Значение акустической обработки помещения кинозала домашнего кинотеатра и основные причины, вызывающие искажения звука. Советы и типовые решения по акустической обработке основателя Performance Media Industries (PMI), владелеца Media Specialty Resources, Inc. (MSR) Anthony Grimani

Значительные инвестиции в наиболее современные системы домашнего кинотеатра, как правило, себя не оправдывают, если высококачественная аппаратура рассматривается обособленно без эффективных решений по оптимизации акустических параметров кинозала. И это не удивительно, поскольку, по мнению некоторых экспертов, акустические системы и обеспечивающая их работу электроника ответственны только за 50-60% качества воспринимаемого звука, а остальные 40-50% формирует именно домашний кинозал с его индивидуальными акустическими характеристиками. Вместе с тем, попытка некоторых инсталляторов домашних кинотеатров при неудачных в контексте качества восприятия аудио итогах своей работы сослаться на невозможность адаптировать кинозал к конкретной системе домашнего кинотеатра в большей степени вызваны недостатком опыта или низкой квалификацией. Энтони Гримани (Anthony Grimani) - основатель Performance Media Industries (PMI) и владелец Media Specialty Resources, Inc. (MSR), ведущий специалист в Америке по проектированию домашних кинотеатров с 28-летним стажем работы, в том числе на определяющих должностях в Dolby Labs и Lucasfilm THX – считает, что непригодных для домашних кинотеатров помещений практически не бывает, а есть только неподготовленные на высоком профессиональном уровне кинозалы и ответственны за это именно профильные компании-инсталляторы, не имеющие в своем штате инженеров-акустиков соответствующей квалификации.

Звуковой баланс помещения

Главной задачей оптимизации акустики любого кинозала домашнего кинотеатра является получение правильного баланса между прямой и отраженной звуковой волной, генерируемой каждой акустической системой. Любой источник звука, а в домашнем кинотеатре локальными источниками звука служат динамики акустических систем, генерирует звуковые волны определенной полосы частот, которые расходятся по помещению, как круги на воде от брошенного камня.

В каждой точке помещения кинозала на прямую звуковую волну, ответственную за силу и чистоту звука, накладывается отраженная волна, которая играет, как позитивную роль, формируя тембр и насыщенность звука, так и негативную, искажая звук до уровня полной неразборчивости.

Все без исключения необработанные акустически поверхности помещения кинозала вносят свой вклад в формирование воспринимаемого слушателем звука, причем звуковые волны отражаются от стен, пола и потолка большое количество раз, обуславливая время реверберации (полного затухания звуковой волны), определяющее «гулкость» помещения, эффект «эха» и основную долю искажений воспроизводимого/воспринимаемого звука.

Снижают негативное влияние отраженного звука поглощением или рассеянием звуковой волны, причем эксперты по акустике не рекомендуют увлекаться ни абсорбирующими звук поглотителями, ни рассеивающими звуковые волны диффузорами.

При использовании только поглотителей звуковой волны воспринимаемый слушателем звук становится «сухим» и невыразительным, полностью лишенным тембральной окраски.

Обработка кинозала только рассеивающими звуковые волны материалами увеличивает время реверберации, «гулкость» помещения и может привести к значительным искажениям воспринимаемого звука.

Энтони Гримани рекомендует приблизительно равное по объемам (50х50) применение абсорберов-поглотителей и диффузоров-рассеивателей при суммарной площади обработки до 50-60 % площади поверхностей кинозала, что позволяет максимально приблизить воспринимаемый звук к качеству звука, генерируемого акустическими системами.

Ориентировочное расположение абсорберов-поглотителей (синий цвет) и диффузоров-рассеивателей (белый цвет) в кинозале домашнего кинотеатра схемы 5:1 (фронтальная акустика, акустика центрального канала, акустика объемного звука, сабвуфер).

Вторая проблема акустики в закрытых помещениях – резонансные или стоячие волны, наиболее сильно воспринимаемые в качестве искажений на низких частотах. Стоячие волны возникают, когда длина генерируемой звуковой волны равна длине/ширине/высоте помещения или кратна ей с коэффициентами 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, и т.д. раз (гармоники). Резонансные волны определяют значительные искажения звука, плохо разрушаются и требуют особого внимания при акустической обработке кинозала.

Поскольку далеко не всегда удается заранее спланировать помещение кинозала с оптимальными в плане акустических характеристик размерами, то резонансные волны стараются нивелировать, как выравниеванием и коррекцией в усиливающей аппаратуре, так и размещением специальных поглотителей-ловушек, ориентированных на низкие частотах с большой длиной волны.

Акустическая обработка кинозала домашнего кинотеатра

В среднем до 20% общей площади стен, пола и потолка покрывают поглощающими звуковые волны материалами, рассеивающие звук материалы обычно занимают еще 20-30% площади и размещаются в зависимости от места положения акустических систем, зоны прослушивания, размеров помещения и т.д. Вопреки распространенному мнению толщина поглощающего звук материала определяет не столько интенсивность поглощения звуковых волн, сколько амплитудные характеристики поглощаемого звука. Тонкие материалы работают в основном в области высоких частот, а по мере увеличения толщины и плотности поглотителя нижний порог звуковых волн постепенно снижается и 4-6 дюймовые материалы уже захватывают звуковые волны с частотами от 200-250 Гц.

Поглощать весь спектр слышимых звуковых волн пока способны только плиты более 1.6 м толщины, что явно непрактично в условиях домашних кинозалов. Поэтому Энтони Гримани рекомендует работать с 4-6 дюймовыми поглотителями, желательно из минеральных волокон типа Rockwool, а отраженные волны низких частот улавливать специальными поглотителями-ловушками, размещая их в углах помещения, где значительны риски появления резонансных стоячих волн.

Поглощающие звуковые волны панели устанавливают в точках первых отражений на стенах, используя зеркало для определения места положения критических зон (первое отражение звуковой волны от фронтальной колонки будет в зоне стены, где с места прослушивания в помещенном на стену зеркале видно отражение акустический системы). Одну-две поглощающих панели размещают на потолке в зоне первых отражений, на полу критическую зону можно покрыть толстым ковром из натуральных волокон или разместить там ловушку – полость с перфорированной металлической решеткой, декорированную ковром или половым покрытием.

В качестве рассеивателей звука могут быть использованы простые полуцилиндрические диффузоры, но Энтони Гримани советует применять диффузоры с неоднородной поверхностью и перепадом высот от 4 до 12 см, что в итоге позволяет получить до 50 процентов отраженного звука и хороший звуковой баланс в помещении.

Полуцилиндрические диффузоры (слева) и диффузоры с неоднородной поверхностью (справа)

Каждый конкретный кинозал должен обрабатываться инженером-акустиком под конкретный домашний кинотеатр с выбранной владельцем схемой объемного звука и в зависимости от предпочтительного размещения акустических систем в помещении и зоны прослушивания.

Схема размещения поглотителей и рассеивателей в кинозале ДК 5:1 (слева) и ее реализация на объекте (справа)

При необходимости использовать встраиваемые и/или скрытые акустические системы в помещении домашнего кинотеатра расположение поглотителей и диффузоров-рассеивателей может существенно отличаться от места положения при проектировании ДК с открытыми акустическими системами.

Скрытая акустика и поглощающие/рессеивающие панели во время просмотра/прослушивания фильма (слева) и в момент бездействия (справа).

В среднем полная акустическая обработка кинозала на высоком профессиональном уровне по финансовым затратам составляет не более 10% стоимости хорошей комплектации домашнего кинотеатра. Профильные специалисты для получения требуемых для коррекции акустики параметров используют измерители звукового давления, анализаторы реального времени, задержки поиска, волновые генераторы, тестеры линейного уровня сигнала, стерео осциллографы. Сориентироваться по необходимости проведения акустической коррекции в выделенном под ДК кинозале можно самому, используя iPhone , IPAD, или IPod Touch и приложение AudioTools. Однако Энтони Гримани утверждает, что лучшего анализатора звука, чем человеческие уши пока еще не удалось изобрести, тем более, что субъективная концепция качества звука у каждого сугубо индивидуальная.