Файл: Филипп Ньюэлл – Project-студии.pdf

Philip Newell  - Project studios  
Филипп Ньюэлл – Project-студии 

116 

 
называю это эффектом «радио на стройке». 

 Не  единожды  мне  приходилось  наблюдать,  как  по  мере  продвижения  работ  при  строительстве 

контрольных комнат рабочие удивляются тому, как изменяется звучание их радиоприёмников. Я замечал 
это  много  раз  и  в  разных  странах.  И  если  вначале  непривычного  для  них  строительства  некоторые 
становились «в позу» (мол, что это за муру нас просят сделать), то под конец они признавались, что их 
просто удивило и поразило звучание радиоприёмников в законченной комнате.  

10.1.1 Направленность громкоговорителей 

В комнате произвольной формы объёмом 60 м

3

с  умеренно  отражающими  стенами,  звук,  который 
можно  услышать  в  любой  точке  комнаты  на 
расстоянии  от  источника,  будет  представлять  собой 
баланс  прямого  сигнала  от  громкоговорителей  и 
реверберации. 

В 

силу 

физических 

законов 

распространения звука, частоты примерно ниже 300 Hz 
излучаются  во  всех  направлениях.  С  повышением 
частоты  излучение  звука  представляет  собой  всё 
более сужающийся пучок, как показано на рисунках 30-
33. 

На  рисунке 30 показаны  линии  равновеликого 

уровня  звукового  давления (SPL), совпадающие  в 
точке  Х.  Это  значит,  что  в  любой  точке  между 
громкоговорителем и точкой Х на т.н.оси излучения мы 
услышим звук в равном частотном балансе. В точке Y 
звук  с  частотой 100 Hz мы  услышим  на  таком  же 
уровне, а вот более высокие частоты будут уже сильно 
ослабленными.  Амплитудно-частотная  характеристика 
громкоговорителя  относится  только  к  тому,  что  мы 
слышим  перед  ним,  тогда  как  реверберация  и 

Philip Newell  - Project studios  
Филипп Ньюэлл – Project-студии 

117 

 
отражения  в  комнате  в  основном  порождаются  звуками,  излучаемыми  во  всех  направлениях  и  не 
имеющими гладких характеристик. Кстати, а вот с акустическими инструментами дело обстоит совсем не 
так! 

Чтобы  слушатель  в  точке X воспринимал  все  три  частоты  на  одном  уровне,  необходимо 

обеспечить  одинаковую  интенсивность  прохождения  сигнала  от  источника  к  слушателю  по  всему  пути 
между ними. Это означает наличие однородных частотных характеристик вдоль всей оси - воображаемой 
линии  между  слушателем  и  громкоговорителем,  когда  слушатель  непосредственно  обращён  к 
излучающей поверхности громкоговорителя (см. пунктирную линию на рисунках 30-33). Но для создания 
гладкой  частотной  характеристики  в  осевом 
направлении  громкоговорителю  на  частоте 1 
kHz нужно излучать большую мощность, чем на 
частоте 16 kHz, поскольку 

изолиния 

равновеликого  давления  в  этом  случае  имеет 
большую  площадь.  Аналогично  этому  на 
частоте 100 Hz требуется  излучение  ещё 
большей 

мощности, 

так 

как 

изолиния 

равновеликого  давления  на  этой  частоте 
охватывает ещё большую площадь. Пример из 
жизни: если нужно размазать порцию масла на 
большем  куске  хлеба  с  той  же  толщиной,  то 
потребуется 

либо 

больше 

масла, 

либо 

придётся размазывать более тонким слоем. 

На  рис. 32 показана  направленность 

распространения 

различных 

частот 

для 

мониторов, установленных заподлицо. Отличие 
этого  варианта  от  вариантов  на  рисунках 30 и 
31 — в  нераспространении  звука  назад.  Вся 
низкочастотная  энергия  устремляется  вперёд, 
что  вынуждает  нас  уменьшать  её  уровень, 
чтобы не было избытка низких частот в точке X. 
Практическая  рекомендация:  снизить  на 3 dB 
мощность,  подаваемую  на  низкочастотный 
громкоговоритель.  Он  будет  работать  в 
щадящем 

режиме 

на 

половину 

своей 

мощности,  что  соответствует  вышеуказанной 
разнице  в 3 dB, и  заодно  увеличится  его 
рабочий  ресурс.  Другими  словами,  при 
произвольной     установке     низкочастотный 
громкоговоритель  должен  создавать  уровень 
звукового  давления  на 3 dB больше,  чем  при 
установке 

заподлицо. 

Монитор, 

работа 

которого показана на рисунке 30, при установке 
заподлицо будет работать так, как показано на 
оисунке 33, если  не  принять  меры  для 
выравнивания его звучания. 

Обратите  внимание,  что  на  рисунке 33 

точки X, Y и Z, в  отличие  от  рисунка 31, 
расположены  в  обратном  порядке.  Именно 
поэтому 

многие 

производители 

профессиональных мониторов со встроенными 
усилителями  и  электронными  кроссоверами 
предусматривают  в  них  регулировки  уровней 
низких  и  высоких  частот.  Это  позволяет 
добиться 

гладкого 

звучания 

в 

осевом 

направлении (или в том, которое Вам нужно) в 
самой различной обстановке. 

Из  рисунков 30—33 видно,  что  нельзя 

сконструировать 

монитор 

с 

заданными 

характеристиками,  если  заранее  не  известны 
условия   его   монтажа   и   акустика   помещения. 

На рисунке 34(a) показана зависимость звучания громкоговорителя от угла отклонения от оси его 

Philip Newell  - Project studios  
Филипп Ньюэлл – Project-студии 

118 

 
излучения  (до 60-ти  градусов),  а  на  рисунке 34(b) - общая  мощностная  характеристика  того  же 
громкоговорителя. Обратите внимание на повышение мощности со снижением частоты для поддержания 
относительно  постоянного  давления  в  осевом  направлении.  Осевые  и  внеосевые  характеристики 
звучания замерялись в безэховой камере (фото 22), где фактически нет отражений. Номинально она не 
имеет реверберации до частоты 70 Hz, ниже которой её поглощающих свойств уже недостаточно, чтобы 
называться  безэховой.  Общая  мощностная  характеристика  (рисунок 34(b)) измерялась  в 
реверберационной  камере,  показанной  на  фото 23. Во  избежание  влияния  на  характеристику  звучания 
стоячих  волн,  порождаемых  структурой  помещения,  расчёт  характеристик  выполнялся  путём  сложения 
измерений, 

полученных 

при 

использовании 

данного 

громкоговорителя  из  двух  разных 
позиций. Во время каждого замера по 
камере 

произвольно 

перемещали 

микрофон, 

чтобы 

добиться 

усреднённого  показателя  для  всего 
пространства  помещения.  В  данной 
камере 

время 

реверберации 

составляло около восьми секунд. 

Поскольку 

в 

реверберационной 

камере 

общие 

характеристики, 

как 

правило, 

суммируются  (громкоговоритель  и 
микрофон  перемещались  только  для 
того,  чтобы  сгладить  какие-то  мелкие 
неравномерности), 

то 

ясно, 

что 

замерять 

осевые 

и 

внеосевые 

частотные  характеристики  в  такой 
камере  было  бы  невозможно.  Все 
графики  были  бы  похожи  на  графики 
мощностной 

характеристики. 

И 

наоборот,  в  безэховой  камере  нельзя 
измерить  общую  мощность  только  в 
одной  взятой  точке.  Для  этого  нужны 
были  бы  замеры  в  сотнях  точек  на 
фиксированном 

расстоянии 

от 

источника,  затем  обобщение  этих 
замеров,  что  было  бы  весьма 
утомительным 

занятием. 

Реверберационная  камера  отражает 
излучение 

практически 

со 

всех 

направлений  в  сторону  микрофона  с 
минимальными 

потерями, 

что 

облегчает  эту  работу.  В  камере, 
показанной  на  рисунке 23, среднее 
расстояние прохождения звука до отражающей поверхности - около 6 метров, поэтому при скорости 334 
метра в секунду в течение 8 секунд каждый звук отражается примерно 450, прежде чем он ослабеет на 60 
dB. 

Рисунок 34. Различные характеристики одного и того же 
громкоговорителя.

Время  реверберации, RT

60

, – это  время,  за  которое  звук  затухает  на 60 dB от  первоначального 

уровня.  Это  тот  практический  уровень,  который  взяли  за  основу  при  выработке  данных  стандартов. 
Оркестр  в  концертном  зале 
выдает  пиковый  звук  на  уровне 
примерно 100 dB при  уровне 
фонового  шума  где-то  около 40 
dB, и финальные аккорды оркестра при затухании растворяются в шуме при падении их уровня примерно 
на 60 dB. 60 dB – это затухание звука до одной миллионной части его первоначальной мощности. 

10.2. Помещения с реалистичными условиями прослушивания 

На практике свойства обычных помещений оказываются где-то в промежутке между безэховой и 

ревербационной  камерой,  заимствуя  черты  каждой  из  них.  При  прослушивании  на  близком  расстоянии 

Philip Newell  - Project studios  
Филипп Ньюэлл – Project-студии 

119 

 
громкоговорителя в обычной комнате, его звучание будет в основном определяться его осевой частотной 
характеристикой.  По  мере  удаления  от  громкоговорителя  вглубь  комнаты  всё  большее  влияние  на 
слышимое  звучание  будет  оказывать  реверберантная  (мощностная)  характеристика.  Расстояние,  на 
котором  характеристика  звучания  изменяется  от  преимущественно  осевой  до  преимущественно 
реверберантной,  называется  критическим  расстоянием.  В  помещениях  одинаковой  формы  и  размеров 
критическое  расстояние  будет  отличаться  в  зависимости  от  величины  звукопоглощения.  В  быту  такое 
поглощение обеспечивают мягкие материалы: ковры, шторы, диваны, стулья; а на более низких частотах 
– окна, двери, половые доски, оштукатуренные потолки, книжные шкафы и другие нежёсткие предметы. 
Энергия,  которая  могла  бы  вызвать  вибрацию  объектов,  поглощается  до  того,  как  она  может  стать 
отражённой. 

Philip Newell  - Project studios  
Филипп Ньюэлл – Project-студии 

120 

10.2.1 Бесконечное разнообразие 

Напрашивается вывод: если любые два помещения не имеют одинаковую структуру, одинаковую 

обстановку,  если  в  них  находятся  люди  и  предметы  разных  форм  и  размеров,  то  каждое  из  них  будет 
отличаться разной степенью поглощения, а значит и разным критическим расстоянием, которое вдобавок 
ещё  будет  частотно-зависимым  в  силу  частотно-зависимого  характера  различных  поглощающих 
поверхностей.  Отсюда  следует,  что  при  прослушивании  одинаковых  громкоговорителей  в  различных 
помещениях  воспринимаемый  частотный  баланс  также  будет  разным.  Частотные  характеристики  будут 
меняться даже в пределах критического расстояния, поскольку по определению критическое расстояние 
–  это  расстояние,  за  которым  реверберантная  характеристика  становится  доминирующей,  а  слышимой 
она становится ещё раньше. В гулком и звонком помещении комнатные резонансы могут быть слышны, 
даже если к громкоговорителю прижаться носом. 

Расположение громкоговорителей и слушателей в комнате также оказывает влияние на характер 

восприятия  звучания  громкоговорителей,  так  как  изменяется  взаимодействие  с  гармоническими 
резонансами  помещения  и  углы  звуковых  отражений.  Это  делает  данную  ситуацию  ещё  более 
вариабельной.  Ещё  хуже  то,  что  отражения,  возвращающиеся  к  диффузорам  громкоговорителей, 
создают  отличные  друг  от  друга  поля  давления,  сквозь  которые  диффузоры  должны  «проталкивать» 
звук.  Когда  диффузору  приходится  «проталкиваться»  сквозь  что-то  с  большей  силой,  он  выполняет 
больше  работы  и  таким  образом  излучает  больше  энергии.  При  перемещении  громкоговорителя  по 
комнате  изменяется  соотношение  отражений,  возвращающихся  к  диффузору.  Соответственно 
изменяется излучаемый выходной сигнал, т.е. мощностная характеристика. Об этом пойдет речь в 12-й 
главе,  поскольку  это  оказывает  большое  влияние  на  распределённые  системы  громкоговорителей 
(системы,  использующие  несколько  громкоговорителей  на  один  канал)  и  на  точность  локализации 
фантомных образов. 

Так  как  вышеназванные  переменные  обстоятельства  оказывают  значительное  влияние  на 

звучание  пары  мониторов  в  помещении,  не  удивляет,  что  в  такой  же  степени  проявляются  и  различия 
отдельных  помещений,  отдельных  систем.  Поэтому  многие  бытовые  системы  звучат  настолько  по-
разному.  В  этих  различиях  одна  из  причин  такого  разнообразия  акустических  систем  на  рынке hi-fi 
аппаратуры.  Часто  лишь  возможность  использования  широкого  ассортимента  акустических  систем  со 
своими  особенностями  рабочих  характеристик  является  единственным  способом  скомпенсировать