2. Перші відображення і «гребенчатая фільтрація.
Згадаймо, що відмінною рисою перших відображень є те, що до моменту досягнення місця слухача, вони зазнають одне єдине відображення від однієї відображає площині. Хід перших відображень можливим найкоротшим шляхом, забезпечує їм мінімальну затримку за часом, щодо моменту прибуття до місця слухача прямого звуку при збереженні досить великої амплітуди хвилі. Саме це обумовлює сприйняття людиною перших відображень спільно з прямим звуком у вигляді єдиного сумарного звукового сигналу.
Грамотно спроектувати кімнату прослуховування Крім цього, по суті, будучи «дзеркальним відображенням» основного звукового сигналу, ранні відображення практично повністю зберігають його структуру. Сильно спрощуючи, якби ми могли почути тільки перші відображення (без основного звуку), то вони повністю б відповідали основної музичної програми, за винятком тембрального балансу і мали б дещо меншу амплітуду.
Таким чином, високоамплітудні ранні відображення, досягаючи вух слухача майже одночасно з прямим звуком, надають на нього сильне спотворює вплив, вносячи неприродну тональну забарвлення.
Відображення звукових хвиль від перешкод підпорядковується законам геометричній акустики. що розглядає процеси відображення звуку в динаміці і в залежності від геометрії приміщень. Геометрична акустика має багато спільного з законами геометричної оптики, наприклад, «кут падіння дорівнює куту відбиття». Області відображення ранніх віддзеркалень (вибачте за тафталогію) прийнято називати майданчиками перших відображень. У зоні майданчиків перших відображень формуються, так звані, вторинні, віртуальні музичні образи (подібно відображенню в дзеркалі), які конкурують з джерелом основного звуку (в нашому випадку АС), відволікаючи від нього увагу на себе. Однак прямий звук, що виходить безпосередньо з динаміка, повідомляє системі вухо / мозок важливу інформацію про направлення, звідки він виходить, що є неодмінною умовою формування стерео картини. Отже, ранні відображення також негативно впливають і на формування стерео картини, як би «розмиваючи» її. Крім цього, слідуючи все тим же законам геометричній акустики, геометричні характеристики ранніх віддзеркалень безпосередньо залежать від геометрії приміщення, і є унікальними для кожної конкретної точки даного приміщення. Таким чином, акустична характеристика кожної точки приміщення визначаються, в основному, поєднанням прямого звуку і ранніх віддзеркалень, що приходять в дану точку.
Виходячи з цього, можна зробити очевидний висновок про те, що ранні відображення є однією з основних акустичних проблем практично будь-якої кімнати прослуховування. Термін «практично» вжито не випадково, так як у міру віддалення джерела звуку від поверхонь, що відбивають, що можливо в умовах просторих музичних кімнатах, актуальність даного аспекту значно знижується.
Кілька слів про те, що мається на увазі під словами звукова сцена. Якісна звукова сцена, це результат грамотної інсталяції акустичних систем і правильної акустичної обробки музичної кімнати. Поширюється вона по ширині (вліво і вправо) у вигляді суцільного звукового завіси без «розривів» набагато далі, ніж відстань між акустичними системами і навіть за межі бічних стін студії, а по висоті - набагато вище її реального стелі.
Таким чином, створюється ситуація, при якій звук як би не помічає стін і стелі кімнати прослуховування. Локалізація ж музичних інструментів «розкидана» не тільки по фронту зліва направо, а й по глибині сцени, тобто далі - ближче, а також по висоті, тобто вище - нижче. Крім цього, музичні образи мають реальні суб'єктивно сприймаються розміри. Цікавим є той факт, що дуже багато власників навіть дорогої аудіоапаратури сприймають «стереоефекти» на рівні: щось «пролетів» з однієї «колонки» в іншу і навпаки або коли різні інструменти відверто грають в різних акустичних системах, зосереджуючись, головним чином, на якість звучання гучномовців. Але, дозвольте, адже ми слухаємо стерео і, якщо називати речі своїми іменами, то в описаних випадках, ні про який звуковий сцені і, тим більше, її образності не може бути й мови. Крім цього, ситуація ускладнюється ще й тим фактом, що на дуже багатьох записах звукова сцен спочатку (з вини звукорежисера або в силу особливостей конкретного музичного жанру) дуже бідна, і тому «витягти» її звідти при відтворенні не представляється можливим ні за яких обставин по через відсутність такої. Це легко перевірити, прослуховуючи різні музичні програми в межах одного жанру. Таким чином, є реальна необхідність в мінімізації ранніх віддзеркалень (особливо прибувають в часовому проміжку до 20 мілі секунд після прямого звуку). Однак, навіть ранні відбиття, що досягають вух слухача слідом за прямим звуком протягом наступних 50-60 мілісекунд, істотно спотворюють стерео картину. Вони впливають головним чином:
а) на розмір музичних образів виконавців в звуковий сцені (особливо відображення в горизонтальній площині);
б) на локалізацію музичних образів виконавців в горизонтальній площині (лівіше / правіше) і глибині звукової сцени (ближче / далі від слухача);
в) на сприйняття простору і оточення (легкості, «атмосфери залу») (знову ж переважно відображення в горизонтальній площині).
Кімната прослуховування джазу.
Механізм «об'ємного» впливу ранніх віддзеркалень на характеристики звукової сцени пояснюється тим, що вони відбуваються відразу від декількох поверхонь, що знаходяться в різних площинах, тобто, від усіх стін, підлоги і стелі, при цьому відмінності між ними складаються лише в напрямку прибуття, геометрії шляху, інтенсивності, тимчасової затримки і спектральним складі.
До речі, відмінність в спектральному складі, з одного боку, обумовлено тим фактом, що відображають поверхні, що мають відмінні характеристики, по різному відображають звукові хвилі різної частоти, при цьому маючи також відрізняється спектр поглинання. А, з іншого, становище ускладнюється ефектом, так званої, «гребенчатой фільтрації» (докладніше далі). Саме це і пояснює механізм спотворює впливу перших відображень на якість самого звуку, тобто, «тональний фарбування» (посилення деяких конкретних звукових частот по відношенню до решти частотного діапазону звучання).
Так що ж таке «гребенчатая фільтрація», чому вона так називається і чому розглядається в зв'язку з питанням про ранні відображеннях? Цей небажаний акустичний дефект має місце у верхній області НЧ / нижній області СЧ діапазонів і виходить з майданчиків перших відображень.
Суть його полягає в тому, що при взаємодії прямого і відбитого звуку на деяких частотах відбувається посилення звуку за рахунок додавання синфазних звукових хвиль, а на деяких - його значне ослаблення, аж до повного скасування (у разі взаємного знищення звукових хвиль, що мають протилежні фази) . При цьому з сигналу, який доходить до слухача, зникає частина корисної музичної інформації на «випали» частотах, що, в свою чергу, природно, сильно спотворює тональний баланс вихідної фонограми, тобто викликає тональну забарвлення звучання в басовому і нижньому середньому частотних діапазонах. Частоти, на яких в даному випадку виникає небажане акустичне взаємодія пропорційні відстані від АС до стін приміщення. Причому на АЧХ ділянки, відповідні «випав» частотам, розташовуються з більш-менш рівномірними інтервалами, що візуально нагадує гребінь для розчісування волосся. Звідси і назва - «гребенчатая фільтрація».
Проектування кімнати для прослуховування музики.
Найбільш важливі ранні відбиття від майданчиків, розташованих на бічних поверхнях стін і на стельовому просторі, між зоною АС і місцем прослуховування. Визначити розташування майданчиків перших відображень на бічних стінах неважко. Сядьте в крісло, встановлене в точці прослуховування. Потім попросіть кого-небудь із знайомих взяти дзеркало і повільно рухати його по черзі вздовж кожної з бічних стін. Як тільки з позиції слухача Ви побачите в дзеркалі відображення ближньої до даної бічній стіні АС - «зафіксуйте» це положення дзеркала.
Дана позиція дзеркала і є основним майданчиком перших відображень на цій бічній стіні. Для визначення локалізації не менш важливих в акустичному плані майданчиків перших відображень на стелі можна тимчасово закріпити на ньому будь-яку светоотражающую плівку, а на акустичні системи зверху поставити запалені свічки. Перебуваючи в кріслі, встановленому в точці прослуховування, визначте локалізацію майданчиків перших відображень на стелі.
Дифузор для кімнати прослуховування.
У деяких джерелах тематичної інформації також йдеться про доцільність акустичної обробки майданчиків перших відображень на фронтальній стіні і на бічних стінах від АС, розташованих біля протилежної бічної стіни. Не варто також забувати і про ранні відображеннях від статі. Позиціонування цих зон проводиться за тією ж методикою з дзеркалом.
Для зменшення ефекту «гребенчатой фільтрації» рекомендується в зоні майданчиків перших відображень використовувати звукопоглинаючі або звукорассеівающіе пристроїв. Про матеріалів для звукопоглинання ми говорили вище. З акустичних матеріалів для розсіювання звуку використовуються дефлектори "Пенол" і дифузори (на фото праворуч), які часто мають дуже складну форму, і є замовною позицією.
Найпростіший спосіб трохи пом'якшити інтенсивність перших відображень - це просто розгорнути АС акустичними осями до місця прослуховування, тобто, поставивши акустичним осях сходження до голови слухача.
Значно послабити інтенсивність ранніх віддзеркалень від бічних стін можна зробивши їх непаралельними, а взаіморасходяшіміся у напрямку від фронтальної стіни до тилової, правда з'являється велика втрата площі, що найчастіше непріемлемо.Такім чином, управління інтенсивністю ранніх віддзеркалень дозволить, отримати максимум від своїх АС, поліпшивши якість звукової сцени і образів, зробивши звучання більш ясним і детальним. Взагалі, при грамотному проектуванні кімнати прослуховування результат не змусить себе чекати.