ГлавнаяЗнанияАкустика контрольной комнаты и стоячая волна

Акустика контрольной комнаты и стоячая волна

Владельцы проектной или домашней студии звукозаписи часто озабочены проблемой баса. Его либо слишком много, либо слишком мало; и, к сожалению, этот неприятный феномен нередко обнаруживается только после того, как счастливый заказчик отправляется домой с только что сведенной фонограммой, чтобы насладиться ее звучанием на домашней акустике. На следующий день разъяренный клиент врывается в вашу студию и требует пересведения за ваш счет. Мало что может так сильно подорвать бюджет и репутацию студии, как проблема с низкими  частотами.

Если в вашей аппаратной во время сведения все звучит, как надо, в музыке присутствует достаточно баса, низкие частоты звучат плотно, а после прослушивания фонограммы на бытовых колонках заказчик начинает предъявлять вам претензии — это значит, что вам пора уделить внимание акустике студии и в особенности эффекту стоячей волны. Чтобы понять, что вызывает проблемы с басом, обратимся к основам акустики.

Распространение звуковой волны на открытом воздухе и в помещении отличается друг от друга тем, что в первом случае уходит в пространство, а во втором отражается от стен, потолка, пола (и любых других поверхностей) и немедленно подмешивается к прямому сигналу. Причем он подмешивается в таких пропорциях, что это неминуемо начинает влиять на результат вашей работы во время записи и в особенности сведения треков.

shem_1

рис. 1

Basic CMYK

рис.2 Распространение звуковых волн на открытом пространстве... и в помещении.

Как видно из рисунка 2, звуковые волны не только отражаются от стен помещения, но и приходят в ту точку, где находится слушатель, чуть позже, чем прямой сигнал, т.е. их фаза может сильно отличаться. В результате фазы складываются и вычитаются, что создает серьезные проблемы в первую очередь в низкочастотной области акустического диапазона, который начинает звучать мутно. Вторая проблема — это стоячая волна, феномен, свойственный только закрытым пространствам.

Стоячая волна

Что же такое стоячая волна? Если вам приходилось использовать ультразвуковой очиститель для очистки ювелирных изделий или небольших электронных компонентов, то вы наверняка видели стоячую волну в действии. Когда бросаешь камешек в пруд, то возникает серия волн, расходящихся от той точки, куда он упал. Поскольку пруд имеет большие размеры, то волны затухают по мере приближения к берегам и не возвращаются обратно к центру, из которого они возникли. Именно по такому принципу распространяется звук на открытом воздухе. Но в закрытом пространстве (например, таком, как кювета ультразвукового очистителя) звуковые волны отбрасываются назад, отражаясь от стен, и создают фронт давления, который удерживает их на одном месте. Так возникает стоячая волна.

В контрольной комнате вашей студии она становится заметна в тот момент, когда из динамиков раздается низкочастотный звук, длящийся достаточно долго. Статические звуковые пики возникают в разных местах аппаратной в зависимости от положения акустических систем, размеров помещения и звуковой частоты. Вы можете определить такие пики, перемещаясь по комнате и слушая низкочастотный звук. Как только вы входите в стоячую волну, баса становится очень много. В других местах его почти нет. Понятно, что в такой ситуации становится очень трудно сводить музыку и принимать адекватное решение по поводу того, сколько на самом деле баса содержится в фонограмме.

Basic CMYK

рис.3 Стоячая волна

Почему возникают столь значительные перепады в уровне баса? Дело в том, что в той точке, где происходит сложение фаз, вы слышите удвоение частоты. В точке, где имеется противофаза, волны вычитаются. Причем это происходит во всех октавах, так что если базовая частота звуковой волны составляет 440 Гц, то эффект будет наблюдаться также на частотах 880 Гц, 1760 Гц, 3520 Гц и т.д. В связи с этим возникает определенная акустическая окрас­ка помещения, которую можно заметить, перемещаясь по комнате и слушая, как изменяется частотная характеристика звучащего из студийных динамиков сигнала.

Чтобы как-то урезонить стоячую волну, стараются делать стены аппаратной непараллельными друг другу — например, чуть «разворачивают» одну из стен на 12 градусов (или обе стены на 6 градусов каждую). Больший угол разворота считается более эффективным решением, но и указанных величин бывает достаточно. Причем для этого не требуется сносить одну из капитальных стен и строить вместо нее новую: хорошие результаты можно получить с помощью акустической обработки. Дает ли это возможность полностью избавиться от стоячих волн? Нет, они по-прежнему возникают, но имеют иную траекторию повторения, что, как правило, дает положительный эффект.

Потолок и пол также создают стоячую волну, поэтому во многих студиях строят скошенный потолок. Для домашней студии такое решение вряд ли может считаться бюджетным, поэтому лучше прибегнуть к акустической обработке, которая нередко дает очень достойные результаты. О конкретных методах такой обработки стен и потолка мы постараемся рассказать в следующих номерах нашего журнала.

Режимы помещения

Приведем формулу, по которой можно вычислить основную частоту стоячей волны для конкретного помещения:

f = V/2d,

где f — основная частота стоячей волны;
V — скорость звука в воздухе (343 м/с);
d — размеры комнаты (длина, ширина
или высота).

Остальные стоячие волны возникают в виде гармоник основной частоты, т.е. отличаются в 2, 3 и 4 раза от значения f.

Таким образом, в комнате длиной 6 метров возникает стоячая волна с частотой 28 Гц, а ее гармоники равны 57 Гц, 85 Гц и 114 Гц. Если длина стены составляет 3 метра, то основная частота стоячей волны будет равна 55 Гц, а ее производные — 110 Гц, 165 Гц и 220 Гц. Поэтому на этапе дизайна студии уделите внимание соотношению размеров стен и высоты потолка помещения — они не должны находиться в четкой пропорции, иначе проблем с басом вам не избежать.

Материал подготовил Артем Михайлов

Тэги записи:
Поделиться новостью:
Проголосовать за статью
Комментариев нет

Оставить комментарий

Разработка и поддержка: Дизайн студия Visuallab | 2016