Строим домашний кинотеатр: акустическая обработка помещения (часть 1), статья. Журнал «Stereo & Video»

Эту статью можно не только прочитать, но и прослушать:

К помещению придется отнестись серьезно — даже самое дорогое оборудование не спасет, если комната не готова для записи и сведения. Конечно, профессионал сделает свою работу даже в сарае, но мы рекомендуем не усложнять себе жизнь лишний раз.

Подготовленная комната позволит услышать малейший сдвиг фейдера на эквалайзере, любой незначительный срез фильтра и прочувствовать, наконец, низы, которые выдает монитор.

Слишком уж усердствовать здесь тоже не стоит. Очень мал шанс, что вы найдете идеальную комнату, найдете безупречную позицию для мониторов и заглушите комнату на уровне крупных студий. Недостатки помещения есть и у крупных игроков, поэтому главное — понять основные принципы и постараться получить от комнаты приемлемый звук.

Комната

При выборе комнаты обратите внимание на пять основных моментов:

#1: Размер

Избегайте маленьких комнат. Обычно это синоним кошмарного звука.

Чем больше помещение, тем лучше. У вас как минимум будет больше места для записи (а возможно, что хватит места поставить ударную установку).

#2: Конфигурация

Комната не должна быть квадратной — это приведет к стоячим волнам и не позволит нормально работать с мониторами.

#3: Отражающие поверхности

Помещение студии не должно целиком состоять из жестких отражающих поверхностей, избыточных отражений нужно избегать. Не стоит садиться за запись и сведение альбома в комнате с зеркалом во всю стену или панорамным окном. Наверное, не стоит брать в расчет деревянные полы — они как раз не будут создавать неконтролируемых отражений, а постеленный ковер срежет верхние частоты. Но окон, зеркал, голого кирпича и камня в помещении быть не должно.

#4: Высота потолка

Если потолок будет слишком низким, это приведет к вертикальным отражениям.

Например, вы записываете вокал. Значительные отражения приведут к интерференции записанного сигнала и его отражения (а-ля гребенчатый фильтр), и исправить записываемый исходник будет очень тяжело.

А во время сведения отражения от потолка просто не дадут добиться сколь-нибудь приемлемой картинки.

#5: Уровень шума

В комнате должно быть как можно тише, потому что любой фоновый шум обязательно попадет в микрофоны. Поэтому постарайтесь нивелировать любой фон — от дороги до звуков работающей электрики.

Обратите внимание: чем меньше студия соответствует пяти основным параметрам, тем важнее с умом поработать над звукоизоляцией и расположением акустических панелей.

Активные и пассивные системы

Акустические системы подразделяются на пассивные (состоят только из излучателя и кроссовера) и активные (содержат также усилитель мощности).

Усилитель встраивают внутрь акустической системы по трем причинам:

• облегчается согласование усилителя и излучателей по мощности и другим параметрам, вопросами согласования занимается производитель акустической системы, а не конечный потребитель
• уменьшается стоимость системы, так как нет необходимости в отдельном корпусе для усилителя и мощность усилителя (определяющая его стоимость) не завышена
• нет необходимости в кабеле большого сечения (в случае, если усилитель находится в каждой акустической системе)

однако есть и недостатки:

• затрудняется обслуживание усилителя, так как акустическая система может быть установлена в труднодоступном месте (например, быть подвешена на некоторой высоте)
• в случае мощных акустических систем усилитель обычно устанавливается в каждую систему, что требует в сравнении с пассивной стереосистемой двух блоков питания вместо одного, что увеличивает стоимость
• в случае большого расстояния между акустической системой и источником звука требуется принимать специальные меры по защите сигнала (поднимать его уровень и использовать балансное подключение)

Таким образом, активные акустические системы обычно используются для персональных компьютеров, озвучивания небольших концертных площадок, дискотек, в студийных мониторах. Пассивные чаще встречаются в домашних акустических системах, а также при озвучивании больших площадок.

Расположение мониторов

До того как начать изолировать комнату, наведите в ней порядок. Лучше всего начать с пустой комнаты.

Самое главное — продумать, где будут располагаться мониторы. От этого вы будете отталкиваться, когда начнете располагать все остальное по рабочей зоне помещения.

#1: Отодвиньте мониторы от стены

У многих мониторов фазоинверторы находятся сзади. Если это ваш случай, то мониторы нужно отодвинуть от задней стенки — на ту минимальную дистанцию, которую указал производитель в мануале.

Основной смысл здесь не в том, чтобы получить от мониторов более ровные басы, а в том, чтобы снизить эффект от отражения волны. Возможно, на самих мониторах придется слегка скрутить низы.

#2: Расстояние от задней и боковой стены

Расстояние мониторов от задней стены и боковой не должно быть одинаковым, в противном случае придется иметь дело со стоячими волнами. А стоячие волны, в свою очередь, приведут к тому, что некоторые частоты нижнего регистра начнут заметно выпирать из общей картины и что-то сводить станет проблематично.

#3: Расположите мониторы вдоль самой длинной стены

Это работает для больших помещений и нужно, чтобы снизить громкость первых отражений. Если первые отражения будут достаточно громкими, то это может привести к интерференции волны из динамика и отражения от боковой стены.

Если расположить мониторы у длинной стены, то место отражения будет находиться дальше от динамика. Ну а с увеличением расстояния неизбежно снизится громкость.

Чтобы получить симметричную стереокартинку, ставьте мониторы посередине стены.

Имейте в виду, что в маленькой комнате прием работать не будет.

#4: Позиция прослушивания не должна быть на середине длины комнаты

Это касается длины комнаты, а также расстояния от пола до потолка. Если располагаться со своими посередине, вы рискуете автоматически срезать значительную долю басов.

#5: Мониторы с точкой прослушивания должны образовывать равносторонний треугольник

То есть расстояние между динамиками должно равняться расстоянию от головы до каждого из них.

#6: Не кладите мониторы на бок

Разумеется, это не касается мониторов, которые сделаны специально, чтобы класть их на бок. Если так располагать обычные мониторы, то предыдущий пункт потеряет смысл, а вы потеряете неискаженную звуковую картинку.

#7: Динамики должны смотреть в сторону ушей

Большинство мониторов сделаны так, чтобы смотреть под углом (образуя тот самый равносторонний треугольник).

Не забудьте отрегулировать мониторы по высоте — динамики должны быть не на уровне ушей.

Будьте готовы к тому, что придется идти на некоторые компромиссы и на 100% выполнить все необходимые условия не удастся.

После того, как вы расположили мониторы, переходите к акустической корректировке помещения.

СОДЕРЖАНИЕ

Открытым акустическим оформлением головки называется такое ее оформление, при котором задняя сторона звукоизлучающей поверхности диффузора головки не изолирована акустически от передней. В качестве открытого оформления применяется либо плоский экран (щит), либо ящик, обычно имеющий форму параллелепипеда, с перфорированной задней стенкой.

Открытое акустическое оформление наиболее распространено как в нашей стране, так и за рубежом. Оно используется в телевизорах, переносных радиоприемниках всех классов, кассетных магнитофонах, абонентских громкоговорителях, а также в большей части катушечных магнитофонов, стационарных радиоприемников и электрофонов.

Можно сказать, что за исключением высококачественной звуковоспроизводящей радиоаппаратуры с выносными АС, вся остальная бытовая звуковоспроизводящая аппаратура имеет открытое акустическое оформление.

Достоинство открытых АС — простота и, кроме того, в них не имеет места повышение резонансной частоты по сравнению с резонансной частотой применяемой головки, а принципиально возможно и понижение этой частоты, что выгодно отличает открытую АС, например, от закрытой. Недостаток открытой системы — сравнительно большие размеры этого оформления, когда требуется воспроизведение низших частот звукового диапазона.

Наиболее простой вид открытого оформления — плоский экран. Даже при сравнительно небольших его размерах воспроизведение низких частот значительно улучшается. Вместе с тем в области средних и особенно высоких частот экран уже не оказывает существенного влияния. Конструктивно экран рекомендуется выполнять в виде толстой доски или фанеры толщиной 10—20 мм, в которой вырезано отверстие по периметру диффузородержателя головки, куда вставляется головка. Экран выполняется квадратной или прямоугольной формы. Соотношения сторон прямоугольного экрана могут колебаться в довольно широких пределах. Предпочтительное отношение сторон прямоугольного Экрана в пределах от 2 : 1 до 3 : 1.

Размещать головку рекомендуется в центре прямоугольного экрана. Смещение от центра уменьшает звуковое давление АС и ухудшает ее частотную характеристику. Для квадратных экранов некоторое смещение места установки головки улучшает частотную характеристику, поскольку при симметричном креплении головки на частотной характеристике появляется глубокий провал в области средних частот. На Рис. 27 показана форма частотной характеристики при смещении головки от центра.

Рис. 27. Частотные характеристики головки при ее центральном расположении в прямоугольном экране (1) и при смещении вдоль длинной стороны (2)

На Рис. 28 приведена конструкция стандартного акустического экрана, предусмотренная ГОСТ 16122—78 «Громкоговорители.

Методы электроакустических испытаний и измерений». С помощью этой конструкции измеряют параметры головок.

Рис. 28. Стандартный акустический экран для измерения головок прямого излучения (а) и способы крепления головок в экране (б, в)

Практически конструкции плоского экрана могут выполняться, например, в виде щита, помещаемого в углу комнаты (Рис. 29).

Рис. 29. Открытое акустическое оформление в виде щита, подвешенного в углу комнаты

Установка щита с головкой в углу комнаты позволяет уменьшить его размеры. Щит в виде треугольника или трапеции подвешивают, например, в углу у потолка. Между верхней кромкой щита и потолком необходимо оставить широкую щель, а пространство позади щита рекомендуется заполнить звукопоглощающим материалом. Головку необходимо защитить от возможных повреждений и пыли.

Встречаются описания АС, в которых головка вставляется в отверстие в стене комнаты, т. е. стена является экраном. Принципиально такое конструктивное решение выгодно, но при этом не надо забывать, что звучание АС будет иметь место не только в той комнате, в которой АС предназначена работать, но и в той, куда выходит задняя поверхность головки, что, конечно, не всегда желательно. Если же такое решение возможно, то оно дает заметное улучшение частотной характеристики и качества звучания, особенно на низких частотах.

Акустическая обработка комнаты под сведение

#1: Точки первого отражения на боковых стенах

Чтобы понять, как располагать панели, можно попробовать следующий метод. Представьте, что боковая стена это зеркало. Панель должна закрывать ту площадь, в которой бы отражался монитор.

Если панели из роквула, рекомендуем, чтобы они были хотя бы 10 см толщиной.

Также между панелью и стеной можно оставить зазор около 5 см, что тоже поможет бороться с отражениями.

#2: Углы

Углы создают наибольшие проблемы с басами. Справиться с этим можно либо специальными ловушками, либо расположив в углах акустические панели. Так вы дополнительно сделаете зазор, который тоже способствует поглощению волн.

Лучше всего для таких случаев подходят панели толщиной от 15 см.

#3: Стена за мониторами

Заднюю стену тоже стоит заглушить панелью. Это позволит чуть отодвинуть мониторы от стены, а также получить более ровные низы (и перестать срезать их на самих мониторах).

Пример расчета передней панели открытого оформления акустической системы

Требуется рассчитать размеры передней панели открытого оформления глубиной h=80 мм. для головки 0,5ГД-37 (см. предыдущий пример).

Рис. 36. Частотные характеристики головки в ящиках различной формы (точка обозначает местоположение головки)

1. Из (27) находим граничную частоту: frp.н = 1,4•343/3,14•0,08=1920 Гц;

2. По (31) определяем резонансную частоту головки в открытом оформлении с учетом его глубины:

3. По графику на Рис. 32 находим нижнюю граничную частоту воспроизводимого диапазона при Q = 2,3; frp.н ≈ 260 Гц.

4. По графику на Рис. 33 находим разность уровней пик — провал: N=1,0 дБ.

5. φ(Q)≈Q=2,3.

6. По (32) определяем площадь передней панели оформления:

S=0,125•3432/(2602•2,32)=0,041 м2;

При спаде на частоте fгр.н, равном 6 дБ, по (30) находим, что S = 0,02 м2.

7. Выбираем размер передней панели равным 0,17×0,12 м2.

Вернуться на главную страницу …

Акустическая обработка комнаты — общие принципы

Выше мы указали несколько основных принципов, по которым надо готовить комнату под сведение. Помещение для записи нужно готовить несколько по-другому. Но если учесть, что мы занимаемся домашней звукозаписью, то помещение у нас, скорее всего, одно и в нем будем записывать и сводить. Поэтому приведем несколько моментов, которые касаются создания универсального помещения.

#1: Не переусердствуйте с глушением

Как правило, задача с подготовкой комнаты состоит в том, чтобы поверхности могли отражать и рассеивать волны. Сплошное поглощение — не тот результат, вам нужно найти баланс.

Особенно отметим, что не стоит вешать ковры на потолок и стены. Так вы только испортите акустику помещения.

Еще одна важная вещь: акустические панели вам нужны съемные. Так вы сможете гибко подходить к решению конкретных задач.

Например, вы можете составить импровизированный акустический экран для записи или поставить одну из панелей напротив гитарного кабинета, чтобы снизить отражения от противоположной стены.

Если вы совсем стеснены в средствах, исправить ситуацию с помещением можно и бытовыми средствами. Попробуйте использовать в качестве абсорбирующих материалов матрасы, одеяла, плотные шторы и ковры. Они могут частично заменить акустические панели.

#2: Разделите комнату на две половины

Первую половину отведите под сведение. Здесь стоит добавить поглощающие панели в зону первых точек отражения волн, поставить ловушки в углы и у стен, рядом с мониторами.

Вторую половину сделайте менее заглушенной. Здесь отражения пригодятся, чтобы не создать впечатления «мертвого помещения».

И еще один важный момент: не полагайтесь на акустический поролон. Он может пригодится как одно из средств для частотной корректировки комнаты и поможет поправить верхнюю часть спектра. Места акустический поролон занимает тоже куда меньше панелей. Но с помощью него вам не удастся решить проблемы на протяжении всего спектра, особенно это касается низов.

Примечания

Комментарии

1. В многополосных системах имеет принципиальное значение правильная фазировка
   динамических головок (производители динамических головок обычно маркируют их клеммы знаками «+» и «-», эти же знаки присутствуют на электрической принципиальной схеме АС). В большинстве случаев головки включаются
   синфазно
   , то есть в каждый момент времени диффузоры всех головок должны смещаться в одном (!) направлении (внутрь или наружу).
2. «Активный корпус» — решение проблемы с недостатком нижнего баса у щита; при этом за щитом напротив динамика устанавливается колонка/динамик или много маленьких колонок, которые в противофазе гасят звук, идущий от динамика назад. При этом отдача от осн. динамика немного падает
3. резонатор Гельмгольца настраивают на основную резонансную частоту акустической системы — он работает как заградительный фильтр, дабы убрать нежелательный пик на этой частоте. Конструктивно представляет собой отсеки определенных размеров в нижней части колонки, которые сообщаются с основным объемом колонки через отверстия в горизонтальной перегородке; от размеров резонаторов, диаметров и длины (толщины перегородки) этих отверстий зависит частота настройки резонатора, а, следовательно, и результирующая АЧХ акустической системы.
4. Клеммы и зажимные колодки как акустических систем, так и усилителей, маркируются (обычно цветом: красная клемма АС должна соединяться с красной клеммой усилителя, и т.д.), чтобы обеспечить синфазность подключения всех АС, образующих многоканальную звуковоспроизводящую систему, что необходимо для правильного воспроизведения стерео- и многоканальных записей.

Источники

1. Там, где живут басы Архивная копия от 29 сентября 2013 на Wayback Machine // Next-Sound.ru
2. Описание конструкции Jensen-Onken Архивировано 6 января 2013 года.
3. Проект TQWP — от начала и почти до конца (неопр.)
   (недоступная ссылка). Дата обращения 16 сентября 2020. Архивировано 16 сентября 2020 года.
4. Беспроводные акустические системы для домашнего кинотеатра (неопр.)
   (недоступная ссылка). Дата обращения 16 ноября 2011. Архивировано 12 марта 2020 года.