Akustika je místo, kde se setkává fyzika a estetika zvuku. Je to způsob, jakým připisujeme kvantitativní a kvalitativní význam vlastnostem zvuku nebo prostředí. Tyto rozdíly nám umožňují ocenit, proč jsou místa vychvalována pro svou akustiku, demystifikovat umístění mikrofonu a vizualizovat, jak zvuk prochází prostředím.
Fyzika a zvuk
To, co nazýváme zvukem, je ve skutečnosti sbírka složitých zvukových vln interagujících s prostředím a vaším sluchem. Miluji ten pocit, když vstoupím do prostoru a odloupnem vrstvy okolního zvuku.
Zvukové vlny:Rychlý kurz
Zvukové vlny vycházejí ze zdroje zvuku, jsou zobrazeny jako 360stupňový cyklus a jsou měřeny v cyklech za sekundu (Hz). Základní typy tvaru vlny jsou sinusové, čtvercové trojúhelníkové a pilové vlny.
Tyto vlny můžete snadno předvést spuštěním syntezátorového pluginu na vašem DAW dle vašeho výběru a poslechem, jak každá zní a jak se kombinují. Zkuste to spárovat s pluginem osciloskopu, protože budete moci vidět tvary a cykly v akci při přepínání typů vln.
Materiálové provedení
Při popisu akustiky prostoru máme na mysli vlastnosti určené kombinací designu, materiálů a zpracování. Ty zase určují, jak se zvukové vlny chovají v prostoru. Toto chování je kombinací odrazu, difúze, absorpce a celkové frekvenční odezvy místnosti.
Příliš mnoho odrazů přináší dlouhé dozvuky. Příliš rozptýlený a zvuk jako by unikl, ale příliš pohlcující a místnost zní mrtvě. Agresivní odezva ve vyšších frekvencích se promítá do pronikavých podtextů. Na druhou stranu, neabsorbování nižších frekvencí může vést k zatížení basů a tlumení.
Akustika a nahrávací prostor
Během školy jsem měl možnost studovat akustiku a později jsem převedl teorii do praxe tím, že jsem pomáhal stavět a provozovat nahrávací studio. Strávili jsme spoustu času hledáním různých akustických řešení, která by fungovala v našem prostoru a rozpočtu. To zahrnovalo tvar, design, materiály a akustickou úpravu pokojů.
Navždy bude potřeba vyvážit design a náklady, ale to by nemělo znamenat ztrátu kvality. Sundejte zařízení a nábytek a měl by vám zůstat dobře znějící, i když prázdnější prostor. Jeho základní akustika je jednou z největších předností místnosti, protože tato kvalita má vliv na to, jak dobře zařízení funguje. Špatný zvuk se neprodává!
Zvuky potřebují prostor k dýchání, aby byly správně slyšeny. Nacpat příliš mnoho zvuku do malého prostoru rychle začne bolet. K tomu dochází, když do sebe zvukové vlny začnou doslova destruktivně narážet. Vzpomínám na všechna ta malá krabicovitá kina, úzké undergroundové hudební kluby, projektová studia a zkušebny, ve kterých jsem byl. Obsah je vždy král, ale nemělo by to být na úkor poškození sluchu publika.
Co nechcete udělat, je levně ušetřit místo a pak se pokusit zaplnit mezeru dražším vybavením. Odpadky dovnitř, odpadky ven. Stavba našeho nahrávacího studia upřednostňovala kvalitu a kompletaci prostoru, pouze nakupovalo potřebné vybavení, které jsme ještě nevlastnili. Nákup nového vybavení je mnohem jednodušší než stavba nových zdí.
Akustické konstrukční techniky
Při navrhování prostoru pro akustiku budete chtít omezit úniky, snížit hladinu hluku a vytvořit předvídatelnou frekvenční odezvu. Vaši zákazníci a sousedé tak budou spokojeni. Mějte na paměti, že pokud zvuk může uniknout, může také vstoupit dovnitř.
Sledovali jsme postupy průmyslového designu tím, že jsme je přizpůsobili a emulovali do řešení pro kutily. Na vysoké úrovni to zahrnuje:
- Řešení úniku zvuku
- Těžké obvodové stěny, odsazený sloup, sádrokarton s proměnlivou hustotou, více typů izolace
- Vnější dveře použité u všech místností pro lepší utěsnění
- Expandovací pěna používaná k utěsnění mezer mezi stěnami, stropy a trámy
- Zmenšení rovnoběžných povrchů nakloněním stěn dovnitř
- Zavěšený/spuštěný strop pomocí rozložených polí basových pastí
- DIY akustická úprava:nastavitelné basové pasti, pěnové panely, Auralex SonoColumns
- Vícevrstvé podlahy:překližka, kobercová podložka, koberec
- 400 liber stolního skla pro dvoutabulové šikmé okno velínu
- Svépomocné basové pasti s jádry Owens Corning 703, na dřevěném rámu, obalené látkou
Materiály
Materiály, které tvoří prostor, slouží kromě udržování budovy dvěma dalším důležitým úkolům. Pohlcují a odrážejí zvuk a dokonce přicházejí s koeficienty popisujícími výkon pro materiály různých typů, velikostí a hustot. Stupnice je založena na maximální hodnotě 1,0, čím menší je hodnota, tím méně absorbuje materiál v tomto rozsahu. Nyní můžete přesně zjistit, jak savá je ¼” sádrokartonová deska při 500 Hz!
Přehrávání zvuku:Postavme si domácí kino!
Doufám, že výše uvedená sestava o akustice nahrávacího prostoru poskytla určitý náhled na to, co je možné. Všechny tyto koncepty se krásně přizpůsobují akustice prostoru domácí zábavy a dalším aplikacím, kde je důležitá kvalita zvuku. Odrážejí se v sestavení níže.
Právě jste dokončili novou a velkoryse dimenzovanou přístavbu vašeho domu. Prostor zahrnuje následující akustické a konstrukční techniky:
- Nová betonová deska, překližková podlaha, koberec, koberec
- Stávající obvodové zdi mají nové dřevěné rámy/stojky, které mechanicky oddělují místnost od zbytku domu
- Všechny stěny používají ⅝” sádrokarton
- Odsazení stěn, aby se eliminovaly rovnoběžné povrchy
- Stěny jsou izolovány Owens Corning 703 do výšky šesti stop, zbytek jsou standardní role růžové izolace
- Těžké stěny jako tyto budou vyžadovat méně povrchové úpravy
- Klenbový strop
- Rohy byly odstraněny pomocí 4″ Auralex SonoColumns
- DIY basové pasti
- Vnější dveře používané pro vstup
Akustický design
Výše uvedený materiálový design se zabývá několika klíčovými faktory, které hledáte v místnosti určené pro trvale vysokou úroveň zvuku, nízkou hladinu hluku, vyšší dynamický rozsah a plošší frekvenční odezvu.
Vícevrstvá podlaha a stěny poskytují mechanickou izolaci od zbytku nemovitosti snížením fyzických kotevních a kontaktních bodů. Podlahy a stěny jsou více oddělené a budou produkovat a přijímat méně hluku ve formě zvuku a mechanických vibrací. Izolace stěn zajistí dobrou absorpci nižší frekvence na obou stranách. Chcete ponechat svůj zvuk a ostatní zvuky mimo.
Šikmý strop eliminuje paralelní povrch s podlahou a dává místnosti větší výšku, než ve skutečnosti má, což samo o sobě přispívá k jejímu charakteru. Totéž platí pro odsazené stěny, skvělé pro reproduktory s bočním kanálem!
Snížení rohu je klíčové; je to obrovský rozdíl a je kouzelné, když najdete ten správný produkt pro danou práci. S Auralex SonoColumns jsem měl opravdu pozitivní zkušenost. Znělo to, jako bychom smazali roh!
Myslím, že tyto basové pasti dosáhly téměř mýtického stavu, ale skutečně fungují, pokud jde o absorpci širokopásmové frekvence a lze je zabalit esteticky příjemným způsobem. Na přední a boční strany jsme použili pytlovinu a na zadní stranu mušelín. Nemůžu se dočkat, až zase někdy postavím další!
Vybavení
Nebudu zde diskutovat o konkrétním vybavení a budu používat špičkovou generickou reprezentaci 7.1 surround systému. Nakupování zesilovačů a reproduktorů je radostná a osobní zkušenost, to nechám na vaší zdatné představivosti.
Při výstavbě jsme instalovali elektroinstalace, kabeláž a elektroinstalační svorky. Nejsou zde žádné bezdrátové prostorové reproduktory! Střed vesele zaplňuje televize s úhlopříčkou 65 až 85 palců. Poměr ceny a jasu se v dnešní době vyplatí.
Umístění reproduktorů
Došlo k vzestupu samokalibračních systémů, které využívají neuvěřitelně chytré zpracování signálu pro kompenzaci prostředí a polohy. Stejně jako stereo reproduktory těží i nastavení prostorového zvuku z dobrého umístění. Vaše poloha by měla být založena na vaší poslechové pozici.
Hlavní a středový reproduktor jsou ve výšce hlavy, přičemž přední levý a pravý reproduktor jsou natočeny pod úhlem 30 stupňů vzhledem k vaší poslechové pozici; středový reproduktor je umístěn na 0 stupních. Velká nástěnná televize může ztížit umístění středového kanálu ve výšce hlavy v závislosti na vzdálenosti obrazovky a montážní výšce.
Nikdy předtím jsem věžové reproduktory nevlastnil. To je vyhlídka, kterou si vážím, protože mají potenciál jako stereo a prostorové reproduktory. Přirozeně sedí ve výšce hlavy, dobře vypadají a nabízejí zvukovou dynamiku.
Boční reproduktory jsou namontované na stěně – dobře, že jste do těchto nástěnných reproduktorových terminálů vložili! Namontujte je asi o dvě stopy výše, než je výška hlavy. Rozsah úhlu je mezi 90 a 110 stupni. Zadní reproduktory jsou dvě stopy nad výškou hlavy a jsou pod úhlem mezi 135 a 150 stupni.
Nezmínil jsem konkrétní velikost místnosti nebo vzdálenost reproduktorů, protože ty budou záviset na vašich potřebách a dostupnosti prostoru. Úhly a vzdálenosti prostorového zvuku se liší od stereo konfigurací, ale budete muset zachovat nastavené vzdálenosti pro každý pár předních, bočních a zadních stran. Boční a zadní reproduktory mohou být ve srovnání s předními kanály dále.
Kalibrace reproduktorů a místnosti
Zde a na podobných úrovních platí stejná technika kalibrace jako u stereo reproduktorů. Studiový monitoring se pohybuje kolem 80 až 85 dB, ale oblíbené rozsahy prostorového zvuku jsou 70 až 80 dB. Upravte to podle chuti, protože určitě nechcete trpět únavou nebo poškozením sluchu. Použití sady decibelmetru schopného vážení „C“ a pomalé odezvy. Pro náš kalibrační tón použijeme Pink Noise, projedeme každý reproduktor a potvrdíme, že dosahují 82,5 dB.
Pokud chcete jít hlouběji, můžete použít kalibrační mikrofon a nějaký analytický software k zametání místnosti. Fuzzmeasure je stále k dispozici a nabízí bezplatné demo. Tento profil místnosti můžete použít k úpravě a testování různých uspořádání panelů ke změně frekvenční odezvy. Toto je také cvičení fyzického vyladění úrovně basů a odezvy.
Téměř každý zesilovač přichází s nějakou funkcí samokalibrace; poskytují dokonce malý kalibrační mikrofon. Porovnání A/B doporučuji až po dokončení výše uvedené manuální kalibrace. Proces autokalibrace se ptá na umístění a vzdálenost reproduktorů a provádí vlastní zametání místnosti. To samo o sobě představuje špatnou náhradu za dobré umístění.
Sinusové rozmítání vytvoří frekvenční odezvu, kterou koriguje nebo se snaží vyrovnat. Opravdu nevidím, že by zde byla frekvenční korekce použitelná, protože smyslem celého cvičení bylo navrhnout prostor, který zní dobře. Toto je více zaměřeno na uspořádání obývacího pokoje, která se dají dohromady ve spěchu.
Nahrávání a snímání
Podívejme se na některé dřívější obsahy o zvukových vlnách; jinak vše, co jsem řekl, je, že musíte fyzicky vidět zvuk!
Mikrofony se dodávají v mnoha tvarech a velikostech, s různými polárními vzory, které definují jejich směrovost a frekvenční odezvu on/off-axis. Dynamické a kondenzátorové mikrofony přinášejí na stůl různé úrovně citlivosti, přičemž poslední jmenovaný je citlivější. To jsou vlastnosti, které způsobují, že mikrofony tikají a určují jejich strukturu.
Pokud jsou mikrofony štětce, pak je prostor vaším plátnem – i když podléhá změnám, jako je obsah a umístění. Pochopení těchto změn je klíčem k výběru správných nástrojů a správnému rozhodování o umístění.
Totéž platí pro zachování pocitu prostoru během fáze míchání.
Pojďme si projít několik příkladů.
Dialog
Potřebujete overduby a nastavit mikrofon. Používáte všesměrový mikrofon ve středu místnosti? Nebo používáte kardioidu blíže k akusticky ošetřené stěně nebo povrchu? Rozhodl bych se pro směrovou kardioidu. Při tom všem se ptáte, proč tu není žádná hlasatelna? Jde o to, že nechcete difuzní nebo mokrou nahrávku vokálu, chcete suchou stopu bez prostorového tónu.
Reverb nahrávání
Namísto pluginů se vydáte na dobrodružství a rozhodnete se nahrát živý dozvuk nastavením jediného monitoru reproduktoru. Místnost výběru? Malá kachlová koupelna s elegantním rychlým obálkovým dozvukem. To opravdu platí pro zachycení větších okolních zvuků. Všesměrový mikrofon je nejjednodušší volbou, ale můžete také experimentovat se stereo páry.
Convolution Reverb
Je to jako dát akustiku místnosti do cestovní tašky! Software impulsní odezvy projde místnost sinusovou vlnou 20 Hz až 20 kHz zaznamenanou kalibračním mikrofonem. Zametání se zruší a ponechá vám zvukový snímek místnosti. Tyto krátké zvukové vzdechy se stávají impulsní odezvou.
Stejná technika platí pro modelování přívěsného vybavení, reproduktorů a kytarových skříní. Tak se vyrábí některé pluginy!
Shrnutí
V praxi se akustika projevuje jako ocenění a porozumění dobře znějícímu prostoru. Umístění mikrofonu a reproduktoru má velký přínos a tvoří začátek lepší rutiny. Vaše znalosti a porozumění budou postupem času dále růst.
Při získávání nových poznatků je důležité čas od času přehodnotit koncepty. Zvykněte si zpochybňovat některé své zvyky. Zkušenosti nás také učí lepším způsobům rychlého a konzistentního poskytování této kvality!
Odkazy
- Absorpční koeficienty
- https://www.acoustic-supplies.com/absorption-coefficient-chart/
- Úhly reproduktorů a obraz
- https://www.svsound.com/blogs/svs/74790851-the-art-of-speaker-placement
- Úrovně kalibrace
- https://www.digitaltrends.com/home-theater/home-theater-calibration-guide-manual-speaker-setup/
- Konvoluční reverb
- https://www.peachpit.com/articles/article.aspx?p=2436669
- Fuzzmeasure
- https://www.rodetest.com/