Главная · На заметку · Как рассчитать резонансные частоты в комнате. Просмотр полной версии. Определение точек отражения

Как рассчитать резонансные частоты в комнате. Просмотр полной версии. Определение точек отражения

Не смотря на то, что акустические отражения могут сделать проблемы в ясности микса, те решения, которые предложил Mike Senior, в экономическом плане эффективны, и , и их реально осуществить для того, что бы проблема «эффекта гребенчатого фильтра» не стояла у вас на пути при создании записи коммерческого уровня. Не удивительно, что владельцы ультрасовременных студий пошли тем же направлением. Однако есть еще один аспект акустического проектирования, которым практически часто и сознательно пренебрегают из-за сложности проблемы и дороговизны – это резонанс помещения.

Mike Senior: «Что бы понять, как работает резонанс помещения – надо понять, как резонирует гитарная струна. При ее самой низкой резонансной частоте (первый уровень или, как еще говорят, «основной тон»), струна стационарна на концах и вибрирует, по большей части, в середине. Однако у струны есть вторая резонирующая тональность (второй уровень или обертон) – она вдвое больше первой частоты, так будто бы струну поделили на две равные вибрирующие части. Третья резонирующая тональность (третий уровень или второй обертон) имеет уже деление струны на три равные части, четвертая на четыре и т.д. верх по спектру.

Для чего нам нужен был пример со струной, а для того, что бы вы мысленно поняли, что воздушное пространство комнаты между ее параллельными границами (к примеру: между ее стенами напротив или пола и потолка) имеет такую же серию резонирующих частот. Простой, но не очень точный способ нахождения первой резонирующей частоты комнаты, является делением числа 172 на расстояние между двумя параллельными границами самого помещения (в метрах). Последующие значения обертонов будут кратны, как в примере со струной. К примеру, если потолок вашей студии 2.42 м от пола, то первая частота резонанса комнаты (в плоскости «пол-потолок») будет в пределах 71 Гц, вторая в 142 Гц, третья в 213 Гц, и т.д.

Каждый уровень резонирующих частот комнаты делит по-своему расстояние между ее границами, создавая свои равные интервалы. И если ваша точка прослушивания попадает между этими интервалами, то в звуковом спектре комнаты вы услышите понижение уровня на данной резонирующей частоте, а если же точка прослушивания попадет в середину интервала, то это приведет к ее увеличению. Поскольку каждая пара параллельных поверхностей внесет свою серию резонирующих частот (а большинство комнат имеют «прямоугольную» форму, а значит три пары), то студийное помещение щедро усыпано интервалами различных частот в трех плоскостях.

Рисунок: диаграмма демонстрирует влияние резонанса комнаты на АЧХ мониторной системы. На рисунке изображены уровни резонирующих частот комнаты длиною в 4,3 метра от передней до задней стенки. Резонанс будет происходить на 40 гц, 80гц, 120гц и 160гц. Буквой N отмечены границы интервалов, а буквой А середина интервала. Надо понимать, что они изображены на рисунке отдельно для ясности понимания, а в действительности они полностью наложены друг на друга. Два участка демонстрируют, насколько изменяется АЧХ при перемещении позиции прослушивания на расстояние равное 75 см.

Так что же все это значит на практике? А это значит, что даже первый уровень резонирующих частот помещения легко приподнимет спектр в области резонанса на 20 дб. Только летающая свинья, вероятно, сможет найти место в студии, которое дает верный спектральный баланс, если одновременных резонансов будет несколько. Плюс к этому, если вы перемещаетесь по студии, частотная характеристика мониторной системы будет «корчится» как «уж на сковороде». Я попытался проиллюстрировать изменения АЧХ на рисунке. Но что бы быть точным, скажу, что уровни резонирующих частот первым делом влияют на нижнюю часть спектра, так как высокочастотные резонансы более легко глушатся за счет правильной обстановки помещения, но оставшиеся зоны бедствия ниже 1кгц реально подпортят вам правильное микширование.

Так как каждая комната отличается своим строением, то проведите вот такой вот эксперимент, чтобы получить реальную картину влияния резонанса комнаты на вашу систему мониторинга: воспроизведите файл LFSineTones сидя в точке прослушивания перед мониторами и сравните относительную громкость чистых синусоидальных полутонов. Они буду проигрываться в порядке увеличения в диапазоне трех октав. Если ваша студия подобна тем маленьким, непрофессионально подготовленным контрольным комнатам, то вы заметите, что некоторые полутона практически не слышимы, в то время как другие будут явно громкими. Таблица 1 показывает, какие полутона, а так же их частоты, проигрываются во времени в файле LFSineTones. Поэтому прихватите карандаш и отметьте те своенравные частоты, которые выделяются уровнем. Теперь переместитесь от точки прослушивания на несколько десятков сантиметров в любую сторону, и вы заметите, что те частоты, которые были сверхактивны, теперь тихие, а те, что были тихими прежде – сверхактивны.

Теперь будет довольно разумно сказать, что синусоиды имеют мало общего с реальной музыкой, поэтому вам надо сосредоточиться на том насколько реально воздействует резонанс комнаты на бас-партию профессиональных коммерческих треков (как вы знаете, у них в данной тематике проблем нет). Я предлагаю как эталон песню “All Four Seasons”, она придумана и сведена Hugh Padgham (Хью Пэдгемом) для струнного альбома Mercury Falling. Диапазон баса на данном треке довольно таки широк, но при этом чрезвычайно непротиворечив, таким образом, басовые ноты при проигрывании на любой системе мониторинга в данной песни будут довольно-таки ровными. Если при прослушивании они оказались не ровными, то вам следует строго задуматься о том, как правильно микшировать в данной ситуации.»


Оптимизация расположения громкоговорителей в комнате прямоугольной формы

Для достижения высокого качества звуковоспроизведения, акустические характеристики комнаты для прослушивания необходимо приблизить к определенным оптимальн м значениям. Это достигается формированием "акустически правильной" геометрии помещения, а также с помощью специальной акустической отделки внутренних поверхностей стен и потолка.

Но очень часто приходится иметь дело с комнатой, форму которой изменить уже невозможно. При этом собственные резонансы помещения могут крайне негативно повлиять на качество звучания аппаратуры. Вважным инструментом для снижения влияния комнатных резонансов является оптимизация взаимного расположения акустических систем относительно друг друга, ограждающих конструкций и зоны прослушивания.

Предлагаемые калькуляторы предназначены для расчетов в прямоугольных симметричных помещениях с низким фондом звукопоглощения.


Применение на практике результатов данных расчетов позволит уменьшить влияние комнатных мод, улучшить тональный баланс и выровнять АЧХ системы "АС-комната" на низких частотах.
Необходимо отметить, что результаты расчетов не обязательно приводят к созданию "идеальной" звуковой сцены, они касаются только коррекции акустических дефектов, вызванных, прежде всего, влиянием нежелательных комнатных резонансов.
Но результаты расчетов могут стать хорошей отправной точкой для дальнейшего поиска оптимального месторасположения АС с точки зрения индивидуальных предпочтений слушателя.

Определение площадок первых отражений


Слушатель, находящийся в комнате для прослушивания музыки, воспринимает не только прямой звук, излучаемый акустическими системами, но и отражения от стен, пола и потолка. Интенсивные отражения от некоторых участков внутренних поверхностей комнаты (площадок первых отражений) взаимодействуют с прямым звуком АС, что приводит к изменению частотной характеристики звука, воспринимаемого слушателем. При этом на некоторых частотах происходит усиление звука, а некоторых его значительное ослабление. Этот акустический дефект, называемый "гребенчатой фильтрацией", приводит к нежелательному "окрашиванию" звука.

Управление интенсивностью ранних отражений позволяет улучшить качество звуковой сцены, сделать звучание АС более ясным и детальн м. Наиболее важны ранние отражения от площадок, расположенных на боковых стенах и потолке между зоной прослушивания и АС. Кроме того, большое влияние на качество звука могут оказать отражения от тыловой стены, если зона прослушивания расположена к ней слишком близко.

На участках расположения площадок ранних отражений рекомендуется размещать звукопоглощающие материалы или звукорассеивающие конструкции (акустические диффузоры). Акустическая отделка площадок ранних отражений должна быть адекватна частотному диапазону, в котором более всего наблюдаются акустические искажения (эффект гребенчатой фильтрации).

Линейные размеры применяемых акустических покрытий должны быть на 500-600 мм больше размеров площадок первых отражений. Параметры необходимой акустической отделки в каждом конкретном случае рекомендуется согласовать с инженером-акустиком.

"

Расчет
резонатора Гельмгольца

Резонатор Гельмгольца является колебательной системой с одной степенью свободы, поэтому он обладает способностью отзываться на одну определенную частоту, соответствующую его собственной частоте.

Характерной особенностью резонатора Гельмгольца является его способность совершать низкочастотные собственные колебания, длина волны которых значительно больше размеров самого резонатора.

Это свойство резонатора Гельмгольца используется в архитектурной акустике при создании так называемых щелевых резонансных звукопоглотителей (Slot Resonator). В зависимости от конструкции резонаторы Гельмгольца хорошо поглощают звук на средних и низких частотах.

В общем случае конструкция поглотителя представляет собой деревянный каркас, смонтированный на поверхности стены или потолка. На каркасе закрепляется набор деревянных планок, между которыми оставляются зазоры. Внутреннее пространство каркаса заполняется звукопоглощающим материалом. Резонансная частота поглощения зависит от сечения деревянных планок, глубины каркаса и эффективности звукопоглощения изоляционного материала.

fo = (c/(2*PI))*sqrt(r/((d*1.2*D)*(r+w))) , где

w - ширина деревянной планки,

r - ширина зазора,

d - толщина деревянной планки,

D - глубина каркаса,

с - скорость звука в воздухе.

Если в одной конструкции применять планки различной ширины и закреплять их с неодинаков ми зазорами, а также выполнять каркас с переменной глубиной, можно построить поглотитель, эффективно работающий в широкой полосе частот.

Конструкция резонатора Гельмгольца достаточно проста и может быть собрана из недорогих и доступных материалов непосредственно в музыкальной комнате или в студийном помещении во время производства строительных работ.

"

Расчет панельного НЧ-поглотителя конверсионного типа (НЧКП)

Панельный поглотитель конверсионного типа является достаточно популярным средством акустической обработки музыкальных комнат благодаря простой конструкции и довольно высокой эффективности поглощения в области низких частот. Панельный поглотитель представляет собой жесткий каркас-резонатор с замкнутым объемом воздуха, герметично закрытый гибкой и массивной панелью (мембраной). В качестве материала мембраны, обычно применяют листы фанеры или MDF. Во внутреннее пространство каркаса помещается эффективный звукопоглощающий материал.

Звуковые колебания приводят в движение мембрану (панель) и присоединенный объем воздуха. При этом кинетическая энергия мембраны преобразуется в тепловую энергию за счет внутренних потерь в материале мембраны, а кинетическая энергия молекул воздуха преобразуется в тепловую энергию за счет вязкого трения в слое звукопоглотителя. Поэтому мы называем такой тип поглотителя конверсионным.

Поглотитель представляет собой систему масса-пружина, поэтому он обладает резонансной частотой, на которой его работа наиболее эффективна. Поглотитель может быть настроен на желаемый диапазон частот путем изменения его формы, объема и параметров мембраны. Точн й расчет резонансной частоты панельного поглотителя является сложной математической задачей, и результат зависит от большого количества исходных параметров: способа закрепления мембраны, её геометрических размеров, конструкции корпуса, характеристик звукопоглотителя и т.п.

Тем не менее, использование некоторых допущений и упрощений позволяет достичь приемлемого практического результата.

В таком случае, резонансную частоту fo можно описать следующей оценочной формулой:

fo=600/sqrt(m*d) , где

m - поверхностная плотность мембраны, кг/кв.м

d - глубина каркаса, см

Данная формула справедлива для случая, когда внутреннее пространство поглотителя заполнено воздухом. Если внутрь поместить пористый звукопоглощающий материал, то на частотах ниже 500 Гц процессы в системе перестают быть адиабатическими и формула трансформируется в другое соотношение, которое и применяется в он-лайн калькуляторе "Расчет панельного поглотителя":

fo=500/sqrt(m*d)

Заполнение внутреннего объема конструкции пористным звукопоглощающим материалом снижает добротность (Q) поглотителя, что приводит к расширению его рабочего диапазона и увеличению эффективности поглощения на НЧ. Слой звукопоглотителя не должен прикасаться к внутренней поверхности мембраны, также желательно оставить воздушный зазор между звукопоглотителем и задней стенкой устройства.
Теоретический рабочий диапазон частот панельного поглотителя расположен в пределах +/- одна октава относительно расчетной резонансной частоты.

Необходимо отметить, что в большинстве случаев описанного упрощенного подхода вполне достаточно. Но иногда решение ответственной акустической задачи требует более точного определения резонансных характеристик панельного поглотителя с учетом сложного механизма изгибных деформаций мембраны. Это требует проведения более точных и достаточно громоздких акустических расчетов.

"

Расчет размеров студийных помещений в соответствии с рекомендациями EBU/ITU, 1998

За основу взята методика, разработанная в 1993 году Робертом Волкером (Robert Walker) после серии исследований, проведенных в инженерном департаменте ВВС (Research Department Engineering Division of ВВС). В результате была предложена формула, регулирующая соотношение линейных размеров помещения в достаточно широких пределах.

В 1998 году данная формула была принята в качестве стандарта Европейским Радиовещательн м Союзом (European Broadcasting Union, Technical Recommendation R22-1998) и Международным Телекоммуникационным Союзом (International Telecommunication Union Recommendation ITU-R BS.1116-1, 1998) и рекомендована к применению при строительстве студийных помещений и музыкальных комнат прослушивания.
Соотношение выглядит следующим образом:

1.1w/h <= l/h <= 4.5w/h - 4,

l/h < 3, w/h < 3

где l - длина, w - ширина, и h - высота помещения.

Кроме того, должны быть исключены целочисленные соотношения длинны и ширины помещения к его высоте в пределах +/- 5%.

Все размеры должны соответствовать расстояниям между основными ограждающими конструкциями помещения.

"

Расчет диффузора Шредера

Проведение расчетов в предлагаемом калькуляторе подразумевает ввод данных в диалоговом режиме и дальнейшее выведение результатов на экран в виде диаграммы. Расчет времени реверберации производится по методике, изложенной в СНиП 23-03-2003 "Защита от шума" в октавных полосах частот по формуле Эйринга (Carl F. Eyring):

Т (сек) = 0,163*V / (−ln(1−α)*S + 4*µ*V)

V - объем зала, м3
S - суммарная площадь всех ограждающих поверхностей зала, м2
α - средний коэффициент звукопоглощения в помещении
µ - коэффициент, учитывающий поглощение звука в воздухе

Полученное расчетное время реверберации графически сравнивается с рекомендуемым (оптимальным) значением. Оптимальным называют такое время реверберации, при котором звучание музыкального материала в данном помещении будет наилучшим или при котором разборчивость речи будет наивысшей.

Оптимальные значения времени реверберации нормируются соответствующими международными стандартами:

DIN 18041 Acoustical quality in small to medium-sized rooms, 2004
EBU Tech. 3276 - Listening conditions for sound programme, 2004
IEC 60268-13 (2nd edition) Sound system equipment - Part 13, 1998

Апартаменты для системы

Я часто думаю, что нам повезло родиться с двумя ушами - иначе, как бы мы смогли наслаждаться стереозвуком? Конечно, у каждого блага есть оборотная сторона - этот дар отравляет некоторым жизнь, заставляя тратить уйму времени на возню со всякими деталями и кабелями в постоянном поиске еще больших аудио не удовольствий.

Возможность услышать разницу в звучании компонентов, изменить топологию схем, применить новые стойки, наконец, -все это поддерживает пылающую страсть поклонников Hi-Fi. Некоторые ученые мужи считают, что мы должны внимательно относиться к техническим характеристикам компонентов, другие призывают нас к замене деталей в серийной аппаратуре, третьи пропагандируют системный подход...

При таком внимании к "железу" очень легко забыть о комнатах, в которых мы его слушаем. А между тем качество звучания зависит от акустики помещения ничуть не меньше, чем от качества аппаратуры. Чтобы убедиться в этом, выйдите с приятелем на улицу и поговорите с ним, стоя друг от друга на расстоянии двух-трех метров. Затем вернитесь в свою комнату, сделайте то же самое - вы поймете, что я имею в виду.


Верьте ушам своим

Хотя многие могут представить себе, как поток воды рождает электроэнергию, этого совсем недостаточно для того, чтобы разобраться в энергии акустических волн. Даже для специалистов акустика является сложной комплексной наукой, включающей в себя сложные расчеты наряду с некоторой долей интуитивных предположений.

В этой статье я постараюсь упростить предмет, рассказав о нем в терминах, понятных образованному дилетанту. Прежде всего вы должны верить собственным ушам и помнить, что в этой области все относительно. Просто внимательно вслушайтесь в свою систему. Как она звучит? Объемно? Плоско? Сухо? Откуда идет звук?

Акустические проблемы в комнате прослушивания скорее всего являются причиной целого сочетания факторов, например, отражений, резонанса и, самое главное, пропорций помещения. Давайте рассмотрим все это по порядку.

Поющие стены

Всем известно, что звук отражается от стены. Но как это происходит? Когда звуковая волна ударяется о преграду, часть ее отражается, а часть или поглощается, или проходит сквозь препятствие. Чем тверже и плотнее стена, тем большую часть акустической энергии она будет отражать - те из вас, кто любит исполнять оперные арии в ванной комнате, облицованной плиткой, знают, что я имею в виду.

Звуковые волны отражаются остронаправленно, и в результате на стене, то есть в стороне от самого громкоговорителя, появляются его дополнительные "образы". Они могут ухудшать отчетливость звуковой картины. А теперь представьте себе, что происходит, когда звук от двух громкоговорителей отражается от шести поверхностей комнаты (не забудьте о потолке и поле), и вы поймете, что все не так просто.

Выход в рассеивании

Самым лучшим способом борьбы с отражениями является их рассеивание, когда звуковые волны беспорядочно рассредоточиваются неровными поверхностями. При хорошем результате у слушателей создается ощущение, будто звук идет с одинаковой силой со всех сторон.

Вероятно, проще всего создать дома такие поверхности с помощью книжных полок и других навесных деталей интерьера. А можно просто использовать "решетки" для яиц, закрепив их на стенах.

Правильное расположение рассеивающих поверхностей очень важно. В идеале они должны быть симметричными. Не забудьте расположить их позади места слушателя, чтобы снизить главные отражения от задней стены. Рассеивающие поверхности на боковых стенах должны располагаться там, где с места слушателя "виден" образ колонки. Зеркало и приятель помогут вам в поисках, хотя обычно я делаю это один, зная, что угол отражения звуковой волны равен углу ее падения.

Дома и сады

Не забывайте об отражениях, обставляя комнату мебелью. Средний громкоговоритель способен производить звуковые волны длиной как менее 2,5 см, так и более 10 м. Длинные волны (низкие частоты или басы) будут без труда проходить через предметы мебели. Но этого нельзя сказать о высоких частотах, они отражаются такими препятствиями. Ясно, поставить гардероб перед колонкой - не лучшая идея.

Помните также, что важно не путать рассеивание звука с поглощением, которое свойственно занавескам. Хотя знамена или портьеры часто используются специалистами-акустиками для подстройки времени реверберации в концертных залах, ваша гостиная вряд ли представляет собой столь масштабное помещение, поэтому и проблемы в ней будут другими. Занавески большой площади просто "высасывают" из звучания всю средне- и высокочастотную энергию, оставляя вам безжизненную музыку. Попробуйте вместо этого использовать жалюзи, которые дадут некоторый эффект рассеивания, но не поглощения звука.

То же относится и к коврам. Если пол в комнате целиком застлан толстым ковром, а окна завешены плотными портьерами, звучание будет еще более скучным и серым. Как и с жалюзи, поэкспериментируйте, если есть возможность, с тонкими небольшими ковриками или циновками, чтобы звук рассеивался, а не поглощался.

Хочу отметить, что отражения могут быть полезными и некоторые слушатели (например, я) предпочитают, чтобы комната была немного "живой". Несомненно, это дело личного вкуса, поэтому, как обычно, вам придется поэкспериментировать, чтобы добиться желаемого результата.

Размеры комнаты в резонанс

Пропорции средней гостиной соизмеримы с длинами звуковых волн в нижней части слышимого спектра (между 70 и 140 Гц). Эти частоты находятся в наиболее проблемном диапазоне. Если воспроизводится музыка, в которой есть звуки, длина волны которых в два раза больше размеров комнаты или кратна этой величине, то формируются резонансы (моды) помещения - самая неприятная из всех акустических проблем, связанных с обычными комнатами.

Звуковые волны в воздухе распространяются со скоростью примерно 330 м в секунду, поэтому чистый тон (одна частота), скажем, в 31,5 Гц имеет длину волны в 330/31,5 - около 10 м. Если этот тон генерируется в комнате, длина которой в два раза меньше, т. е. 5 м, то такая звуковая волна отразится от задней стены (за исключением того, что будет поглощено) и достигнет другой стороны комнаты точно в тот момент, когда будет генерироваться второй тон, таким образом усилив его и создав резонанс.

Резонансы (длина волны/размеры комнаты) также возникают и на частотах, кратных этой первой резонансной частоте. Тот же эффект одновременно имеет место по двум другим "направлениям" комнаты - ширине и высоте. Когда резонансы совпадают в двух и более измерениях комнаты, появляется неприятная гулкость звучания.

Проверьте вашу комнату

Вероятно, самым значительным фактором, влияющим на резонансы, являются относительные пропорции комнаты. Вычислить их можно с помощью простого калькулятора и рулетки. Не стоит и говорить, что настоящий аудиофил, подыскивающий себе новое жилье, обязательно сделает это!

Если комната имеет прямоугольную форму, измерьте все ее основные размеры -высоту, ширину и глубину. Затем постройте свою собственную таблицу, разделив 330 на удвоенные значения размеров вашей комнаты - вы получите значения первого резонанса (моды). Значения второго резонанса вы получите, умножив эти значения на два, третьего - на три и так далее. Нет смысла высчитывать резонансы выше четвертого, поскольку после него вы уже вне "опасной зоны".

В качестве примера я взял типичную гостиную длиной 4,5 м, шириной 3,5 и высотой 2,3 м. В таблице 1 приведены результаты. Очевидно, что, если резонансы совпадают в разных направлениях в любом порядке, вы получите неровную АЧХ в басах и неприятное "бубнение". В нашем случае в районе 71 Гц и затем -141 Гц. Не забудьте, что виновата в "бубнении" комната, а не система. Не старайтесь подстроить свою аппаратуру!

Таблица 1

Комната 4,8 м. х 3,6 м. х 2,4 м.

Размеры комнаты

1-я резон. частота

2-я резон. частота

106,5 HZ

3-я резон. частота

4-я резон. частота

Из этой таблицы можно сделать правильный вывод, что квадратная комната будет одновременно резонировать в двух направлениях и, соответственно, еще более ухудшать звучание. Превзойдет ее по плохой акустике только комната в форме куба. К счастью, кубических комнат не так уж много.

Таким же образом могут создать проблемы механические резонансы, производимые подставкой для громкоговорителя, стоящей на шипах на деревянном полу. Последний до некоторой степени является резонирующей панелью, усиливая корпусные резонансы колонки. Владельцы таких полов и колонок могут воспринимать слышимое усиление басового выхода как улучшение, но на самом деле звучание в этом случае ухудшается. Гораздо меньше проблем с бетонным полом - надеюсь, что у вас именно такой.

Как улучшить акустику комнаты.

На основании выводов, сделанных в предыдущей главе, самым простым способом улучшения акустики помещения будет правильный выбор места установки громкоговорителей. Это очень важно, поскольку резонансы (моды) возбуждаются сильнее, когда громкоговорители стоят близко от стен, и еще сильнее, когда они расположены в углу. В этом случае углы комнаты становятся неуправляемыми рупорами. Поскольку типичные колонки с узкими передними панелями звучат лучше при установке на максимальном расстоянии от углов, то размещение их у длинной стены комнаты может помочь в решении этой проблемы.

Хотя комната может выглядеть симметричной, она вряд ли такова с акустической точки зрения. Поэтому изменения звучания можно добиться, переставив громкоговорители к ее противоположной стене. Еще более кардинальное решение - перенести аудиосистему в другую комнату. Естественно, не забудьте перед этим проверить ее на резонансы!

Экспериментируя, я обнаружил, что лучше всего устанавливать колонки от задней стены на расстоянии, равном приблизительно четверти длины комнаты, а дистанция между каждой из них и боковыми стенами должна составлять около четверти ширины комнаты. Тогда слушателю надо расположиться от передней стены на расстоянии, равном четверти длины комнаты.

Полы и потолки.

Если ваши громкоговорители стоят на шипах на деревянном полу и вы страдаете от нежелательных резонансов, то можно улучшить звучание, положив на тонкий эластичный фетровый коврик, например, мраморную плиту, а уже затем установить "шипованную" колонку.

Высота комнаты для прослушивания часто является самым главным "преступником", ухудшающим звучание, поскольку типичная высота потолка, примерно 2,4 м, соответствует половине длины волны частоты 71,5 Гц, что может быть причиной раздражающего "бубнения". Конечно, вряд ли вам удастся установить на потолке книжные полки, но там можно закрепить узкие деревянные рейки разной толщины, которые будут выступать в роли рассеивателей. Между прочим - довольно оригинальное украшение интерьера.

Пустотелые красавицы.

В США среди аудиофилов стало модно устанавливать в комнатах прослушивания так называемые трубы-ловушки для борьбы с резонансами и реверберацией. Трубы-ловушки -это цилиндрические устройства из стеклопластиковых труб диаметром около 28 см, половина окружности которых покрыта перфорированной металлической пластиной, а изогнутая металлическая поверхность направлена наружу в комнату. Теоретически, такая ловушка работает частично как трубчатый, а частично как камерный резонатор.

По утверждениям изготовителей, эти устройства прозрачны для низкочастотного звука, поэтому акустическая энергия ниже 440 Гц поглощается, но ловушка умеренно отражает более высокие частоты и тогда работает как рассеивающая поверхность. Один из производителей труб-ловушек в Штатах - фирма ASC. Для всех, кто желает подробнее разузнать об этих устройствах, сообщаем ее адрес в Интернет -

Частота любит чистоту.

В студиях звукозаписи используются специальные резонаторы, которые работают по сходному с трубами-ловушками принципу, выборочно поглощая нежелательные частоты или регулируя их уровень. Обычно они представляют собой плоские панели, перфорированные или цельные, закрепленные с воздушным зазором на стене и иногда частично заполненные искусственным материалом типа стекловолокна.

Принцип работы этих устройств заключается в том, что воздух действует как пружина, поглощающая звуковую энергию, так, как когда вы дуете над горлышком бутылки и получаете ноту. В этом случае горлышко бутылки - это корпус, а воздух действует как пружина. Сделать такое резонирующее устройство сравнительно просто и дешево. Нужно закрепить деревянные рейки на стене, а на них навесить панели, тогда между ними и стеной будет воздушный зазор. А вот правильно разместить эти панели уже гораздо сложнее, поэтому, если вы решили избрать такой путь, лучше обратиться к специалисту-акустику, который проанализирует пропорции вашей комнаты и посоветует вам, как лучше разместить панели. Может быть, это обойдется вам всего в малую долю тех денег, которые вы иначе истратили бы на модернизацию своей системы.

Кстати, хотите идею? Сам я, правда, не пробовал оставить кучу пустых пивных бутылок в углу своей комнаты, но настоящий аудиофил должен испытать все, чтобы добиться лучшего звука!

Придерживайтесь Золотого Сечения.

Упоминание о пиве вызвало в моей памяти самый лучший вариант комнаты. Однако я должен предупредить, что этот способ не для слабонервных, поскольку вам, вероятно, придется перестроить или расширить свой дом! Как-то вечером, производя за большой кружкой вычисления, основанные на пропорциях моей комнаты, я подумал, а что бы получилось, если бы ее размеры соответствовали известному Золотому Сечению.

В основе Золотого Сечения лежит ряд Фибоначчи -1, 2, 3, 5, 8,13, 21, 34, 55 и т. д. В нем каждый последующий член равен сумме двух предыдущих. Если вы подниметесь выше по этому ряду, частное от деления любого числа на предыдущее будет очень близко к Золотому Сечению, значение которого равно 1,6180339887.

Я обнаружил, что для комнаты с пропорциями, основанными на Золотом сечении, резонансные частоты для высоты, длины и ширины не будут кратными и, таким образом, погасят друг друга. В таблице 2 приведен результат.

Таблица 2

Комната 6,3м x 3,9м x 2,4м

Размеры комнаты

1-я резон. частота

2-я резон. частота

3-я резон. частота

4-я резон. частота

Более того, поскольку я собирался сделать пристройку к своему дому, то решил воспользоваться случаем и построить комнату с такими пропорциями. И что вы думаете? Это сработало! Так что, вот вам мой совет. Прежде чем тратить деньги на "апгрейд" аппаратуры, возьмите в руки рулетку и проверьте свою комнату. Может быть, это будет пустой тратой времени, а может быть, сэкономит вам кучу денег и нервов.

Кстати, я все-таки заменил конденсаторы!

Дэвид Льюис 27 лет проработал архитектором, имеет опыт строительства художественных салонов, радиостудий и студий звукозаписи. В настоящее время участвует в проектировании репетиционного помещения для одного из ведущих лондонских оркестров.


15.03.2007, 16:02

Имеется акустика (небольшие напольники), и имеется офигенный резонанс на 55 герц (ширина комнаты 3,25 м., длина 5,62 м., колонки стоят вдоль длинной стены, примерно в 60 см. от стены, место прослушивания - практически у стены - тут вариантов нет). Из мебели - диван, кресло, телевизор и небольшой стеллаж. Ковер на полу.

Придвигая - отодвигая акустику от стены, заглушая фазоинвертор особого улучшения достигнуть не получается.

Может поможет бас-клинер? Как его расчитывать - может есть какие то программы? Либо попробовать еще какие то способы?

Заранее благодарен всем откликнувшимся на мою просьбу. Думаю, эта проблема часто встречается в наших мелких комнатенках:-)

15.03.2007, 16:52

Подскажите, пожалуйста, относительно простые и малозатратные способы минимизации комнатных резонансов (если они есть)..Нет!
Впрочем можно сложить до потолка в углах комнаты пустые картонные каробки:)

Имеется акустика (небольшие напольники), и имеется офигенный резонанс на 55 герц (ширина комнаты 3,25 м., длина 5,62 м., колонки стоят вдоль длинной стены, примерно в 60 см. от стены, место прослушивания - практически у стены - тут вариантов нет). Из мебели - диван, кресло, телевизор и небольшой стеллаж. Ковер на полу. Колонки вдоль короткой стены - никак?

Может поможет бас-клинер? Как его расчитывать - может есть какие то программы? Либо попробовать еще какие то способы?Его размеры в четверть комнаты Вас огорчат.

Заранее благодарен всем откликнувшимся на мою просьбу. Думаю, эта проблема часто встречается в наших мелких комнатенках:-)Ничё - се 18м - маленькая, народ в 12-14 м пытается напольники ставить - получается.
Потусуйтесь: http://www.acoustic.ua/Article_225.html (http://www.acoustic.ua/Article_225.html)

15.03.2007, 17:23

Имеется акустика (небольшие напольники), и имеется офигенный резонанс на 55 герц... Скажите - а какие напольники?
Как они на полу размещены (шипы, плита и пр.)?
Какой пол в комнате (конструктивно)?
Как Вы определили, что на 55 Гц?
И что значит - офигенный?

16.03.2007, 17:06

Швейк, спасибо за ссылку. Обязательно посмотрю. Насчет размещения вдоль короткой стены - т.к. комната используется не только для аудио, такое размещение пока невозможно. Я бы и рад попробовать, но ограничен в возможностях...To Viktor - напольники Monitor Audio Silver RS 5. Размещены на 9-кг плитах (тротуарные 30х30) + шипы родные, пробовал ставить и без плит. Пол бетонный (обычная панельная 5-этажка) + линолеум толстый.Определил, что 55 герц по тестовому диску из "Салон AV" (там есть трек с нарезкой от 20 до 150 герц).Офигенный - это когда 40 гц и 60 гц - значительно тише, а на 55 на уши давит.

16.03.2007, 17:44

Офигенный - это когда 40 гц и 60 гц - значительно тише, а на 55 на уши давит.Странно это... .
Считается, что Monitor Audio Silver RS 5 снизу по нормальному начинают работать с ~70-80 Гц.
Но... ежели факт -
Из дешевых методов к пустым коробкам Швейка можно еще добавить ячеистые картонки для яиц, но... не эстетично:-).
Фирменные не дешевы.
Простых программ для расчета акустики помещений я не знаю.
При необходимости пользуемся программами CARA (http://www.cara.de/). Эта же компания, кстати, производит и аудиоабсорберы для разных частот (но в цене...).
Вам может помочь установка еще какой-нибудь мебели - кресел мягких, полок с книгами.

26.03.2007, 05:39

А ещё вам может помочь параметрический эквалайзер.Только хороший стоит дорого, но если вы не особенный эстет...вдруг.

Можно и графическим "подрезать низы".Возможно, там при убавлении на пару децибел проблема решится, а возможно и все 12 не помогут.По-разному бывает, здесь только экспериментировать.

26.03.2007, 11:28

Не там ищете решение проблемы, дорогие мои!
Все очень просто.
Не стоит стараться понять явление резонанса и тем более регулировать АЧХ.
Важнее в Вашем случае явление ЭХО (иногда называемое реверберацией). Оно минимизируется простой драпировкой стен тканью собранной в "гармошку". Юбки плиссе помните? Тогда нарисуйте на бумаге символ греческого алфавита "омега" и сплющите ее сверху вниз почти до плоского вида. Вот по такой форме и надо прикреплять ткань на всю высоту помещения. Канцелярским степлером по деревянной обрешетке из реек толщиной 30-50 мм. Между тканью и стеной должен быть зазор - воздух в замкнутом пространстве тоже демпфер. Ткань любая, не синтетик.
Многократное отражение звука (стена-то мягкая и не плоская) будет исключено, басы не будут гулкими, высшие гармоники будут подавлены. Звук будет чистым.
По эффективности подавления тканевая драпировка немного уступает ячейкам от яиц. Зато красивее.

Но надо ли так изощряться в собственной квартире?
Так поступают в репетиционных помещениях для оркестров, чтобы явнее слышались плохое интонирование и не грамотная аранжировка.

Может проще слушать на меньшем уровне громкости?

26.03.2007, 16:31

Подскажите, пожалуйста, относительно простые и малозатратные способы минимизации комнатных резонансов (если они есть).
:-)

Я вырезаю резонансы параметрическим эквалайзером.

18.04.2007, 02:09

Решение одно - выносите ваши напольники дальше от стены. Хотя бы на 1,5 м. И попробуйте закрыть фазоинверторы, если таковые имеются.
Я считаю, что в ОБЫЧНОЙ жилой комнате НЕ НАДО предпринимать специальные акустические меры. Благоразумно, конечно при возможности, для этого выделить отдельную комнату, как сделал я. Но тут уже отдельная тема.

18.04.2007, 02:14

Кстати, о напольниках.
Уж насколько я не люблю бюджетные напольники, но недавно был приятно удивлен звуком новой французской акустики highland. Классика, джаз - ШИКАРНО! Рок - ужасно.
Рекомендую, послушать. ;)

18.04.2007, 17:13

и имеется офигенный резонанс на 55 герц Извините простодушного дилетанта, а не могут быть те 55 герц просто влиянием сети электропитания?

25.04.2007, 22:45

Эффективно изменить акустическую обстановку в комнате для 50 герц малореально. Попробуйте затыкать отверстие фазоинвертора, сначала рыхлым синтепоном, постепенно увеличивая плотность затычки.

Мусатов Константин

28.04.2007, 21:01

Резонанс 55 Гц - основной резонанс и никакими ячейками или драпировками не лечится. Хотя общее демпфирование помещение нужно, но это другой вопрос. Лучший способ борьбы с основным резонансом - размещение АС. С большой вероятносью, надо пытаться поставить АС как можно ближе к стене. Если сзади есть порт фазика, то в него вставить легкий параллон. Далее надо подобрать расстояние между АС так, что бы пик 55Гц был бы минимален. По дискретным частотам с тестового диска судить о настройке тяжело, поскольку могут возбуждаться другие частоты. Лучше найти свип тон.

15.09.2007, 14:08

У мненя похожая проблема, только частота пониже - 41Гц.
Что я только не делал - "плавающий пол", акустический потолок, фальшстену из 2х слоев гипсокартона 12мм и минваты и брусков, в двух углах комнаты сделал полки для CD из гипсокартона минваты и брусков.
Аппаратуру менял, Колонки "Jamo C809" таскал по комнате в поиске наименьшего нч резонанса.
Устал......
Наберусь сил и еще что нибудь сделаю, может большой диван куплю.
Слышал про нч рассеиватели, но не знаю как их расчитать и из чего сделать.
Если кто-то знает подскажите пожалуйста.

Хорошо известно, что помещение оказывает заметное влияние на звучание Hi-Fi-систем. Об этом явлении достаточно написано как в специальных, так и в популярных изданиях. Возможно, многие наши читатели самостоятельно занимались изучением этой проблемы, если и не теоретически, то на практике - выбором оптимального местоположения акустической системы в комнате, попытками изменения поглощающих свойств с помощью ковров, тяжелых портьер и мягкой мебели. Имея некоторые дополнительные возможности, а именно наш измерительный комплекс, мы тоже решили поучаствовать в деле изучения резонансных свойств помещений. Конечно, наши результаты носят во многом иллюстративный характер, но, кажется, это тот самый случай, когда полезно один раз увидеть, чем сто раз услышать...

И все же начнем с теории. В результате многократных отражений от стен в помещении возникает трехмерное звуковое поле. Если частота звука совпадает с одной из собственных частот помещения, то возникает устойчивое распределение амплитуды колебаний давления в пространстве комнаты, и оно воспринимается как звук. Представьте, что мы заставили комнату петь своим голосом (сделать это можно, выключив источник звука, который возбудил колебания в помещении на одной из его собственных частот, и вообразив, что затухание отсутствует). Как же будет восприниматься резонанс комнаты? Слышать мы будем тональный звук, частота которого, естественно, равна частоте того источника, который мы уже мысленно выключили, а громкость будет меняться при перемещении слушателя в пространстве. Красивые разноцветные фигуры на рисунках показывают, как меняется амплитуда давления (громкость звука) в пространстве для различных собственных частот помещения (цифры под рисунками) с размерами lx = 5,6 м, ly = 3,8 м, lz = 3,5 м. Самые светлые участки - это области более высоких амплитуд давления. Чем выше собственная частота, тем больше в действительности распределение стремится к однородному. Многочисленные острые пички не реализуются, как будто по ним проехали катком. Причина - поглощение звука, растущее пропорционально квадрату частоты.
Вернемся теперь к действительности. Такие устойчивые картины существуют в помещении, пока работает источник звука. Как только он выключается, амплитуда колебаний начинает стремительно падать (помните экспоненциальный закон?), причем скорость спада зависит от затухания в помещении (т.е. от показателя экспоненты). Чем меньше затухание, тем больше время реверберации - гулкость помещения. Но это уже совсем другая история...
Звуковое поле громкоговорителя, таким образом, неотделимо от резонансов в помещении, и их взаимодействие происходит по законам дифракции и интерференции. А это значит, что возможно не только локальное увеличение, но и уменьшение амплитуды звукового давления. И происходит сложение полей не на одной частоте, а во всем задействованном диапазоне как излучаемых источником, так и собственных резонансных частот помещения. Наиболее ярко выраженные распределения существуют на низких частотах, что, конечно, хорошо усвоили те, кто пытался усилить бас подвижкой колонок в угол комнаты.
Итак, освежив с помощью компьютерного моделирования наши представления о резонансах в помещении, мы решили посмотреть, что же происходит в нем со звучанием Hi-Fi-громкоговорителя. Устанавливая в комнате колонки, мы конкретизируем резонансные распределения. Место, в которое мы поместим микрофон, окажется для одних частот в зоне повышенной амплитуды давления, для других - наоборот. При этом не будем забывать, что в помещении с нормальным уровнем реверберации доминирующим на слух будет все же прямое излучение громкоговорителя.






Обычно при наших измерениях амплитудно-частотных характеристик громкоговорителей мы исключаем влияние помещения, то есть проводим измерения как бы в свободном поле. Это достигается максимально возможным удалением от всех стен, пола и потолка (в центре объема); используется короткий импульсный сигнал для излучения, а при регистрации - временное окно, отсекающее все отраженные сигналы. Стремясь оценить собственно вклад помещения, мы использовали источник непрерывного белого шума. На рис. 1 представлены АЧХ громкоговорителя (синяя линия) и АЧХ системы громкоговоритель-помещение (красная линия), полученные в нашей лаборатории - достаточно большой комнате с размерами 7,0і7,5і3,6 м и хорошо заглушенными стенами. Хорошо видно, что помещение в этом случае оказывает несущественную роль - разница не больше 4 дБ на низких частотах, а после 1 кГц ее уже практически нет. В другой комнате (3,6і3,8і5,5 м), где стены не покрыты поглощающими панелями, их влияние в аналогичной ситуации более существенно (рис. 2). Однако нельзя сказать, что оно кардинально разрушает АЧХ громкоговорителя. А вот если даже полочную акустическую систему поставить на пол на расстоянии 2 м от дивана, на котором сидит слушатель (у нас - микрофон), то мы получим характеристику, изображенную на рис. 3. Звук становится заметно более «басовитым». Может быть, для вечеринки с танцами это и неплохо... На рис. 4 хорошо видно, что станет со звуком, если колонку поместить в самый угол, а слушать ее на расстоянии 2 м от стены. Увы, в диапазоне до 1 кГц исходная АЧХ практически полностью разрушена. Ситуация не изменится, если громкоговоритель и микрофон поменять местами (рис. 5). График на рис. 6 соответствует ситуации, когда слушатель (микрофон) находится на расстоянии ~20 см от стены, а колонка находится на расстоянии 2 м от него.
Попробуем подвести некоторые итоги и, может быть, дать советы. Прежде всего заметим, что представленные АЧХ системы громкоговоритель-помещение немного утрированны. Вспомним, что измерялись они на непрерывном белом шуме, а в этом случае устанавливаются и поддерживаются буквально все возможные резонансные колебания. При прослушивании музыкальных произведений ситуация несколько иная. Здесь большую роль играет поглощение, а поскольку музыкальные сигналы часто имеют более импульсный характер, то в хорошо заглушенном помещении процесс, образно говоря, не доходит до «насыщения». Конечно, при выборе акустики надо учитывать характер и размеры вашей комнаты прослушивания. Может быть, не всегда следует акцентировать свое внимание на глубоком басе. В то же время, обратите внимание, что даже в наших «немузыкальных» экспериментах собственно АЧХ громкоговорителя играет далеко не последнюю роль, и в качестве «исходного материала» лучше иметь акустику с гладкой (без дисбалансов) АЧХ. При установке и прослушивании громкоговорителей лучше держаться подальше от стен и углов. На основании опыта можем посоветовать использовать не очень музыкальный, но информативный белый шум при настройке вашей системы акустика-помещение. Очень хорошо заметно на слух изменение его звучания при передвижениях громкоговорителя по комнате прослушивания. С эталонным «голосом» белого шума можно, например, познакомиться, послушав его на хороших наушниках или поместив высококачественную акустику в центре хорошо заглушенного и достаточно большого помещения. Впрочем, особенно настаивать на этом «концерте» мы не будем...