiciones
$$ ( m, l, 2 k) L $$
donde $m,l,k$ son números enteros y $L$ es de 20 pies por una corte del racquetball, el momento y por cualquier particular aplaudir a llegar a usted es $t = d/c$ y así tenemos
$$ t = \sqrt{m^2 + l^2 + 4k^2} \frac{L}{c} $$
para nuestros tiempos de llegada. Si nos fijamos en cómo estos se distribuyen en el tiempo:
Queda claro por qué percibimos un sonido corto y agudo. Los diversos conjuntos de falta de barras, que a su vez están espaciados como un chirrido, dar lugar a nuestra percepción subchirps.
Los detalles de las simulaciones en 2D
Para la simulación, he resuelto numéricamente la ecuación de onda:
$$ \frac{\partial^2 p}{dt^2} = c^2 \nabla^2 p $$
y se utiliza la impedancia de las condiciones de contorno en las paredes
$$ \nabla p \cdot \hat n = -c \eta \frac{\partial p}{\partial t} $$
He utilizado un método de colocación espacial, con una base de Chebyshev de orden 64 en el eje corto y 128 en el eje largo. y se utiliza RK4 para la integración en el tiempo.
Modelé la habitación como 20 pies por 40 pies y comenzó con una gaussiana de la presión de pulso en una esquina de la habitación. He escuchado cerca de la pared posterior hacia la parte superior de la esquina.
Me puse un ipython notebook de mi código, con el objeto incrustado de audio y vídeo. Recomiendo jugar con él a sí mismo. En mi escritorio se tarda unos minutos para hacer una simulación completa del sonido.
Efecto de la escucha ubicación
He actualizado el código para generar el sonido en múltiples lugares, y generar sus sonidos. Me parece que no puede incrustar audio en stackexchange, pero si usted haga clic a través de la IPython notebook vista, se puede escuchar todos los sonidos generados. Pero lo que puedo hacer aquí es mostrar los espectrogramas:
Estos se colocan en unos de sus lugares en el interior de la habitación. Aquí, el ruido se genera en la parte inferior izquierda, pero los chirridos debe ser genérica para cualquier escuchar y generación de ubicación.