Глава 10 Некоторые основные понятия об акустике громкоговорителей и помещений

В ходе подготовки книги издателями сомневались в целесообразности включения этой главы. Она содержит некоторые математические расчёты, посильные даже 12-летним детям, но эти расчёты помогут правильно сориентировать потенциальных покупателей. А коль в нескольких последующих главах будут рассмотрены некоторые аспекты работы громкоговорителей в помещениях, нам необходимо будет определиться с терминологией.

Недопонимание основополагающих принципов рождает много мифов и ложных представлений, которые мы слышим не только в домашних и project-студиях, но и в гораздо более профессиональных студиях. Из-за них от торговых представителей часто требуют то, что в принципе невыполнимо в силу законов акустики. продолжение — “10 Некоторые основные понятия об акустике громкоговорителей и помещений” >>

К некоторому сожалению для акустиков, скорость распространения звука в воздухе при комнатной температуре, а, значит, и длины волн для любых частот – величины более или менее постоянные, и никакими «фокусами» их не изменить. Связаны они простой формулой:

где:

• ? = длина волны в метрах
• c = скорость звука в воздухе при 20 °C - 344 метра за секунду
• f = частота в герцах

Поэтому:

При частоте 100 Hz длина волны составляет:

Для 10 kHz:

Длина волны – это расстояние, на протяжении которого волна со скоростью звука совершает полный цикл, проходя полуцикл давления и полуцикл разрежения, как показано на рисунке 29. продолжение — “10.1 Некоторые основные принципы акустики” >>

В комнате произвольной формы объёмом 60 м³ с умеренно отражающими стенами, звук, который можно услышать в любой точке комнаты на расстоянии от источника, будет представлять собой баланс прямого сигнала от громкоговорителей и реверберации. В силу физических законов распространения звука, частоты примерно ниже 300 Hz излучаются во всех направлениях. С повышением частоты излучение звука представляет собой всё более сужающийся пучок, как показано на рисунках 30-33. продолжение — “10.1.1 Направленность громкоговорителей” >>

На практике свойства обычных помещений оказываются где-то в промежутке между безэховой и ревербационной камерой, заимствуя черты каждой из них. При прослушивании на близком расстоянии громкоговорителя в обычной комнате, его звучание будет в основном определяться его осевой частотной характеристикой. По мере удаления от громкоговорителя вглубь комнаты всё большее влияние на слышимое звучание будет оказывать реверберантная (мощностная) характеристика. Расстояние, на котором характеристика звучания изменяется от преимущественно осевой до преимущественно реверберантной, называется критическим расстоянием. В помещениях одинаковой формы и размеров критическое расстояние будет отличаться в зависимости от величины звукопоглощения. В быту такое поглощение обеспечивают мягкие материалы: ковры, шторы, диваны, стулья; а на более низких частотах – окна, двери, половые доски, оштукатуренные потолки, книжные шкафы и другие нежёсткие предметы. продолжение — “10.2. Помещения с реалистичными условиями прослушивания” >>

Напрашивается вывод: если любые два помещения не имеют одинаковую структуру, одинаковую обстановку, если в них находятся люди и предметы разных форм и размеров, то каждое из них будет отличаться разной степенью поглощения, а значит и разным критическим расстоянием, которое вдобавок ещё будет частотно-зависимым в силу частотно-зависимого характера различных поглощающих поверхностей. Отсюда следует, что при прослушивании одинаковых громкоговорителей в различных помещениях воспринимаемый частотный баланс также будет разным. Частотные характеристики будут меняться даже в пределах критического расстояния, поскольку по определению критическое расстояние – это расстояние, за которым реверберантная характеристика становится доминирующей, а слышимой она становится ещё раньше. В гулком и звонком помещении комнатные резонансы могут быть слышны, даже если к громкоговорителю прижаться носом. продолжение — “10.2.1 Бесконечное разнообразие” >>

Разнообразие домашних помещений и их акустических особенностей – это те реалии, с которыми приходится считаться. Это реалии жизни. Но если постараться, то можно значительно скомпенсировать нежелательные акустические особенности помещений путём выбора оптимальных акустических систем и их оптимального расположения, добиваясь более подходящих или точных характеристик звучания. Однако это возможно только тогда, когда большинство записей также сводятся в схожих помещениях. В противном случае, если оптимизировать домашнюю hi-fi систему на какую-то одну подборку записей, то она «покажет» разве что коррективы, которые нужно сделать в отношении тонального баланса и баланса инструментов для компенсации аномалий плохой акустики помещения в самой студии, где делалось сведение. продолжение — “10.2.2 Общие ориентиры” >>