Эксклюзивная акустика

Безэховые камеры

Акустические безэховые камеры (акустически мёртвые комнаты) должны иметь максимально возможные габариты и крупные звукорассеивающие клинья на своих стенах. Такие фантастические, в прямом смысле этого слова, конструкции могут себе позволить разве что крупные компании или научно-исследовательские институты. Для первоклассного звуковоспроизведения это явное излишество, так как цена и размеры данных проектов получатся просто фантастическими. Да и само стремление прослушивать музыку в условиях реального свободного поля (реальной безэховой камеры) лишено всякого смысла и просто губительно для звука, так как задача данных сооружений заключается в проведении адекватных измерений АЧХ АС на низких частотах (ниже 300 Гц). В случае обеспечения качественного звуковоспроизведения необходимо исключить влияние помещения на частотах до 500 Гц и дополнительно обеспечить достаточный уровень поглощения низкочастотных комнатных мод. Полностью линейная АЧХ на низких частотах не требуется, так как в случае качественной акустической обработки её неравномерность будет достаточно низкой, а оставшиеся резонансы вполне можно выровнять программируемым эквалайзером.

Габариты помещения, необходимые для обеспечения качественного звуковоспроизведения, определяются довольно легко. Основополагающим фактором здесь является размер экрана. Будем считать, что у нас имеется полноценная система домашнего кинотеатра класса Ultimate Studio с проектором и main мониторами. Пусть ширина экрана равна четыре метра. К этой величине нужно прибавить ещё по одному метру с каждой стороны для установки акустических систем. Акустика должна располагаться по принципу равностороннего треугольника: расстояние между акустическими центрами АС должно равняться расстоянию от каждой отдельной АС до слушателя. Иными словами, акустику нужно устанавливать под углом в 30 градусов. Правда, при наличии крупногабаритного экрана, расстояние до слушателя может быть несколько увеличено по сравнению с расстоянием между самими акустическими системами. Использование проектора, а, следовательно, и большого экрана, позволит получить практически полноценный кинотеатр, только меньших размеров. Поэтому было бы глупо использовать эту систему только для одиночного просмотра кинофильмов. Так что необходимость в организации 9-16 человекомест вполне понятна. В данном случае вершина вышеописанного равностороннего треугольника должна попадать на 25-50% длины посадочных мест. Далее необходимо определить зону свободного хода звуковой волны: её ширина складывается из суммы ширины экрана и габаритов корпусов АС, длина – от АС до последнего ряда посадочных мест, а высота определяется вертикальными размерами экрана или акустических систем, если они выше последнего. На нижеприведённой картинке эта зона изображена внутренним красным прямоугольником. В ней запрещено располагать любые посторонние звукоотражающие объекты (столы, стойки, голый пол, технику и т.п.). Даже кресла в данном случае являются звукоотражающими предметами.

Затем необходимо применить основное привило расстановки акустических систем, которое заключается в отдалении звукоотражающих поверхностей от границ зоны свободного хода звуковой волны на расстояние не менее двух метров с каждой стороны. Превышать это расстояние тоже необязательно, так как в случае качественного звукопоглощения это будет лишено всякого смысла. При этом акустические системы и слушатели будут находиться на равноудалённом расстоянии от всех поверхностей помещения. Хотя равноудалённость как таковая и не требуется: главное, чтобы стены, пол и потолок находились от АС и слушателя на расстоянии не менее двух метров. В итоге конечные эффективные габариты комнаты для прослушивания, показанные внешним красным прямоугольником, находятся путём прибавления к длине, ширине и высоте ранее определённой зоны свободного хода звуковой волны по четыре метра (по два с каждой стороны). Не стоит забывать, что экран, АС и слушатели при этом будут подняты на высоту в два метра относительно пола.

Габариты помещения, изображенные внешним красным прямоугольником, являются только свободным пространством без учёта его заполнения звукопоглощающим материалом и габаритов несущих конструкций. Заметьте, что необходимость в расчете комнатных мод полностью отпадает: в нормальных помещениях для прослушивания их не должно быть по определению. Как ни странно, но размер зоны свободного хода звуковой волны почти равен стандартной жилой комнате в квартире. Но это не означает, что, полностью освободив комнату в квартире и обклеив её 10-20 сантиметрами слоя звукопоглотителя, можно забыть о низкочастотных резонансах в случае громкого прослушивания крупногабаритной акустики.

Более подробный подсчёт эффективных габаритов помещения для вышеприведённого случая описан ниже:

Длина: 2м расстояние от задней стены до АС, 1 м АС, 4-5 м до слушателя или начала (середины) посадочных мест, 3-4 м длина зоны посадочных мест, 2 м от спинок кресел до задней стены. Итого: 12-14 м.

Ширина: 2 м от стены до левой АС, 1 м левая АС, 4 м экран, 1м правая АС, 2 м от правой АС до стены. Итого: 10 м.

Высота: 2 м от пола до нижней кромки экрана, 2,25 м высота экрана, 2 м от верхней кромки экрана до потолка. Итого: 6,25 м.

В итоге общий эффективный объём помещения составляет 750 кубических метров. Площадь поверхностей, подлежащих акустической обработке, составляет 515 квадратных метров.

Теперь необходимо обклеить рассчитанное помещение со всех внешних сторон звукопоглощающими материалами. Первыми располагаются звукорассеивающие клинья, которые обычно изготавливаются из поролона средней жесткости, а за ними находится толстый слой рыхлого звукопоглотителя ватного типа. Основную проблему, как ни странно, создают именно звукорассеивающие клинья: большинство из них имеют высоту волны не более 10 см, поэтому их применение в крупногабаритном помещении с мощными АС просто бессмысленно. Для эффективного звукорассеивания на НЧ необходима высота их рельефа не мене 20-30 см (идеально метр), что повысит цену метра такого материала до 2-4 тысяч рублей. При учёте того, что ими необходимо обработать до 500-600 кв. метров, то стоимость только данной, да и не требующейся для поставленных выше целей, обработки будет варьироваться от 1 до 2 миллионов рублей. Поэтому оптимальным выходом из данной ситуации будет применение обычного мягкого листового поролона низкой плотности чёрного цвета. Обычно из такого материала делаются мягкие губки для посуды. Чёрный цвет необходим для предотвращения отражения света от поверхностей помещения при воспроизведении кинофильмов. Такой поролон обладает очень низким коэффициентом звукопоглощения, поэтому он будет частично пропускать весь спектр звуковых волн через свою структуру в следующий основной толстый слой звукопоглотителя. Высокие и средние частоты будут отлично поглощаться такой "мягкой стеной", а низкие смогут проходить в глубины следующего слоя.

После звукорассеивающих клиньев или слоя поролона необходимо поместить высококачественный звукопоглощающий материал, который должен обладать максимальным коэффициентом звукопоглощения во всём слышимом частотном спектре и не очень высокой ценой. Для данных целей себя отлично зарекомендует любой строительный утеплитель: стеклянная, минеральная, шлаковая, базальтовая вата. Все они имеют почти одинаковый средний коэффициент звукопоглощения, лежащий в пределах 0,7-0,95. Лучшим звукопоглощающим материалом является БСТВ, правда оно дороже остальных утеплителей, но обладает большей экологичностью: не осыпается, не колется, не содержит фенольной клеевой основы. Главное, чтобы звукопоглотитель не был пересованный, иначе большая часть низкочастотного спектра будет просто переотражаться в помещение. Обычно прессованию, а, следовательно, и приданию формы, подвергается листовая расфасовка данных материалов. Рулоны же имеют как раз нужную степень сжатия. Строительные утеплители полностью поглощают средние и высокие частоты. Основную проблему создают как раз низкие частоты, которые не имеют направленности и обладают большой энергией. При этом они отражаются от поверхности самого звукопоглощающего материала, либо от стены, расположенной за ним. Именно поэтому нужно использовать рыхлые поглотители, вместо прессованных, которые позволяют пропускать низкочастотную энергию в свои самые дальние слои. Но при этом они должны обладать толщиной не менее 50-100 см. Слой поролона в данном случае выполняет также роль своеобразного воздушного фильтра, который предотвращает осыпание и попадание мелких волокон звукопоглотителя в окружающее пространство и дыхательные пути человека. Дополнительной защитой от них может служить слой не очень плотной ткани между ватой и поролоном.

Но это всё мелочи, если у вас есть земельный участок, где можно соорудить такую конструкцию. Его отсутствие ставит под сомнение саму возможность создания полноценной аудиосистемы Ultimate Studio. Больше всего данная ситуация сковывает руки москвичам и жителям иных крупных городов где земельные участки, с необходимыми коммуникациями, стоят очень дорого. Их цена может элементарно превысить не только стоимость всего аудио- и видео оборудования, но и строительства, и акустической обработки самого помещения для прослушивания. Сейчас, на мой взгляд, это является единственным существенным ограничением.