Doctor-Sound.com.ru – оптимизация акустической среды музыкальной комнаты.

Содержание

АКУСТИЧЕСКАЯ ФИЛОСОФИЯ МУЗЫКАЛЬНОЙ КОМНАТЫ

3. От чего зависит акустика помещения

(Последнее редактирование 15.08.2012г.)

Ни для кого не секрет, что звучание как струнных, так и духовых музыкальных инструментов очень сильно зависит от формы и величины их корпуса - резонатора, а также от материала, из которого он сделан. Аналогичное влияние на звук оказывают и особенности конструкции корпусов акустических систем. Продолжая аналогию, становится очевидным тот факт, что параметры помещения просто не могут не оказывать влияния на характер звучания, воспроизводящейся в нём музыки. Причём это влияние, к великому сожалению, в большинстве случаев носит выраженный негативный характер.

Практически каждый из Вас наблюдал ситуацию, когда один и тот же комплект аудиоаппаратуры по разному звучит в различных помещениях, более того, изменения в звучании явно слышны даже при изменении позиции акустических систем в пределах одной и той же комнаты.

Таким образом, факт влияния акустики помещения на качество звуковоспроизведения, я думаю, ни у кого уже не вызывает ни малейших сомнений, собственно, как и то, что музыкальная комната на равных с установленным в ней комплектом аудиокомпонентов является важнейшей составляющей единой АУДИОСИСТЕМЫ. Следовательно, звучание аудиосистемы некорректно отождествлять только с качеством используемых аудиокомпонентов или качеством записи на музыкальном носителе, поскольку при прослушивании музыки в условиях помещения мы слышим не запись на носителе, не звучание кокого-либо отдельно взятого аудиокомпонента, не звучание АС, а суммарный результат сложного взаимодействия электронных компонентов как между собой, так и с акустикой помещения. При этом, никто не умаляет безусловной значимости качественной записи на музыкальном носителе и классности аудио-компонентов.

По степени оказываемого влияния на звучание аудиосистемы многие авторы тематических статей ставят акустические характеристики помещения на «равные чаши весов» с классом используемых аудио-компонентов (на долю искажений, вносимых комнатой прослушивания, по данным различных источников информации приходится от 30 до 60% от общего суммарного количества искажений). Это обусловлено тем, что любое помещение имеет, как минимум, шесть отражающих поверхностей (четыре стены, пол и потолок) и в процессе прослушивания музыки Ваши уши воспринимают не только прямой звук, излучаемый непосредственно динамиками АС, но также и его многочисленные отражения от стен, пола и потолка комнаты, а также и от имеющихся предметов интерьера.

Ann Turner пишет: «Собственный звук комнаты может быть доминирующим и преодолеть его не сможет никакое высококачественное оборудование».

ПАРАМЕТРЫ ПОМЕЩЕНИЯ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЕГО АКУСТИЧЕСКУЮ ХАРАКТЕРИСТИКУ

Исходя из вышеизложенного становится понятным, что практически любое помещение обязательно, достаточно серьёзно, а иногда и фатально, искажает оригинальную музыкальную информацию. Причём, чем меньше помещение, тем с большими акустическими проблемами приходится иметь дело.

Однако, помимо размера помещения, то есть, её объёма, также имеет значение:
- соотношение линейных размеров комнаты (её длины, ширины и высоты);
- свойства материалов, из которых сделаны стены, пол и потолок;
- наличие дверных и оконных проёмов, открытых проходов;
- наличие и расположение мебели;
- геометрическая форма комнаты (имеются в виду помещения сложной конфигурации);
- форма и высота потолка, и т.д.

Проблема, к которой я хочу привлечь Ваше внимание, особенно характерна для сравнительно небольших прямоугольных помещений (площадью около 20 квадратных метров и, соответственно, объёмом около 60 кубических метров), то есть для типичных жилых комнат, в которых большинство из нас оборудовали свои музыкальные комнаты. Уверен, что затронутая мной тема представляет практический интерес для достаточно широкого круга ценителей качественного звука.

Дело в том, что ЛИНЕЙНЫЕ РАЗМЕРЫ средней гостиной соизмеримы с длинами волн нижней области звукового диапазона, наиболее проблемном в плане возникновения НЧ-резонансов. Если в такой комнате воспроизводится музыка, содержащая звуки с длиной волны ровно в два раза превышающей любой из её линейных размеров (длину, ширину или высоту), то на этих частотах следует ожидать возбуждения низкочастотных резонансных режимов. Акустические низкочастотные резонансы являются одной из самых неприятных и трудноустранимых акустических проблем, типичных для малогабаритных комнат. Следует отметить, что резонансные режимы также возникают в случаях кратности длины волны значению величины любого линейного размера комнаты. В комнатах площадью 16 - 20 м.кв. основные резонансы обычно формируются на частотах 35 - 70 Гц., что субъективно восприниматься в виде «грязного» «гудящего» баса.

Важно понимать, что возникновение резонансных режимов обусловлено исключительно параметрами самого помещения и абсолютно неважно, что именно приводит к их возбуждению: воспроизведение музыки, игра на музыкальном инструменте, тембр голоса при разговоре, звуки коммуникаций или проходящего мимо транспорта, работа электробытовых приборов и т.д. Поэтому запомните! Источником возникновения низкочастотных резонансов является помещение, а не стереосистема. Именно поэтому описанная акустическая аномалия получила название – КОМНАТНЫЕ НИЗКОЧАСТОТНЫЕ РЕЗОНАНСЫ (или комнатные моды). Являясь одной из самых важных акустических характеристик помещения, комнатные резонансы (стоячие волны) имеют вполне определенные для каждой конкретной комнаты значения частот. Объективно они проявляются в виде пиков и провалов АЧХ на этих самых проблемных частотах, а субъективно - воспринимаются в виде «грязного» «гудящего» или «бубнящего» баса, или, наоборот, в виде «ослабления» отдельных басовых партий, вплоть до полного их «выпадения».

Таким образом, в частотном диапазоне приблизительно до 400 - 500Гц. в том, что мы слышим, доминируют акустические характеристики самого помещения.

Что касается ОПТИМАЛЬНОГО ОБЪЁМА музыкальной комнаты. Общество звукоинженеров (AES) предложило в качестве разумного компромисса тестировать аудиоаппаратуру в комнатах объёмом от 50 до 120 м.куб. До этого Международная Электротехническая Комиссия (IЕС) рекомендовала использовать для аудиоэкспертизы акустических систем комнату с объёмом около 80 м.куб. с линейными размерами 6,7 х 4,2 х 2,8 м. и нижней граничной частотой 198 Гц.

В большинстве же статей авторитетных зарубежных специалистов речь идёт об оптимальном объёме музыкальной комнаты не менее 70 кубических метров. В общем случае, чем больше объём помещения, тем «чище» и естественнее звучание баса.

Не менее важным параметром является СООТНОШЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ПОМЕЩЕНИЯ, то есть, соотношение значений его длины, ширины и высоты. При неблагоприятном соотношении линейных размеров возникает тенденция к слиянию (взаимоусилению) нескольких резонансов. Очень упрощённо: имеем три линейных размера – длину, ширину и высоту. Каждому из них соответствует конкретная резонансная частота. Следовательно, если все три размера различны, то и все резонансные частоты также будут разные. Если же, например, высота и ширина имеют одинаковый размер, то и значения их резонансных частот, соответственно, также будут одинаковыми, а следовательно, эти два резонанса сольются в один суммарный с этой же частотой, но уже с удвоенной амплитудой. Субъективно - эта частота будет "гудеть", выделяясь на общем фоне.

Похожая ситуация будет наблюдаться также в случае, когда, например, значение длины комнаты ровно в два раза превышает значение её ширины или высоты. А если, в добавок к этому ещё и, как в предыдущем примере, ширина равна высоте…

Таким образом, наиболее проблемными в плане формирования резонансов являются комнаты с одинаковыми или кратными линейными размерами. Самый худший вариант - помещения кубической формы. Немногим лучше – комнаты, у которых пара стен или пол и потолок имеют квадратную форму. Ещё чуть получше, но всё-равно "плохо" - комнаты с кратным соотношением линейных размеров.

Вывод: равенство и кратность линейных размеров комнаты - однозначное «акустическое зло»! Лучший вариант, когда линейные размеры комнаты не связаны между собой равенством и/или кратностью, поскольку в данном случае исключается возможность слияния нескольких резонансов или их гармоник.

Проблемы с басом (и не только с ним) неизбежны в чрезмерно длинных комнатах или в комнатах с очень низкими потолками (меньше 2,1 м.). Потолок высотой ниже 2,6 метра делает правильное восприятие музыки класса High-End, особенно в басовой области, весьма проблематичным. Hаличие высокого потолка благотворно сказывается на качестве звуковоспроизведения.

Несколько слов О МАТЕРИАЛАХ, ИЗ КОТОРЫХ ИЗГОТОВЛЕНЫ СТЕНЫ, ПОЛ И ПОТОЛОК. В общем случае, чем глаже, твёрже и массивнее отражающие поверхности, тем хуже, поскольку они легко переотражают звук обратно в комнату, а, как известно, все акустические проблемы музыкальной комнаты обусловлены именно отражениями звука от её стен, пола и потолка. Без сомнения, каждый из Вас замечал, как неприятно звучит музыка в пустых комнатах с «голыми» стенами: это «смазанность»/нечёткость звучания на СЧ, обилие сибилянтов, сильная реверберация, низкочастотные звуковые аномалии. Поэтому одним из самых неудачных вариантов для размещения музыкальной комнаты являются подвальные помещения с «голыми» массивными бетонными стенами и низким потолком.

Таким образом, чем массивнее, твёрже и глаже стена/потолок, тем большую часть акустической энергии она будет отражать обратно в пространство помещения.

Другой пример. В старом кирпичном доме с деревянными или комбинированными перекрытиями, стены и потолки обычно оштукатурены по дранке, а полы выполнены на лагах. Такие виды отделки обладают выраженным поглощением на НЧ и СЧ. Понятно, что даже без мебели в такой комнате проблем на СЧ/НЧ должно быть немного.

Однако, также "плохо", если на стенах и полу размещены ковры, в комнате большое количество мягкой мебели, а все окна занавешены тяжёлыми драпировками. В этом случае комната будет акустически переглушена, что субъективно воспринимается в виде ощущения «глухости», «ваты в ушах», звучание теряет «лёгкость» и «воздушность». Кстати, это одна из самых распространённых крайностей, в которую впадают многие аудиофилы, не обладающие необходимыми базовыми знаниями.

О ГЕОМЕТРИИ ПОМЕЩЕНИЙ. Для возникновения некоторых акустических проблем, таких, как флаттер или НЧ-резонансы, обязательным условием является наличие двух параллельных отражающих поверхностей (например две боковые стены или пол/потолок, или фронтальная/тыловая стены). Резонно предположить, что если стены комнаты не параллельны или потолок имеет наклон, то ни флаттера, ни резонансов в таком помещении не будет. Однако, на самом деле, это предположение справедливо только в отношении флаттера и весьма условно в отношении НЧ-резонансов ввиду разных законов распространения ВЧ и НЧ звуковых волн в условиях закрытого помещения. Существуют проекты построения музыкальных комнат с непараллельными стенами, полом и потолком.

Таким образом, можно приобрести очень дорогой комплект аудио компонентов, но, если Вы разместите его в небольшой кубической комнате, то стоимость уже не будет иметь решающего значения, поэтому ИЗНАЧАЛЬНО ВАЖНЕЕ ОБРАТИТЬ ВНИМАНИЕ НА АКУСТИКУ УЗЫКАЛЬНОЙ КОМНАТЫ, ЧЕМ ТРАТИТЬ ДЕНЬГИ НА ПРИОБРЕТЕНИЕ БОЛЕЕ ДОРОГОЙ АППАРАТУРЫ.

P.S. -------------------------------------------------------------------------------------

Очевидно, у многих, прочитавших эту главу, опустятся руки - а что делать, если живёшь в типовой «многоэтажке» и для прослушивания музыки по совместительству используется одна из жилых комнат? Самое главное - не стоит отчаиваться!

Практически в любом помещении при правильном размещении АС и соответствующей акустической обработке можно добиться отличных результатов, собственно для этого я и написал эту книгу.

В заключение приведу цитату из статьи Floyd Toole «Как в условиях домашних реалий выжать из АС максимум?»: «… 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»…».

Dr.Sound