На производительность любого динамика всегда будет влиять акустика пространства, в котором он работает. Неудачная акустика помещения в сочетании с хаотичным расположением стереосистемы может напрочь лишить ее потенциала, заложенного производителем. Понимание логики взаимодействия вашей комнаты со звуком поможет получить от акустики максимум.

Практика показывает, что в процессе планировки развлекательных заведений предпочтение чаще отдается эстетике, чем  требованиям к помещению для воспроизведения музыки. Необходимо выявить  и свести к минимуму тот неудачный вклад, который вносит помещение.

Какие же характеристики помещения могут оказывать негативное влияние на производительность акустики?

В первую очередь это размер помещения. Он будет напрямую влиять на качество воспроизведения определенных частот. Это может казаться невероятным, пока мы не представим  физическую длину звуковых волн на разных частотах. Если ширина или длина комнаты взаимодействует  с длиной сигнала на определенной частоте, может возникать ситуация, когда исходящий и отраженный звук начинают усиливать друг друга.

К примеру, у вас узкое помещение длиной приблизительно  7 метров. Волна 50 Гц также имеет длину 6,86 м. Для того, чтобы рассчитать длину звуковой волны, разделим скорость звука — 343 м/с на частоту. Для волны 50 Гц это выглядит так: 343/50 = 6,86 м. Когда волна 50 Гц отскакивает от стены, отраженная волна движется назад по тому же пути, отскакивает от встречной стены и цикл повторяется.

В такой комнате 50 Гц будут звучать очень хорошо, скорее даже слишком. Однако стальные звуки будут «тонуть», поскольку низкие частоты преувеличены акустикой помещения, и вам, вероятно, придется компенсировать это с помощью микшера или эквалайзера.

Материалы отделки помещения. Низкочастотные волны достаточно мощны и легко могут заставить ваш потолок, пол и стены вибрировать. Это приводит  к рассеиванию энергии. Поэтому если стены и пол помещения сделаны из сплошного кирпича и бетона, басовый отклик будет намного мощнее, чем  в комнате, где стены — это конструкция из гипсокартона, а пол выполнен из древесины лиственных пород.

Отражающая способность помещения. Как нам известно, один из основных способов взаимодействия помещения со звуковыми волнами – это отражение. Для примера давайте рассмотрим влияние отражений собора на хор или фортепиано. Процесс реверберации — постепенного уменьшения интенсивности звука при его многократных отражениях, нежелателен для акустики, воспроизводящей звук на обычных тонах.

Когда динамик расположен рядом с отражающей поверхностью (например, кирпичной стеной или окном), исходящий и отраженный звук может достигнуть слушателя в разное время, что приведет к искаженному усилению звуковой волны и / или ее потере.

В случае, когда необходимо расположить акустику в реверберационном пространстве, размещайте динамики так, чтобы как можно большее количество  звуковых волн фокусировалось в центре комнаты, минуя отражающие поверхности. Акустическая подготовка стен также успешно борется с влиянием отражений в месте прослушивания.

Угловая нагрузка на акустику

Как вы знаете, низкие частоты не имеют выраженного направления и рассеиваются по бокам и сзади акустики. Поэтому монтаж акустики на стену  препятствует равномерному рассеиванию низких частот, заставляя их устремляться вперед. Это, в свою очередь, может увеличить их производительность низких частот:

— до 6 дБ, если колонка расположена рядом с одной стеной,

— до 12 дБ, если она расположена рядом с двумя стенками,

 — до 18 дБ, если колонка рядом с потолком или на полу в углу.

Именно поэтому для получения максимальной продуктивности акустики следует избегать размещения на стене и в углу. С другой стороны, если вы нуждаетесь в дополнительном усилении басов, этот метод стоит попробовать. Важно знать, что происходит, и быть готовым воспользоваться происходящим или скомпенсировать его.

Особенности размещения акустики

Размер и форма вашего помещения, а также его назначение, в значительной степени определяют, сколько колонок вам понадобится и где они должны быть размещены. В каждом отдельном случае уделите внимание расположение динамиков относительно друг друга.

Горизонтально ориентированная акустика. Важно поместить колонки так, чтобы переход от зоны покрытия одной к зоне покрытия следующей был плавным. Это создает равномерный отклик во всем пространстве прослушивания.

Вертикально ориентированная акустика. Расположение акустики с наклоном вниз направит энергию динамиков на аудиторию и способствует уменьшению деструктивных отражений. Это идеально для ситуаций, когда колонка установлена на штативе и размещена на сцене или на полу, а зона покрытия относительно небольшая (конференц-зал, кофейня и т. д.).

Настройка распределения звука с задержкой. SPL счетчик

В большинстве случаев при проведении мероприятий используют основную акустическую систему, расположенную в передней части зала. В результате громкость звука в конце зала значительно ниже, чем у сцены.

Для ликвидации этого явления мы используем распределение звука. Его цель – добиться, чтобы люди в последнем ряду имели такое же ощущение от прослушивания, как и в первом. Однако добавления дополнительной пары динамиков будет недостаточно. Поскольку электричество проходит намного быстрее, чем звук, слушатели в дальнем ряду будут слышать звук, поступающий от своих динамиков прежде, чем они услышат звук со сцены. На больших площадках это может выглядеть как короткое эхо.

Чтобы создать систему задержки звука, вам необходимо отложить сигнал  дополнительных  колонок. Поскольку звук перемещается со скоростью примерно 343 м / с (с некоторым изменением из-за температуры, влажности и высоты), для звука, движущегося на 15 м, требуется около 55 мс. Поэтому, если вы установите дополнительные динамики  на расстоянии 15 м от сцены, вам необходимо задержать сигнал, поступающий на спутниковую систему, на 55 мс.

После того, как вы подключите и настроите спутниковую систему, используйте SPL счетчик для настройки задержки в необходимой точке. Это приложение получает и6нформацию от микрофона для обнаружения звука и преобразовывает его в значение SPL. Например, если вы находитесь в 9 м от основной системы и в 3 м от системы с задержкой, при этом громкость основной системы составляет 85 дБ, то громкость системы с задержкой также должна составить 85 дБ.

Следует отметить, что низкие частоты системы задержки не требуют распределения. Фактически, фильтр верхних частот системы задержки должен быть поднят до 300-400 Гц, поскольку низкие частоты становятся всенаправленными.

Если акустика расположена в помещении, ваша главная задача — преодолеть отражения. Для этого необходимо найти, где отношение сигнал-реверберация достигло значения 50/50. В этот момент отражения в комнате находятся на одном уровне со звуком системы, и четкость звука теряется.

На открытом воздухе поддерживайте уровень громкости, поскольку уровень шума толпы становится равным уровню системы.  В таком случае основная система нуждается в поддержке чтобы поддерживать громкость на расстоянии от источника.

Добавление одного или нескольких сабвуферов

Добавление сабвуфера позволяет аудиосистеме работать гораздо эффективнее.

Современные сабвуферы снабжены возможностью спутникового подключения к полно-диапазонным системам. Однако в большом помещении все же рекомендуется использовать сабвуферы, подключенные отдельно от вашей основной акустики.

Выход aux mix идеально подходит для этой цели, поскольку обеспечивает независимое управление сабвуфером и значительную гибкость настройки басов. Дополнительное преимущество aux mix – когда вам нужно увеличить громкость  барабана в сабвуфере, вы можете повысить его уровень, минуя основную систему.

Рекомендуется использовать  сабвуферную систему в моно режиме, даже если ваша полно-диапазонная система работает в режиме стерео.

Настройка кроссовера

При добавлении сабвуфера в полно-диапазонную систему вам также понадобится кроссовер – устройство, производящее подготовку требуемого частного диапазона для каждой из колонок. Он обеспечивает фильтр верхних частот для полно-диапазонной акустики, удаляя аудиоконтент ниже заданной частоты, а также фильтр нижних частот для сабвуфера, удаляя звук выше определенной частоты.

В зависимости от системы, для компенсации частотного смешения в пределе 60 и 120 Гц можно использовать  аннулирование  и усиление. Использование кроссовера устранит это явление  и поможет создать гладкий переход  с сабвуфером. Большинство внешних кроссоверов обладают возможностью индивидуальной настройки, что позволяет вам добиться плавного перехода из сабвуферной системы в  полно-диапазонную.

Многие полно-диапазонные системы помогают  решить эту проблему с помощью 100 Гц фильтра верхних частот. Некоторые сабвуферы, такие как PreSonus ULT18, AIR15s и AIR18, оснащены переменным фильтром нижних частот, что позволяет выбирать позицию кроссовера для вашей системы. Таким образом, вы можете установить верхний предел сабвуфера в самой низкой частотной точке, которую ваша система полного диапазона может четко воспроизвести.

Настройка кроссоверного перехода между сабвуфером и полно-диапазонной системой

Установите низкочастотный фильтр сабвуфера на максимальную частоту среза. Это создаст совпадение между сабвуфером и частотной характеристикой системы полного диапазона.

Воспроизведение музыкальной программы с большим количеством басов. Поэкспериментируйте с настройкой полярности на сабвуфере чтобы увидеть, какая позиция обеспечивает лучший басовый отклик. Оставьте полярность в положении, обеспечивающем самый громкий бас.

Также можете поэкспериментировать с настройками фильтра нижних и верхних частот, пока не найдете положение, обеспечивающее самый плавный переход кроссовера. Опять же, ваш сабвуфер должен правильно продлить низкочастотный отклик вашей полно-диапазонной системы. Вы не должны слышать повышения частоты или ее сокращения.

После того, как ваша кроссоверная сеть будет правильно откалибрована, послушайте любимую  музыку различных жанров и внесите окончательные корректировки. В конце концов, ваши уши — лучший инструмент, который у вас есть.

Настройка задержки

Если сабвуфер и полно-диапазонный спикер размещены на некотором расстоянии друг от друга, низкочастотное искажение или усиление могут возникать, когда одни и те же частоты воспроизводятся обеими системами. Использование выравнивающей задержки сабвуфера компенсирует это. Чтобы установить правильную задержку, вам необходимо выполнить следующие действия:

Найдите место в комнате, где звуковое покрытие основой акустики и сабвуферов совпадают.

Измерьте расстояние в метрах от области совпадения до каждой из колонок.

Вычитайте меньшее расстояние (до сабвуфера) из большего (до акустики).

Умножьте это число на 1.1 и примените это значение задержки к сабвуферу. Использование мобильных приложений для этой цели дает более жесткий басовый отклик.

В случае, когда полно-диапазонная акустика установлена непосредственно на сабвуфере, не требуется никаких задержек.

Если акустика установлена на штативе и сабвуфер находится на расстоянии около  1 метра от нее, что типично для такой расстановки, выставьте задержку сабвуфера  равной 3,3 мс.

В случае, когда полно-диапазонная система находится на сцене, а сабвуфер на полу, типичное расстояние между ними составляет около 1,8м. В этом случае выставьте задержку сабвуфера на 6.6 мс.

Варианты конфигурации системы

Стерео система. Стереосистема позволяет панорамировать и добавлять глубину музыкального сопровождения, значительно улучшая качество живой музыки и предварительно записанных композиций. Требует тщательного размещение динамиков для качественного горизонтального покрытия.

Моно система. Моносистемы – это простое, экономичное решение для случаев, когда в приоритете разборчивость речи. Как и в случае со стереосистемой, убедитесь, что динамики сфокусированы на аудитории.

На рисунке ниже показаны два динамика. Верхний направлен в заднюю часть зала, а нижний охватывает пространство передней части комнаты, примыкающей к сцене.

LCR системы. Система LCR представляет собой стереосистему с добавлением центрального динамика. Эта конфигурация также панорамирует звуковое сопровождение, однако этот тип системы обеспечивает больший контроль, и идеален для ситуаций, когда четкость в музыке и разговорной речи одинаково важны.

Система с задержкой. Цель такой  системы, распределенной по всему залу – осуществить задержку дополнительных колонок относительно основных с помощью спутниковой системы.

Калибровка полно-диапазонной системы

После того, как вы расположите акустику, полезно будет произвести полную настройку, чтобы каждый компонент был оптимизирован.

Калибровка акустики гарантирует, что определенный уровень сигнала в вашем микшере равен заданному SPL. Правильная калибровка может помочь уменьшить ненужный шум, свести к минимуму риск повреждения акустики и ушей и обеспечить максимально возможное качество звука. Не забудьте откалибровать правую и левую колонки независимо друг от друга. Это придаст акустике сбалансированность — аудитория будет иметь одинаковое качество прослушивания независимо от местонахождения.

Существует множество способов калибровки системы. Не имеет особого значения, каким способом вы будете производить калибровку, главное — результат,  даже если вы будете использовать  только свои уши, здравый смысл и любимую запись.