STILUS FRACTUS

Wpływ pomieszczenia na jakość dźwięku

Wpływ pomieszczenia na jakość dźwięku jest wręcz decydujący. Możesz kupić sobie najlepszy high-end, a ten w najlepszym razie będzie grał znacznie gorzej, niżby umiał. Kolumna może w efektywnym zakresie nie przekraczać plus minus półtora decybela, a w kiepskim akustycznie pokoju w paśmie mogą wręcz pojawić się dziury. Właśnie tak: odtwarzasz sygnał testowy i nagle dźwięk na ułamek sekundy zanika. Tak dzieje się zwłaszcza wtedy, gdy kształt podłogi jest zbliżony do kwadratu albo, co gorsza, salon przypomina sześcian. Co można zrobić w ramach tego, co się ma, i czy warto uwzględniać to kryterium podczas zmiany mieszkania?

TROCHĘ TEORII

Równoległe i prostopadłe powierzchnie rezonują, rezonanse dodatkowo przecinają się – osłabiają i wzmacniają. Mówimy o falach o długości nawet kilkunastu metrów. Żadne gąbki z Allegro w rogach wbrew zapewnieniom sprzedawców nic nie zmienią w dolnym zakresie pasma, bo musiałyby zajmować pół pokoju. (Mówiąc o skuteczności pułapek basowych, operujemy pojęciem jednej czwartej długości fali – tylko ta wartość nas interesuje). W typowym pomieszczeniu, które nie było projektowane pod kątem odsłuchu muzycznego, czyli składa się z betonowych lub ceglanych równoległych powierzchni, nie obejdzie się bez konstrukcji strojonych na konkretną częstotliwość: pułapek membranowych lub rezonatorów Helmholtza (choć powstaje pytanie, czy lepszych rezultatów nie zapewni tłumienie szerokopasmowe w wyższym zakresie częstotliwości, powyżej 100 Hz).

Wpływ pomieszczenia na jakość dźwięku
Teoretyczny rozkład rezonansów w moim pokoju odsłuchowym. Żródło: http://www.acoustic.ua/forms/calculator8.en.html

Szkodzić może również podłoga, na przykład popularne panele mogą działać jak membrana rezonansowa.

Do tego dochodzi efekt nakładania się fal bezpośrednio dobywających się z głośników z odbitymi (SBIR – Speaker Boundary Interference Response). Niskie częstotliwości rozchodzą się niekierunkowo – w każdą stronę, więc to, co generuje głośnik, przecina się z tym, co odbija się od ścian, podłogi i sufitu. Im bardziej punkty sinusoidy, w których następuje przecięcie, są od siebie oddalone, tym lepiej. Trzeba więc odpowiednio dobrać odległości głośnika niskotonowego od pobliskich powierzchni i nie stawiać kolumn w miejscach, gdzie przecinają się rezonanse. To samo dotyczy miejsca odsłuchowego. To, jak nawet drobna zmiana położenia kolumn i słuchacza wpływa na dźwięk, pokazuję w osobnym wpisie.

Oczywiście, instrumenty nie grają wyłącznie częstotliwościami podstawowymi, a słuch nie działa jak mikrofon, więc kilkudziesięciodecybelowe spadki i wzmocnienia na wykresie zwykle nie przekładają się na większe sensacje podczas słuchania muzyki, ale to wystarczy, żeby na przykład perkusja straciła wszelką dynamikę.

Zresztą odpowiedź pomieszczenia to nie wszystko: jeszcze większe spustoszenie może zrobić nadmierny czas pogłosu, odczuwany na przykład jako dudnienie. Problem dotyczy także wyższych częstotliwości. Na pewno wiecie, jak niekomfortowo rozmawia się w pustym pokoju i jaki efekt ma klaśnięcie.

GRUNT TO POMIESZCZENIE

Swoją drogą, to zadziwiające, że niektórzy wydają dziesiątki, setki tysięcy złotych na sprzęt grający, doszukują się różnic, które umykają urządzeniom pomiarowym, poświęcają na to większość wolnego czasu i… w ogóle nie interesują się adaptacją akustyczną, a co dopiero mówić o zmianie mieszkania na takie, w którym salon będzie znacznie korzystniejszy dla dźwięku. Czy zwykła zmiana mieszkania pod tym kątem to dla zaawansowanego audiofila naprawdę ekstrawagancja? Przecież są ludzie, którzy z myślą o akustyce projektują swoje domy…

Wpływ pomieszczenia na jakość dźwięku

W najbliższym czasie czeka mnie przeprowadzka do jeszcze lepszego akustycznie lokum i było to jedno z istotnych kryteriów przy wyborze. To proste: im lepsze proporcje, tym mniejsze problemy i mniej roboty z ewentualną adaptacją. Trzeba przy tym pamiętać, że niezależnie od proporcji liczy się także kubatura: im większe pomieszczenie, tym rezonanse są gęściej rozmieszczone, co jest korzystne.

POMIAR

Dzisiaj postaram się pokazać wyłącznie ogólny sens adaptacji oraz wpływ pokoju i typowych elementów wystroju na dźwięk.

Pokój ma około 19 m2. Jego proporcje, 2,5 m × 3,54 m × 5,45 m, mieszczą się (choć na styk) w normie Europejskiej Unii Radiowej dotyczącej pomieszczeń przeznaczonych do odsłuchu muzycznego. Pod ścianą stoi kanapa, na środku fotel, w rogach półki z książkami, pod jedną ze ścian – kilkaset oryginalnych płyt CD (z raczej grubymi książeczkami), do tego gruby dywan o wymiarach 195 cm × 133 cm, na oknie gruba zasłona, na ścianach obrazy na blejtramie (lub samo płótno – w dwóch jest umieszczona 5-centymetrowa gąbka), pod sufitem ogromny kulisty abażur z papieru ryżowego.

Zestaw pomiarowy to zintegrowany mikrofon UMIK-1 (indywidualnie kalibrowany, choć przy takich pomiarach wartości bezwzględne nie mają znaczenia) podłączany przez USB, program Room EQ Wizard i laptop działający na zasilaniu akumulatorowym (warto odłączyć komputer od sieci, zwłaszcza w razie użycia wbudowanej karty dźwiękowej). To zdecydowanie najwygodniejsze rozwiązanie, znacznie prostsze w użyciu od zestawu: mikrofon, wzmacniacz mikrofonowy, zewnętrzna karta dźwiękowa. Mikrofon wraz z transportem i opłatami celnymi kosztował około 500 zł, program jest bezpłatny.

Zgodnie z zaleceniami producenta mikrofonu pomiar odpowiedzi pomieszczenia w zakresie 20–250 Hz wykonałem z użyciem dwóch kolumn, a pomiar czasu pogłosu – jednej. Mikrofon znajdował się na statywie w miejscu odsłuchu, skierowany, zgodnie z normą, pionowo w górę. Stosowałem cztery przejścia z próbką 512K, co dało ponad 43 sekundy na jeden pomiar.

CEL

Starałem się tak dobrać położenie kolumn, żeby zminimalizować wpływ pomieszczenia (w tym efektu SBIR) na dźwięk. Ponadto starałem się ujednolicić czas pogłosu do około 0,4 sekundy, co w obecnym salonie powinno pasować do muzyki dawnej, której słucham najwięcej. (Miłośnicy elektronicznych brzmień raczej powinni dążyć do mniejszych wartości).

REZONANSE W ZAKRESIE 20–250 HZ

Oto co po wielu próbach z ustawieniem kolumn udało mi się osiągnąć. Ostatecznie wybrałem ustawienie Cardasa (uwaga: w innym pomieszczeniu z innymi kolumnami może się nie sprawdzić). Kolumny stanęły 95,5 cm od bocznych ścian (licząc od środka przetwornika) i 154,5 cm od tylnej. Punkt odcięcia moich kolumn, czyli częstotliwość, na której sprzęt przestaje odtwarzać słyszalne pasmo w granicach plus minus 3 dB, przypada na 46 Hz (to konstrukcje podstawkowe). Pokój w trakcie pomiaru był już umeblowany (m.in. kanapa, fotel, książki).

Pamiętajcie, że różnica 3 dB oznacza dwukrotną różnicę w poziomie ciśnienia akustycznego, a różnica 8–10 dB oznacza dwukrotną różnicę w subiektywnie postrzeganej głośności, mierzonej w sonach.

Wpływ pomieszczenia na jakość dźwięku

Wpływ pomieszczenia na jakość dźwięku

Wpływ pomieszczenia na jakość dźwięku

We w miarę przyzwoitym średniej wielkości pokoju raczej nie uda się osiągnąć wiele więcej w najniższym zakresie częstotliwości bez stosowania zaawansowanych ustrojów. Niestety, większość polskich salonów, także w nowym budownictwie, jest pod tym względem nawet gorsza.

CZAS POGŁOSU

Znacznie więcej można zrobić z czasem pogłosu. Stosuje się tu parametr, który mówi o tym, jak długo ciśnienie akustyczne dźwięku o danej częstotliwości spada o tyle a tyle decybeli.

Oto wykres T60 z programu Room EQ Wizard (wyłącznie wartości Topt i T30) na podstawie pomiaru wykonanego w minimalistycznie wyposażonym pokoju (tylko kanapa, fotel, stół, kolekcja płyt CD, brak zasłony na oknie). Byłem niedawno na imprezie, która odbywała się właśnie w takim pomieszczeniu, pozbawionym zasłon i dywanu. Nawet gdy akurat nie grała muzyka, rozmowa była bardzo trudna i niekomfortowa, a dźwięk głosu – bardzo nieprzyjemny dla uszu.

Wpływ pomieszczenia na jakość dźwięku

Wystarczyło jednak powiesić zasłonę, by nastąpiła ogromna poprawa:

RT60 - zaslona

Następnie doszedł gruby i gęsty dywanik przed kolumnami:

RT60 - zaslona + dywanik

Potem nad miejscami pierwszych odbić powiesiłem dwa podobrazia na 5-centymetrowym blejtramie wypełnionym gąbką:

RT60 - zaslona + dywanik + obrazy 5 cm

Na koniec doszły drewniane przenośne panele przekierowujące pierwsze odbicia, trzy inne, cienkie obrazy, 40-centymetrowej szerokości regały z książkami w przednich rogach pokoju i niewielkie dyfuzory Schroedera na tylnej ścianie:

Wpływ pomieszczenia na jakość dźwięku

PODSUMOWANIE

Mam znajomego, zapalonego audiofila. Gdy ostatni raz u niego byłem, słuchał muzyki z użyciem srebrnych kabli głośnikowych za kilkanaście tysięcy w pokoju, w którym jedna z bocznych ścian była całkowicie pusta. Tak, nawet nie wytłumiał pierwszego odbicia. Po drugiej stronie były tylko regały z książkami, które ani nie tłumią wysokich częstotliwości, ani dobrze nie rozpraszają. Okno zasłaniał tylko firanką.

Może i high-end w kiepskim pokoju i tak zabrzmi nieporównanie lepiej od przeciętnego zestawu, ale to naprawdę wyrzucanie pieniędzy w błoto. Jest nawet takie powiedzenie, że prawdziwego audiofila poznasz po jego pokoju. Jak pokazują wykresy, to już nie jest żadne audiowudu. W dobrym pomieszczeniu można osiągnąć przyzwoite rezultaty i zachować przy tym minimalistyczny wystrój. Skądinąd sporo ustrojów można schować za zasłonami.

W następnym wpisie pokazuję na podstawie pomiarów, jak duży wpływ na odtwarzanie najniższych rejestrów (przyjąłem zakres 20–250 Hz) ma ustawienie kolumn głośnikowych.

WYBRANE WPISY
Tagged in:, , ,