AV - Akustyka wnętrz cz2.pdf - AKUSTYKA - mars2323

A V

AKUSTYKA POMIESZCZE¡

Tekst: Filip Kulpa

Rysunki: Monika Markowska

TECHNIKA HI-FI

AKUSTYKA WN¢TRZ (2)

USTAWIANIE ZESTAWÓW G¸OÂNIKOWYCH

Dla jednych to niekoƒczàce si´ eksperymenty i mozolne poszukiwanie

najlepszego brzmienia zestawu hi-fi, dla innych – êród∏o frustracji i walka

z trudnà do ogarni´cia akustykà pokoju ods∏uchowego. Mowa o ustawianiu

kolumn g∏oÊnikowych. Co i jak robiç, by uzyskaç dobry dêwi´k?

ustawienia g∏oÊników nie mo˝e byç mowy o wiernym odtwa-

rzaniu muzyki. Z drugiej zaÊ strony, wielu melomanów i audio-

filów ustawia kolumny niestarannie, cz´sto podÊwiadomie godzàc si´ na kom-

promisy. W drugiej cz´Êci cyklu artyku∏ów o akustyce wn´trz omawiamy zasa-

dy prawid∏owego rozmieszczenia zestawów g∏oÊnikowych, z uwzgl´dnieniem

konfiguracji stereofonicznej. Radzimy, jak post´powaç, by w Êwiadomy sposób

zoptymalizowaç ustawienie kolumn.

tj. o du˝ym czasie pog∏osu, w którym wyst´pujà silne wczesne odbicia od Êcian

bocznych, s∏abiej eksponujà omawiany efekt. W takich warunkach ods∏ucho-

wych nie mo˝e byç mowy o dok∏adnej reprodukcji efektów przestrzennych, na-

granych na p∏ycie. Miarà symetrii ustawienia g∏oÊników jest test nagrania lub

szumu monofonicznego. JeÊli zestawy g∏oÊnikowe pracujà w zgodnej fazie, to

dêwi´k powinien byç lokalizowany w wàskim obszarze, dok∏adnie w Êrodku

pomi´dzy kolumnami. Im obszar ten jest mniejszy (wp∏yw na to ma wyt∏umie-

nie Êcian, sufitu oraz odleg∏oÊç g∏oÊników od tych˝e p∏aszczyzn), tym lepiej.

Symetria w ustawieniu g∏oÊników to nie tylko ich równe oddalenie od s∏ucha-

cza, ale równie˝ równe wysokoÊci ustawienia g∏oÊników, kàta ich skr´cenia

w kierunku s∏uchacza oraz równe odleg∏oÊci od Êcian bocznych. W wielu sytu-

acjach nie jest mo˝liwe ustawienie g∏oÊników dok∏adnie symetrycznie wzgl´-

dem Êcian bocznych. Jest to kompromis do przyj´cia, o ile tylko wprowadzona

asymetria nie jest drastyczna (np. odleg∏oÊç do Êciany lewej wynosi 0,5 m,

a do prawej – 2 m).

ZAGADNIENIA OGÓLNE

Stereofonia wykorzystuje naturalnà zdolnoÊç ucha ludzkiego do detekcji nat´-

˝enia dêwi´ku i ró˝nic fazy. JeÊli jedna z kolumn gra g∏oÊniej, to s∏uchacz reje-

struje przesuni´cie sceny dêwi´kowej w kierunku tej w∏aÊnie kolumny. Podob-

nie jest, jeÊli jeden z g∏oÊników znajduje si´ bli˝ej s∏uchacza ni˝ drugi – równie˝

wtedy us∏yszymy asymetri´ obrazu dêwi´kowego.

1. SYMETRIA

Aby mo˝liwe by∏o precyzyjne odtworzenie efektów stereofonicznych, zgodne

z zamiarami realizatora nagrania, konieczna jest wi´c symetria ustawienia

g∏oÊników wzgl´dem miejsca ods∏uchu. Obydwie kolumny powinny znajdo-

waç si´ w identycznych odleg∏oÊciach od s∏uchacza, z dok∏adnoÊcià do poje-

dynczych centymetrów. Precyzja w tym wypadku naprawd´ pop∏aca – w tym

celu warto pos∏u˝yç si´ taÊmà mierniczà (nie, nie przesadzam!). W dobrze przy-

gotowanym pomieszczeniu ods∏uchowym nietrudno jest us∏yszeç przesuni´cie

Êrodka sceny dêwi´kowej, spowodowane nierównym o 4-5 cm oddaleniem

g∏oÊników od s∏uchacza. Efekt ten jest ∏atwiejszy do us∏yszenia w pomieszcze-

niach silnie lub Êrednio wyt∏umionych. Pokoje o s∏abo kontrolowanej akustyce,

2. SZEROKOÂå BAZY STEREO

W uj´ciu geometrycznym, zestawy g∏oÊnikowe wraz ze s∏uchaczem stanowià

trzy wierzcho∏ki trójkàta, który oznaczymy jako LPS (rys. 2). Przyjmuje si´, ˝e

kàt

. Oznacza to, ˝e odleg∏oÊç s∏uchacza od ka˝dego

z g∏oÊników (s) jest równa bàdê wi´ksza ni˝ szerokoÊç bazy (B). W praktyce, po-

s∏ugiwanie si´ odleg∏oÊcià s jest mniej wygodne ni˝ odleg∏oÊcià s∏uchacza od

bazy (d), dlatego powy˝szy warunek mo˝na zapisaç jako:

0,866 x B < d < 1,207 x B

Na przyk∏ad, dla typowej szerokoÊci bazy B = 2,5 m, optymalna odleg∏oÊç

punktu ods∏uchowego wynosi 2,16-3,02 m. OczywiÊcie, od zasady tej sà wy-

Rys. 1. JeÊli pomieszczenie ods∏uchowe jest asymetryczne, nale˝y dà˝yç do

uzyskania symetrii wzd∏u˝ Êcian bocznych (przyk∏ad b). W ustawieniu a scena

dêwi´kowa mo˝e byç nierównomierna

Rys. 2. Trójkàt ods∏uchowy optymalnego ustawienia

g∏oÊników. SzerokoÊç bazy B powinna byç równa lub

nieco mniejsza ni˝ odleg∏oÊç do g∏oÊników (d)

(45°<

<60°)

66 AUDIO VIDEO

W ielu doÊwiadczonych audiofilów przyznaje, ˝e bez dok∏adnego

, którego wierzcho∏ek pokrywa si´ z miejscem ods∏uchu, powinien byç za-

warty w przedziale 45-60

A V

jàtki. Zestawy g∏oÊnikowe elektro- lub magnetostatyczne (panele) zwykle prefe-

rujà ustawienia w´˝sze, to znaczy takie, w których zestawy sà rozstawione

wzgl´dem s∏uchacza w kàcie mniejszym ni˝ 45 stopni (oznacza to, ˝e odleg-

∏oÊç d w naszym przyk∏adzie wynosi∏aby wi´cej ni˝ 3,02 m). Jednak dla wi´k-

szoÊci konwencjonalnych zestawów g∏oÊnikowych warto przestrzegaç podanej

zale˝noÊci. Z moich obserwacji wynika, ˝e zbyt wàskie ustawienie g∏oÊników

jest cz´sto stosowane przez audiofilów. Najcz´Êciej prowadzi to do nienatural-

nego ÊciÊni´cia sceny dêwi´kowej, os∏abienia separacji êróde∏ dêwi´ków oraz

do ogólnego zmniejszenia realizmu przestrzennego. Ponadto, znacznie trud-

niej jest wówczas uzyskaç realistycznà g∏´bi´ obrazu stereo. Wàskie ustawienie

kolumn wià˝e si´ bowiem ze wzrostem udzia∏u dêwi´ków odbitych w polu

akustycznym s∏uchacza (w miejscu, gdzie siedzi) w stosunku do fali dêwi´kowej

bezpoÊredniej. PisaliÊmy o tym dok∏adniej miesiàc temu.

Z kolei zbyt szerokie rozstawienie kolumn lub te˝ zbyt bliskie po∏o˝enie punktu

ods∏uchowego wzgl´dem kolumn najcz´Êciej jest przyczynà problemów z w∏a-

Êciwym ogniskowaniem instrumentów, powstawaniem dziury na Êrodku sceny,

jak równie˝ os∏abieniem spójnoÊci dêwi´ku. Mo˝na przyjàç, ˝e dla uzyskania

optymalnej stereofonii szerokoÊç bazy (B) powinna zawieraç si´ w przedziale

2-3,5 m. W przypadku bardzo du˝ych kolumn wielodro˝nych, w których

odleg∏oÊci pomi´dzy przetwornikami sà znaczne, podana górna granica mo˝e

si´ okazaç niewystarczajàca dla osiàgni´cia satysfakcjonujàcej integracji po-

szczególnych przetworników.

wów g∏oÊnikowych skr´cenie kolumn do Êrodka zapewnia lepszà równowag´

wy˝szych rejestrów. Charakterystyki cz´stotliwoÊciowe zestawów g∏oÊniko-

wych sà bardziej p∏askie na osi g∏ównej ni˝ poza nià, a ponadto wi´kszy kàt

skr´cenia kolumn minimalizuje nat´˝enie odbiç od Êcian bocznych, a tym sa-

mym ich udzia∏ w polu akustycznym. Inaczej mówiàc, staje si´ ono bardziej

bezpoÊrednie ni˝ dyfuzyjne (patrz poprzedni odcinek artyku∏u w AV 4/04).

Optymalny kàt skr´cenia kolumn jest równie˝ uzale˝niony od akustyki pokoju,

a w szczególnoÊci od Êredniego wspó∏czynnika poch∏aniania Êcian bocznych

oraz ich odleg∏oÊci od kolumn oraz od charakterystyki zestawów g∏oÊnikowych.

a) G∏oÊniki w polu swobodnym

JeÊli pokój jest du˝y i kolumny mogà byç ustawione z dala od Êcian, to mamy

do czynienia z sytuacjà, w której zarówno silne dogi´cie osi kolumn do Êrodka,

jak i ustawienie niemal na wprost sà poprawne i mogà daç dobry efekt brzmie-

niowy (rys. 3a). Jeszcze wi´kszà elastycznoÊç ustawienia zyskujemy, jeÊli na Êcia-

nach bocznych znajdujà si´ elementy t∏umiàce lub rozpraszajàce. Wówczas

energia pierwszych odbiç jest t∏umiona (rozpraszana) i tylko w niewielkiej cz´-

Êci dociera do uszu s∏uchacza.

b) G∏oÊniki blisko Êcian bocznych

Ta sytuacja odpowiada realiom wi´kszoÊci pomieszczeƒ ods∏uchowych, który-

mi nierzadko sà pokoje codziennego u˝ytku. W takim przypadku dogi´cie osi

kolumn do Êrodka zmniejsza poziom wczesnych odbiç fal dêwi´kowych i z te-

go wzgl´du lepsze efekty zapewni zazwyczaj silne skr´cenie g∏oÊników do we-

wnàtrz (kàt 15-20

lub wi´kszy). Z ca∏à pewnoÊcià nie jest dobrym pomys∏em

ustawienie g∏oÊników na wprost (zerowy kàt skr´cenia), gdy stojà one pó∏ me-

tra od Êcian bocznych.

3. KÑT SKR¢CENIA KOLUMN

Czasem potocznie okreÊlany jako dogi´cie kolumn, jest bardzo istotnym para-

metrem warunkujàcym charakter i precyzj´ stereofonii, jak równie˝ równowa-

g´ tonalnà (barw´). W du˝ej mierze jest to kwestia indywidualnych preferencji

s∏uchacza, czy osie kolumn zostanà nakierowane na, przed, czy za miejsce od-

s∏uchu. Istniejà jednak istotne zale˝noÊci, okreÊlajàce, jakiego rodzaju dêwi´k

otrzymamy w ka˝dej z wymienionych sytuacji.

Skr´cenie kolumn w kierunku miejsca ods∏uchowego generalnie poprawia

ogniskowanie êróde∏ pozornych i g∏´bi´ sceny dêwi´kowej. Czasem odbywa si´

to jednak kosztem s∏abszego oderwania dêwi´ku od kolumn i szerokoÊci sceny.

Zwykle trzeba wi´c osiàgnàç kompromis pomi´dzy precyzjà ogniskowania

i g∏´bià sceny oraz swobodniejszà projekcjà sceny, mniej przywiàzanà do sa-

mych g∏oÊników. Warto te˝ mieç na uwadze, ˝e w przypadku wi´kszoÊci zesta-

4. ODLEG¸OÂå OD ÂCIAN

Z regu∏y ustawienie kolumn w jak najwi´kszej odleg∏oÊci od Êcian bocznych

i tylnej (za kolumnami) sprzyja uzyskiwaniu lepszej przestrzennoÊci dêwi´ku,

swobodniejszej stereofonii. Dêwi´k staje si´ lepiej oderwany od g∏oÊników

ni˝ w przypadku ustawienia w pobli˝u Êcian. Oddalanie kolumn od Êciany

tylnej generalnie powi´ksza g∏´bi´ sceny dêwi´kowej, o efektach dalszego

ustawienia od Êcian bocznych pisaliÊmy w poprzednim akapicie. Drugim po-

zytywnym skutkiem oddalania kolumn od Êcian (w szczególnoÊci tylnej) jest

zmniejszenie podbarwieƒ niskich tonów. Regu∏a ta nie jest jednak Êcis∏a,

o czym piszemy w dalszej cz´Êci artyku∏u. Trzeba mieç te˝ na uwadze to, ˝e

wraz z poprawà jakoÊci basu (w wyniku odsuwania kolumn od Êciany)

zmniejsza si´ jego nat´˝enie, co w pewnym momencie mo˝e zak∏óciç rów-

nowag´ tonalnà systemu. Uwarunkowanie to dotyczy szczególnie ma∏ych

kolumn podstawkowych, cz´sto wymagajàcych wspomagania ze strony

pomieszczenia.

Warto pami´taç, ˝e kolumny du˝e generalnie wymagajà wi´kszego oddale-

nia od Êcian ni˝ zestawy ma∏e. Jako punkt wyjÊcia mo˝na przyjàç odleg∏oÊç

60-70 cm od Êciany bocznej (liczonà od osi g∏oÊnika wysokotonowego)

i 30 cm od Êciany tylnej (liczonà od tylnej Êcianki kolumn) dla zestawów

g∏oÊnikowych o typowych gabarytach. Wi´kszoÊç z nich brzmi wyraênie go-

rzej, jeÊli odleg∏oÊci od Êcian sà mniejsze, zw∏aszcza gdy mamy do czynienia

z basrefleksem na tylnej Êciance obudów. Wbrew temu, co powszechnie si´

sàdzi, kolumny tego typu nie sà jednak istotnie bardziej k∏opotliwe w ustawie-

niu ni˝ konstrukcje wentylowane do przodu. Kolumny z basrefleksem umiesz-

czonym z ty∏u nie powinny staç pod samà Êcianà, tak aby przep∏yw powietrza

przez tunel rezonansowy nie by∏ zak∏ócany. Dok∏adna odleg∏oÊç od Êciany tyl-

nej mo˝e byç okreÊlona wy∏àcznie w drodze eksperymentów ods∏uchowych,

a zalecenia w rodzaju „te kolumny powinny staç minimum 60 cm od Êciany“

nale˝y traktowaç z dystansem, gdy˝ ka˝de pomieszczenie jest inne.

Rys. 3. Kàt skr´cenia kolumn warunkuje poziom wczesnych odbiç

docierajàcych do uszu s∏uchacza. Ustawienie (a) w polu prawie

swobodnym (bliskim) daje wi´kszà mo˝liwoÊç ustawienia kolumn na

wprost ni˝ ustawienie bliskie Êcian bocznych (b), w którym lepsze efekty

zapewni zazwyczaj skr´cenie osi kolumn do Êrodka

AUDIO VIDEO 67

TECHNIKA HI-FI

A V

AKUSTYKA POMIESZCZE¡

TECHNIKA HI-FI

5. WYSOKOÂå USTAWIENIA G¸OÂNIKÓW

(PUNKTU ODS¸UCHU)

Z tym zagadnieniem majà do czynienia przede wszystkim posiadacze kolumn

podstawkowych. Znana zasada podpowiada, ˝e uszy s∏uchacza oraz oÊ aku-

styczna zestawów g∏oÊnikowych (zwykle jest to wysokoÊç, na której znajduje si´

g∏oÊnik wysokotonowy) powinny znajdowaç si´ na tym samym poziomie. Ró˝-

nice rz´du 10-20 cm przy odleg∏oÊci s∏uchacza od bazy 2,5 m nie sà znaczàce

i w tych graniach zwykle mo˝na (a nawet nale˝y) swobodnie eksperymento-

waç. Problem w∏aÊciwej wysokoÊci ods∏uchu pojawia si´ niekiedy równie˝

w odniesieniu do ma∏ych zestawów wolnostojàcych. Coraz cz´Êciej spotyka si´

konstrukcje pod∏ogowe o wysokoÊci 85 cm lub nawet mniej, co oznacza, ˝e oÊ

akustyczna takich zestawów znajduje si´ ok. 70 cm nad pod∏ogà. Wydaje si´,

˝e nie zawsze projektanci uwzgl´dniajà problem wysokoÊci miejsca ods∏ucho-

wego, szczególnie w przypadku osób wysokich. Warto wtedy pomyÊleç o wy-

konaniu 10-20-cm coko∏ów pod zestawy g∏oÊnikowe, które sprawià, ˝e scena

dêwi´kowa podniesie si´ przynajmniej na wysokoÊç g∏owy, a równowaga to-

nalna zbli˝y do neutralnej. Dodatkowà zaletà takiego rozwiàzania jest zwi´k-

szenie odleg∏oÊci g∏oÊnika basowego od pod∏ogi, co w wielu wypadkach po-

prawi reprodukcj´ niskiego zakresu.

Rys. 4. Diagonalne ustawienie g∏oÊników w pokoju

zbudowanym na planie kwadratu

BAS A STEREOFONIA

Do tej pory skupiliÊmy si´ g∏ównie na wp∏ywie geometrii ustawienia g∏oÊników

na aspekty przestrzenno-barwowe. Równie wa˝nym, a w wielu wypadkach

bardziej k∏opotliwym problemem jest uzyskanie równomiernego, dobrze zdefi-

niowanego basu. W praktyce najcz´Êciej niestety nie jest mo˝liwe równoczesne

zoptymalizowanie obydwu aspektów ustawienia g∏oÊników.

Metoda post´powania w takich przypadkach mo˝e polegaç na wyszukiwaniu,

w drodze eksperymentów ods∏uchowych, dwóch optymalnych ustawieƒ g∏oÊ-

ników: jednego – pod kàtem basu, drugiego – pod kàtem najlepszej stereofo-

nii. W wi´kszoÊci pomieszczeƒ ods∏uchowych, których rozmiary sà niewielkie,

a mo˝liwe obszary ustawienia g∏oÊników ograniczone np. rozmieszczeniem

mebli, obydwa ustawienia nie b´dà od siebie zbyt odleg∏e. Stosujàc proste

uÊrednianie obydwu po∏o˝eƒ g∏oÊników, pr´dzej czy póêniej uzyskamy satys-

fakcjonujàcy kompromis. Trzeba tylko wykazaç si´ cierpliwoÊcià i nie zak∏adaç

na wst´pie, ˝e ca∏a sztuka uda si´ nam w ciàgu jednego popo∏udnia! Zwykle

zajmie to kilka dni, tydzieƒ, a czasem nawet miesiàc.

Aby skróciç ten czas do minimum, warto wprowadziç Êcis∏à dyscyplin´ ods∏u-

chów. Trudno jest podaç jeden, uniwersalny schemat post´powania, gdy˝ ka˝-

dy ma innà wra˝liwoÊç uszu i koncentracj´. Niemniej jednak warto zastosowaç

si´ do nast´pujàcych zasad:

• Podczas ods∏uchów nale˝y byç ca∏kowicie wypocz´tym, a one same nie po-

winny trwaç zbyt d∏ugo (jedna sesja nie d∏u˝ej ni˝ 40-60 minut). Trzeba pami´-

taç, ˝e s∏uch ma tendencj´ do adaptacji i po pewnym czasie niedoskona∏oÊci

brzmienia zaczynajà byç traktowane jako norma.

• Nale˝y wybraç dwa, trzy nagrania, b´dàce testem reprodukcji basu, i tyle sa-

mo nagraƒ testujàcych stereofoni´/przestrzennoÊç. Testy jednego i drugiego

ustawienia rozdzieliç w czasie – nie przeprowadzaç ich na przemian lub równo-

czeÊnie. WÊród nagraƒ do testu basu powinny znaleêç si´ utwory zró˝nicowa-

ne pod wzgl´dem iloÊci i zakresu pasma odtwarzanych instrumentów (kontra-

bas, gitara basowa, gitara akustyczna, b´bny, dêwi´ki elektroniczne, etc).

WÊród nagraƒ do testowania stereofonii warto wybraç utwory orkiestrowe lub

chóralne o wysokiej jakoÊci nagrania oraz mniejsze sk∏ady z wyraênym woka-

lem, ró˝niàce si´ sposobem nagrania (bliskie i dalekie ustawienie mikrofonów).

• Nale˝y pos∏u˝yç si´ p∏ytà testowà, zawierajàcà sygna∏y niskocz´stotliwoÊcio-

we (cz´stotliwoÊci pojedyncze oraz sinusoida p∏ynnie przestrajana), do ustale-

nia g∏ównych rezonansów pomieszczenia. Nie chodzi tu o dok∏adny pomiar

cz´stotliwoÊci, tylko o stwierdzenie skali wyst´pujàcych podbiç (strza∏ek) i dziur

(w´z∏ów) w paÊmie akustycznym.

• Zaawansowani u˝ytkownicy mogà si´gnàç po specjalistyczny miernik SPL

(poziomu ciÊnienia akustycznego). Powinien mieç on mo˝liwoÊç odczytu wa˝o-

nego C typu slow (wolnego) i skal´ decybelowà z podzia∏kà 1-2 dB.

USTAWIENIE DIAGONALNE

Pokoje o regularnym, prostopad∏oÊciennym kszta∏cie sà najmniej korzystne pod

wzgl´dem rozk∏adu modów w∏asnych. Szczególnie krytyczne warunki stwarza-

jà pokoje zbudowane na planie kwadratu lub zbli˝onym do kwadratu. W po-

mieszczeniach takich du˝y sens ma diagonalne ustawienie kolumn. Jako oÊ sy-

metrii ustawienia traktujemy przekàtnà pod∏ogi. Kolumny znajdujà si´ dzi´ki te-

mu w du˝ej odleg∏oÊci od naro˝ników. W wi´kszoÊci sytuacji, ustawienie dia-

gonalne zapewni bardziej równomierne odtwarzanie basu, mniejszy poziom

podbarwieƒ rezonansowych, bez uszczerbku dla jakoÊci sceny dêwi´kowej.

WSPOMAGANIE BASU

PRZEZ POKÓJ

WÊród audiofilów panuje rozpowszechnione przekonanie, ˝e im dalej ko-

lumny ustawimy od Êcian, tym lepsza jest reprodukcja basu. Twierdzenie to

ma ograniczone zastosowanie w praktyce, jest bowiem prawdziwe tylko dla

doÊç wàskiego obszaru (pasa) w pobli˝u Êcian. Obowiàzuje zatem dla

pomieszczeƒ ma∏ych.

Wspó∏czesna wiedza z dziedziny akustyki podpowiada, ˝e êród∏o promienio-

wania o charakterystyce dookólnej, umieszczone przy nieskoƒczonej p∏aszczyê-

nie ograniczajàcej, zwi´ksza nat´˝enie promieniowanego dêwi´ku o 3 dB, czy-

li dwukrotnie. Fala dêwi´kowa jest bowiem emitowana nie w pe∏nym kàcie bry-

∏owym (4

68 AUDIO VIDEO

TEST/ PRODUKT

. Ograniczenie êród∏a dêwi´ku drugà p∏aszczyznà

prostopad∏à do pierwszej powoduje kolejne zaw´˝enie (2-krotne) kàta emisji

fal dêwi´kowych, a zatem wzrost g∏oÊnoÊci o kolejne 3 dB. Ograniczenie êród∏a

dêwi´ku trzema prostopad∏oÊciennymi p∏aszczyznami (czyli ustawienie go

w naro˝niku pomi´dzy pod∏ogà a Êcianami bocznymi) spowoduje podbicie po-

ziomu g∏oÊnoÊci o 3+3+3 = 9 dB. Dla konwencjonalnych kolumn g∏oÊniko-

wych (nie dipoli) przybli˝enie takie jest dopuszczalne, gdy˝ niskie tony sà od-

twarzane niekierunkowo.

), tylko w kàcie 2

A V

TECHNIKA HI-FI

To proste rozumowanie jest s∏uszne tylko dla sytuacji, gdy êród∏o dêwi´ku (ko-

lumna) stoi przy samej Êcianie. Choçby niewielkie oddalenie g∏oÊnika od Êcian

(naro˝nika) silnie zmienia rozk∏ad strza∏ek i w´z∏ów fal stojàcych wewn´trz

pomieszczenia. Wynika to z faktu, i˝ fale akustyczne rozchodzà si´ ze skoƒczo-

nà (niewielkà) pr´dkoÊcià. Fala odbita od Êciany ma przesuni´tà faz´ wzgl´dem

fali bezpoÊredniej w dowolnym punkcie pomieszczenia. Jest to prawda dla do-

wolnej cz´stotliwoÊci, jednak najwi´kszy wp∏yw tego efektu na charakterystyk´

cz´stotliwoÊciowà typowego pokoju ujawnia si´ dla fal najd∏u˝szych, czyli

w zakresie basu. Dla wi´kszych cz´stotliwoÊci nast´puje uÊrednianie pozio-

mów, gdy˝ przesuni´cia fazowe, wywo∏ane odbiciami od Êcian, wielokrotnie

przekraczajà okres fal o cz´stotliwoÊciach Êrednich i du˝ych. JeÊli wyobrazimy

sobie, ˝e ka˝dy typowy pokój ma szeÊç powierzchni ograniczajàcych i od ka˝-

dej z nich fale dêwi´kowe odbijajà si´, to nat´˝enie dêwi´ku w danym punkcie

pomieszczenia dla cz´stotliwoÊci okreÊlonej f jest superpozycjà (z∏o˝eniem) fali

bezpoÊredniej (promieniowanej przez g∏oÊnik) oraz jej odbiç od szeÊciu p∏asz-

czyzn. Nic dziwnego, ˝e obliczenie nat´˝enia dêwi´ku w zadanym punkcie po-

koju ods∏uchowego wymaga u˝ycia zaawansowanych metod numerycznych.

Najwa˝niejsze sà jednak wnioski jakoÊciowe, wyp∏ywajàce z powy˝szego rozu-

mowania. Pierwszy, podstawowy jest taki, ˝e tylna Êciana jest tylko jednà z sze-

Êciu powierzchni ograniczajàcych. Równie istotna interakcja g∏oÊników zacho-

dzi ze Êcianami bocznymi, które nierzadko znajdujà si´ bli˝ej g∏oÊników ni˝ Êcia-

na tylna. Ka˝de ustawienie g∏oÊników inne ni˝ w naro˝niku zmienia po∏o˝enie

strza∏ek fal stojàcych w pomieszczeniu w stosunku do po∏o˝eƒ charak-

terystycznych dla modów w∏asnych pomieszczenia (∏atwo jest wyznaczyç te

najprostsze, czyli osiowe). Dzi´ki temu zjawisku, w drodze ˝mudnych prób od-

s∏uchowych, mo˝emy zmniejszyç ich nat´˝enie lub rozk∏ad w taki sposób, aby

by∏y mniej s∏yszalne w punkcie ods∏uchowym. Nigdy nie uda si´ jednak wyeli-

minowaç problemu rezonansów niskotonowych w pomieszczeniu.

Du˝y wp∏yw na odtwarzanie basu ma odleg∏oÊç g∏oÊnika basowego (lub

g∏oÊników basowych) od pod∏ogi. W przypadku g∏oÊników podstawkowych

Rys. 5. Poglàdowa ilustracja zale˝noÊci poziomu niskich tonów od

ustawienia g∏oÊników wzgl´dem Êcian pomieszczenia. Ustawienie kolumn

w naro˝niku pomieszczenia powoduje zwi´kszenie poziomu basu o 9 dB

+3 dB

+6 dB

+9 dB

równie˝ i to warto uwzgl´dniç. Wy˝sze ustawienie g∏oÊników generalnie

zmniejszy poziom niskich tonów, przy czym nale˝y zwróciç uwag´, aby

odleg∏oÊç woofera od pod∏ogi by∏a ró˝na od odleg∏oÊci do Êciany bocznej,

a ta z kolei ró˝na od odleg∏oÊci od Êciany tylnej (wszystkie odleg∏oÊci mie-

rzymy od cewki g∏oÊnika). Na iloÊç i charakter niskich tonów majà wp∏yw nie

tylko odleg∏oÊci od wszystkich powierzchni ograniczajàcych (szczególnie od

Êciany tylnej i Êcian bocznych), ale równie˝ wzajemne relacje tych odleg∏oÊci

(powinny byç one maksymalnie ró˝ne), jak równie˝ szerokoÊç rozstawienia

g∏oÊników, czyli bazy stereo.

KONKLUZJA

Z mojego doÊwiadczenia wynika, ˝e metoda Cardasa daje bardzo dobre wyni-

ki. Nawet jeÊli nie zawsze mo˝liwe jest ustawienie g∏oÊników zgodnie z zasadà

z∏otego wspó∏czynnika lub te˝ pokój okazuje si´ zbyt ma∏y, to rezultaty sugero-

wanych ustawieƒ mogà szybko naprowadziç na w∏aÊciwy trop. Tak czy inaczej,

znalezienie optymalnego ustawienia g∏oÊników w pomieszczeniu jest sztukà,

wymagajàcà cierpliwoÊci, precyzji i nieraz ˝mudnych eksperymentów. Pom´-

czyç si´ jednak warto. Efekty prac mogà bowiem przejÊç nasze oczekiwania.

Nast´pny odcinek w cyklu Akustyka wn´trz poÊwi´cimy ustawianiu g∏oÊników

w systemie wielokana∏owym.

METODA G. CARDASA

Istnieje bardzo ciekawa koncepcja optymalizacji

po∏o˝enia g∏oÊników wpomieszczeniu, propagowana

przez George’a Cardasa – za∏o˝yciela firmy kablowej

Cardas Audio. Metoda ta sprytnie wykorzystuje

ciekawà w∏aÊciwoÊç elementów matematycznego

ciàgu Fibonacciego (0, 1, 1,2,3, 5, 8, 13, 21, ...). Ka˝dy

znich (F n ) jest liczbà naturalnà b´dàcà sumà dwóch

poprzednich elementów (F n = F n-1 + F n-2 , przy czym

F 1 = 0, F 2 = 1). Interesujàca jest w∏aÊciwoÊç tego

ciàgu, polegajàca na tym, ˝e stosunek dowolnych

dwóch kolejnych jego elementów wynosi

wprzybli˝eniu 1,618 (dà˝y do tej wartoÊci). Cardas

argumentuje, ˝e odpowiednie wykorzystanie tego

wspó∏czynnika (Golden Ratio) gwarantuje maksymalne

rozproszenie modów pomieszczenia wobecnoÊci

zestawów g∏oÊnikowych. Chodzi oto, aby wjak

najmniejszym stopniu wyst´powa∏o niekorzystne

zjawisko nak∏adania si´ sàsiednich modów drgaƒ

w∏asnych pomieszczenia. W zale˝noÊci od proporcji

pomieszczenia ods∏uchowego, Cardas proponuje trzy

ró˝ne odmiany swej metody, wszystkie jednak majàce

jednà wspólnà cech´: stosunek odleg∏oÊci g∏oÊników

od Êcian tylnej ibocznych powinien byç równy liczbie

1,618 lub jej odwrotnoÊci (w pokoju kwadratowym).

A.. PPOKÓJJ PPRROSSTTOKÑTTNYY

Ods∏uch wpolu bliskim, quasi-bezpoÊrednim

(ma∏y udzia∏ wczesnych odbiç wpolu

ods∏uchowym). Kolumny is∏uchacz na planie

trójkàta równobocznego;odleg∏oÊç kolumn

od Êciany tylnej (liczona od przodu obudów)

jest równa szerokoÊci bazy (1). Âciany boczne

wodleg∏oÊci 0,618 (szerokoÊci bazy) od osi

g∏oÊników. Wadà tej metody jest to, ˝e ma

ona znikome zastosowanie wma∏ych

pomieszczeniach, mniejszych ni˝ 4,5 x 5m

(dla takiego pokoju trójkàt ods∏uchu ma bok

od∏ugoÊci zaledwie 2m).

B. PPOKÓJJ PPRROSSTTOKÑTTNYY ((USSTTAWIIEENIIEE NA ÂÂCIIANIIEE D¸¸U˚˚SSZZEEJJ))

JeÊli,ze wzgl´dów praktycznych, kolumny nie mogà staç na Êcianie krótszej

(co jest korzystniejsze), to mo˝liwe jest zastosowanie odwrotnej proporcji

z∏otego wspó∏czynnika: stosunek odleg∏oÊci g∏oÊników od Êcian bocznych

do odleg∏oÊci g∏oÊników od Êciany tylnej powinien wynosiç 1,618.

1,618

C.. PPOKÓJJ KKWADRRATTOWYY

Alternatywà dla diagonalnego ustawienia

g∏oÊników wpokoju na planie kwadratu

jest ustawienie zgodne zwariantem A, ale

bez wskazania szerokoÊci bazy stereo.

Kolumny nale˝y przesuwaç wzd∏u˝ linii

wychodzàcych znaro˝ników za

kolumnami iprzechodzàcych przez

punkty oddalone o8(lub 13)jednostek

d∏ugoÊci od Êciany tylnej io5(lub 8)

jednostek d∏ugoÊci od Êcian bocznych.

0,618

8 8

60°

AUDIO VIDEO 69

TECHNIKA HI-FI

AV - Akustyka wnętrz cz2.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: