Обзоры и статьи - Домашняя студия или как спроектировать комнату прослушивания./ Итоги Часть 4.

Домашняя студия или  как спроектировать комнату прослушивания./ Итоги Часть 4.

 

 Как спроектировать комнату прослушивания/Время реверберации. Часть 1.
Как спроектировать комнату прослушивания/Первые отражения. Часть 2.
Домашняя студия/Комнатные резонансы и стоячие волны. Часть 3.
Домашняя студия или  как спроектировать комнату прослушивания./ Итоги Часть 4.

 

Таким образом,  наиболее очевидной акустической проблемой практически любой, сравнительно небольшой, домашней студии  является наличие низкочастотных стоячих волн и резонансов, непосредственно связанных с линейными размерами помещения.

 

Если подвести итог:

 

1. Акустические резонансы возникают только между двумя параллельными твёрдыми массивными поверхностями.  Например, в обычной прямоугольной комнате, между фронтальной и тыловой стенами или между боковыми стенами, или между полом и потолком. Причём все эти три события происходят одновременно.

 

2. Для возбуждения резонанса, необходимо, чтобы расстояние между двумя параллельными отражающими поверхностями«вмещало» целое количество половинок длины волны звукового сигнала. В прямоугольном помещении неисчислимое количество направлений распространения звуковых волн, причем во многих из них возникают акустические резонансы.

 

Пример домашней студии.

 

Особая важность комнатных резонансов состоит в том, что именно они непосредственно определяют акустическую характеристику помещения.   И хотя применение бас-ловушек позволяет значительно уменьшить их амплитуду, тем не менее, полностью устранить резонансы практически не возможно.

 Вычислить резонансные частоты вашей комнаты прослушивания можно по формуле  Fo = V/2L , где V- константа 330 м/сек. - скорость звука, а L - один из линейных размеров помещения в метрах.

Для  комнаты прямоугольной формы, измерьте все ее основные размеры -высоту, ширину и глубину. Затем,  подставив в формулу по очереди все три габарита  помещения, вы получите значения первых (основных) резонансов (мод) для всех измерений. Значения вторых гармоник основных резонансов можно определить, умножив полученные значения на два, гармоник третьего порядка, соответственно - на три и так далее. Нет смысла вычислять гармоники выше четвертого порядка, поскольку они  вне "опасной зоны".

 

Спроектировать домашнюю студию.

 

Очевидно, что, если резонансные частоты основных резонансов и (или)  их гармоник от разных измерений в любом порядке совпадут, то вы получите пики или провалы АЧХ в области этой частоты, а субъективно - "бубнение" и «гулкость»  в восприятии баса.

 Зная основные резонансные частоты комнаты прослушивания вам не составит труда выполнить низкочастотную ловушку панельного или мембранного типа, настроенную на нужую частоту, об этом написано дасточно много на специализированных  сайтах и форумах. Замечу лишь, что мы в своих работах всегда отдавали предпочтение  мембранным ловушкам резонансного  типа, так как они имеют наиболее широкий рабочий диапазон. Для расширения поглощаемого частотного диапазона внутрь ящика укладывалась минеральная вата плотностью 60 кг/м3, а в качестве мембраны использовался  Topsilent bitex или, если удавалось найти необходимый размер , то 4мм  акустическую резину GSP . Ну и чем больше таких ловушек , тем лучше, так как на низких частотах невозможно иметь чрезмерное поглощение.

 

5. Искажение АЧХ в басовом диапазоне или SBIR-эффект.

 

Как уже отмечалось, поведение НЧ - волн очень капризно. Они не замечают маленьких препятствий (если их размеры много меньше длины волны), но если препятствие имеет достаточно большой размер и плотность, то, отражаясь, басовые волны многократно накладываются друг на друга, вызывая сложную интерференционную картину, сильно зависящую от взаимного расположения источника звука и препятствия.

 

Расположение акустики в домашней студии.

 

В прямоугольной домашней студии в качестве таких препятствий выступают стены, пол и потолок, то есть, отражающие поверхности, расположенные в непосредственной близости от АС. Поэтому аналогичный процесс одновременно происходит сразу в трёх плоскостях, принимая объёмный характер. Естественно, чем больше источников звука и смежных отражающих поверхностей, тем акустическая картина еще сложнее. Помимо этого, также имеет значение и расстояние между самими источниками звука (в нашем случае это расстояние между АС). В результате мы имеем ещё одну, очевидно еще более важную акустическую проблему, вызываемую низкочастотными отражениями -  SBIR – эффект (Speaker Boundary Interference Response). Она присутствует абсолютно во  всех помещениях, но особенно характерна для небольших музыкальных комнат.

 В некоторых источниках это явление также называют « граничными эффектами», подчёркивая тем самым непосредственную зависимость данной акустической проблемы от взаимного расположения АС, а также от их положения относительно ближайших стен, пола и потолка домашней студии.

 Необходимо обратить внимание на важный факт. По аналогии с ранними отражениями и в отличие от низкочастотных резонансов,  SBIR – эффект не нуждается в паре параллельных отражающих поверхностей.

 

Шумоизоляция в домашней студии.

 

Хотя объективные проявления граничных эффектов и  выглядят одинаково, как и в случае с низкочастотными резонансами, то есть, в виде высоких пиков и глубоких провалов АЧХ.

Именно поэтому  данная акустическая проблема существует автономно от проблемы комнатных резонансов. Существует еще  один важный нюанс,   резонансы можно успешно «нейтрализовать» с помощью многополосного эквалайзера, а вот эффекты акустической интерференции эквализации не поддаются.

Возникновение интерференционных искажений, обусловленное взаимодействием прямого звука, исходящего непосредственно из вуферов, и НЧ-отражениями от поверхностей стен, пола и потолка, расположенных в непосредственной близости от АС, вызывает сильнейшее  искажение АЧХ в басовом диапазоне приблизительно от 50 до 250 Гц. Именно этот факт диктует настоятельную необходимость правильного размещения акустических систем в музыкальной домашней студии. Необходимо найти  в комнате области минимального звукового давления проблемной резонансной частоты  и разместить там АС.

 Можно с уверенностью сказать, что это будут не углы студии, поскольку там «обитают» практически все комнатные моды ну и, по понятным причинам, не места в непосредственной близости от фронтальной и боковых стен, если АС не встроены. Еще хотелось бы  отметить, что в отличие от комнатных резонансов проявления SBIR-эффекта не зависит от места прослушивания.

 Конечно с измерительным оборудованием данная проблема решается быстро и просто, но и методом «тыка»  можно добиться  правильной инсталляции АС в комнате прослушивания и избавиться от раздражающего «бубнения», вызывающего быструю утомляемость от прослушивания, а грамотная акустическая обработка и вовсе снимет все вопросы, связанные  с акустической средой помещения.

 

Звукоизоляция в домашней студии.

 

Тему вопроса звукоизоляции мы в данном материале не рассматривали, подразумевая, что данная проблема является очевидной для читателя, и у него присутствует понимание, что обязательное устранение ее является залогом полноценного функционирования домашней студии. В дальнейших статьях мы обязательно поговорим о том, как сделать качественную «студийную» шумоизоляцию.