Оборудване за музикална зала
Едва ли има много хора на Хабре, които не харесват музика или кино. Но тогава решихте, че сте уморени от слушалки, че искате да слушате как всъщност звучи любимата ви музика и, след като спестите малко пари, сърдечно отидете в различни магазини и купихте добра (по ваш вкус) аудио система.
По-често такива покупки не доставят очакваното удовлетворение. Когато колоните се поставят там, където е удобно и практично, кабелите се свържат и любимата песен се пуска, се оказва, че не всичко върви както се очаква. Факт е, че стаята, в която се възпроизвежда музика, е съществена част от аудио системата и именно този факт, който се игнорира, е най-честата причина за безсмислени допълнителни разходи за ненужни компоненти, конвулсивно бързане из стаята в търсене на правилното разположение на високоговорителите и други неприятности. За това какво да направя, за да върна чара на звука и да извлека максималния звук от системата, питам под кот. По-долу ще говоря за музика, но всичко казано се отнася за киното и всяка друга форма на изкуство с аудио компонент. Нека започнем с типичните добре звучащи врагове.
Стая с приблизително еднакви размери във всяко едно от измеренията.
Който все още помни физиката, веднага ще се досети за какво става дума. И въпросът, разбира се, е в паразитните резонанси. Звуковата енергия от високоговорителите, отразявайки се от стените, може да се натрупа при тези честоти, при които се наблюдава стояща вълна. Еднаквите размери в стаята водят до два неприятни ефекта едновременно. Първо, при честоти, чиято дължина на вълната е кратна на размера на стаята, ще има по-силен звук. Най-силният ще бъде на половината от дължината на вълната, след това на една четвърт и т.н. Вторият проблем е, че затихването на звука при тези честоти е значително.по-бавно. Бас китарата вече свири на друга струна и все още можете да чуете ехото от предишната нота. Тъй като типичните размери на помещенията са от два до четири до пет метра, основните резонансни честоти са в диапазона от 30 до 50 Hz, в строго съответствие с формулата:
къдетоlе дължината на вълната в метри иsе скоростта на звука във въздуха, равна на 331 m/s. По-специално, за стая с размери 2 метра, честотата, съответстваща на дължината на половин вълна, ще бъде 82,75 Hz, а в размер от три метра ще получим бръмчене близо до любимите 50 Hz.
В действителност в стаята има много стоящи вълни, тъй като те вървят не само перпендикулярно на стените и пода, но и от ъгъл до ъгъл и за да се изчисли грубо на какви честоти ще се появят резонансни режими, е полезно да се използва тази формула:
където стойноститеp,qиrса нула или единица за различни режими, аL,WиHозначават съответно дължината, ширината и височината на стаята. Няма да се интересуваме особено от режими, по-високи от терци, поради причината, че колкото по-висока е честотата, толкова тези режими са по-близо един до друг и толкова по-малко е тяхното влияние, в резултат на което честотната характеристика на помещението е изравнена. Ако се интересувате от тангенциалния режим за дължина, тогава поставете 1 надL, ако наклонения хоризонтален режим (например от ъгъл до ъгъл), тогава поставете 1 надLиW, а ако имате нужда от наклонен режим от долния ъгъл към върха, тогава всички присъстват във формулата. Всичко е просто. Добрите хора отдавна са се сетили за нас и като гугълнеш можеш да намериш готова Excel таблица с формули (или сайт със скрипт), където вкарваш размерите на стаята си и веднага виждаш цялата картинка.
Тук трябва да вземем предвид още една проста истина: в музиката рядко има честоти под 30 Hz, а чувствителността на нашето ухо към тези честоти е значителноотдолу (на практика не ги чуваме, а по-скоро ги усещаме с тялото си). Има повече от тях във филмите, където има много звукови ефекти, но е малко вероятно да се притеснявате много за качеството на звука на експлозия на бомба. Ще ви кажа една тайна, че субективно приятното усещане от биенето на звука „boobums“, както и ударите на пръчката по барабана, в много по-голяма степен зависи от по-високите хармоници, в диапазона 150-400 Hz. От тази проста теория правим още по-просто заключение: за да звучи басът равномерно и без бръмчене, би било хубаво да имате по-голяма стая и с различни линейни размери. А най-лошият ад за баса се случва в стая с размери 3 на 3 на 3 метра, където слушането на музика няма да работи в никакъв случай, освен ако не сте фен на бароковата музика.
И още нещо: горната формула работи в идеалния случай на абсолютно отразяващи стени. В истинска стая резонансните честоти ще зависят не само от тази формула, но и от материала на стените, съседните стаи и волята на съдбата. Знам от собствен опит.
Гипсокартон
Този материал е привлекателен с това, че ви позволява бързо и евтино да изграждате вътрешни стени и срамежливо да прикривате провалите на местната строителна индустрия. Но, за съжаление, лист от гипсокартон (дори двоен), прикрепен към метална рамка със стандартна стъпка, е отлична мембрана. Ще погребе почти целия бас жив, който, докато натискате, вашите колони ще издават. И по време на погребалния процес, той също ще преотрази този звук на собствените си резонансни честоти, понякога тананикайки много силно.
Въпросът е какво да правя? Ако имате завършена стая, субуферът може частично да спаси ситуацията. Ако прочетете тази статия преди началото на строителството или ремонта, можете да вземете превантивни мерки. Например, можете да направите повечечеста стъпка на рамката и добавете хоризонтални елементи към вертикалните стелажи. До известна степен това ще подобри ситуацията, но не трябва да се надявате на чудо: самата ламаринена рамка не е достатъчно твърда и гипсокартонът все още ще резонира и абсорбира, но ефектът ще бъде по-слаб и може да успеете да се отървете от бръмченето. И в идеалния случай е по-добре да оформите стената с преградни плочи или (ще бъде приказка като цяло) с тухла.
голи стени
Лесно е да се досетите какво заплашват голи стени. Отразявайки се като в огледало, звукът на всяка честота ще се разхожда из стаята за дълго време, превръщайки музиката в каша.
Най-лошото от всичко е голият бетон. Дори тапетът вече малко спасява ситуацията. Но ако вземете сериозно звука, тогава използването на различни абсорбиращи материали не може да бъде избегнато. Трябва да се отбележи, че не е необходимо всички стени да се покриват с абсорбатор. Най-често това е невъзможно в ж.к. Затова просто трябва да плъзнете в стаята всичко, което абсорбира звука: мека мебел, най-добре е плат, не кожа, меки играчки, килим на пода (или на стената, ако жена ви толерира това). Много добри отворени библиотеки, за предпочитане с книги с различни размери. Завесите, изработени от мек плътен материал, работят чудесно. Дори дървените мебели ще ви помогнат.
Добър тест за ефективност: седнете там, където ще слушате музика и пляскайте силно. Ако след пукането чуете неприятен метален звън, значи трябва да се направи нещо.
Ако искате да отидете по-далеч и да оборудвате стаята със специални звукопоглъщащи конструкции, тогава е важно да се опитате да ги поставите малко по-далеч от стената, а не директно върху стената. Работата е там, че колкото по-близо е абсорберът до стената, толкова по-висока е честотата на звукопоглъщане. Искаме да започнем поне с 300 Hz, това е честотата, приКогато звуковата вълна започне да става насочена, абсорберът всъщност започва да абсорбира и вие можете целенасочено да поставите абсорбера на пътя на отразения звук от високоговорителя към вас. И също така помним, че тътенът на тези честоти значително влияе върху субективното възприемане на баса. Характерният размер на полувълната за тези честоти е около половин метър, така че би било добре да поставите абсорбера на приблизително същото разстояние от стената.
Ако хабражителите благоволят да се докоснат до темата, в следващата статия ще се радвам да споделя идеи за самоделни конструкции за абсорбатори.
Още няколко практически съвета относно поставянето на абсорбера. Пространството между високоговорителите на стената зад тях, както и стената срещу колоните им действа много добре. Странични абсорбатори, по-добре е да поставите на две (или по-скоро - четири, като се има предвид симетрията) места. Първо място: това е пътят на отразения звук от високоговорителя до точката, където ще седнете. За да намерите това място, трябва да поставите огледало до стената, за да можете да виждате високоговорителите. Но с такова усвояване е невъзможно да се прекалява. Ако заглушите твърде много звука, отразен от страничните стени, тогава ще чуете стерео ефекта само на тясно определено място. Леко надясно и наляво - звуковата картина ще се обърка. Второто удобно място е на перпендикулярната линия от ушите ви към страничните стени, ако те не са много далеч от вас.
Ако сте готови да покажете още по-голяма решителност, можете да заглушите тавана. Може да бъде заглушен навсякъде: от опит заглушената стая е по-добра от незаглушената. Струва ли си да мислите за мощността на усилвателя и високоговорителите: заглушете го - ще бъде тихо и увеличете звука - ще има изкривяване. Следователно трябва да добавяте абсорбиращ материал постепенно, като проверявате резултата на всяка стъпка. Можете да го проверите с ушите си или можетеопитай. Отново, ако има интерес, в следващата статия можете да се поразровите в наличните методи за измерване и как да изчислите необходимото количество абсорбиращ материал.
Е, килимът на пода между вас и високоговорителите никога не вреди. Най-добрият естествен материал: такъв килим ще има по-равномерно усвояване.
Mystique с "бас абсорбери"
Още практични съвети
В крайна сметка ще добавя още няколко практични съвета, изпитани от собствения ми опит.
Разбирането на целта на вашите действия е много важно. Често чувам твърдението, че задачата на акустичния дизайн на стая за слушане на музика е да се постигне близка до идеалната честотна характеристика. Това не е съвсем вярно и е трудно постижимо. Факт е, че нашият слух е доста адаптивен: феновете на "Машината на времето" еднакво харесват концерта на тази група в напълно различни стаи и дори на открито. В стая, позната на слуха, ние лесно психически компенсираме влиянието на стаята, бързо забравяме за нея и се наслаждаваме, независимо дали става дума за кино или музика, освен ако, разбира се, акустичният ефект на стаята не надхвърля определени комфортни граници. По-специално, обхватът на реверберация за удобна за нас музика е доста широк и достига около 0,8 сек. При не особено значително разстояние от високоговорителите, по-голямата част от звука идва директно от високоговорителите без никакво изкривяване. Основното е, че няма странности в акустиката на стаята, като големи пикове или спадове или реверберационни трикове, както и различни вторични обертонове. Всичко друго е въпрос на вкус.
Що се отнася до разположението на високоговорителите, звукът, който чувате, зависи много от това колко далеч са високоговорителите от стената и един от друг. Разстоянието от стената може да контролира количеството бас. Колкото по-близовисокоговорителите до стената, толкова повече баси. Но не трябва да прекалявате: колкото по-близо са до стената, толкова по-нетърпеливо възбуждат стайните резонанси. Променяйки разстоянието между високоговорителите, вие регулирате разпределението на басите: колкото по-близо са те, толкова повече стърчи горният бас, колкото по-далече, толкова повече се открояват ниските честоти. Е, не трябва да забравяме, че нашата задача е да осигурим симетрията на звука на високоговорителите, така че те трябва, ако е възможно, да бъдат разположени повече или по-малко симетрично в стаята. И още нещо: трябва да минимизирате всякакви еднакви или множество разстояния. Например разстоянието от две съседни стени до колона трябва да бъде значително различно, а не кратно.
Субуферът трябва да бъде поставен на място, където възбужда по-малко резонанс, но все пак го чувате добре. Поставете го в центъра на стаята, най-вероятно няма да се чуе изобщо. Поставете го точно до стената - резонансите ще стърчат. Правилният начин да намерите отправна точка за експериментиране е да възпроизвеждате музика с много барабани и бас (модерният блус запис работи добре) без субуфер, намерете точката, където смятате, че басът звучи най-солидно, и опитайте да поставите субуфер там. И тогава ще трябва да експериментирате с избора на първо място, а след това и параметрите на субуфера, или на ухо, или с помощта на измервания. Ако обаче имате възможност да измервате, тогава е по-добре да намерите началната точка чрез най-равномерната честотна характеристика при ниски честоти, а не на ухо.
Ако седнете в средата на стаята, най-вероятно няма да има бас. Ето защо от самото начало е по-добре да планирате място близо до стената срещу високоговорителите. Отново, колкото по-близо до стената, толкова повече баси, но толкова по-резонансни са. Тук също трябва да експериментирате.
Дизайнът на повечето високоговорители предполага, че те са насочени към слушателя, въпреки че имаекземпляри с широк насочен модел на средночестотни и високочестотни високоговорители. Във всеки случай не трябва да ги поставяте успоредни един на друг. Също така трябва да спазвате височината на високоговорителя: това се отразява на звука, дори ако повдигнете високоговорителя с няколко сантиметра.
И накрая, внимавайте с всякакви теоретични изчисления по отношение на акустичния дизайн на малки помещения. Всички канонични теории са много по-подходящи за големи зали. В една малка стая има такава концентрация на много фактори, че формулите стават много приблизителни. Затова разчитайте повече на експерименти стъпка по стъпка и прости и логични аргументи. Между другото, това е много вълнуващо.
Ако сте стигнали до тази линия, темата ви интересува, искате да знаете повече и английският не ви е чужд, горещо препоръчвам фундаменталния трудF. Alton Everest, Ken C. Pohlmann, Master Handbook of Acoustics.
И тук можете да получите грант за тестов период на Yandex.Cloud. Необходимо е само да въведете "Habr" в полето "секретна парола".