Конструктивные особенности концертных залов и студий звукозаписи

Концертные залы проектируют для одновременного удовлетворения музыкальной потребности большого количества слушателей. Основная задача состоит в том, чтобы придать залу свойство накопления и равномерного распределения акустической энергии по пространству, занимаемому слушателями. При проектировании залов с естественной акустикой, т.е. залов, в которых не будет применяться звукоусилительная аппаратура, придерживаются следующих положений:

1. Зал должен быть хорошо звукоизолирован. Иногда для этой цели делают двойные стены, т.е. с воздушной прослойкой.

2. Длина зала не должна превышать 40...50 м. В длинных залах трудно обеспечить пространственную однородность диффузной компоненты.

3. Отношение длины зала к ширине и ширины к высоте должно быть больше 1, но не более 2. В коротких (широких) залах для сидящих у стен возникают чрезмерные задержки боковых отражений при относительно невысоком уровне прямого звука. При чрезмерной высоте зала партер лишается ранних отражений, что обедняет звук, возникает ощущение затычек в ушах. Даже в самых больших залах (V> 10000 м3) высота не должна превышать 14 м. Низкий потолок также убивает звук.

4. Объем зала и оптимальное количество слушателей связаны соотношением:

где N — количество слушателей,

V — общий объем концертного зала, м3.

В залах, где объем, приходящийся на одного слушателя, превышает 8 м3 трудно достичь хорошего звучания.

5. В зале должны отсутствовать большие гладкие параллельные поверхности, между которыми может порождаться эффект «порхающего эха».

6. Потолок и стены должны иметь такую конфигурацию, чтобы равномерно распределять отраженную энергию и исключить зоны пиков и провалов.

7. Для более равномерного распределения энергии на высоте 6...8 м над оркестром монтируют звукорассеивающие конструкции.

8. Амфитеатр и балкон должны быть наклонными (так, чтобы удаленная часть зала и балкона были приподняты) для обеспечения лучшего обозрения происходящего на сцене и более равномерного распределения акустической энергии.

Студии средних и малых размеров чаще всего имеют форму параллелепипеда, стороны которого — длина l, ширина b и высота h — находятся в соотношении так называемого «золотого сечения»:

Откуда, учитывая, что объем зала, получим:

Требования к жилым помещениям прослушивания

Всякое помещение представляет собой достаточно сложную акустическую систему, обладающую рядом собственных резонансных частот. 3 вуковая энергия, приходящая к слушателю от источника сигнала составляет 15...29%, а остальные 80% — отраженная от поверх ностей помещения. Стоячие волны в помещении сильно нарушают равномерность звукового поля, т.к. появляются места с макси-мальным и минимальным звуковым давлением (пучности и узлы). Для наглядности, на рис. 1.5 показаны АЧХ акустической системы, измеренные в акустической камере и в жилом помещении.

Экспериментально установлено, что помещение прослушивания должно быть не менее 42 м3 и хорошо заглушено: ковер на полу, на с гене (причем, желательно на расстоянии 2...5 см от стены); плотные шторы, мягкая мебель. Важно не переусердствовать, иначе музыка становится «ватной», безжизненной, лишенной сочности и полетности. Для более сочного звучания помещение должно быть не столько заглушено, сколько содержать рассеивающие элементы. Наименее пригодны помещения кубической формы, т.к. в них интенсивность стоячих волн максимальна, поскольку они образуются на совпадающих частотах вследствие одинакового расстояния между противоположными стенами. Оптимальное время реверберации зависит от размеров помещения и для наиболее распространенных помещений 40...60 м3 составляет 0,4...0,6 с. Причем меньшее значение соответствует меньшему помещению.

Для измерения времени реверберации в любительских условиях можно воспользоваться октавными или 1/3-октавными полосовыми

фильтрами в диапазоне частот 125...4000 Гц, включенными в тракте усиления сигнала с измерительного микрофона. Уровень испытательного сигнала, излучаемого ненаправленным громкоговорителем, должен превышать уровень шума в помещении не менее, чем на 40 дБ. Усиленный с микрофона сигнал принимают за 0 дБ. При выключении громкоговорителя измеряют время спада τ выходного сигнала на 30 дБ (в 31,6 раза). Время реверберации равно:

Для измерения времени спада можно воспользоваться пороговым компаратором (с порогом —30 дБ) и осциллографом в ждущем режиме с синхронизацией от выключателя громкоговорителя.

Настройка системы — кропотливый труд, требующий определенного опыта и хорошего слуха. Поэтому правильно выставленный звук можно встретить далеко не у каждого обладателя Hi-End аппаратуры. Для облегчения данной задачи фирма Perpetual Technologies разработала цифровое устройство (микрокомпьютер), включаемое между

CD-транспортом и процессором. Устройство позволяет производить статическую коррекцию амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик АС в помещении прослушивания. На УМЗЧ подают сигнал от генератора белого шума, а в точке прослушивания устанавливают прецизионный микрофон. Данные измерений записываются в виде файла, который передают на интернетовский сайт фирмы, который, после обработки супермощным компьютером, отсылается обратно в виде программы динамической коррекции искажений, вносимых конкретным помещением.

Многие современные усилители оснащены автономным сервисным устройством адаптации системы «усилитель—АС» под конкретное помещение прослушивания.

Несколько слов о размещении АС. Необходимо иметь в виду, что при расположении АС у стены излучение на низких частотах увеличивается на 6 дБ, а вблизи угла — на 9 дБ по сравнению с АС, расположенной вдали от стен.

Правило первое: АС необходимо располагать симметрично у меньшей стены. Рекомендуемое расстояние АС от стен и мебели — не менее метра. Расстояние между АС должно быть от 1,8 до 3 м (более 3,5 м не рекомендуется).

Второе правило: не располагать АС слишком высоко, т.к. из-за отражения звука от пола может возникнуть дополнительная неравномерность АЧХ в результате взаимодействия прямых и отраженных звуковых волн. Например, при расположении АС на высоте 1,5 м и прослушивании с расстояния в 4 м отраженная от пола звуковая волна проходит путь в 5 м. Из-за разницы в 1 м звуковые волны частотой 170 Гц взаимно компенсируют друг друга. Обычно средне- и высокочастотные головки устанавливают на уровне или чуть ниже головы сидящего слушателя (с учетом подъема КИЗ).

Один из способов устранения пиков и провалов на низших частотах — использование двух-трех сабвуферов с частотами среза 40...50 Гц и размещенных в разных точках помещения для получения однородного звукового поля. Задача таких сабвуферов — поддерживать самые низкие частоты, а не соперничать со встроенными НЧ-головками. В случае использования двух сабов их располагают в комнате асимметрично, чтобы уменьшить резонансы.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: