• Реклама
  • Реклама
Создать ответ 
"Живая" или "мёртвая" акустическая среда - что лучше?
Dr.Sound Не на форуме
"Живая" или "мёртвая" акустическая среда - что лучше? / 03-11-2016, 20:45 (Отредактировано 04-11-2016 в 09:22 , пользователем Dr.Sound.)
Сообщение: #1
"Живая" или "мёртвая" акустическая среда - что лучше? Или об ранних отражениях и реверберации в малых музыкальных комнатах Nujnopodumat.
Часто в статьях об акустике помещения встречается распространённая фраза о балансе поглощения и рассеивания. С моей точки зрения, это довольно интересная, непростая и вовсе неоднозначная тема, несомненно заслуживающая особого внимания, особенно учитывая тот факт, что большинство ценителей качественного звуковоспроизведения вынуждены прослушивать музыку именно в маленьких комнатах Plachet.
В то же время, именно чрезмерная гулкость, наряду с НЧ резонансами, в большинстве случаев являются основными акустическими проблемами малых комнат Shok.
Для простоты понимания, попытаюсь изложить свои соображения по этому поводу в максимально упрощённой форме и максимально кратко, насколько это возможно... Kaktotak.
Как известно, в структуре звукового поля выделяют: прямой звук, интенсивные - ранние/первые (и вторые) отражения, а также поздние отражения - реверберацию. Расшифровывать не буду, поскольку эту информацию можно без труда отыскать в тематических источниках. Скажу только, что это условное деление процесса распространения звука во времени, относительно момента времени воздействия на систему "уши-мозг". Talk.
Напомню, что отражения, достигающие ушей слушателя сразу после прямого звука, то есть, с очень малой временной задержкой (вообще, до 50 мс., но самый критичный временной интервал - до 15 - 18 мс.) воспринимаются системой "уши-мозг" слитно с прямым звуком, как один суммарный звук. Задержанные же на большее время (более 50 мс.) отражения воспринимаются системой "уши-мозг" обособленно от прямого звука, то есть, как два отдельных звука - прямой звук и отражение. Это важно для понимания того, что интенсивные/ранние отражения воспринимаются слитно с прямым звуком, усиливая его (поскольку амплитуда и структура первых отражений фактически соответствует амплитуде и структуре прямого звука) и определяя тембральную окраску воспринимаемого ухом суммарного звукового сигнала (поскольку при отражении от поверхностей с различными физическими свойствами, определяющими их спектр поглощения/отражения, соответственно изменяется и частотный спектр самого отражения). В то же время, поздние отражения/реверберация существует как бы автономно от прямого звука, формируя условно статическую среду (диффузное звуковое поле), в которой распространяется прямой звук и интенсивные отражения Podmig.
Начну с того, что, на самом деле, использование такого параметра акустической среды, как время реверберации, в малых помещениях не совсем корректно. Дело в том, что отражающие поверхности в них расположены близко друг к другу, как следствие, траектории распространения звуковых волн в таких комнатах достаточно короткие и имеют очень сложную конфигурацию, напоминая траектории рикошетящих пуль... Mind.
Как результат - в процессе многократных переотражений от различных ограждающих конструкций и от крупных предметов интерьера, происходящих в очень коротких временных интервалах, отражения быстро теряют энергию и затухают. То есть, очевидно, что в малых помещениях таки более корректно говорить о времени затухания реверберации Continue.
Таким образом, в маленьких комнатах имеет место чрезмерно быстрое снижение интенсивности отражений от максимальной амплитуды, соизмеримой с амплитудой прямого звука, до полного их затухания, то есть, говорить о естественной/натуральной реверберации в таких условиях не приходится Cntogovorim.
Очевидно, именно поэтому одной из основных задач акустической обработки в малых помещениях является ослабление ранних отражений, а одним из основных критериев качества акустической среды - график EDT (Early Delay Time). Проще говоря, в силу вышесказанного, в типичных жилых комнатах практически все интенсивные отражения сосредоточены в самом критическом временном интервале до 10 миллисекунд, а затухание реверберации длится примерно до 1 сек. (я имею в ввиду затухание звука на СЧ/ВЧ, поскольку на НЧ распад может длиться и до 2 сек., но сейчас я говорю именно о ВЧ/СЧ диапазоне). Такая ситуация характерна для акустически чрезмерно "живых" маленьких комнат и субъективно воспринимается крайне негативно: высокая гулкость, неудовлетворительная музыкальная артикуляция - "смазанность" и "резкость" звучания, "грязь", резкое нарушение общего тонального баланса, неудовлетворительные характеристики звуковой сцены Shuted.
Для сравнения, в просторных помещениях отражения имеют более продолжительные и более длинные траектории из-за меньшего количества переотражений от удалённых друг от друга ограждающих конструкций. Как результат, интенсивные отражения распределяются во временном интервале после примерно 20 - 30 мс. и далее (то есть, уже вне критического временного интервала), а время реверберации на СЧ может достигать нескольких секунд (собственно, это и есть, так называемая, естественная реверберация) и это субъективно воспринимается несравнимо более комфортно (хотя и эти условия всё же далеки от идеальных, хотя бы по причине присутствия эхо...) Ok.
Но почему субъективные ощущения в этих двух случаях так отличаются? Oriamnot.
А дело в том, что, как я уже говорил, в малых помещениях отражения распространяются по принципу - максимальная амплитуда/интенсивность в самом начале и относительно быстрый спад, а в просторных - более "растянутый" во времени процесс прихода ранних отражений, плавно переходящий в затяжной медленно затухающий "хвост реверберации" Ok.

"Ребята, не бойтесь замахиваться на "БОЛЬШОЕ", но перед этим - не забывайте сходить "ПО МАЛЕНЬКОМУ"! (Rodney Dangerfield).
Вебсайт
Цитировать это сообщение
Dr.Sound Не на форуме
RE: "Живая" или "мёртвая" акустическая среда - что лучше? / 04-11-2016, 08:11 (Отредактировано 05-11-2016 в 16:04 , пользователем Dr.Sound.)
Сообщение: #2
Продолжение

Но тогда возникает закономерный вопрос - что всё-таки можно сделать для того, чтобы исправить акустическую ситуацию в маленькой комнате и получить более или менее приемлемые условия для прослушивания музыки? Oriamnot.
Как известно, в распоряжении специалиста по акустической обработке помещений есть только два инструмента: поглощение и рассеивание (средства электронной рум-коррекции умышленно опускаю). Но для того, чтобы их использовать, нужно понимать как и на что влияет их применение Nujnopodumat.
Очень упрощённо. Многие наверняка сталкивались с таким критерием оценки акустической среды помещения, как импульсный отклик. Давайте разберёмся, что такое импульс. Импульс - это очень короткий/резкий, но очень интенсивный звуковой сигнал, например, звук выстрела из стартового пистолета. И, самое главное, что в акустике импульсный сигнал представляет собой идеальный звуковой сигнал, используемый в качестве тестового Cool.
Импульсы бывают разной формы, могут быть одиночными или сгрупированными определённым образом. Но при всём этом, любой импульс имеет начальную восходящую часть - атаку и конечную ниспадающую часть - спад/затухание, а, учитывая характер импульса, понятно, что и та, и другая часть практически вертикальные и расположены очень близко друг к другу. То есть, фактически звуковой импульс на графике представляет собой "всплеск" акустической энергии в виде очень короткого высокоамплитудного пика. Однако для удобства понимания сути процесса лучше рассматривать не такой, а прямоугольный импульс, поскольку это позволяет наглядно представить себе, что же таки происходит с нашим идеальным звуковым сигналом, коим в данном случае является импульс, в условиях реальной комнаты Podmig.
Итак, геометрия атаки импульса (его начальной восходящей части) является крайне важной, поскольку позволяет судить о достоверности передачи тембра голоса конкретного вокалиста и различных музыкальных инструментов. В общем случае, чем атака импульса более вертикальная и ровная, тем лучше Good.
Впрочем, то же самое можно сказать и о нисходящей, конечной части импульса Continue.
Теперь попытаемся представить себе, что же происходит с импульсом в условиях помещения.
Логично предположить, что ранние отражения оказывают влияние на атаку импульса. Как уже говорилось выше, первые отражения, фактически являющиеся практически точной копией прямого звука, достигают ушей слушателя с минимальной временной задержкой сразу же вслед за прямым звуком. Но при этом, в их спектре таки уже присутствуют отличия от исходного оригинального сигнала, обусловленные влиянием физических свойств отражающей поверхности, от которой они только-что отразились. Причём, следует учесть, что разные первые отражения приходят с разной временной задержкой, из разных направлений и от разных отражающих поверхностей, обладающих, в свою очередь, отличающимися физическими свойствами (спектр поглощения/отражения). В результате, в следствие конструктивного взаимодействия прямого звука и первых отражений, происходит некоторое увеличение амплитуды атаки, некоторое отклонение её от вертикали вправо, а также, возможно, искажение её прямолинейной геометрии. Субъективно это, как правило, воспринимается в виде повышения громкости, резкости звукового сигнала, а также изменении его тембра (пресловутая тембральная окраска). В общем-то, это неплохо для речевых залов, но в комнатах для воспроизведения музыки этот вопрос вовсе неоднозначен... Cntogovorim.
С влиянием ранних отражений разобрались - переходим к влиянию поздних отражений/реверберации. Также логично предположить, что поздние отражения оказывают влияние на конечную нисходящую часть импульса. То есть, в результате воздействия реверберации конечная часть импульса становится наклонной и пологой, увеличивая его общую длительность. С одной стороны, это вовсе и неплохо, поскольку реверберация предоставляет системе "уши-мозг" несколько больше времени для более подробного анализа параметров звукового сигнала. Однако, реальный музыкальный сигнал представляет собой последовательность многочисленных импульсов, следующих друг за другом с различными промежутками. Поэтому, с другой стороны, слишком пологие "хвосты" предыдущих импульсов "наезжают" на атаки следующих непосредственно за ними импульсов, маскируя их... Естественно, что при постепенном увеличении значений времени реверберации, идентифицировать отдельные импульсы в последовательности становится всё проблематичнее, поскольку они "сливаются" друг с другом. Субъективно это воспринимается, как "смазанность", нечёткость звучания, в виде "музыкальной грязи" или неудовлетворительной музыкальной артикуляции Kazn.

"Ребята, не бойтесь замахиваться на "БОЛЬШОЕ", но перед этим - не забывайте сходить "ПО МАЛЕНЬКОМУ"! (Rodney Dangerfield).
Вебсайт
Цитировать это сообщение
Dr.Sound Не на форуме
RE: "Живая" или "мёртвая" акустическая среда - что лучше? / 05-11-2016, 15:22 (Отредактировано 06-11-2016 в 10:16 , пользователем Dr.Sound.)
Сообщение: #3
Продолжение

Ну, а поскольку получить хотя бы подобие естественной реверберации в условиях маленькой комнаты не представляется возможным, в принципе, то это приводит к выводу о том, что комнату нужно "глушить" с целью сокращения времени затухания реверберации... Но, опять же, до какой степени, каким образом и всё ли так однозначно? Nujnopodumat.
С одной стороны, чем больше мы "глушим" акустическую среду, тем короче "хвосты" реверберации, а следовательно, тем лучше импульсная характеристика и, как результат, лучше музыкальная артикуляция, то есть, чёткость и детальность звучания. В свою очередь, это влечёт за собой улучшение характеристик звуковой сцены, в частности, локализации КИЗ Good.
Но, на самом деле, не всё так однозначно Shaln.
Дело в том, что, с другой стороны, в чрезмерно "переглушенной", то есть, в акустически "мёртвой" среде продолжительность импульса минимальна, но этот факт, как ни странно, таки имеет и негативную сторону. А именно - на анализ импульса системе "уши - мозг" отводится очень мало времени и она просто не успевает сделать полноценный анализ... Но и это ещё не всё - страдает атака импульса (возможно, за счёт слабой ВЧ составляющей), что субъективно делает звучание более "вялым", "тяжёлым", менее ритмичным и скучным Kazn.
Таким образом, положительными моментами в меру "живой" акустической среды является "лёгкость"/пространственность, ритмичность, мелодичность и эмоциональность звучания, а к "плюсам" в меру "глухой" можно отнести "чистоту", чёткость звучания и качество локализации КИЗ на звуковой сцене Ok.
В то же время, "минусы" "живой" акустической среды - это резкое, "грязное", "смазанное" звучание и неудовлетворительные характеристики звуковой сцены, а "мёртвой" - "эмоциональная холодность", "стерильность", "вялость" и, как следствие неинтересность звучания, а также узость пространства звуковой сцены Cntogovorim.
На основании вышеизложенного, можно сделать вывод о том, что использование широкополосных звукопоглотителей для оптимизации акустической среды малых комнат является обязательным условием. В то же время, делать это нужно без излишнего фанатизма, чтобы не "переглушить", но что является критерием достаточности количества поглотителей в конкретной комнате? Oriamnot.
Получается, что при оптимизации времени затухания реверберации в комнате нужно пытаться прийти к такому его значению, при котором, с одной стороны, "уже не так "звонко"", а, с другой - "ещё не так "глухо"" Большая улыбка.
Согласно международным профильным рекомендациям, значение времени реверберации в комнатах, предназначенных для прослушивания музыки должно находиться в пределах 0,45+/-0,15 сек., то есть, в интервале от 0,3 до 0,6 сек. Cool.
Такой, достаточно большой разброс рекомендуемых значений RT60 обусловлен:
- размером комнаты (чем просторнее комната, тем большее время реверберации можно поддерживать в нём);
- музыкальными предпочтениями владельца комнаты (для прослушивания относительно "лёгкой музыки": классическая музыка, джаз, оркестровая музыка, вокал и т.п. предпочтительнее более высокие значения времени реверберации, а для прослушивания "тяжёлых" стилей, наоборот, более низкие);
- звуковыми предпочтениями владельца комнаты (если в приоритете "мониторный звук", то есть, высокая "чистота", детальность звучания, локализация КИЗ на звуковой сцене, то предпочтительнее более низкие значения времени реверберации, а в случае приоритета "живого"/концертного звука с преобладанием эмоций, пусть даже с некоторым ущербом для остальных параметров, тогда, соответственно, рекомендуются более высокие значения времени реверберации) Kaktotak.
Так, что же таки можно и нужно сделать, чтобы сохранить желательное и избавиться от нежелательного? Nujnopodumat.
На практике регулировать значение времени реверберации в комнате можно путём изменения общего фонда звукопоглощения, то есть, за счёт изменения количества используемого акустического материала. Естественно, что варьируя количеством звукопоглотителей в комнате, мы параллельно уменьшаем или увеличиваем площадь отражения непокрытую звукопоглотителем. Иными словами, мы изменяем соотношение между поглощением и отражением или регулируем баланс между поглощением и отражением Podmig.

"Ребята, не бойтесь замахиваться на "БОЛЬШОЕ", но перед этим - не забывайте сходить "ПО МАЛЕНЬКОМУ"! (Rodney Dangerfield).
Вебсайт
Цитировать это сообщение
Dr.Sound Не на форуме
RE: "Живая" или "мёртвая" акустическая среда - что лучше? / 06-11-2016, 06:37 (Отредактировано 08-11-2016 в 13:26 , пользователем Dr.Sound.)
Сообщение: #4
Продолжение

Однако, опять же, всё не так просто... Большая улыбка.
Ведь, помимо количества звукопоглотителей также немаловажное значение имеет вариант их размещения в пространстве комнаты и тип используемых девайсов (резистивные поглотители и/или распределённые резонаторы Гельмгольца) Shaln.
О размещении широкополосных звукопоглотителей в пространстве комнаты.
В общем случае, в решении задачи по оптимизации структуры отражений в малых помещениях, перед нами стоят две задачи - оптимизация ранних отражений и оптимизация поздних отражений. Логично предположить, что для решения первой задачи нужно размещать поглотители в площадках первых отражений, а для решения второй, согласно профильным рекомендациям, равномерно распределять их на ограждающих конструкциях комнаты Nujnopodumat.
Однако, следует учитывать тот факт, что акустически обрабатывая площадки первых отражений, мы, тем самым, уже сокращаем и время затухания реверберации, ведь ослабление интенсивных отражений препятствует их дальнейшему распространению в пространстве комнаты и, соответственно, к их дальнейшему участию в процессе формирования поздних отражений. И, очевидно, решать вопрос о количестве и необходимости использования дополнительных звукопоглощающих девайсов для окончательной коррекции времени затухания реверберации имеет смысл уже по факту, после обработки площадок первых отражений Continue.
Собственно, именно управление структурой ранних отражений (суть, контроль над первыми отражениями) и является одной из главных задач оптимизации акустической среды в малых комнатах Kaktotak.
Теперь несколько слов о типах широкополосных звукопоглотителей.
Как мне кажется, этот вопрос также является достаточно важным в рассматриваемом аспекте. Для акустической обработки можно использовать широкополосные звукопоглотители резистивного типа с волокнистой или пористой структурой и/или распределённые, то есть, достаточно широкополосные резонаторы Гельмгольца, являющиеся звукопоглотителями резонансного типа. К первому типу звукопоглотителей можно отнести: акустический поролон, панели из вспененного меламина, минераловатные или стекловолоконные панели. Из предметов интерьера их аналогами могут выступать: толстые ковры, тяжёлые портьеры, элементы мягкой мебели с тканевым покрытием и т.п. Второй тип звукопоглотителей представлен специализированными перфорированными или щелевыми панелями из гипсокартона или МДФ. Также возможно использование типичных щелевых конструкций резонатора Гельмгольца Continue.
Помимо этого, с успехом могут быть использованы акустические панели Heradesign, Troldtekt, Green Board, обладающие и резистивным, и резонансным механизмами поглощения одновременно Ok.
Ну, и немного об отражении, рассеивании и диффузии Secret.
Как известно, отражение звуковых волн от отражающих поверхностей происходит по принципу "угол падения равен углу отражения". Это значит, что, если рассматривать траекторию распространения отдельно-взятого отражения, то она будет представлять собой последовательность таких многочисленных переотражений, продолжающихся во времени до того момента, когда у этого отражения закончится запас акустической энергии... Crazy.
Однако, если попробовать представить себе общую совокупность отражений в пространстве комнаты, то становится понятным, что разные отражения обладает уникальной конфигурацией траектории движения с разным количеством переотражений, определяющих различные направления их прибытия к ушам слушателя, и, как следствие, разными амплитудами, разной временной задержкой и разным спектральным составом. То есть, по сути, эта суммарная структура всех отражений в комнате имеет хаотический характер по амплитуде, направлению и времени прибытия к ушам слушателя, а также по спектральному составу. Более того, если рассматривать данный процесс во времени, то становится понятна и эволюция её развития от относительно небольшого количества направленных интенсивных отражений, по структуре являющихся практически точной копией прямого звука, до некой аморфной хаотической (со случайными характеристиками) и, вместе с тем, достаточно стабильной во времени структуры, представляющей собой сложную совокупность множества переотражений с различными характеристиками или ничто иное, как диффузное звуковое поле Mind.

"Ребята, не бойтесь замахиваться на "БОЛЬШОЕ", но перед этим - не забывайте сходить "ПО МАЛЕНЬКОМУ"! (Rodney Dangerfield).
Вебсайт
Цитировать это сообщение
Dr.Sound Не на форуме
RE: "Живая" или "мёртвая" акустическая среда - что лучше? / 08-11-2016, 13:26 (Отредактировано 14-11-2016 в 09:54 , пользователем Dr.Sound.)
Сообщение: #5
Продолжение

Так в чём же таки отличия между простым "зеркальным" отражением, рассеиванием и акустической диффузией?
В принципе, все эти процессы являются производными отражения, но чтобы понять разницу между ними, попробую привести более или менее подходящую аналогию Nujnopodumat.
Представьте себе, например, мощную струю воды, направленную под углом на поверхность стены. В данном примере мощная струя воды имитирует одиночное интенсивное звуковое отражение. И что же происходит с этой струёй после контакта с отражающей поверхностью?
Рассмотрим случай с прямым или, так называемым, "зеркальным" отражением. Такое название возникло в связи с тем, что отражение относительно коротких звуковых волн происходит по тому же принципу, что и отражение света, а именно - "угол падения равен углу отражения" Continue.
Так, что же происходит с этой струёй после контакта с гладкой и ровной поверхностью стены? Oriamnot.
Струя отразится от поверхности стены по вышеописанному принципу и последует дальше до следующей такой же гладкой и ровной стены и снова отразится от неё с той же закономерностью. И продолжаться это будет до тех пор, пока у струи не иссякнет запас кинетической энергии. Возможно, пример не совсем удачный, поскольку струя воды таки будет несколько разбиваться и расплёскиваться, но далее вы поймёте почему я привёл именно такую аналогию... Podmig.
Теперь, случай с рассеиванием. Всё то же самое, но, допустим, что стена в месте контакта со струёй воды будет не гладкой и ровной, а будет содержать неровность в виде вертикального полу-цилиндра достаточно большого диаметра с гладкой поверхностью (собственно, это и есть имитация простейшего рассеивателя). Наблюдаем эффект - после того, как струя воды врезалась в стенку полу-цилиндра, происходит расщепление одной мощной струи на несколько менее интенсивных, но имеющих отличающиеся направления дальнейшего распространения. Причём, векторы этих направлений определяются радиусом кривизны полу-цилиндра. Далее, каждая из этих менее интенсивных струй достигает следующей, причём уже вовсе не факт, что одной и той же отражающей поверхности... И, в зависимости от рельефа этой стены, отражается от неё по первому или по второму варианту. И так далее... Smile.
И, в заключение, рассмотрим вариант диффузии. Представьте себе, что произойдёт, если на стене в месте контакта со струёй воды смонтировать специальное сложное рассеивающее устройство, способное не только разбить одиночную мощную струю сразу на множество значительно менее интенсивных брызг/струек и направить их в разные стороны не просто случайным образом, а сформировать в области устройства "облако из водяной пыли". Причём, конфигурация этого "облака" (имитация диаграммы рассеивания) определяется параметрами рассеивающего устройства... Mind.
Итак, что имеем в итоге? Если рассматривать эволюцию процесса во времени, то получается, что одиночная мощная струя воды (интенсивное звуковое отражение) трансформируется в несколько всё ещё достаточно мощных, но уже разнонаправленных струй (вариант с простым рассеивателем), далее, каждая из этих струй многократно (насколько хватит энергии) претерпевает те же самые изменения, в конечном итоге, формируя в пространстве помещения "облако водяной пыли", состоящее уже даже не из мелких струек, а из мельчайших капелек воды. Причём это самое облако уже практически не движется в пространстве, а приобретает статические свойства... (аналог диффузного звукового поля) Kaktotak.
Однако, как видно из рассмотренных примеров, это самое "облако водяной пыли" можно получить гораздо быстрее, если использовать специальное сложное рассеивающее устройство (имитация акустического диффузора) Bog.
Но какие практические выводы можно сделать из этих виртуальных экспериментов? А выводы следующие:
- отражение, рассеивание и акустическая диффузия - это разные вещи;
- в маленьких комнатах с ровными гладкими стенами в структуре отражений преобладающими являются именно интенсивные отражения;
- в акустическом плане рельефные отражающие поверхности имеют неоспоримые преимущества перед ровными/плоскими;
- при использовании простых рассеивателей для формирования полноценного диффузного звукового поля нужно достаточно просторное помещение;
- использование диффузоров в акустической обработке малых (но не слишком маленьких!) комнат таки позволяет сформировать диффузное звуковое поле в зоне точки прослушивания Ok.

"Ребята, не бойтесь замахиваться на "БОЛЬШОЕ", но перед этим - не забывайте сходить "ПО МАЛЕНЬКОМУ"! (Rodney Dangerfield).
Вебсайт
Цитировать это сообщение
Dr.Sound Не на форуме
RE: "Живая" или "мёртвая" акустическая среда - что лучше? / 14-11-2016, 09:53 (Отредактировано 18-11-2016 в 10:21 , пользователем Dr.Sound.)
Сообщение: #6
Продолжение

- о практическом использовании плоских отражателей (RFZ);
- о глубине рельефа и о "рабочем" диапазоне рассеивателей/диффузоров;
- функциональные отличия простого рассеивателя от диффузора;
- варианты размещения рассеивателей и диффузоров в пространстве музыкальной комнаты, их количество и размеры.

"Ребята, не бойтесь замахиваться на "БОЛЬШОЕ", но перед этим - не забывайте сходить "ПО МАЛЕНЬКОМУ"! (Rodney Dangerfield).
Вебсайт
Цитировать это сообщение
Создать ответ 


Переход:


Пользователи, просматривающие эту тему: 1 Гость(ей)


///end footer