13.01.2010. В какой акустике мы живем

Звучание даже самых распрекрасных фирменных динамиков без корпуса, как и измеренные технические характеристики, совершенно не впечатляет... Но недоумение это обстоятельство может вызвать лишь у начинающих. Мыто с вами хорошо понимаем, что динамик без ящика - всё равно, что струны без гитары.
Роль этого ящика настолько велика, что ему дали серьезное имя - "акустическое оформление". И только гармоничное сочетание хороших головок с грамотно построенным акустическим оформлением в результате обеспечивает хайфайный звук акустической системы. Это неизбежно наводит на мысль и о существенном влиянии на звук свойств самого помещения, в котором воспроизводится музыка. Комнатки, комнаты и комнатиши разного объема - наше жилье - оказываются полноправными участниками исполнения ваших любимых музыкальных произведений. В технических описаниях систем разработчики приводят характеристики, полученные, как правило, в условиях заглушённой камеры, когда помещения как бы вовсе и нет, А что же происходит со звуком в обычной комнате? Иногда можно услышать мнение, что некоторые помещения в состоянии так сильно изменить звучание, что в пору ставить вопрос о целесообразности приобретения дорогостоящей аппаратуры, поскольку всё равно от "высокой верности" звука в этих условиях ничего не останется... Несмотря на определенную односторонность и примитивизм такого суждения, отмечу, что в этих словах, к сожалению, больше правды, чем этого хотелось бы. Но не следует спешить отказываться от добротных систем, ведь осмысленное отношение к акустическому оформлению комнаты прослушивания может не только свести на нет вредное влияние этого своеобразного "музыкального" инструмента (замкнутый объем комнаты), но в чем-то даже подправить звучание ваших колонок.
Воздух в помещении может быть свежим, прохладным, теплым или холодным, но он всегда упругий: помните, как пружинит эта незаметная в повседневности субстанция при использовании ручного насоса? А раз есть упругость, то есть и возможность "раскачивания" давления (по-научному - резонанса), когда колебания с определенным периодом начинают возрастать настолько, что становятся заметными на слух! Эти колебания воздуха в замкнутом объеме комнаты "вредят" хай-фаю, потому что голосок у типичного жилого помещения, конечно, не ангельский, а низенький, басовитый. Обратите внимание, с каким удовольствием ваша комната "подпевает" рычащим и грохочущим грузовикам, которые проезжают рядом с домом. Что же происходит в комнате с включенными колонками? Оказывается то же самое - комната порой начинает резонировать на частотах, имеющих для слуха заметное значение, например, в диапазоне 20-100 Тц. Для любознательных откроем секрет: звуковой шторм возникает от так называемых стоячих волн. Стоячая волна никуда не бежит и образуется, например, у стены, полностью отражающей звуковые волны. Длина, ширина и высота вашей комнаты задают вполне определенные частоты колебаний. Эти избранные частоты, на которых рождается прибой из стоячих волн, называются резонансными. Их различают по старшинству: первая, вторая, третья... Причем первая - самая низкая по частоте - в прямоугольном помещении соответствует наибольшему размеру. Когда акустическая система находится в комнате, где нет поглощения звука, такая волна будет самодовольно и неограниченно разбухать, корежа музыку, в первую очередь, на басах. Мы обсудили лишь, так сказать, одно измерение комнаты; аналогичные рассуждения можно провести и для двух остальных. Но даже это не учитывает всей сложности реальной картины. Теперь мы с уверенностью можем сказать, что в гулком, с хорошим отражением помещении не все частоты звукового спектра получают неискаженное отображение. Если спектр звукового сигнала был гладким в "глухой" комнате, то в комнате с отражениями он будет сильно изрезан. Какие-то частоты получат нежелательное усиление, а какие-то, наоборот, будут завалены. Замечу, что учет резонансных свойств помещений актуален для малых объемов, какие соответствуют типичным малогабаритным квартирам. Чем больше комната, тем ниже первые резонансные частоты. Таким образом, от размеров помещения напрямую зависит точность воспроизведения басовой части музыкальных произведений. Для комнаты объёмом 35 кубометров (2,5x3,5x4,5 м) существенное изменение звучания будет иметь место в диапазоне приблизительно 20-200 Гц. Первый полезный вывод, который можно сделать из сказанного, касается геометрии помещения. Итак, если вам суждено слушать музыку в прямоугольной комнате (а у вас есть выбор?), то пусть она будет побольше и, желательно, чтобы её длина, ширина и высота заметно отличались друг от друга, причем лучше не в целое число раз. Наиболее неблагоприятные условия для прослушивания создаются в кубических объёмах, здесь спектр собственных частот сильно разрежен, и искажения баса будут иметь глубокий и масштабный характер. Естественным способом борьбы с навязчивостью резонансов является звукопоглощение.
Как было упомянуто, резонансная стоячая волна образуется в комнате с полностью отражающими поверхностями. Если же стены, пол, потолок хотя бы частично поглощают звуковую энергию, то неприятное "раскачивание" объема помещения уже не развивается, по крайней мере звуковой катастрофы не будет. Полное поглощение или "проглатывание" звука дает, например, открытое окно, которое просто пропускает волну без отражений. Реальная комната даже без мебели тоже не может до бесконечности накапливать звуковую энергию, поскольку обычные строительные материалы обладают определенным поглощением. Бетон, например, на частоте 500 Гц поглощает около 1% звуковой энергии, оштукатуренные стены - 2%, линолеум - 3%, а паркетный пол - 7%. Конечно, этого мало, а вот длинноворсныи ковер на полу создает не только домашний уют, но и гасит звук на 20-40%. Для тех, кто в этой жизни ценит только и только Hi-Fi, можно порекомендовать использование специальных эффективных поглотителей звука, правда, жить тогда придется на кухне... Несколько полезных советов. Не надо пытаться покрывать ватными одеялами и коврами все четыре стены и потолок с полом вместе взятые! Порой достаточно повысить поглощение трёх смежных поверхностей, например: постелить ковер - на пол, повесить тяжелые портьеры - на окно, пару книжных шкафов без стеклянных витрин поставить - к стене. Кстати, вся ваша мягкая мебель (диван, кресла, стулья), скатерть на столе являются прекрасными поглотителями звука. Да и гости, пришедшие послушать Вагнера, поглощают не только икру и шампанское... Наиболее эффективно "работают" поглотители, размещенные в углах и на стыках стен комнаты. Упомянем важный параметр, которым в архитектурной акустике характеризуют затухание звука. Волна мечется эхом по комнате и со временем замирает. Это - время реверберации. Многократное эхо воспринимается как гулкость. Реверберация определяется размерами помещения и отражающей способностью поверхностей (стен, пола). Вам приходилось замечать, как непривычен звук в пустой комнате, подготовленной для ремонта, или в громадном ангаре, где большая реверберация? Строгая въедливая наука утверждает, что меньшее время реверберации улучшает акустику помещения. Для комнат большинства современных квартир (объем 30- 100 куб.м) можно признать приемлемым время реверберации приблизительно 0,1- 0,3 секунды. Чем значительней объём комнаты, тем большее в ней эхо, что, конечно, не здорово: звуки начинают мешать друг другу. С другой стороны, желательно использовать для прослушивания помещения большего объёма, чтобы убежать от резонансов... Уладить это противоречие поможет хорошее поглощение! Но в погоне за поглощением звука с помощью ковров и портьер важно вовремя остановиться: и здесь диалектика (единство и борьба противоположностей). Ведь добившись очень сильного заглушения, вы получите неприятный эффект, близкий к условиям "свободного поля" (полное отсутствие отражений). А это уже - смерть звука. Можете представить, как звучит скрипка Страдивари... в чистом поле?
Комнаты и помещения, где воспроизводится звук, также как и корпуса акустических систем, можно рассматривать как вторичное акустическое оформление, которое частенько вносит заметный (не всегда положительный) вклад в звучание домашнего аудио. Аранжировщиком и интерпретатором музыки, оказывается, может быть не только дирижер и звукорежиссер. Акустика помещения может что-то неуловимое подчеркнуть в звуке инструмента или голоса, что-то лишнее слегка притушить. Кстати, создание классных концертных залов и по сей день относится к чрезвычайно сложным задачам. Несмотря на высокий уровень науки, опирающейся на громадное количество объективных критериев оценки качества акустического оформления, никогда нельзя заранее абсолютно точно знать, как будет звучать тот или иной проектируемый зал, студия или помещение для прослушивания. Зал ЦТСА "звучит" плохо по вполне понятным причинам: здесь просто были допущены ошибки при проектировании. А вот в Малом зале Московской консерватории прекрасная акустика, при том что формально время реверберации завышено: 2 секунды вместо рекомендуемых для таких объёмов 1,35. Конечно, нам вряд ли удастся дать универсальный совет всем хайфайщикам и на все случаи жизни, тем более что даже наука здесь ограничива- ется лишь общими рекомендациями, полагаясь на его величество Эксперимент. Но если влияние размеров комнаты, наличие или отсутствие поглощения для вас - не пустой звук, будем считать, что "лед тронулся". По крайней мере теперь у вас есть козырь в борьбе с упорствующими домашними при отвоевывании жизненного пространства для любимой акустики. Возможно, предложенные рекомендации помогут избежать грубых деформаций в звучании ваших акустических систем. А если вы подойдете творчески к созданию собственной комнаты прослушивания, то, конечно, добьетесь и большего. Сначала проверьте, не слишком ли "жива" ваша комната: если резкий хлопок в ладоши дает на слух отчетливые отражения, то стоит заняться заглушением; а если возникает ощущение "ватного", мертвого звука - готовьтесь к выносу ковров. Варьируйте положение колонок: иногда удается улучшить звук путем размещения стереопары не вдоль короткой, а вдоль длинной стены. Поменяйте место для прослушивания: у стены, например, будут явственно выделяться басы. Подвиньте мягкие кресла в углы, снимите ковер со стены и положите его перед парой колонок. Кроме легких тюлевых занавесок, на окна повесьте плотные шторы. Если по высоким частотам начнет ощущаться дефицит, уберите толстый ковер, замените его на узкую дорожку, вставьте стеклянные двер- цы в шкаф. Помните, что чрезмерное снижение времени реверберации при заглушении мягкой мебелью приводит к сухому звучанию. Обращайте основное внимание на изменения в звучании басов. На мой взгляд, ваши экспериментальные исследования в области домашней акустики могут дать гораздо больший эффект для улучшения звука, чем это кажется на первый взгляд.