ВУЗ: Всероссийский государственный университет кинематографии им. С.А. Герасимова "ВГИК"
Категория: Книга
Дисциплина: Искусство
Добавлен: 07.02.2019
Просмотров: 10523
Скачиваний: 211
Philip Newell - Project studios
Филипп Ньюэлл – Project-студии
131
Изложим эту же мысль по-другому. Если большой мяч бросить в стену, оштукатуренную отсевом,
то поверхность мяча "поглотит" эти неровности, а мяч отскочит назад в том же направлении, словно от
ровной стены. Если затем в ту же стену бросить теннисный шарик, и если неровности стены равны или
превышают его размеры, то он отскочит под углом, который зависит от угла граней тех неровностей, о
которые он ударился. Это не совсем точное сравнение, но оно даёт какое-то представление зависимости
отражений от длины волны. Низкие частоты "охватывают" и микшерные пульты, но если микшеры имеют
большие плоские задние панели, следует обратить внимание на их взаимодействие с "нижней
серединой"; следует исключить любые колебания между передней стеной помещения и задней панелью
микшерного пульта с помощью поглощающего материала, который накладывается перед задней
панелью микшера.
11.5 Происхождение концепций
Описываемая здесь концепция является развитием концепции «бессредных» комнат Тома Хидли,
по которой он начал строить студии в середине 80-х годов и продолжает строить по сей день. Многие из
его контрольных комнат огромны, но это связано с тем, что он хочет расширить диапазон равномерного
распределения резонансов книзу до 10 Hz, а добиться этого в малых помещениях невозможно. Том и я
выступали спонсорами аспирантского научно-исследовательского проекта по поглощению низких частот
в 1990 г. в Институте Исследования Звука и Вибрации Саутгемптонского университета. Эти исследования
значительно обогатили нас опытом и привели к выработке возможностей поглощения "нормальных"
частот в небольших помещениях. Основополагающие концепции таких комнат были изложены в докладе,
представленном на конференции в Институте Акустики Великобритании в 1994 г.
Основной принцип, заложенный в концепции таких комнат - обеспечение максимально
достоверного мониторинга записываемого на ленту сигнала. Если вкратце, то вопрос стоит так: если
диапазон возможных условий прослушивания настолько широк - от наушников до дискотек и
автомобилей, - то на что должна равняться акустика контрольной комнаты? Интернациональный
характер музыкального рынка свёл практически на "нет" понятие "среднестатистической комнаты
прослушивания", поскольку акустика в типичных домах в разных странах отличается невероятно.
Единственное, на что ещё можно ориентироваться и что можно контролировать - это записанный сигнал.
Более того, разные условия прослушивания лучше подходят для разных видов музыки, но ни одна
контрольная комната не может удовлетворять всем потребностям. «Бессредный» подход переносит
субъекта акустики прослушивания в конечную среду прослушивания (помещение, автомобиль, наушники
и проч.), в то время как компромиссы между этими средами обычно приводят к "халтуре". Хорошо
спроектированные большие комнаты могут обеспечивать хорошо подобранные компромиссные
эксплуатационные параметры. Но небольшие комнаты – это совсем другое дело. Конечно, из этого
абзаца ясно, что я не сторонник принципа сведения записей, ориентируясь на вкусы рынка. Я считаю, что
сведение мы должны выполнять в соответствии с каким-то стандартом.
Поглощающие стены и потолки в бессредных комнатах являются многослойными, поглощающими
удар звуковых волн постепенно, чтобы не создавать отражений при их переходе из воздушной среды в
поглощающий материал. Точно так же, как электрические отражения возникают при несовпадении
оконечных сопротивлений, акустические поглощающие материалы отражают энергию при возникновении
резкого изменения акустического сопротивления. Поэтому в безэховых камерах используются
клинообразные пуансоны, чем обеспечивается плавный переход из воздушной среды в пенополиуретан,
стекловолокно или всё что угодно, из чего они сделаны. Это также похоже на современную концепцию
бронежилета. Пятидесятисантиметровая броня уступила место лёгким, многослойным и более
эффективным защитным материалам, которые не прерывают полёт входящей пули резко.
11.6 Строительные принципы
На фото 24 показан первый слой системы поглощения на задней стене малой контрольной
комнаты. В окончательном виде он покрывается акустически прозрачной тканью, но первый слой (если
смотреть по ходу волны) представляет собой подвешенные панели из ДСП, покрытые с одной стороны
слоем акустически-демпфирующего материала (например, гидробита), и с обеих сторон – 5-
сантиметровым слоем волоконного поглощающего материала (например, минералватой). Между
панелями имеются воздушные "просветы". Эта конструкция обладает определённым сопротивлением и
обеспечивает звуковое поглощение различными способами. Позади ряда этих панелей обычно
подвешивается ещё большая панель схожей конструкции, но закрепляется она так, чтобы она висела
практически параллельно каркасу задней акустической стены. Сама акустическая стена (или, если
хотите, - акустическая оболочка) представляет собой каркас из деревянных брусков, ячейки которого
заполнены волоконным материалом (минералватой) толщиной 5–10 см. Со стороны комнаты (мониторов)
каркас покрывается слоем гидробита и ещё одним слоем минералваты. Со стороны несущих стен
помещения каркас покрывается "сэндвичем", состоящим из гипсокартона и гидробита. Гидробит между
слоями гипсокартона образует "ограничительный слой", который очень усиливает акустическое
демпфирование. Всё это приводит к потере акустической энергии и широкому рассеиванию частотного
компонента тех гармонических резонансов, которые ещё остались в данной контрольной комнате.
Philip Newell - Project studios
Филипп Ньюэлл – Project-студии
132
Наконец, просвет между акустической оболочкой и несущей стеной частично заполняется поглощающим
волоконным материалом, таким как "Rockwool", "Paroc", или "Noisetec Al" от компании "Acoustica Integral
SA". Хотя может подойти любой другой волоконный материал с удельной плотностью 30–40 кг/м
3
. В
случае, показанном на рисунке 39, общая глубина этой звукопоглощающей конструкции составляет
примерно 60 см. Полная её схема показана на рисунке 40. Компоновка потолочной звукопоглощающей
системы показана на фото 25.
Принцип работы такой системы заключается в том, чтобы дать возможность звуковым волнам
относительно легко войти в "ловушки", а затем "оттяпать" у них энергию с помощью различных
технологических приёмов. Ловушки действуют частично как лабиринт, частично как поглотители
панельного типа и частично как поглотители мембранного типа. Механизмов поглощения энергии много.
Большие панели действуют как обычные панели-поглотители и, сделанные из различных композитных
материалов, обеспечивают фрикционные потери звука из-за трения, создаваемого этими материалами.
Есть также потери от т.н "эффекта муара" или "эффекта лабиринта" как на макро, так и на микро уровне.
Philip Newell - Project studios
Филипп Ньюэлл – Project-студии
133
На макро уровне эффект лабиринта, который образуют изменяющиеся углы передних панелей, "бросает"
звуковые волны на большую по площади поверхность поглощающего материала, чем площадь
поверхности при прямом столкновении, и, вынуждая волны ударяться о поглощающий материал под
углом, заставляет их проникать на большую глубину в волоконный материал, что практически при любых
обстоятельствах усиливает поглощение. Гидробит, покрывая гипсокартон, увеличивает его
демпфирующие свойства, а также препятствует вторичным отражениям (ре-эмиссии), которые имели бы
место, если бы гипсокартонные панели продолжали вибрировать после столкновения с приходящим
звуком. Остатки отражённого звука на обратном пути в комнату снова проходят сквозь лабиринт панелей
по зигзагообразному пути, что приводит к ещё большей его потере.
На микро уровне потери в волоконном материале происходят частично из-за "лабиринтных"
потерь, поскольку акустическая волна вынуждена проходить через поглощающий материал по более
сложной и менее прямой траектории, чем в воздухе. Существуют также адиабатические потери,
вызванные "эффектом теплоотвода", при котором в воздух выделяется энергия в виде тепла при его
сжатии и холода при разрежении, что в целом зависит от скорости распространения звуковых волн в
воздухе. "Вязкостные потери" возникают из-за "залипания" воздуха при его попытке резко изменить
направление как внутри волоконного материала, так и в пространствах между панелями, которые
представляют собой что-то наподобие демпфированного воздуховода. Сами по себе панели находятся в
подвешенном состоянии для того, чтобы энергия входящего в них звука оставалась и рассеивалась
внутри их, а не передавалась на другие части оболочки, от которых могли бы происходить её вторичные
отражения. Это позволяет избежать завязки со структурными резонансами.
Большие панели-поглотители работают главным образом на низких частотах, и эти панели еще
более демпфируются близостью своего заднего волоконного покрытия к слою гидробита, которым
облицована внутренняя оболочка акустического каркаса. Если эти панели подтолкнуть вперёд и оставить
стоять их в незакреплённом положении, то можно будет легко увидеть, как за счёт демпфирования
воздуха панели удерживаются почти "мертво" сами по себе, особенно когда их положение близко к
вертикальному, и для того, чтобы они упали, необходимо какое-то время на то, чтобы выпустить
последний воздух между них. Облицовка стен гидробитом образует "мягкий мешок", который поглощает
низкочастотные толчки. Далее демпфирование ещё более усиливается за счёт поглощения звука в
полости акустического каркаса. Внешний сэндвич из гипсокартона и гидробита образует ещё один слой
поглощения низких частот, который позволяет делать эффективное звукопоглощение. Остатки звука,
умудрившиеся пройти весь этот путь, должны пройти ещё через полость, находящуюся между
Philip Newell - Project studios
Филипп Ньюэлл – Project-студии
134
акустическим каркасом и несущей стеной. Волоконная облицовка этой полости снижает возможность
образования в этом пространстве каких-либо гармонических резонансов, особенно если поверхности
акустического каркаса и несущих стен - параллельны. Остатки звука (точнее - их часть) отражаются от
несущей стены в противоположном направлении и снова вынуждены пройти через всю систему ловушек
в обратной последовательности. Этим удваивается эффект работы системы ловушек (при том, что её
"рабочая" глубина остается прежней) и сильно "гасится" активность гармонических резонансов в
помещении. Между прочим, слово "ловушка" ("trap") было впервые использовано в 50-х годах при
описании самых первых подобных систем Бартом Локанти (Bart Locanthi), служащим компании "JBL", но в
течение какого-то времени такое определение считалось неточным. Однако во время исследований в
Институте Исследования Звука и Акустики в 1988 г. даже некоторые постоянные сотрудники постепенно
пришли к выводу, что это, в конце концов, самый подходящий термин.
Поведение несущей стены всецело зависит от её конструкции. В любом случае часть звука
проходит сквозь неё, часть поглощается в ней и часть отражается от неё. Всё, что поглощается в
несущей стене, - это "плюс" как в плане звукоизоляции, так и в плане внутреннего акустического
контроля. С другой стороны, передача звука сквозь стену - это "плюс" в плане внутреннего контроля, но
"минус" с точки зрения звукоизоляции. С третьей, отражение звука от несущей стены - это "плюс" в плане
наружной звукоизоляции, но "минус" с точки зрения внутреннего акустического контроля. Это одна из
причин, по которой "серийные" проекты студий не могут соперничать с индивидуальными, поскольку
воздействие самого строения играет значительную роль при принятии проектных решений. У каждой
студии свои шумные или не терпящие шум соседи!
11.7 Философские иррациональности
Данные комнаты – это просто "коробки", доверху набитые минералватой "Rockwool", не
являющиеся венцом совершенства в смысле акустического дизайна (как один из критиков назвал их в
международной прессе в статье, посвящённой вопросам звукозаписи, в 1996 г.), но они способствуют
принятию правильных решений некоторых сложных акустических проблем. А работа по отысканию новых
способов поглощения широкого спектра частот во всё меньшем пространстве продолжается. Коль в этой
главе мы говорим о небольших помещениях, то любая их отделка не должна «съедать» много площади.
Странно другое: многие владельцы студий, похоже, вообще не хотят терять сколько-нибудь пространства
в обмен на улучшение качества звучания. Многие из них хотят увидеть в законченном варианте
максимально возможное количество квадратных метров из числа тех, которые они арендуют или
покупают. Для меня остаётся загадкой: как они не могут понять, что преимущества всего этого
пространства нужно слышать! То, что речь идёт именно о звуковых контрольных комнатах, мало что для
них значит. Пугает то, как много владельцев студий, имеющих "на старте" одинаковое помещение 6м x
5м, предпочитают пользоваться относительно неотделанной комнатой 6м x 5м, которая звучит просто
мерзко, вместо того, чтобы иметь после отделки комнату 5м x 4м, звук в которой находится под
исключительно хорошим контролем. Откуда взялся подобный менталитет, и почему эти люди ухитряются
называться профессионалами? Но в данной отрасли им несть числа.
Всё это – последствия философии "аппаратура может всё!". Владельцам таких студий внушают (с
помощью многочисленных глянцевых рекламных буклетов), что ни одна студия не может обойтись без
такой-то и такой-то аппаратуры. Отсюда эта «гонка вооружений». Увы, познания в акустике у клиентов,
музыкантов и продюсеров часто оказываются минимальными, где-то "со срединки на половинку", поэтому
им часто невдомёк, чего же им не хватает? Да, клиенты часто жалуются на мониторинг во многих
студиях, но в подавляющем большинстве случаев они хотят других мониторов, а не лучших помещений.
Как обычно бывает в таких случаях: они либо слышали какие-то понравившиеся им мониторы в
совершенно другом помещении; или у них есть компакт-диск, который они обожествляют, на обложке
которого изображена студия с теми самыми мониторами! Может это звучит немного цинично, но я не
хотел этого. К сожалению, всё это основывается на самой что ни на есть обыденной реальности.
11.8 Заключение
Вообще, проблема полного соответствия мониторных условий в малых комнатах в плане
традиционного акустического контроля неразрешима. Акустику можно только убрать настолько,
насколько это возможно. Громкоговорителю с подвижной системой вот уже более 70 лет, и то, что
проблема согласования его с распределением гармонических резонансов в помещениях всё ещё
занимает умы стольких великих акустиков, говорит о сложности этой проблемы. Однако описываемые
здесь принципы могут эффективно использоваться для создания малых контрольных комнат,
обладающих настолько равномерно распределённым звучанием, что оно приближается к звучанию в
срединной точке в осевом направлении, что уже похвально. Этот метод обеспечивает отличную
переносимость музыкального материала из одной контрольной комнаты в другую, а также из контрольной
комнаты во "внешний мир". Я понимаю, что среда, в которой делаются записи, может быть
нетрадиционно-творческой. Но на этапах сведения и особенно мастеринга нужен более
последовательный подход. Если не добиться этого, то вряд ли стоит ожидать, что покупателям пластинок
предложат действительно совместимую продукцию. Внедрение мультимедийных форматов ещё больше
Philip Newell - Project studios
Филипп Ньюэлл – Project-студии
135
осложняет ситуацию. К счастью, методы акустической отделки контрольных комнат, описанные здесь,
достаточно хорошо подходят и для комнат, несколько перегруженных аппаратурой. В мультимедийных
студиях, где благодаря "горам" оборудования уже есть избыток отражающих поверхностей, твёрдую
переднюю стену можно заменить поверхностью из материала, обладающего более высокой
поглощающей способностью. Это позволит контролировать "нестабильные вибрации" между стеной и
любыми твёрдыми поверхностями на "чувственном уровне", что более типично для мультимедийных
комнат, чем для сугубо звуковых контрольных комнат.
"Бессредный" дизайн комнат функционально приемлем для помещений от 40 м
3
до 2000 м
3
, и
вместе с тем обеспечивает удивительно совместимый мониторинг. Для этих помещений необходим
хороший акустический дизайн, обеспечивающий наиболее эффективную работу систем-поглотителей
для каждого данного помещения, а также конкретную конструкцию самих систем-поглотителей. Такой
дизайн непривередлив в отношении размеров, форм и углов, которые приходится тщательно
просчитывать в том случае, когда применяются многие другие концепции. Факт остаётся фактом: такие
комнаты "работают"! Они "работают" как музыкальные контрольные комнаты, как студии дубляжа
фильмов, как телевизионные контрольные комнаты, как мастеринг-комнаты, а также в большинстве
других прикладных случаев, где необходим контроль качества. У них всё больше последователей по
всему миру. И понятно почему!
Ссылки
1 Newell, P. R., 'Monitor Equalisation and Measurement', Studio Sound, Vol. 34, No. 9, pp. 41-51
(September 1992)
2 Newell, P. R., Studio Monitoring Design, Focal Press, Oxford (1995)
3 Newell, P. R., Holland, K.R. and Hidley, T., 'Контрольная комната Reverberation is Unwanted Noise',
Proceedings of the Institute of Acoustics, Reproduced Sound 10 Conference, Vol. 16, Part 4, pp. 365-373 (1994)
(Republished in 2 above)