Как подготовить помещение для прослушивания музыки. Установка и настройка акустики

Общеизвестно, что на звучание аудиоаппаратуры влияет множество факторов и одной из важнейших составляющих качества звука является акустика помещения. Учитывая многочисленные просьбы наших читателей и активное обсуждение вопроса на GT, мы решили посвятить этой теме несколько публикаций.

В этом материале мы рассмотрим акустическую подготовку помещений для домашнего кинотеатра . Следует также отметить, что принципы, описанные в этой статье, во многом будут полезны при создании комнат для прослушивания музыки, домашних музыкальных студий и репетиционных баз.

Сегодня многие приобретают достаточно дорогую аудиоаппаратуру для домашнего кинотеатра, и, нередко случается, что в связи с проблемами помещения, где она установлена, звук оставляет желать лучшего. Акустика помещения играет одну из ключевых ролей при формировании сцены, характера звучания, передачи различных тембральных и частотных особенностей. Во многом именно благодаря акустике помещения удается добиться т.н. эффекта присутствия при просмотре фильмов и использовании систем объёмного звука.

Общие принципы

Стремление к получению качественного звука начинается со снижения количества отражений, устранения резонансных поверхностей, и получения максимально возможного рассеивания звука в помещении. При подготовке помещения необходимо чтобы акустические свойства поверхностей минимально влияли на частотные параметры сигнала, не вносили существенных искажений, не порождали негативно влияющих отражений и отзвуков.

Для этого при подготовке такого помещения настоятельно рекомендуется свести к минимуму количество плоских поверхностей, деревянных и стеклянных предметов интерьера. Совсем идеальный вариант – оставить в комнате только мягкую мебель, а также предметы интерьера с рельефной поверхностью. Кроме того, важно понимать, что чем больше помещение, тем более существенные изменения придется вносить в отделку.

Подавляющее количество акустических проблем вызывается т.н. «стоячими волнами» и отражением звуковых волн. Используя ряд доработок в отделке можно свести к минимуму влияние этих факторов на звук домашнего кинотеатра. Наиболее простыми и доступными способами изменения акустических свойств помещения является применения звукопоглощающих и звукорассеивающих материалов. Для наглядности на схеме ниже отражено влияние поглощающих и рассеивающих поверхностей на звуковые волны:

Поглощение

При этом добиться эффективного поглощения более низких частот можно используя увеличение толщины слоя. Закономерно, что при подобном подходе, неизбежно придётся жертвовать объёмом помещения. Учитывая линейность зависимости, при использовании стекловолоконных и аналогичных им панелей, для эффективного поглощения звуковых волн всего слышимого спектра необходимо использовать слой толщиной около 15 см. При более эффективном звукопоглощении материала толщина подобного слоя может быть меньше.

Для оценки звукопоглощения используется специальный коэффициент.

Коэффициент звукопоглощения – отношение величины, не отраженной от поверхности звуковой энергии, к величине падающей энергии. Она рассчитывается по формуле:

А(зв)=Е(погл)/Е(пад)

Где А(зв) - коэффициент звукопоглощения; Е(погл) - поглощённая звуковая волна; Е(пад) - падающая звуковая волна; E(отр) - отраженная звуковая волна; Е(рас) - звуковая волна, рассеянная в материале; Е(прош) - звуковая волна, прошедшая через материал.

Наиболее существенная роль поглощающих панелей – это устранение так называемого «первого отражения". Как известно, звук из АС достигает наших ушей как непосредственно, так и за счет отражений от нескольких поверхностей, и, естественно, отраженная волна делает это через несколько миллисекунд после прямой. Негативное влияние первого отражения неизбежно искажает сцену (расположение кажущихся источников звука), может способствовать формированию нежелательных пространственных звуковых иллюзий при использовании систем объемного звука (4.0, 5.1, 7.1 и др).

Соответственно, в первую очередь необходимо оборудовать звукопоглощающими панелями поверхности, на которых будут находиться проекции точек «первого отражения». Количество таких точек будет зависеть от количества колонок (кабинетов) в использованной акустической системе.
Ниже приведены упрощённые схемы дающая представление о точках первого отражения:

Ориентировочное расположение точек первого отражения легко определить при помощи зеркала. Суть метода: один человек находится на месте просмотра, другой двигается вдоль стен с зеркалом. Как только первый видит в зеркале отражение динамика – точка первого отражения определена. Большинство специалистов считают, что для эффективного звукопоглощения нет необходимости покрывать материалами все поверхности, достаточно закрыть точки отражения панелями с шириной 70-90 X 200-250 см (или более) в зависимости от высоты стен. Также, для того, чтобы снизить негативное влияние низких средних, имеет смысл установить панели на потолке.

После правильной установки панелей остаётся только одна проблема с поглощением – волны с частотой ниже 140 Гц. Обеспечение оптимального звучания низких частот требует особого подхода – использования специальных низкочастотных поглотителей. Существует несколько конструкций таких поглотителей, и я не берусь утверждать какие из них лучше (многие хвалят трубы). Важно понимать, что их количество и коэффициент поглощения будут зависеть от уровня звукового давления сабвуфера или низкочастотных динамиков АС. Также, в качестве альтернативы поглотителям, можно использовать мягкую мебель, что не всегда эффективно, но в ряде случаев может помочь справиться с низкими.

Рассеивание

Существуют разнообразные рассеивающие панели, которые могут создаваться из различных материалов, например, твёрдых сортов древесины, камня, синтетических материалов. В некоторых случаях рассеивающие панели покрывают тканью или войлоком. Характерной особенностью рассеивающих панелей является неровная фактура поверхности, не редко используется коническая форма элементов. Известно, что в нашем недалёком советском прошлом, при остром дефиците акустических отделочных материалов, в качестве рассеивающих панелей, некоторые музыканты и меломаны использовали яичные лотки.

Расчет комнатных резонансов

Таким образом, используя известные размеры помещения, можно заранее рассчитать частоты, на которых возникнут резонансы, а, следовательно, знать о том будут ли усиливаться или же подавляться те или иные частоты.

Для идеального прямоугольного помещения с ровными поверхностями стен пола и потолка, резонансы вычисляются по формуле:

Где nx, ny и nz – целые числа, а Lx, Ly и Lz – это соответственно длина, ширина и высота комнаты.

Отдельные резонансы описываются различными комбинациями из целых чисел Nx, Ny, Nz. Так, например, комбинация (1, 0, 0) будет описывать моду первого порядка вдоль стороны, принятой за «x», а (0, 2, 0) описывает моду второго порядка вдоль стороны, принятой за «y», и т.п…

Когда 2 из 3-х целых чисел равны нулю, расчет существенно упрощается и позволяет легко вычислить частоты «стоячих волн», которые возникают между парой противоположных стен вдоль одного из размеров помещения. f (1,0,0) = c/2/L

Эти моды называются осевыми или аксиальными и являются самыми интенсивными из всех. Именно их расчет представляет наиболее существенную важность.

Итог

Секреты и фишки для максимального аудиофильского удовольствия.

В жизни каждого человека есть дни, когда хочется послать все к черту, налить бокал крепкого виски, удобно устроиться в кресле и включить диск с любимой группой, получив настоящий экстаз.

Ради этой слабости мы готовы потратить заработанные кровью и потом деньги. Словно золотоносный муравей обустраиваем будущий «домашний храм музыки», добросовестно расставляя усилитель, ресивер, виниловый или CD-проигрыватель; терпеливо ждем, пока появится избранная модель акустической системы. Наконец, настает тот долгожданный миг, когда можно нажать на Play и отправится в мир грез и мечтаний…

И тут нас подстерегает страшное слово – ОБЛОМ…

Ну не звучит вся эта связка дорогостоящего оборудования так, как вы слышали в шоуруме! Не замечаете вы той красоты восторженных отзывов с Яндекс.Маркета, не чувствуете «бархатного баса» и «обволакивающей середины с хрустальными обертонами в области верхних частот». Что, собственно не так?

Вы будете удивлены, но ответ банален и прост. Комната… Вся проблема в комнате.

Примечание: Данный материал осознанно не перегружен тяжелыми терминами из области акустики и рассчитан на неискушенных слушателей, которые хотят улучшить свой мультимедийный уголок.

Почти как у Гарри Поттера

При чем же тут комната? Если вам приходилось когда-то разбирать старые советские колонки, наверняка вы обращали внимание на наличие внутри внушительного комка ваты. Она там не случайно.

Все дело в том, что традиционная форма любой колонки – прямоугольный параллелепипед – шестигранник с равными противоположными гранями и прямыми углами. И именно угол – злейший враг хорошего звука . Именно углы работают как отражатели для коротких волн, но при этом существенно увеличивают и без того длинные волны – басы. Таким образом, весь «сочный бас» концентрируется в углах колонки, а та самая вата позволяет препятствовать такой концентрации.

Возвращаемся к нашей комнате. По сути, это все тот же параллелепипед, что и колонка. Место излучателя здесь занимает полноценная приобретенная вами АС, а роль стенок колонки – стены вашей комнаты. И если при построении акустики инженеры уделяют максимум внимания материалам из которым будет изготавливаться конкретная колонка, то попадая в наши квартиры даже идеальная АС не сможет продемонстрировать свой совершенный внутренний мир из-за проблемного помещения.

Где скрываются враги

Говорить об «идеальной акустической комнате» не имеет смысла. Вряд ли рядовой слушатель готов к революции в собственной квартире и убеждении домочадцев в том, что «в гостиной мы будем только слушать концерты AC/DC и поражаться широте души Cesaria Evora». В рамках данного материала мы лишь попробуем уличить злоумышленников, уничтожающих красоту звука и дать определенные практические советы.

Мало/много мягкой мебели . Любая мягкая мебель в вашей квартире выполняет роль поглотителя звука. Вам приходилось обращать внимание на то, что во время ремонта ваша речь превращается в неразборчивый гул, а громкий оклик еще несколько секунд отдается эхом. Если подобный эффект эха повторяется и в комнате, в которой вы планируете слушать музыку – от эха нужно избавиться.

Что делать : Главное – соблюдать чувство меры и не превратить «живую» комнату (комнату, где есть эхо) в абсолютно «мертвую» (полное отсутствие реверберации). Установка звукопоглощающих панелей, применение акустической пены или использование навесных панелей из звукопрозрачной ткани, натянутой на деревянный брус, может помочь в заглушении реверберации. Но будьте осторожны – не «пересушите звук»: мягкая мебель и обилие поглощающих материалов сделают звук слишком резким, лишенным легкости и объема.

Стены . Один из ключевых факторов, напрямую влияющих на звук. И, зачастую, самый проблемный в большинстве квартир среднестатистического жителя любого мегаполиса и крупного города.

Что делать : При установке панелей из гипсокартона постарайтесь обеспечить минимальный шаг между несущими профилями и зафиксировать лист таким образом, чтобы он исключал какие либо произвольные вибрации. Если вы любите хороший звук – ни в коем случае не экономьте на саморезах и профилях.

Углы . Мы уже говорили о том, что углы приносят ощутимый вред «правильной» акустике. В углах вашей комнаты (разумеется, если они не заставлены предметами интерьера) возникает существенное звуковое давление, которое приводит к возникновению характерного резонанса – вы слышите его в виде гула определенных частот.

Размещение колонок . От того, как вы установите колонки, зависит многое. Не будем останавливаться на типичных ошибках, а сразу поговорим о том «как надо».

Расстояние от источника звука до стены (с фронтальной стороны излучателя) – определяющий фактор качества звучания. Удаленность от стены напрямую влияет на глубину баса: чем ближе к стене – тем больше баса. Ваше «посадочное место» должно быть у противоположной АС стены и ни в коем случае не по центру комнаты.

Расстояние между колонками влияет на распределение басовой линии. Установленные слишком близко колонки будут подчеркивать верхнюю часть диапазона низких частот. Чем дальше акустическая пара будет друг от друга, тем «глубже» будет бас.

Для правильного восприятия акустической картинки, при размещении АС соблюдайте симметрию.

К размещению сабвуфера придется подойти творчески. Включите композицию, в которой характерно прослеживается басовая линия. Идеальное место зависит от конкретной комнаты, но, как правило, сабвуфер размещается на определенном расстоянии от противоположной стены с явным смешением в ее сторону.

Кто с нами?

Весь материал с нами был тайный гость – детище премиальной линейки компании iRiver, медийный комбайн Astell&Kern AK T1 . К нам он попал не случайно и, в первую очередь, за свою универсальность.

Astell&Kern AK T1 – это универсальная аудиосистема, включающая и плеер, и усилитель, и, собственно, саму АС. Такой вариант наиболее предпочтителен при акустическом проектировании помещения, ведь без лишней волокиты вы можете самостоятельно найти идеальные точки для размещения сабвуфера или фронтальных колонок; разобраться с уровнем разборчивости музыкального материала и понять какую «работу над ошибками» предстоит проделать.

В Astell&Kern AK T1 установлена трехполосная акустика, состоящая из 6 динамиков – по два на каждый частотный диапазон: до 250 Гц, от 250 до 6 000 Гц и свыше 6 000 Гц. AK T1 – верный акустический камертон, который может подарить обывателю не только универсальный мультимедийный инструмент, но и достойную альтернативу громоздким АС.

И главное, с AK T1 всегда можно экспериментировать.

Лирическое отступление

Нас часто ругают за то, что ресурс, главным профилем которого, в первую очередь, считается продукция Apple, слишком много внимания уделяет звуковому оборудованию: наушникам, колонкам, звуковым проблемам и методам их устранения.

Друзья, давайте на чистоту. Многим достижениям в области мобильных технологий мы обязаны старине Стиву Джобсу – поистине гениальному человеку, опередившему свое время и создавшему настоящую империю устройств и гаджетов, которыми сегодня пользуются миллионы человек. Так вот, будучи человеком, который действительно «думал иначе», Джобс немало внимания уделял звуку:

• В планах Джобса был выпуск новой линейки плееров iPod, предназначенных для воспроизведения «идеального звука». Увы, проект был свернут еще в 2012 году.
• Будучи признанным «пионером цифрового звука», сам Стив отдавал предпочтение винилу. Дома он слушал исключительно пластинки, а формат MP3 называл «мертвым, хотя и универсальным».
• Вся продукция компании Apple пропитана звуком и, если присмотреться, можно увидеть весьма чуткое отношение к нему как программистов, так и инженеров: от звука приветствия до выхода Garage Band и Logic; от возможности стать музыкантом-любителем, имея под рукой лишь компьютер Mac, до создания собственных мультимедийных интерфейсов и кодеков, обеспечивающих минимальные потери аудиопотока.

Поверьте, имея в распоряжении iPhone, iPad, iPod или Mac, вы, так или иначе, смотрите на мир аудио несколько иначе. Вы отличаетесь от пользователей, отдавших предпочтение другим устройствам. И, в первую очередь потому, что умеете слышать… И с этим нужно жить.

Вряд ли найдется много людей на Хабре, кто не любит музыку или кино. Но вот вы решили, что вам надоели наушники, что хочется послушать, как на самом деле звучит ваша любимая музыка, и, накопив немного денег, вы от души походили по разным магазинам и купили хорошую (на ваш вкус) аудиосистему.

Чаще, чем того хочется, такие покупки не доставляют ожидаемого удовлетворения. Когда колонки расставлены там, где удобно и практично, кабели подключены и запущен любимый трек, выясняется, что все играет не так, как ожидалось. А все дело в том, что комната, в которой играет музыка, является существенной частью аудиосистемы, и именно игнорирование этого факта является наиболее частой причиной бессмысленных дополнительных расходов на ненужные компоненты, судорожных метаний по комнате в поисках правильного расположения колонок и прочих неприятностей. Про то, что предпринять, чтобы вернуть очарование звуку, и вытащить из системы максимум звучания, прошу под кат.

Ниже я буду говорить про музыку, но все сказанное относится к кино и к любому другому виду искусства с аудиокомпонентой. Начнем с типичных врагов хорошего звучания.

Где l – длина волны в метрах, а с – скорость звука в воздухе, равная 331 м/с. В частности, для комнаты размером в 2 метра частота, соответствующая полудлине волны, будет равна 82.75 Гц, а в трехметровом размере мы получим гудение возле любимых 50 Гц.

В реальности в комнате возникает много стоячих волн, так как они идут не только перпендикулярно стенам и полу, но и от угла в угол, и чтобы примерно посчитать, на каких частотах возникнут резонансные моды, полезно использовать вот эту формулу:

Где значения p , q и r равны нулю или единице для различных мод, а L , W и H обозначают длину, ширину и высоту комнаты соответственно. Нас не будут особо интересовать моды выше третей, по той причине, что чем выше частота, тем ближе эти моды друг к дружке, и тем меньше их влияние, в результате чего частотная характеристика комнаты сглаживается. Если вас интересует тангенциальная мода для длины, то ставим 1 над L , если косая горизонтальная мода (например, из угла в угол), то ставим 1 над L и W , а если нужна косая мода из нижнего угла в верхний, то в формуле присутствуют все единички. Все просто. Добрые люди давно подумали за нас, и погуглив можно найти готовую табличку Excel с формулами (либо сайт со скриптом), куда вы вставите размеры своей комнаты и сразу увидите всю картину.

Здесь надо учесть еще одну простую истину: в музыке редко присутствуют частоты ниже 30 Гц, да и чувствительность нашего уха к этим частотам значительно ниже (мы их практически не слышим, а скорее чувствуем телом). Их больше в кино, где много звуковых эффектов, но вряд ли вас будет сильно волновать вопрос качества звучания взрыва бомбы. По секрету скажу, что субъективно приятное ощущение от хлесткости звука «бубумс», как, впрочем, и ударов палочки о барабан, в значительно большей степени зависит от более высоких гармоник, в диапазоне 150-400 Гц. Из этой несложной теории мы делаем еще более простой вывод: для того, чтобы басы звучали ровно и без гула, хорошо бы иметь комнату побольше и с разными линейными размерами. А самый ад для басов случается в комнате размером 3 на 3 на 3 метра, где слушать музыку не получится ни при каком раскладе, если только вы не поклонник барочной музыки.

И еще: приведенная выше формула работает в идеальном случае абсолютно отражающих стен. В реальной комнате резонансные частоты будут зависеть не только от этой формулы, но еще и от материала стен, соседних помещений и воли судьбы. Знаю на собственном опыте.

Гипсокартон

Спрашивается, что делать? Если вам досталась готовая комната, ситуацию может отчасти спасти сабвуфер. Если вы прочли эту статью до начала строительства или ремонта, можно успеть предпринять превентивные меры. Например, можно сделать более частый шаг каркаса и к вертикальным стойкам добавить горизонтальные элементы. В какой-то степени это улучшит ситуацию, но надеятся на чудо не стоит: жестяной каркас сам по себе недостаточно жесткий, и гипсокартон все равно будет резонировать и поглощать, но эффект будет слабее и вы, возможно, сможете избавиться от гудения. А в идеале лучше выложить стену перегородочными плитами или (это будет вообще сказка) кирпичом.

Голые стены

Хуже всего голый бетон. Даже обои уже немного спасают ситуацию. Но если вы относитесь к звуку серьезно, то использования различных поглощающих материалов не избежать. Надо заметить, что необязательно покрывать все стены поглотителем. Чаще всего в жилом помещении это сделать невозможно. Поэтому надо просто втащить в комнату все, что поглощает звук: мягкую мебель, лучше всего матерчатую, а не кожаную, мягкие игрушки, ковер на пол (или на стену, если ваша жена ваш вкус потерпит такое). Очень хороши открытые книжные шкафы, желательно с книгами разного размера. Отлично работают шторы из мягкого плотного материала. Даже деревянная мебель и та поможет.

Хороший тест на результат: сядьте туда, где вы собираетесь слушать музыку, и резко хлопните. Если после хлопка вы услышите неприятный металлический звон, то надо что-то предпринимать.

Если вы хотите пойти дальше и оснастить помещение специальными звукопоглощающими конструкциями, то важно постараться разместить их чуть дальше от стены, а не прямо на стене. Все дело в том, что чем ближе поглотитель к стене, тем с более высокой частоты начинается поглощение звука. Нам хочется начать хотя бы с 300 Гц, это частота, при которой звуковая волна начинает становиться направленной, поглотитель реально начинает поглощать, и можно целенаправленно размещать поглотитель на пути отраженного звука от колонки к вам. А еще мы помним, что гул именно на этих частотах существенно влияет на субъективное восприятие баса. Характерный размер полуволны для этих частот – около полуметра, поэтому хорошо бы разместить поглотитель примерно на таком же расстоянии от стены.

Если хабражители соблаговолят к затронутой теме, в следующей статье с удовольствием поделюсь идеями самодельных конструкций для поглотителей.

Еще пара практических советов по размещению поглотителей. Для них очень хорошо подходит пространство между колонками на стене за ними, а также противоположная колонкам стена. Боковые поглотители, лучше ставить в двух (а точнее – четырех, с учетом симметрии) местах. Первое место: это путь отраженного звука от колонки к точке, где вы будете сидеть. Чтобы найти это место, надо поставить у стены зеркало так, чтобы вы увидели динамики. Но с таким поглощением нельзя перебарщивать. Если вы слишком заглушите отраженный от боковых стен звук, то стереоэффект вы услышите только в узко определенном месте. Чуть вправо и влево – собьется звуковая картинка. Второе удобное место – на линии перпендикуляра от ваших ушей к боковым стенам, если они не очень далеко от вас расположены.

Если же вы готовы проявить еще большую решительность, можно заглушить потолок. Его можно глушить повсеместно: по опыту, переглушенная комната лучше недоглушенной. Разве что стоит подумать насчет мощности усилителя и колонок: переглушите – будет тихо, а добавите громкости – пойдут искажения. Поэтому добавлять поглощающий материал нужно постепенно, проверяя на каждом шаге результат. Его можно проверять ушами, а можно померить. Опять же, если будет интерес, в следующей статье можно углубиться в доступные способы измерений и способы расчета нужного количества поглощающего материала.

Ну и ковер на пол между вами и колонками никогда не помешает. Лучше всего из натурального материала: у такого ковра будет более ровное поглощение.

Мистика с «поглотителями баса»

Очень важно понимание цели ваших действий. Я часто слышу утверждение, что задача акустического оформления помещения для прослушивания музыки – добиться близкого к идеальному АЧХ. Это не совсем верно и сложно достижимо. Дело в том, что наш слух достаточно адаптивен: фанатам «Машины времени» одинаково нравится концерт этой группы в совершенно различных помещениях и даже на открытом воздухе. В привычном для слуха помещении мы легко мысленно компенсируем влияние помещения, быстро про него забываем и получаем удовольствие, будь то кино или музыка, если, конечно, акустическое воздействие помещения не выходит за определенные комфортные пределы. В частности комфортный для нас диапазон реверберации для музыки достаточно широк, и доходит до примерно 0.8 сек. При не очень значительном отдалении от колонок основной объем звука к нам приходит напрямую от колонок безо всяких искажений. Главное, чтобы в акустике комнаты не было каких-либо странностей, типа больших пиков или провалов или фокусов с реверберацией, а также различных вторичных призвуков. Все остальное – дело вкуса.

По поводу размещения колонок: звук, который вы услышите, очень зависит от того, на каком расстоянии находятся колонки от стены и друг от друга. Расстоянием от стены можно регулировать количество баса. Чем ближе колонки к стене, тем они больше басят. Но перебарщивать не стоит: чем они ближе к стене, с тем большим рвением они возбуждают комнатные резонансы. Меняя расстояние между колонками, вы регулируете распределение баса: чем они ближе, тем больше выпирает верхний бас, чем дальше – тем больше выделяются более низкие частоты. Ну и еще не нужно забывать, что наша задача обеспечить симметрию звучания колонок, поэтому их надо по возможности размещать более или менее симмметрично в комнате. И еще: нужно минимизировать любые одинаковые или кратные расстояния. Например, расстояние от двух примыкающих стен до колонки должно быть существенно разным и не кратным.

Сабвуфер нужно размещать в точке, где он меньше возбуждает резонансы, но при этом вы его хорошо слышите. Поставите его в центр комнаты, его, скорее всего, не будет слышно вообще. Поставите прямо у стены – будут выпирать резонансы. Правильный способ найти стартовую точку для экспериментов такой: включите музыку с обилием ударника и бас гитары (хорошо пойдет современная запись блюза) без сабвуфера, найдите точку, где, с вашей точки зрения, бас звучит наиболее цельно и попробуйте поставить туда сабвуфер. А дальше придется экспериментировать с подбором сначала места, а затем параметров сабвуфера либо на слух, либо с помощью измерений. Впрочем, если у вас есть возможность измерений, то и исходную точку лучше найти по наиболее ровной АЧХ на низких частотах, а не на слух.

Если сядете в середине комнаты, то баса, скорее всего, не будет. Поэтому с самого начала лучше планировать место недалеко от стены напротив колонок. Опять же, чем ближе к стене, тем больше баса, но тем он более гулкий. Тут надо тоже поэкспериментировать.

Дизайн большинства колонок предполагает, что они направлены на слушателя, хотя бывают экземпляры с широкой диаграммой направленности СЧ и ВЧ динамиков. В любом случае не стоит ставить их параллельно друг дружке. Нужно также с уважением относиться к высоте расположения колонки: она влияет на звучание, даже если поднять колонку на пару сантиметров.

Ну и последнее: относитесь с осторожностью к любым теоретическим выкладкам относительно акустического оформления небольших помещений. Все канонические теории намного лучше подходят для больших залов. В небольшой комнате происходит такое сгущение множества факторов, что формулы становятся очень приблизительными. Поэтому полагайтесь больше на пошаговые эксперименты и простые и логичные доводы. Это, кстати, очень увлекательно.

Если вы дошли до этой строчки, тема вас заинтересовала, вам хочется знать больше, и английский вам не чужд, очень советую фундаментальный труд F. Alton Everest, Ken C. Pohlmann, Master Handbook of Acoustics.

По своему опыту знаю, что многие люди полагают, что проблема с размещением АС в комнате ничуть не сложнее других, что должен же, в конце концов, существовать какой-то несложный способ оформить комнату акустически правильно, своего рода «Книга готовых рецептов», которую может понять даже ёж. Хотелось бы, конечно, чтобы это было так, поскольку это облегчило бы жизнь всем. На практике же достижение воистину хорошего звучания в комнате требует знания того, как звук ведет себя в этих самых комнатах, и определенного труда (а на самый худой конец чуть больше, чем самого настоящего везения или, так сказать, пёра).

Как добиться хорошего звучания в комнате?

Наука о комнатной акустике возникла преимущественно в контексте живых исполнителей, выступающих, как известно, в концертных залах, театрах и тому подобных помещениях. В связи с этим особых усилий понять, что же происходит в небольших комнатах при воспроизведении звука, не предпринималось. Самое смешное в этом то, что в домашних условиях музыку слушает НЕИЗМЕРИМО больше людей, чем в концертных залах. И все же определенный прогресс имеет место быть, и мы постепенно начинаем понимать некоторые вещи, которые нам по силам сделать, чтобы добиться приличного качества звука в практически бесконечном разнообразии комнатных размеров, форм, расстановок АС и меблировки. Звучит несколько пугающе, не так ли? Ну, это конечно не ракеты строить, но и книгой готовых рецептов тут не пахнет – и поработать надо, и подумать, т.е. заняться тем видом деятельности, который у нас не особо почитается…

Шаг №1: Нужна хорошая комната

Ну, это, разумеется, если есть выбор. В подавляющем большинстве случаев нам приходится довольствоваться тем, что есть, или тем, что строилось с учетом чего угодно, но только не акустики. Существует расхожее мнение, что определенные соотношения между размерами комнаты – «длина х ширина х высота» – ОСОБЕННО предпочтительны. Это НЕ так и вот почему – теории и вычисления, которые приводят к этим пресловутым «предпочтительным» пропорциям, основываются на некоторых моментах, которые в реальности не существуют, а именно:

Во-первых, считается, что комнаты строго прямоугольны, а стены абсолютно гладкие и столь же абсолютно отражающие. На практике такого НЕ бывает, а если бы и было, то, уверяю Вас, Вам бы тут же захотелось что-то с этим «сделать», поскольку такие помещения – отвратительные КдП.

Во-вторых, считается, что все вычисляемые резонансы помещения (или моды) ОДИНАКОВО важны. Это тоже НЕ так. В плане их воздействия на слышимые характеристики достаточно очевидно, что в большинстве помещений громче всех «орут» аксиальные моды, за которыми следуют тангенциальные и косые. Из всех тех помещений, где я серьезно слушал музыку, мне попалось лишь одно с очень массивными и жесткими стенами, в котором одна или две тангенциальные моды представляли собой реальную проблему. Других таких случаев я не припомню.

В-третьих, считается, что все вычисляемые резонансы помещения возбуждаются источниками звука в равной степени и ОДИНАКОВО слышны. Это могло бы быть так ТОЛЬКО в том случае, если бы у нас был один единственный источник звука на полу в углу, и если бы мы пытались слушать его, засунув голову в какой-нибудь другой угол. Понятно, что это маразм. На практике же источников звука НЧ как минимум два, а то и больше. Два физически разнесенных басовика, даже если они оба засунуты в углы, НЕ возбуждают все моды в одинаковой степени, если вообще возбуждают. Если же они установлены не в углах, возбуждение мод может вообще оказаться весьма и весьма СЕЛЕКТИВНЫМ. Точно также и слушатели вряд ли засовывают свои бошки в углы. В середине же комнаты сопряжение с различными модами ПРЕДЕЛЬНО селективно, что представляет собой одну из ВЕЛИЧАЙШИХ проблем, с которыми только приходится иметь дело.

Так откуда же пошли все эти «особые» пропорции комнат? В общем-то, началось все это несколько десятилетий тому назад, очень по-научному, когда вполне серьезные люди пытались оптимизировать акустические реверберационные камеры, которые предназначались для проведения точных измерений звуковой мощности. Вот оттуда все и пошло и распространилось на жилые комнаты, в которых, правда, все эти теории по понятной причине работать отказались. Это, разумеется, НЕ означает, что соотношения между размерами комнат не важны. В помещениях кубической и прямоугольной формы с целочисленными соотношениями сторон, а также длинных коридорах музыку лучше не слушать. В остальных же случаях, если ХОРОШО понимать, что делаешь, можно добиться отменного звука даже в комнатах, которые находятся в прямом противоречии с «правилами». Точно также можно иметь «никакой» звук в комнатах, которые по знаменитому «общему» мнению являются «хорошими». Откровенно говоря, самыми проблематичными комнатами, которые только можно встретить, являются те, что приближаются к первому из «идеалов», о которых шла речь в самом начале «Шага №1», т.е. когда стены, потолки и полы ОЧЕНЬ жесткие, ОЧЕНЬ плотные и ОЧЕНЬ плоские. В результате все моды становятся ОЧЕНЬ интенсивными, высокодобротными и ОЧЕНЬ «резонансными». Как следствие резонансные пики получаются ОЧЕНЬ высокими, провалы ОЧЕНЬ глубокими, а бубнение продолжается бесконечно. Для того чтобы быть хорошей (а не «хорошей»), комната должна обладать некоторой поглощающей способностью на НЧ, и если сама конструкция помещения этим не отличается, то ее нужно внести. Несколько сантиметров звукопоглощающего материала вроде стекловолокна, синтепона или акустической пены на НЧ НЕ дадут вообще ничего. Поглощение на НЧ наиболее эффективно реализуется при помощи больших панелей или мембранных поглотителей. Когда большие поверхности, включая стены, пол и потолок, движутся в результате воздействия на них звуков мощного баса, они ведут себя подобно мембранам и поглощают при этом энергию звука. Эта поглощенная звуковая энергия не может вносить вклад в комнатные резонансы (моды) и, как следствие, резонансы ослабевают. И это здорово! Мембранные поглотители можно купить или сделать самому, хотя сделать поглотитель, который был бы эффективен на самых низких частотах – задачка та еще. Большинство устройств, которые можно купить, практически неэффективны на частотах ниже 100Гц, т.е. там, где начинается САМОЕ интересное. Если есть возможность, можно попробовать устроить интерьер комнаты таким образом, чтобы, скажем, стены в комнате были немного гибкими. Оказывается, что один слой гипсокартона на деревянных (а можно и железных) направляющих – это и неплохой компромисс, и совсем недорого. А если еще проложить гипсокартон сзади акустическими панелями (или хотя бы плотным пенопластом), то механическое демпфирование еще больше увеличится, а масса и жесткость конструкции возрастут совсем несущественно. Кроме того, можно варьировать расстояние между направляющими (обычно оно составляет 60 см) и, тем самым, «расстраивать» резонансы. Примерно такого же эффекта можно добиться периодическим дублированием направляющих, а также приданием стенам легкой (невидимой глазу) неидеальности (наклонности, например) – для диффузии это очень хорошо. После того, как этот этап будет завершен, нужно будет заняться другим, не менее важным делом, а именно улучшением однородности баса вокруг зоны прослушивания. Путем снижения добротности комнатных резонансов, пики давления снижаются, а провалы становятся не так глубоки, что позволяет получить неплохой бас более чем в одной конкретной точке.

Шаг №2: Нужны хорошие АС, которые могут ужиться с комнатой

То, что мы слышим в комнате, на разных частотах определяется различными факторами. На НЧ превалирует комната, на СЧ и ВЧ – АС, АЧХ и направленность которых определяют качество звука. НИКАКИМ эквалайзером ничего нельзя сделать в комнате с АС, которые изначально убоги. Отсюда вывод – выбирать нужно такие АС, которые сконструированы так, чтобы иметь возможность уживаться с разными комнатами. Вам может это показаться удивительным, но далеко не все производители это могут (а точнее хотят). Настоящим решением этой проблемы, как для профессионалов, так и для любителей, являются АС, которые обеспечивают одинаково хорошую тембральную окраску как в прямом, так и раннеотраженном и прочих звуковых полях. Такие АС можно иначе охарактеризовать как АС с ровной и гладкой аксиальной АЧХ и постоянной направленностью, что в совокупности дает ровное и однородное звуковое давление. Тогда вопрос акустической задемпфированности комнаты становится опциональным, т.е. как бы вторичным. Если отраженные звуки поглощаются, слушатель оказывается преимущественно в прямом звуковом поле, что делает ощущения от музыки более интимными, а звуковые образы более плотными и точными. Если же отражениям позволено вносить свой вклад в сложность звучания, то общее впечатление в целом становится более объемным и открытым, а для многих слушателей – более реалистичным. Отчасти это дело вкуса, однако, в любом случае АС, которые легко уживаются с комнатой, дадут более высокую тембральную точность. Итак, в области СЧ и ВЧ наилучшим решением задачи о получении хорошего качества звука будет приобретение хороших АС.

Шаг №3: Нужно улучшить бас или как работать со стоячими волнами

Как мы знаем, на НЧ ситуация совершенно иная и качество баса определяется самой комнатой, а также расположением АС и слушателей в ней. Разумеется, басовик сам по себе должен быть рассчитан на воспроизведение достаточного количества звука с малыми искажениями в необходимом диапазоне частот. Для того, чтобы иметь возможность управлять басом, необходимо несколько углубиться в технику и понять, как именно энергия басовиков сопрягается с комнатными резонансами (модами), и что именно слышат слушатели. Существует несколько компьютерных программ, которые существенно облегчают жизнь, но многого можно добиться и «вручную». Если Вы действительно хотите добиться успеха, то без измерений того, что происходит в КдП, НЕ обойтись никак. Однако здесь есть большое «но» - измерения эти должны быть «правильные», т.е. куда более детальные, чем можно получить при помощи обычного третьоктавного эквалайзера, работающего в режиме реального времени (в дальнейшем РРВ). Необходимо использовать системы с высоким разрешением – наподобие SpectraLab – или даже старомодные свопирующие или ступенчатые тона, настроенные на, по меньшей мере, 1/10-октавное разрешение (что на частоте 20Гц соответствует разрешению в 2Гц) и померить, что же доходит до места слушателя. В случае если комната представляет собой простой прямоугольник, моды вычислить несложно, уж во всяком случае, аксиальные, которые, как правило, являют собой наибольшие проблемы. Для начала нужно вычислить частоты, на которых происходит резонанс. Затем определить, где в структуре пиков и провалов давления (т.е. среди стоячих волн) лучше всего разместить басовики (или сабвуферы), а где – место слушателя. Вы очень быстро поймете, что максимизация удовольствия и минимизация нежелательных эффектов требует определенных компромиссов. Если воспользоваться калькулятором мод (Рис. 1), который я могу Вам выслать по почте (по мылу, разумеется), можно без особого труда избежать наихудших пиков и провалов. Лучше всего размещать басовики в областях с высоким давлением, ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНО возле стены, а еще ЛУЧШЕ в углу, чтобы возбудить побольше комнатных мод. Если измерения покажут, что на резонансной частоте энергии слишком много, можно попробовать подвинуть слушателя поближе к провалу в структуре данной конкретной стоячей волны. Если энергии окажется слишком мало – поближе к пику. Вот таким вот методом проб и ошибок зачастую удается избежать многих проблем и сделать АЧХ в зоне прослушивания более гладкой и ровной.

Пример программы, которая расчитывает аксиальные моды комнаты и строит графики зависимости звукового давлении как функции расстояния, откладываемого вдоль каждой из главных осей.

Если же комната по форме не прямоугольная или в стенах имеются большие проемы, предварительные вычисления могут дать мало или не дать вообще ничего. В этом случае Вам не останется НИЧЕГО иного, кроме как смотреть на экран компьютера и наугад таскать по комнате АС и слушателя. Никому не пожелаю оказаться в подобной ситуации. Непрямоугольные комнаты НЕ устраняют резонансы, а лишь НЕ дают вычислить их простым путем. Даже при самых лучших комнатах и намерениях совершенство может быть очень обманчивым. При всех обоснованных с точки зрения практичности ограничениях, накладываемых на местоположение АС и слушателя реальными помещениями, акустических манипуляций может оказаться недостаточно для устранения всех проблем, связанных с комнатными резонансами. По крайней мере, в моей практике чаще наблюдается обратное.

Шаг №4: Нужно улучшить бас или эквалайзер может помочь!

Если Вы исчерпали все акустические возможности, но так и не добились желаемого, на помощь может прийти “правильная” эквализация. Однако проводить ее нужно с умом, поскольку что-то она может действительно исправить, а что-то даже и не стоит пытаться сделать с ее помощью. Найдется много людей, которые будут возражать против эквализации, обвиняя ее в “фазовом сдвиге” и прочих бедах. Не удивительно, что, будучи применяемой слепо, без соответствующих знаний, она заработала себе дурную репутацию. Однако если все делать грамотно, то кроме пользы, никакого другого вреда от нее не будет. И тому есть 4 причины:

1. Самые распространенные измерительные приборы представляют собой третьоктавные анализаторы, работающие в РРВ, не обладающие достаточной разрешающей способностью для того, чтобы точно описывать проблемы.

2. Самые распространенные эквалайзеры представляют собой третьоктавные “графические” эквалайзеры, не обладающие достаточным разрешением, которое позволило бы конкретно адресовать проблемы, связанные с резонансами, без нанесения побочного ущерба.

3. Попытки восполнения глубоких провалов в АЧХ, вызванных акустическим взаимопогашением волн, или нулей являются АБСОЛЮТНО пустым делом, поскольку сколько энергии в комнату не закачивай, а гашение все равно остается. Все, к чему это приводит, так это к клиппингу усилителей и искажениям (а порой и разрушению) басовиков. Единственным решением проблем такого типа является перемещение АС или слушателя, в зависимости от того, кто из них “сидит в нуле”.

4. Эквализация проводится на слишком высокой частоте. Низкочастотные комнатные резонансы ведут себя подобно минимально-фазовым явлениям, так что адресация конкретно их параметрическими фильтрами является ИСТИННЫМ решением. После нескольких сотен герц (скажем, после 400) ситуация резко меняется, поскольку для исследования сложной комбинации из прямых и отраженных звуков - явления, “проживающего” во временной области - мы используем статические измерения. Результаты измерений могут вообще дать нечто похожее на “гребенчатый фильтр” - зрелище пугающее глаз, но совершенно нормальное для слуха, который слышит естественное звучание комнаты, не несущее в себе никакой проблематики

"... все что мы слышим,

формируют отражения.!"

Отдельная комната для музыки - мечта настоящего любителя хорошего стерео. Очень часто, мы наблюдаем ситуацию - приобретается дорогой комплект стерео-системы, который перед покупкой много раз прослушивался в салоне, в различных вариантах компоновки и когда комплект включается дома, происходит глубокое разочарование качеством звука, хотя в салоне всё было "идеально". Начинается бесконечная замена кабелей, компонентов, для получения того эффекта, которым "заразились" при первом прослушивании удачной конфигурации, не понимая, что проблема воспроизведения может быть в акустических параметрах нашей комнаты и в "неудачном" сочетании расположения колонок и слушателя.

Перестановка акустических колонок на другую стену, ориентация слушателя и колонок относительно друг друга, небольшой сдвиг слушателя/колонок от центральной оси прослушивания, изменяют, звучание стерео-системы гораздо сильней, чем замена компонентов и кабелей. В тоже время нежелание переставить колонки из "неудачного" места, может свести на нет все "апгрейды", акустические обработки и настройки системы, т.к. влияние мод помещения, первичных отражений, в этом месте, не позволяет раскрыть весь звуковой потенциал. К "неудачным" местам относятся положения слушателя, где уровень прямого сигнала сопоставим с уровнем отражённого, где резонансы комнаты имеют выраженный подъем или спад - например в углах помещения, около стен или в местах "скопления" комнатных мод в узком диапазоне частот.

Если вы только начали проектировать свою комнату или готовы к изменению пропорций, для получения равномерного сочетания комнатных мод, можете воспользоваться рекомендациями на странице Пропорции помещения , где можно подобрать готовые соотношения размеров помещения или рассчитать свои, в соответствии со звуковыми стандартами.

Не забывайте, что акустика комнаты сильно влияет на звучание вашей системы, поэтому обратите внимание на готовые решения (рассчитанные комплекты акустических панелей и модулей) для коррекции разных объемов комнат от фирмы MSR Acoustics , установка которых не требует комплексных акустических расчетов.

КАК АДАПТИРОВАТЬ РАЗМЕРЫ МУЗЫКАЛЬНОЙ КОМНАТЫ?

Расчетные пропорции для музыкальных комнат прослушивания, можно адаптировать для стандартных помещений, с другими размерами. Коррекцию размеров делают не только путем воздвижения "блочных" перегородок, но и с помощью звуко-изоляционных облицовок и фальш-стен, которые, имеют в своем свойстве материалы со свойствами отражения звука, в широком диапазоне частот. Частично поглощая бас они корректируют время реверберации на низких частотах, и создают более равномерное распределение частотного спектра, относительно зоны прослушивания.

Помещения с оптимальными размерами, имеют музыкальные акустический свойства, с богатой реверберационной атмосферой, которая благоприятно сказывается на прослушивании любимых музыкальных произведений. Правильный акустический расчет или Акустическое проектирование, решает многие задачи, связанные с оптимизацией расходов на строительство комнат прослушивания.

КОМНАТА - ПОЛНОПРАВНЫЙ КОМПОНЕНТ СТЕРЕО-СИСТЕМЫ

Почему мы уделяем большое внимание, при подборе стерео-системы, нашей комнате прослушивания?

Ответ вытекает из законов распространения акустических волн в замкнутом помещении. Сферический звуковой фронт (такой фронт имеет вся динамическая акустика) состоит из прямого и отраженного от пола, стен, потолка звука. При стандартном времени реверберации жилой комнаты (0,5 с +/- 0,15с), соотношение прямого и отраженного звука, в точке прослушивания, может колебаться, в зависимости от удалённости источника звука от слушателя.

Чем дальше от колонок мы находимся, тем больше содержание отраженного звука в общем сигнале, который мы слышим и тем сильнее влияние помещения на звук. Граница, на которой уровень прямого звука равен уровню отраженного, называется радиусом гулкости и этот параметр, влияет на размещение колонок и места, с которого мы их слушаем. По этой причине, близкое размещение слушателя около стены (задней, боковой), крайне негативно влияет на многие пространственные и тембральные параметры музыкального сигнала.

Самые сильные по энергетике отражения - первые (боковые стены, фронтальная и тыловая стены, пол, потолок), которые в не заглушенном помещении, вызывают эффект фантомных излучателей, как будто на этом месте излучает дополнительная акустическая система. В результате взаимного наложения этой "многоголосицы" мы слышим неразборчивый, гулкий звук, который скрадывает нюансы звукового произведения, создавая эффект "звуковой каши".

Этим объясняется разница в звучании колонок, которые мы прослушиваем в музыкальном салоне с "правильной" акустикой помещения, а после покупки, подключаем в своей комнате тот же комплект, и он "звучит" по-другому, порой, гораздо хуже, того, что мы слышали в салоне.

Профессиональный подход со стороны продавцов стерео-систем - учитывать акустические параметры комнаты, в которой будет устанавливаться будущая стерео-система. Дать рекомендации по размещению компонентов и зоны прослушивания. Мебель (диваны, кресла, полки с книгами), предметы интерьера (ковры, шторы), сами по себе являются элементами "коррекции" акустики помещения и способствуют формированию благоприятной "среды" для прослушивания.

Почему, в нашем опросном листе на заказ стерео системы , мы спрашиваем клиента о стадии ремонта помещения и наличия дизайн-проекта? Потому-что есть шанс поправить грубые ошибки (в планируемом клиентом или дизайнером) размещении акустики и зоны прослушивания. Как правило, Дизайнер расставляет мебель и оборудование только с учетом оформления помещения и конечно, не учитывает технические аспекты размещения всех компонентов, формирующих акустику и качественное звучание в комнате. И чем раньше к проекту подключаются акустики, тем лучше конечный результат, в части гармонии звука и пространства.

Если вы пришли к вопросу выбора стерео-систем или столкнулись с трудностям получения качественного звучания в своей комнате, обращайтесь к нам, и мы вместе решим проблемы воспроизведения музыки, простыми средствами.