Вы уверены, что Ваша аудиосистема звучит на все 100 %? Не торопитесь с ответом. В любом случае - это всё ещё, далеко, не «Magic Sonic»…

Акустика / Книга Dr.Sound / От чего зависит акустика помещения

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 названиеКОМНАТНЫЕ 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 

 

 

ВНИМАНИЕ