Секреты и приёмы для максимального аудиофильского удовольствия
В жизни каждого человека есть дни, когда хочется послать всё 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, проигрыватель виниловых пластинок или компакт-дисков; терпеливо ждём, пока появится избранная модель акустической системы.
Наконец, наступает тот долгожданный миг, когда можно нажать на кнопку воспроизведения и отправиться в мир грёз и мечтаний…
И тут нас подстерегает страшное слово — РАЗОЧАРОВАНИЕ…
Ну не звучит вся эта связка дорогостоящего оборудования так, как вы слышали в выставочном зале! Не замечаете вы той красоты восторженных отзывов с торговой площадки, 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 тяжёлыми терминами из области акустики и рассчитан на неискушённых слушателей, которые хотят улучшить свой мультимедийный уголок.
Почти как у Гарри Поттера
При чём же тут комната? Если вам приходилось когда-то разбирать старые отечественные колонки, наверняка вы обращали внимание на наличие внутри внушительного комка ваты. Она там не случайно.
Всё 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 всё тот же параллелепипед, что и колонка. Место излучателя здесь занимает полноценная приобретённая вами акустическая система, а роль стенок колонки — стены вашей комнаты.
И если при построении акустики инженеры уделяют максимум внимания материалам, из которых будет изготавливаться конкретная колонка, то, попадая в наши квартиры, даже идеальная акустическая система не сможет продемонстрировать свой совершенный внутренний мир из-за проблемного помещения.
Акустический поролон
Этот материал может нейтрализовать шум внутри помещения двух типов:
-
Колебания, распространяемые через молекулы воздуха.
-
Ударные вибрации.
Акустический поролон производят в виде панелей, которые могут иметь рельефную и безрельефную поверхность, разного размера.
Рельефные панели нейтрализуют волны звука и подавляют вибрационные импульсы, имеют профиль в виде пирамиды или волны, что придаёт помещению оригинальный и необычный вид.
Ровные панели устраняют любые шумы, но для отделки студии они малопригодны, так как намного хуже впитывают и рассеивают ударные вибрации. Применяется этот вид материала в квартирах с маленькими детьми, где нужно незначительно понизить уровень шума и нет сильных ударных колебаний.
Применение изоляционного поролона в звукозаписывающих студиях
Помещения, где идут постоянные репетиции и запись музыки, — вот основное применение рельефного материала. В большинстве случаев панели размещаются по всему периметру студии, включая потолки и специальные звукопоглощающие экраны.
Рельефные панели устанавливаются внутри студии; если не сделана предварительная звукоизоляция пола, то их можно установить под напольное покрытие, предварительно соорудив обрешётку из брусьев. Если дизайн студии предполагает ровные, окрашенные стены, то акустический поролон устанавливается как обычный утеплитель при монтаже «комната в комнате».
Акустический поролон нельзя сминать, так как любые заломы на материале приводят к снижению его эффективности.
Установка
Поролон для звукопоглощения крепится к основанию на обычный клей или строительный двусторонний скотч. Если стена имеет сильное искривление, то её можно выровнять листами гипсокартона, которые и станут основанием; на него можно смонтировать поролон.
Материал выпускается в достаточно широком размерном диапазоне от 5 до 100 мм. Критерии выбора материала будут зависеть от того, какое количество шумового загрязнения нужно устранить для достижения чистого звучания аппаратуры и человеческого голоса.
Чем сильнее звук, тем толще будет панель звукопоглощающего поролона. Например, если нужно звукоизолировать студию в квартире, то приобретается панель с максимальной толщиной.
Несомненным параметром при выборе материала для звукоизоляции студии звукозаписи является и плотность материала: чем она меньше, тем лучше будет звукопоглощение.
Уход за этим материалом не составит труда: панели, несмотря на свою рельефную поверхность, хорошо чистятся пылесосом. Срок их службы неограничен.
Если в квартире, где находится домашняя студия звукозаписи, уже приняты меры по звукоизоляции, но они недостаточно защищают, то можно применить акустический поролон в качестве дополнительной изоляции музыкальных студийных инструментов. Для этого достаточно приклеить на стену, возле которой стоит аппаратура, несколько кусков поролона.
Где скрываются враги
Говорить об «идеальной акустической комнате» не имеет смысла. Вряд ли рядовой слушатель готов к революции в собственной квартире и убеждению 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 определённые практические советы.
Мало или 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 ещё несколько секунд отдаётся 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 «мёртвую» (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, лишённым лёгкости и объёма.
Стены. Один из ключевых факторов, напрямую влияющих на звук. И, зачастую, самый проблемный в большинстве квартир среднестатистического жителя любого мегаполиса и крупного города.
-
Голые стены. Стены «под покраску» — страшный сон инженера-акустика. Такая комната будет «живее всех живых», а уровень реверберации будет превращать любой звук в неразборчивую акустическую кашу.
Что делать: Минимальное спасение — поклейка обоев. Лучший вариант — установка звукопоглощающих материалов и максимальное насыщение комнаты мягкой мебелью. -
Гипсокартон. Удобный и практичный материал, уверенно заменивший утомительное нанесение шпаклёвки на стены с целью их выравнивания. Вот только для звука гипсокартон опасен по следующей причине: он напрочь забирает всю красоту низких частот. Бас, отражаясь от гипсокартоновой стены, теряет свою упругость из-за того, что закреплённая на металлический каркас плита действует как мембрана.
Что делать: При установке панелей из гипсокартона постарайтесь обеспечить минимальный шаг между несущими профилями и зафиксировать лист таким образом, чтобы исключить 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 определённых частот.
Что делать: Хорошим решением, позволяющим существенно облагородить бас и уменьшить количество паразитных резонансов (искоренить их полностью в домашних условиях очень непросто), является установка так называемых стеновых поглотителей — панелей, имеющих форму усечённой призмы.
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. Удалённость от стены напрямую влияет на глубину баса: чем ближе к стене — тем больше баса. Ваше «посадочное место» должно быть у противоположной акустической системе стены и ни в коем случае не по центру комнаты.
Расстояние между колонками влияет на распределение басовой линии. Установленные слишком близко колонки будут подчёркивать верхнюю часть диапазона низких частот. Чем дальше акустическая пара будет друг от друга, тем «глубже» будет бас.
Для правильного восприятия акустической картинки при размещении акустических систем соблюдайте симметрию.
К размещению сабвуфера придётся подойти творчески. Включите композицию, в которой характерно прослеживается басовая линия. Идеальное место зависит от конкретной комнаты, но, как правило, сабвуфер размещается на определённом расстоянии от противоположной стены с явным смещением в её сторону.
Акустика студий: высокие и низкие частоты
Человек способен слышать звук в диапазоне от 20 Гц до 20 000 Гц. Идеальная акустическая среда — это сбалансированные частоты в этом диапазоне. Если преобладают высокие или низкие частоты, звук будет неприятным для слуха.
Представьте, что комната работает как эквалайзер для вашего уха. Так будет проще понять, почему важно соблюдать частотный баланс. Слишком много басов — и звук глухой и нечёткий. Много высоких частот — и звук получается очень резким.
Для разных частот применяются и разные виды акустической обработки. К примеру, басовые ловушки используются для поглощения низкочастотных колебаний. Обычно эти материалы устанавливают в углах помещений, где и скапливается основная часть низких частот.
Если пространство ограничено, места перехода стен в пол и потолок отлично подойдут для поглотителей низких частот.
Высокие и средние частоты требуют несколько иного подхода. Здесь акустическую обработку делайте как можно ближе к источнику звука. Обычно для этого используются звукопоглощающие панели толщиной 2,5–7,5 см. Их размещают на стенах на уровне головы.
Если в помещении есть длинные параллельные стены, необходимо прикрепить панели вдоль них. Также можно расположить звукопоглотители на потолке. Изготовить панель можно самостоятельно.
Принцип действия один и тот же, но глубина для поглощения высоких частот должна быть от 2,5 до 7,5 см. Поскольку глубина здесь заметно меньше, а расположены такие панели должны быть поближе к источнику звука, книжные полки уже не будут идеальным решением.
Как только вы соберётесь записывать музыку, соседи могут взбунтоваться, так как звуковые волны имеют свойство проникать практически через любой материал стен. И выход в этой ситуации только один — звукоизоляция студии. Работа эта очень сложная, трудоёмкая, и произвести её качественно — это настоящее искусство. Как же этого добиться?
Акустическая подготовка помещения — стремимся к совершенству
При прослушивании музыки в жилой комнате хочется иметь качественный звук. Для его оптимизации нужно знать акустические свойства помещения.
Профессиональные методы определения акустических свойств подразумевают использование сложных микрофонных систем, стоимость которых немаленькая. Вызов специалиста на дом также обойдётся в кругленькую сумму — несколько сотен долларов. Тем не менее, определить на качественном уровне акустические свойства комнаты можно и самому.
От чего зависит хороший звук?
Звучание зависит от многих факторов, но основные из них — это качество используемого аудиооборудования, геометрия комнаты, а также применяемые при строительстве стен материалы.
Сначала стоит выделить факторы, которые мы не можем изменить. Примем по умолчанию, что в качестве аудиотехники используется высококлассный проигрыватель и колонки, которые располагаются по углам комнаты.
Геометрия. Стандартные жилые помещения имеют квадратную форму. Это далеко не идеальная геометрия — излучаемые и отражённые звуковые волны налагаются друг на друга.
Доказано, что оптимальное распределение звучания возможно в помещениях, имеющих форму неправильного параллелепипеда со скошенными потолками.
Именно такую форму имеют театры и кинотеатры. Геометрию комнаты мы также трогать не будем, иначе так можно сильно уменьшить полезный объём помещения.
Что касается ограждающих конструкций и перекрытий, то необходимо понимать, что кирпичные и бетонные конструкции хорошо отражают звук, а деревянная обшивка или гипсокартонные конструкции хорошо его поглощают.
Также поглощают звук различные ковровые покрытия, шторы, иной текстиль. Именно использованием различных декоративных элементов интерьера и можно добиться более-менее идеального звука.
Обработка помещения «домашним» способом
При использовании в качестве поглощающих и рассеивающих звук материалов и предметов интерьера необходимо помнить несколько основополагающих правил, следуя которым, можно добиться неплохих результатов, хотя и придётся постараться.
-
В комнате должно остаться как можно меньше ровных и жёстких поверхностей (например, стен, оклеенных обоями).
-
В комнате должно быть как можно больше мягких и рельефных поверхностей, объектов неправильной формы.
-
Никаких стеклянных сервантов и полочек с посудой; старайтесь также избегать подвесных потолков и стен из гипсокартона. Если они присутствуют или планируются, следует заполнить полости между перекрытием/стеной и гипсокартоном звукопоглощающим материалом: минеральной ватой «Шуманет БМ» или аналогичным наполнителем с плотной волокнистой структурой. Следует помнить о санитарных нормах (материал должен быть разрешён для применения в жилых помещениях; по этой причине старайтесь не применять стекловату или изовер в открытом виде) и пожарной безопасности (материал должен быть негорючим).
-
Избыточные басовые звуки нельзя ослабить или нивелировать лёгкими поглотителями малой площади ввиду самой природы распространения звуковых волн низкочастотного диапазона. Поэтому, если вы не планируете строить специальные басовые ловушки на одной из стен или на потолке, установите в помещении как можно больше крупных пуфов (особенно в углах), разложите большие диванные подушки на полу и в углах, используйте мягкий диван, тяжёлые (желательно двухслойные) шторы из гобелена в максимально крупную и частую складку, на пол положите ковёр с плотным и крупным ворсом. Также имеет смысл развесить ковры на стенах. Чем больше будет их площадь — тем лучше (особенно это касается небольших комнат). Эффективность стенных ковров значительно возрастёт, если они будут крепиться только верхней кромкой к деревянной балке так, чтобы свободно висели на расстоянии 5–10 см от стены. В этом случае они будут выступать как энергопоглощающий демпфер для низкочастотных волн. Если стена позади слушателей свободна от мебели и прочих домашних предметов, можно устроить самодельную басовую ловушку на ней: приобрести 2–3 тяжёлых ковра (в идеале — по размеру стены) и повесить их один перед другим с интервалом 10–20 см. Крепить такие ковры лучше к потолку. Полости между коврами можно завесить гобеленом в крупную складку. Для красоты перед первым со стороны комнаты ковром можно повесить гобелен, скрыв всю конструкцию от глаз. Считаете всё это безумием? Ваше право. Мы лишь предлагаем способ, как при помощи относительно недорогих элементов интерьера создать благоприятную акустическую обстановку. Да, большинство средств коррекции окажется в этом случае на виду, однако это вполне привычные вещи, а не специализированные панели, превращающие комнату в техническое помещение. Немаловажно, что подобная обработка оказывается наиболее выгодной с финансовой точки зрения.
Типы помещений
По акустическим свойствам выделяют 3 основных типа помещений.
-
Глухие. Чаще всего это помещения с деревянными полами, ковровыми изделиями, гипсокартоном на стенах и потолке. В таких комнатах звук глушится очень быстро — достаточно похлопать в ладоши, и звук хлопка сразу исчезнет.
-
Звонкие. Это прямая противоположность глухим помещениям. В звонких комнатах каждый бывал не раз — достаточно войти в пустую комнату, не обременённую ремонтом и мебелью. Любой воспроизведённый в такой комнате звук отдаёт эхом. Звук прямо-таки звенит.
-
Нейтральные. Это наиболее комфортные с точки зрения акустики комнаты, где звук умеренно гасится, но не настолько, чтобы сразу исчезать. При проведении акустической подготовки нужно стремиться к созданию именно такого помещения.
Коррекция акустических свойств
Итак, если у нас комната излишне глухая или звонкая, придётся изменять её акустические характеристики. Для этого необходимо знание мест, где отражается звук. Определить эти места можно достаточно просто. Всё, что для этого нужно, — небольшое зеркало, карандаш и чья-либо помощь.
Необходимо сесть там, где вы планируете слушать музыку, скажем, в кресле в противоположном расставленным колонкам конце комнаты. После этого попросите товарища, который вам помогает, передвигаться с зеркалом, которое он будет держать на уровне органов зрения, вдоль любой боковой стены. Остановите его, когда в зеркале будет видна колонка.
Это место необходимо пометить карандашом — это первая после колонки точка отражения звука. Затем эту же процедуру необходимо провести для противоположной стены, пола и потолка. Если пол застелен ковром, место отражения можно не искать — весь звук им поглощается.
В зависимости от того, какого эффекта нужно добиться, необходимо в этих местах проводить коррекцию. Если комната звонкая и необходимо добиться уменьшения средних и высоких частот, то в этих точках необходимо смонтировать звукопоглощающие панели.
Если же комната, наоборот, излишне глухая — придётся устанавливать отражающие звук элементы или избавляться от существующих элементов (повесить менее плотные шторы, положить небольшой коврик вместо ковра на всю комнату).
При этом необязательно покупать какой-то серийный товар — в качестве звукопоглотителя может выступать обычный картон, а звукоотражателя — лист металла. Главное — необходимо сделать так, чтобы интерьер помещения от этого не пострадал.
Как заставить зал «зазвучать»: азы акустической подготовки
Среди инженеров-строителей популярна шутка, что как ни проектируй систему водоснабжения, она будет работать; как ни проектируй вентиляцию, она работать не будет. С акустическими характеристиками помещений дело обстоит ещё хуже.
Конечно, если проектируется театральное здание или концертный зал, вопросам акустики уделяют первоочередное внимание, но много ли у нас таких залов? В остальных случаях о том, как будет «звучать» помещение, думают в последнюю очередь и в результате получают гулкие коробки с безобразной акустикой.
Другой нередкий случай — перепрофилирование помещений, которые изначально «звучать» вообще не были должны. Как же бороться с возникающими проблемами? На помощь приходят устройства электронной акустики.
Рассмотрим вариант создания системы звукоусиления речи в помещении.
При работе в помещении с неидеальными акустическими характеристиками в первую очередь следует очертить круг возможного.
С акустическими свойствами помещения ничего сделать нельзя, или можно сделать очень мало, поэтому основное внимание следует уделять акустическим системам и электронным средствам обработки звука (рис. 1, 2).
Инженер-электроакустик в принципе способен решить две задачи: скорректировать частотную характеристику звука и изменить его динамический диапазон.
В свою очередь, частотная характеристика звукоусилительного тракта складывается из амплитудно-частотных характеристик применяемых акустических систем и акустических свойств помещения. Акустические системы чрезвычайно сложным образом взаимодействуют с помещением — с его стенами, полом, потолком, с мебелью, элементами убранства и с находящимися внутри людьми.
Для каждой точки помещения суммарный фактор взаимодействия отражений будет разным. Люди, сидящие в первом и последнем ряду, будут слышать выступающего по-разному.
Важнейшими характеристиками акустики помещений является время реверберации, то есть время, за которое уровень звукового сигнала спадает на 60 дБ от начального.
Например, для конференц-залов рекомендованное время реверберации не должно превышать 1 с, но на практике это значение является труднодостижимым, и в реальных помещениях можно встретить значения до 8 с.
Второй важнейший параметр — это радиус гулкости. Радиус гулкости — это расстояние от источника звука до слушателя, внутри которого энергия прямого звука превышает энергию отражённого.
Грамотная, эффективная коррекция звука возможна только внутри радиуса гулкости, поэтому правильно спроектированный конференц-зал должен быть таким, чтобы все слушатели находились внутри радиуса гулкости, который в этом случае лучше назвать радиусом чёткости.
Время реверберации и радиус гулкости связаны. Для увеличения радиуса гулкости можно применить акустические системы с более узкой диаграммой направленности, что уменьшит количество отражений, и/или увеличить количество акустических систем, распределив их по залу.
Средствами цифровой обработки звука иногда удаётся частично скорректировать строительные ошибки и добиться более качественного звука.
Основными типами приборов для коррекции амплитудно-частотной характеристики являются эквалайзеры. Классический, проверенный временем, но постепенно устаревающий аппаратный эквалайзер — графический (рис. 3) 30-полосный или третьоктавный.
Главное его достоинство — наглядность создаваемой амплитудно-частотной характеристики. Недостатки — фиксированное количество полос и заданная ширина каждой полосы.
Основное правило использования эквалайзера заключается в том, что вырезать части спектра следует узкими полосами, а добавлять — широкими. Нельзя, например, в конференц-зале вырезать весь диапазон средних частот, так как «просядет» весь диапазон человеческой речи.
Поднимая какую-то одну частоту, получим неприятный звон или взвизгивания на этой частоте. Не стоит пытаться исправить неисправимое, например, грубые ошибки акустических систем, особенно вблизи их нижней граничной частоты.
По уровню следует добавлять примерно столько же, сколько вырезается, иначе общий уровень звука недопустимо просядет. В целом коэффициент передачи эквалайзера должен быть примерно равен единице.
Более совершенный прибор — это параметрический эквалайзер (рис. 4), у которого каждая полоса допускает множество настроек. Как правило, они реализуются на базе компьютерных технологий.
Следующий этап — финальная настройка звука. Начинать следует с прослушивания какой-либо музыкальной композиции, причём выбирать надо композицию, правильное звучание которой вам хорошо знакомо.
На этом этапе выставляют комфортный уровень высоких и низких частот, после чего с помощью параметрического эквалайзера приступают к поиску проблемных частот.
Нужно выбрать какую-либо полосу частот и двигать её вдоль оси, стараясь найти такое положение, при котором звук стал комфортным. Выставив ширину и глубину вырезаемой полосы, процедуру повторяют несколько раз.
Затем переходят к проверке и подстройке микрофонов, при этом лучше работать со знакомыми приборами. Самовозбуждение микрофонов уничтожают с помощью подавителей обратной связи, которые бывают аппаратными и программными.
Эти приборы автоматически находят проблемные частоты и вырезают их узкой полосой. Следует помнить, что такие фильтры вносят заметные фазовые искажения и могут неожиданно принять за самовозбуждение звук духового инструмента или гитарное соло.
Части фильтров назначают фиксированные значения на конкретные частоты, а часть остаются плавающими; они непрерывно контролируют ситуацию и при возникновении проблемной частоты подавляют её.
Такая ситуация может возникнуть, например, если лектор окажется под акустической системой. Громкость микрофонов выставляют вручную или с помощью системы автоматического регулирования громкости.
Динамическая обработка звука
(коррекция уровней) — обязательный элемент настройки систем звукоусиления. Динамический диапазон речи подготовленного диктора составляет 20–25 дБ, неподготовленный диктор имеет гораздо больший диапазон, и это снижает разборчивость речи. Приходится его искусственно укладывать в комфортный диапазон. Для этого используют компрессоры и ограничители (лимитеры).
В целом же акустическая подготовка помещения — процесс творческий и требует от специалиста с одной стороны хорошего знания техники и умения её применять, а с другой — совершенного и чуткого музыкального слуха. Хороший результат может быть получен только при сочетании этих свойств.
Коррекция резонанса
Каждое помещение имеет свои резонансные свойства, зависящие от геометрических размеров и формы. Резонансные частоты могут сильно снижать качество прослушиваемой музыки в определённой части комнаты.
Это выражается в чрезмерном подавлении или усилении звука (например, на низких частотах вместо нормального баса слышится гудение, а на высоких — свист). Физически это значит то, что волны одинаковой частоты накладываются друг на друга.
Определить эти места можно, просто перемещаясь по комнате и прислушиваясь к верхним или нижним частотам. Более точный расчёт возможен с помощью специального программного обеспечения.
Также на некоторых сайтах можно найти акустические калькуляторы, которые позволяют, задав геометрию, определить места возникновения резонанса. В этих точках слушать музыку не рекомендуется.
Места резонанса также можно откорректировать. Делается это с помощью специальных «ловушек». Существуют и другие способы, например, установка подушек в углах помещения. Но лучше доверить подбор способа специалисту.
