5.5.2. Яркие комнаты

 

А теперь перейдем к более подробному рассмотрению комнаты в студии Ке^езШсНо (см. фото 11). Эта комната имеет общую площадь поверхностей примерно 60 м2, из которых около 4 м2 приходится на непараллельно расположенные стеклянные поверхности. Кроме того, 2 м2 приходится на плоскую дверь из деревянных панелей и где-то по 8 - 10 м2 - на деревянный пол и на наклонный чрезвычайно неровно оштукатуренный потолок. Остальное - это поверхности стен, которые составляют большую часть поверхности комнаты. Они выполнены из небольших гранитных блоков, каждый из которых в среднем имеет площадь лицевой стороны от 80 до 100 см2. Цементные швы глубоко прорезаны в виде щелей, образующих рельеф из множества канавок произвольной формы. Но в отличие от комнат, показанных на фото 7-10, отношение площади поверхностей гранита к площади поверхностей выемок намного меньше - фактически всего где-то 20% от того, что мы имеем в других упомянутых нами комнатах.

За счет того, что акустически плоских поверхностей значительно меньше, получается намного меньше прямых отражений, вплоть до самых низких частот. Волны, ударяясь о поверхность стены, отражаются от камня и от выемок по-разному. Но давайте пока посмотрим, что происходит на частоте 500 Гц, имеющей длину волны около 60 см. Если глубина выемок составляет в среднем 8 см, то длина пути у волны, отраженной от лицевой поверхности камней, будет примерно на 16 см короче, чем у волны, которая входит в выемку и отражается от ее низа. Это порождает фазовый сдвиг примерно на четверть длины волны при единичном отражении, а неровная форма камней и выемок приводит к рассеиванию фронта волны при ее отражении от стены. Поверхность стены такой комнаты приобретает очень высокую диффузную способность, начиная как минимум с 500 Гц и выше до тех пор, пока снова не появятся зеркальные отражения вследствие того, что размеры лицевой стороны камней станут соразмерными длине волны - скажем, где-то на частоте выше 5 кГц. Однако на этих частотах и выше диффузной становится сама неровность поверхности камней, поэтому стены рассеивают волны по всему спектру, начиная примерно с 500 Гц. К тому же края каменных блоков создают значительную дифракцию (преломление волн), которая еще больше усиливает рассеивание звука.

Комната в Ке§1е51ис1ю - очень яркая, ее акустика хорошо подчеркивает обертоны щипковых струнных инструментов и придает богатую окраску флейтам и деревянным духовым инструментам. Немного странным, возможно, кажется то, что время реверберации намного короче, чем можно было бы предположить, глядя на фотографию комнаты. В комнате этого типа, которая тоже очень невелика, энергия быстро проходит от одной поверхности до другой. Поскольку поверхности обладают высокой степенью диффузности, то модальная энергия рассеивается чрезвычайно широко. Скорость звука зависит от температуры, а так как почти во всех студиях звукозаписи температура поддерживается на относительно одинаковом рабочем уровне, то можно сказать, что и скорость звука во всех одинакова. Итак, в такой комнате, как эта, звуковая волна, проходя по комнате, сталкивается с поверхностью стен во много раз чаще, чем, к примеру, в комнате студии В1аскмп§ (см. фото 8). Каждое столкновение с поверхностью, особенно под углом, близким к углу скольжения, в отличие от столкновения под углом 90°, отнимает энергию у отраженной волны за счет ее поглощения или проникновения в стену, либо благодаря энергетическим потерям, возникающим из-за ее взаимодействия с диффузными элементами. Следовательно, из двух комнат, выполненных из одного и того же материала и имеющих одинаковую конструкцию, у комнаты меньшего размера и время реверберации будет меньшим, потому что за данный отрезок времени звуковая волна в ней чаще контактирует с поверхностями. Да и плотность первоначальных отражений в меньших комнатах выше. Таким образом, комната Яе§1е51ис1ю придает записываемому звуку особенную звонкость и густоту, хотя сам звук «улетучивается» всего где-то за одну секунду.

Комната студии ЗЬашЫез (см. фото 12) представляет собой еще одну «вариацию на тему». По своему акустическому характеру она находится где-то посередине между комнатами, представленными на фото 9-11. Эта комната является единственным помещением для записи и поэтому должна быть более «всеядной», чем комнаты «целевого» применения, показанные на других фотографиях. В пустой комнате время реверберации составляет чуть больше 2 с, но его можно сократить, установив внутри комнаты облегченные по весу звукопоглощающие «колонны» с волоконной набивкой, особенно если их разместить на каком-то расстоянии от углов. Как уже говорилось, эффективность работы волокнистых звукопоглощающих материалов зависит от динамики волн, поэтому их не следует располагать слишком близко от отражающей поверхности, иначе эффективность их работы будет снижена.

Из описания комнат, показанных на фото 7-12, можно сделать вывод, что прорези в бетонных швах между каменными блоками увеличивают степень рассеивания и вместе с тем сокращают время затухания. Рис. 29 и фото 13 визуально иллюстрируют механизмы этих эффектов. На рис. 29 показано, насколько отличаются обратные пути сигналов, отраженных от лицевой поверхности блоков, и сигналов, отраженных от низа выемок. Здесь также можно видеть и то, что при угле падения, отличном от 90°, эффект «разрушения» звуковой волньг усиливается по мере того, как возрастает длина ее пути. А вот на фото 13 показана частотная зависимость эффекта, производимого неровностями поверхности. На частоте 400 Гц мы наблюдаем лишь небольшую разницу в интерферограммах, порождаемых столкновением плоской волны как с ровной, так и с неровной поверхностью при угле падения 90°. На уровне же 1600 Гц отраженная волна разбивается вдребезги из-за неровности поверхности глубиной 10 см. Можно также заметить, что энергия при этом рассеивается еще и тем быстрее, чем дальше отраженная волна отходит от стены, что является результатом диффузии.

В обычных ситуациях эффект воздействия неровных поверхностей еще более очевиден, чем на фото 13, поскольку в такого рода комнатах поверхности, как правило, непараллельны. Это приводит к тому, что большая часть звуковых волн ударяется о поверхности стен под углом падения, отличным от 90°, при котором различия длин путей волн, вызванные неровностями поверхности, еще значительнее. Из этого вытекают два основных следствия: интерференционное поле будет простираться до более низких частот; энергетические потери волны после отражения и преломления еще более усиливаются.

В разделе 2.4.1 мы задавались вопросом, что такое параллельность, и пришли к выводу: степень акустической параллельности двух поверхностей очень зависит от частоты. Примерно такая же зависимость существует и в плане эффекта, который дают неровные поверхности (см. фото 13). На частоте 1600 Гц эффект от неровности поверхностей весьма заметен, а на частоте 400 Гц является минимальным по сравнению с интерферограммой, порождаемой абсолютно ровной стеной. Еще ниже, на частоте 50 Гц, эффекта от неровности поверхностей, показанного на рис. 29 и фото 13, нет вообще. Поэтому в акустическом смысле поверхность, которую мы находим чрезвычайно неровной на частоте 1600 Гц, можно считать абсолютно ровной на частоте 50 Гц.

в итоге же плоские волны на тех же частотах, но уже при отражении от неровной поверхности, такой как бутовая кладка стены. На в картина отражений на частоте 400 Гц лишь немногим отличается от той, что на а. Но на более высоких частотах, как показано на г, для которых размер неровностей по отношению к длине волны уже достаточно велик, картина отражений становится фрагментарной, и энергия после отражения теряется намного быстрее.

Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100 Яндекс цитирования Яндекс.Метрика