Рынок Hi-Fi   Статьи, тесты, обзоры

Его Величество Звук
Еще долгое время наши знания о Звуке будут всего лишь частью наших слуховых ощущений. Поэтому в описании реакции на Звук неизбежно возникают относительные элементы – сравнения, ассоциации, иллюзии.
Мы будем пользоваться и хорошо известными из школы физическими определениями, такими, как, например, скорость звука, громкость, частота, фаза и модели волнового взаимодействия, а «проще» говоря, дифракция и интерференция. Вообще изложение не претендует на трактат, статья во многом интуитивна.
Просто не хочется слишком серьезно говорить о серьезном.

Рациональное, или Что мы знаем о Звуке
Звук от колонки, или, выражаясь научным языком (чтобы нас не сочли за совсем уж дилетантов) источника звука, распространяется во все стороны неодинаково. Не обсуждая здесь различную природу этого явления, отметим, что неоднородность звукового излучения чаще всего такова, что максимальная порция излучается в полупространство в направлении слушателя. И если мы находимся в чистом поле, то Звук, не встречая препятствий, плавно затухает пропорционально квадрату расстояния от источника.
Единственное, что слегка портит эту плавную идиллию – поверхность пола. Важным фактором является скорость звука. Интересно, что её значение в природных условиях может сильно меняться, что связано с изменением температуры, атмосферного давления и влажности. Влияние последней довольно любопытно: известно, например, что при сильном тумане обычная речь становится слышимой на гораздо большем расстоянии (что не связано напрямую с изменением скорости звука).
Волновой характер распространения Звука приводит к чрезвычайно сложному его распределению внутри помещения. «Виной» тому три фактора: форма или геометрия помещения, состав материалов, из которого оно сделано, и объективное существование ряда познанных и ряда ещё не познанных процессов взаимодействия Звука с объектами живой и неживой материи, приводящих к образованию устойчивых и не очень акустических образований (акустических фантомов).
Упрощенное толкование такой схемы описания Звука внутри помещения выглядит так: есть два полюса, две модели, управляющие поведением Звука. Один – для НЧ выглядит как чисто волновой процесс сложения (интерференции) всех источников НЧ, приводящий к образованию трёхмерной картинки для каждой частоты подобно горному рельефу с чередующимися пиками и провалами громкости.
Второй – для ВЧ подобен корпускулярному излучению света с известными законами преломления, дифракции и отражения.
Общую картину дополняет смешение этих двух процессов для СЧ и, чтобы было не скучно, для всех трех процессов необходимо учитывать ещё и поглощение внутри различных материалов конструкций и отделки.

Что надо знать
Здесь автор хотел бы сначала поговорить на тему деления частотного диапазона. Начинать нужно с условной верхней границы высоких частот или ВВЧ (высокие частоты) – примерно 16 – 18 кГц. На практике звуки таких частот обычно слышны как «сип», в отличие от «шипения» НВЧ (низкие высокие частоты) – около 8000 Гц. Избыток ВЧ проявляется обычно в резких, неприятных, металлического оттенка скрипичных партиях, навязчивых тарелках хета, с трудом переносимых челесте и ксилофоне. Если такой эффект сопровождается и высоким уровнем реверберации в данном диапазоне, то симфонический оркестр становится просто невозможным, а игра на щеточках тон-барабана превращается в пытку.
Недостаток ВЧ - также весьма неприятное явление. Звук теряет пространственную глубину, появляется ощущение «ваты в ушах». Отсутствие звукового «флёра» или, как ещё говорят, «воздуха» придает музыке элемент «искусственности», схоластики. Джаз теряет теплоту, интимность; концертные записи теряют ощущение зала; женский вокал становится «холодным» и «глухим». Тарелки хета «шипят», как, впрочем, и звуки «ц» и «с». Отдельный вопрос – флаттер или «порхающее эхо» (как-то, к слову, вспомнилось, что моя тётя Люся, когда-то оперная прима в Свердловске, шутя, называла своего мужа Марка «порхающим» за танцующий шаг). Оба названия довольно условны, но отражают ощущение такого эффекта на слух.
Флаттер в авиации означает вибрацию, дрожание несущих плоскостей – явление, грозящее разрушением самолету. В помещении иногда можно услышать, как любой отрывистый, резкий звук (хлопок, падение предмета) вдруг приобретает «дрожащий» хвост с металлическим оттенком. Такой эффект хорошо заметен в не отделанных пустых помещениях и представляет собой плотно упакованный набор волн в виде трехмерного веретена, мечущегося между двумя параллельными твердыми плоскостями. Это является примером типичного акустического фантома и при известном воображении может дать повод фантазиям о привидениях (впрочем, таким ли уж и фантазиям?) в гулких комнатах пустых замков.
Известны случаи, когда некоторое, физическое воздействие внутри помещения вызывало ответное акустическое. Существует легенда, согласно которой при перестройке храма Иоанна Воина, что на Якиманке, при вскрытии одной из стен ризницы присутствовавшие рабочие и духовные служители ясно услышали после удара, пробившего пустоту внутри стены слово «Отче».
Но вернемся к флаттеру. Итак, для его проявления необходимо иметь пару параллельных стен из хорошо отражающего материала. К примеру, бетон – подойдет. Годится и толстое стекло, и камень, и кафель. Важно и расстояние между плоскостями. В туалете 1х1 м флаттер вы и не услышите вовсе. Как же его добиться или, что по-моему важнее, НЕ? Мы поговорим об этом в другой главе. А сейчас пойдем ниже по частотной шкале.
Средние частоты – СЧ есть важнейший информационный канал. В диапазоне (согласно принципу нашего деления по умолчанию НСЧ – ССЧ – ВСЧ) 200 – 8000 Гц сосредоточено основное тональное звучание человеческого голоса, звуков живой природы (с человеческой, естественно, точки зрения) и музыкальных инструментов, за некоторым исключением. Понятно, что к качеству передач по такому каналу предъявляются особые требования. Разборчивость речи или качество артикуляции должно быть таким, чтобы отчетливо понимать даже шепот.
Звуки музыки также не должны наезжать друг на друга. Конец звучания при быстром повторе одного звука не должен сливаться с началом следующего. Часто под этим понимается быстрота нарастания звука или звуковая атака. Однако, нехорошо, если атака идеальна, т.е. мгновенна. В этом случае Звук становится агрессивным, резким, теряется ощущение пространства, объемности музыки. Очевидно, что оптимум лежит между двумя крайностями.
СЧ - диапазон гораздо более сложен для изучения, чем диапазон ВЧ. Почему? Потому, что значения границ СЧ –диапазона отличаются друг от друга в 40 раз! И на границах этого диапазона царствует различная по своему характеру физика.
С диапазоном НЧ (20 – 200 Гц) чуточку в этом смысле полегче. Стоит отметить, что своей любовью к музыке человек почти целиком обязан басам. Благодаря уникальной способности баса полностью заполнять собой пространство так, что мы с трудом можем (а иногда и не можем вовсе) локализовать источник НЧ, мы слушаем музыку СЧ и ВЧ в «бульоне» низкочастотного фона, что наделяет, например, рок-музыку силой магического воздействия.
Поведение НЧ -волн очень капризно. Они не замечают маленьких препятствий (если их размеры много меньше длины волны), но стоит им встретить что-нибудь стоящее (хм…) или лежащее подходящего размера и плотности, - все жутко усложняется. Волны многократно накладываются, возникает интерференционная картина, сильно зависящая от взаимного расположения источника звука и препятствия. Естественно, чем больше источников звука и препятствий, тем картина еще сложнее.
Специально можно выделить проблему резонансов. Это когда небольшое воздействие вызывает непропорционально больший ответ. Примеров тому предостаточно. Упомянем хотя бы все музыкальные инструменты, построенные по принципу резонансного извлечения звука. В церковной акустике известно с давних времен применение «голосников» - керамических кувшинов, вмурованных в стены для придания масштабности звучания хорам. Гельмгольц впервые исследовал физику этого явления, дав обоснование применения целого класса акустических резонаторов своего имени.
Один из замечательных примеров применения резонаторов Гельмгольца каждый из Вас, кто летал на самолетах, слышал. Это – похожие на аккордеон или орган звуки в среднем регистре. Возникают они, как остаточное явление, от гашения мощных резонансов гудящих реактивных двигателей.

Человек внутри коробки
Вообще понятие «помещение» или «дом» - это отдельная тема. Люди почему-то, придавая огромное значение световой и цветовой структуре внутри дома, на которую дом имеет опосредованное влияние, забывают напрочь, или не знают, что дом категорически «программирует» нашу акустическую среду, задавая вполне конкретную акустическую реакцию на звуковое возбуждение в любой точке внутри дома.
А эта реакция может иметь и негативный характер: я помню, как в детстве на даче у бабушки проснулся ночью от жуткого скрежета, доносящегося из угла мансарды. Паника была изрядной, а это был всего лишь майский жук, свалившийся ночью в спичечном коробке с полки.

Помещение: враг или друг?
Взаимодействие звука с помещением многогранно. Звук имеет высокую проникающую способность, испытывает множество отражений, накладываясь друг на друга, поглощается и рассеивается всеми окружающими человека предметами и самим человеком.
Чтобы говорить на одном языке в вопросах оценки степени гулкости звука, акустики договорились считать за параметр время, необходимое звуку для затухания на 60 дБ по отношению к первоначальному для данной частоты. И назвали его RT60. Критическое значение имеет положение источников звука, критическое значение имеет и выбор места прослушивания, поскольку значения RT 60, измеренные в различных местах помещения будут разными. Причем особенно заботить нас будут такие области, где значения RT 60 будут резко отличаться. Что же это за области? Проиллюстрируем следующим примером:
-пусть помещение представляет собой коробку 3х5х6 м. Можно оценить среднюю длину свободного пробега звукового луча (для диапазона ССЧ – ВВЧ) между двумя случайными столкновениями со стенами где d– длина;t - ширина: h- высота, откуда 4,2 м.
Это означает, что для RT 60 равного около 500 мс звуковой луч пройдет путь примерно равный 150 м и испытает при этом в среднем 35 отражений от стен.
В качестве модели была выбрана «зеркальная» по звуку комната с известными размерами и расположением источника звука в 1 м от каждой поверхности. Интересовали нас «сгущения» и «разрежения» всех пересечений в пространстве для сферы радиусом в 30 см (что примерно соответствует объему головы) вдоль осей (точнее плоскостей) площадной симметрии.
Оказалось, что в приближении 35-й кратности отражений, самые сгущенные (а значит, области максимальных искажений) и разреженные (а значит, области минимальных искажений) располагаются, примерно, как показано на рисунке (0 – разрежения, Х – сгущения): далее и везде - см. полную версию
Изменение размеров помещения не приводит к принципиальным изменениям расположения пятен, чего нельзя сказать о форме или месте размещения источника звука.
Однако, не следует думать, что влияние «коробки» помещения столь аддитивно. Особую роль играет вклад первых отражений от поверхностей. Здесь мы подходим к изложению фундаментального принципа акустического дизайна малых помещений.
Формирование акустической среды больших помещений, в частности, театральной акустики, в отсутствие звукоусиления следовало по пути кропотливого подбора и концентрации звука архитектурными методами. Ярчайшим примером является церковная акустика – настоящий учебник, где представлен практически весь арсенал древнейших акустических приемов. Таким образом, внутри таких помещений формировались ярко выраженные две или три достаточно однородные по составу звука зоны, разделенные по принципу: «исполнители – слушатели».
Временные процессы, определяющие формирование звука, имеют характерные значения, начиная с 50 мс, основными задачами являлось: подавление значительной реверберации в речевом диапазоне для получения приемлемой ясности речи – артикуляции; ликвидация эха в более высоком частотном диапазоне; усиление и направление звука архитектурными приемами в зону слушателей.
Увлечение звукоусилительной техникой в значительной степени привело к забвению накопленного опыта архитектурной акустики. Формирование звуковой среды в больших помещениях свелось к получению некоторого подобия камеры полного поглощения с определенным размещением сети источников звука, согласованных по временным задержкам. Получение такого подобия равномерного и однородного или, как говорят, «диффузного» поля внутри малых помещений и сейчас считается некоторыми акустиками образцом для подражания. Однако, существует некоторая группа исследователей, которая полагает, что внутри помещения объемом, не превышающим 150 куб.м, создать диффузное поле в любой точке и во всем частотном диапазоне принципиально невозможно. Но, считают они, этого можно добиться внутри некоторой зоны, за размеры которой необходимо бороться. Последнее и составляет фундаментальный принцип акустического дизайна малых помещений домашнего кинотеатра и комнат критического прослушивания.
Малое помещение, помимо влияния отражений, привносит в ощущения звука важнейшую составляющую – интимность, существованием которой мы обязаны басам.
Степень насыщенности помещения басами определяется количеством одинаковых по громкости возбужденных параллельными стенами частот и их мод (звуковых волн с длинами, кратными основной), часто не вполне корректно называемых комнатными резонансами. Чем плотность таких частот в диапазоне НЧ выше и равномернее, тем помещение «басовитее».
В то же время следует помнить, что чрезмерное увлечение басом имеет и отрицательную сторону, поскольку маскирует основным тоном и сложением мод звуки более высоких частот, снижая нашу чувствительность к распознаванию тонких музыкальных нюансов, что особенно характерно для симфонической музыки.
С другой стороны, помещение способно «убить» бас. Такого замечательного результата можно добиться полной непараллельностью поверхностей в помещении. В этом случае бас можно спасти лишь мощным, а значит, дорогим сабвуфером со встроенным или отдельным бас-эквалайзером. Поэтому при проектировании должна быть заложена максимально возможная свобода позиционирования всех источников НЧ, а особенно – сабвуфера, поскольку положение сабвуфера является параметром, критически влияющим на звук НЧ.
Обобщая, можно сделать следующие выводы:
-в любом помещении существуют более или менее благоприятные зоны прослушивания;
-на распределение благоприятных и неблагоприятных зон оказывают категорическое влияние форма помещения и места расположения источников звука;
-помещение способно как «обеднить», так и «обогатить» бас.
Следствие: для любого помещения (объемом - до 150 куб.м) при каждом конкретном расположении источников звука существует единственно лучшее место прослушивания.
Компромисс между этим Следствием, бюджетом, эстетикой и эргономикой является задачей акустического дизайна.

Пара фраз о «железе»
Не следует заниматься самодеятельностью в вопросе выбора компонентов системы.
Во-первых потому, что отбор компонентов можно вести только в хорошо акустически настроенном помещении.
Во-вторых, многие компоненты даже внутри одного известного «бренда» плохо «дружат» между собой. Лучший результат получается, как ни странно, при объединении усилий разных изготовителей. И, наконец,
В-третьих, разные компоненты играют по-разному разную музыку.
Проще говоря, комплектовать систему надо с ориентацией на определенный жанр музыки, которой вы отдаете предпочтение. А это может сделать только хороший аудио-дизайнер, а не продавец обычного магазина.

Замысел
Принимаясь за трудное дело акустического дизайна, надо представлять себе конечный результат. Акустический прогноз есть сплав опыта и знаний. И складывается он из форм конструкций помещения, акустического баланса финишной отделки, акустического тюнинга – применения отдельных акустических элементов и т.н. Технического задания Заказчика, проще говоря, направления его музыкальных пристрастий.

Еще раз о тембре, или какие звуки мы любим
Сразу оговорюсь, что Разные Мы любим разную музыку. Что не означает, впрочем, что Разные Мы не можем полюбить одну и ту же музыку.
И наибольшее эмоциональное и интеллектуальное воздействие имеет живое исполнение (хотя, боюсь, не все согласятся со мной).
Так или иначе, но в любом случае мы слушаем очень разную музыку, даже если это одно и то же музыкальное произведение, записанное в одной и той же студии пусть и одним и тем же звукорежиссером.
Во-первых потому, что слушать мы можем совсем в другом месте, а значит, по-другому будет звучать помещение; во-вторых потому, что исполнители могут по-другому играть, на других инструментах, у дирижера может быть насморк или это уже совсем другой дирижер или оркестр.
Как мы видим, в цепочке Исполнение - Звукозапись - Прослушивание столько факторов, категорически влияющих на звук, что говорить о чем-либо идентичном даже для отдельного звена весьма проблематично. Надо сказать, что последний тезис очень ловко используют многие деятели российской «попсы».
Поэтому в потоках дешевой звуковой российской грязи, льющейся в уши, редко можно заметить ручеек чистого искусства, ибо это требует большой и серьезной работы над исходным материалом – темой, аранжировкой, инструментовкой, текстом, и прослеживания по всей звуковой цепочке вплоть до выхода серийного CD.
Хотя, справедливости ради надо отметить, что так называемый «феномен русского рока», состоящий, проще говоря, в примате текста над музыкой, представляет собой диссонирующие созвучия фонетики русского языка и тембральных законов ритм-энд-блюза. Вот, в частности, одна из причин того, что ни один представитель «русского рока» или «попсы» никогда не станет мировой звездой (в отличие от национальных направлений в музыке).
В работе со звуком редко можно встретить специалиста, имеющего дар тембральной гармонии. Безусловно, этим даром обладали все выдающиеся композиторы. Умением поиграть тембрами всего арсенала музыкальных инструментов, отдельных предметов и человеческих голосов наделены редкие люди. Являясь проводниками между иррациональным в звуке и остальным человечеством, они способны донести нам то тембральное своеобразие, которое является источником нашего эмоционального и интеллектуального наслаждения настоящей музыкой. И помещение, как последний элемент, способно или усилить или ослабить величину такого впечатления.
Однако, этого мало. Тщательнейшая работа по всей цепочке, как результат творческих усилий одаренных людей, может быть сведена «на нет» низкой культурой восприятия музыки, которую некоторые до сих пор считают атрибутом исключительно пьяного застолья.
Культура исполнения и культура восприятия музыки требуют известного обучения и самообразования. Это единственный путь правильной оценки музыкального произведения и исполнителя. Это единственный путь признания авторских прав.

Чуть-чуть о проектировании
Независимо от того, существует ли помещение, которое предназначено Вами для прослушивания или оно начерчено в плане, необходим проект акустического дизайна.
Проект содержит ряд более или менее стандартных решений, относящихся к конструкции стен, шумоизоляции, прокладке и защите инженерных коммуникаций и принципиальные расчеты, касающиеся планировочных, отделочных и специальных акустических решений.
Конечным итогом является планировка, отделка и размещение акустических материалов, определение позиций источников звука и мест прослушивания.
Поскольку идентичные условия для решения задачи акустического дизайна встречаются чрезвычайно редко, то и готовых одинаковых акустических решений практически не существует. Поэтому невозможно взвесить ценность одного отдельно взятого проектного компонента. В одном случае основную «тяжесть» акустического прогноза несет планировка, в другом – отделка, а в третьем – применение специальных акустических приборов и материалов.
Иногда существенным дополнением к условию задачи выступает необходимость радикальной шумоизоляции.

"Его ничтожество" Шум

Проблемы шума и шумоизоляции стары, как мир. Человечеством накоплен изрядный опыт борьбы за тишину. Из последних публикаций на эту тему наиболее удачной представляется статья А. Лившица (Приложение к журналу «Архидом» №7 2002 г.), выдержки из которой следуют ниже.
«Входную дверь колышет эхо от ремонта на последнем этаже. За окном - оживленный проспект, рев моторов и вой сигнализаций. Что делать? У вас есть выбор. Первый вариант: можно героически терпеть весь этот шум. Второй вариант - звукоизолировать помещение. Откуда берется звук? Это результат колебания воздуха от механического колебания, которое возникает в твердом теле. Вы хлопнули в ладоши, ударили мячом об пол или напрягли голосовые связки - родилась звуковая волна, обладающая энергией. Что происходит дальше? Волна распространяется по помещению, находит преграду и частично отражается от нее, теряя свою энергию. Другая часть волны рассеивается по преграде. При этом ее энергия необратимо превращается в тепловую энергию. А оставшаяся часть вырывается на "свободу" с другой стороны стены или перекрытия. Шум - это звуки, которые в данный момент не несут полезной для данного человека информации.
Шумы различаются. "Воздушный" образуют звуки голоса, телевизора, музыкального центра или лай собаки. "Ударный" возникает при механическом взаимодействии предметов: верхние соседи бегают по полу, опрокидывают стулья, двигают столы и хлопают дверями, а вам все это слышно. Шум от ремонта, который добрался с 10-го этажа до 2-го, - "структурный", то есть тот шум, который распространяется преимущественно по элементам конструкции здания.
Отсюда очевидна задача звукоизоляции: не дать звуковой волне выйти наружу и не впустить в помещение "чужие" волны. Каждую ли комнату следует звукоизолировать? Каждую, где человек проводит много времени. Шум ни в коем случае не должен попадать в спальню и детскую. И в обязательном порядке не должен "выпускаться" из домашнего кинотеатра и спортивной комнаты, а в случае коттеджа - из помещений, где расположено шумное инженерное оборудование - котельной, генераторной, насосной. Шумов много, а ощущать себя по-настоящему комфортно можно только в таком жилище, где ничто не будет напрягать ваш слух.
Поэтому к проблеме звукоизоляции стоит подходить основательно.
Один из первых вопросов, с которым заказчик обращается к продавцу: "Сколько стоит звукоизоляция?" Вопрос абсолютно корректный с точки зрения русского языка и здравого смысла. Но слишком глобальный с точки зрения акустики. Ведь способностью изолировать звук обладает любой строительный материал, будь то кирпич, бетон или дерево. Более того, любая конструкция в доме - от стен до мебели - также поглощает децибелы.
Поэтому правильнее говорить о нескольких элементах, из которых состоит звукоизоляция помещения.
Во-первых, о конструкциях, образующих изначальную звукоизоляцию.
Во-вторых, о дополнительных звукоизолирующих конструкциях.
И, в-третьих, о специальных звукопоглощающих материалах.
Между звукоизоляцией и звукопоглощением есть существенная разница. Если говорить в общем, то первый термин означает отражение энергии, второй - ее поглощение. Казалось бы, почему не ограничиться только отделкой помещения звукопоглощающими материалами? Тогда бы и обратно в комнату ничего не отражалось, и наружу бы не просачивалось.
Но, оказывается, что собственно звукоизолирующие конструкции "работают" эффективнее. Например, для того чтобы снизить уровень "выходящего" звука на 50 дБ, понадобится звукопоглощающий материал толщиной в два метра или звукоизолирующая конструкция толщиной всего около кирпича. На практике же звукоизоляция комнаты устраивается так, чтобы и отражать, и поглощать звуковую энергию.
Начнем со звукоизолирующих конструкций. Если есть такая возможность, желательно заранее подумать об акустическом комфорте вашего жилища. Дело в том, что звукоизоляция определяется прежде всего массивностью ограждающих перегородок - потолка, пола и стен (и только потом - качеством звукопоглощающих материалов). Чем увесистей стена, тем больше звука она отразит.
Помимо кирпича, немало и других строительных материалов, однослойные конструкции из которых умело "задерживают" звук. Это монолитный железобетон, керамзито- и пенобетонные блоки и т.д.. Главное, чтобы они вместе со связующим раствором образовывали герметичную конструкцию без всяких щелей и отверстий.
Так что при проектировке помещения уже только за счет увеличения массы перекрытий и стен при надлежащей герметичности соединений можно получить неплохую звукоизоляцию. Однако тут есть и свои тонкости. Даже если вы нарастите массу конструкции вдвое, звукоизоляция увеличится всего лишь на 6 дБ. А это не так уж и много. Кроме того, с ростом массы в два раза во столько же раз вырастет и толщина стены. Добавить тишины помогут многослойные конструкции.
Именно "добавить". К сожалению, в городских условиях полностью устранить шум почти невозможно.
В комнате должно быть меньше 20 дБА, только тогда покажется, что вы пребываете в абсолютной тишине. В большинстве случаев городская квартира находится под "давлением" 40-50 дБА. Максимальная цифра, на которую способны уменьшить шум многослойные конструкции - 15 дБ. Практически это предел для дополнительной звукоизоляции существующих стен и перекрытий.
Многослойные конструкции легкие и не массивные по строительным меркам, но и они "съедают" полезную площадь. Увы, но по-другому не получится. Если вам будут обещать сделать тонко и эффективно, - не верьте, это противоречит законам физики. Жертвуя не более 20-30 мм, вы не ощутите значительных перемен. В конструкциях, предназначенных для дополнительной борьбы с децибелами, чередуются как минимум два слоя - "жесткий" (гипсокартон, гипсоволокно или кирпич) и "мягкий" (звукопоглотитель). Часть звуковой волны отражает первый слой, а часть тонет в "пучине" второго.
…Итак, комната со всех сторон находится под защитой ограждающих конструкций. Однако им не всегда по силам оградить от шума самостоятельно. На помощь приходят специальные материалы и конструкции. О помощниках подробнее…
«Умный» пол
Специалисты говорят, что около 70% жалоб жильцов многоэтажек приходится на шумы, «пробравшиеся» от соседей сверху через междуэтажные перекрытия. Причем, не столь важно, из чего построен дом: угнетающий звук найдет прореху в звукоизоляции как кирпичного, так и монолитного здания, не говоря уже о блочном или панельном. Тяжелейший случай – если в квартире над вами пол выложен керамической плиткой, да еще прямо на плиту перекрытия.
Даже когда по нему ходят «на цыпочках», это бьет по вашим барабанным перепонкам. А уж когда начинают топать или двигать мебель… Причинами хорошей слышимости ударного шума могут быть: недостаточная массивность перекрытий, жесткие связи в его конструкции, а также жесткость самого материала «чистого пола» (та же плитка, приклеенная к поверхности перекрытия).
Как спастись? Для этого в квартире необходимо применять «плавающий пол». Его конструкция легка в устройстве и не слишком тяжела для кошелька.
Под чистовой пол (паркет, линолеум, плитку) или под выравнивающую стяжку укладывается тонкий слой изолятора ударного шума. В отличие от звукопоглотителей, материалы, которые используются для изоляции ударного шума, звуковую волну не «впитывают», а отталкивают, заставляя ее терять энергию. Упругие прокладки из стеклохолста «Шуманет-100» толщиной всего 3 мм, уложенные под выравнивающую стяжку толщиной 60 мм, снизят уровень ударного шума на 23 дБ, а пол, устроенный по слою стекломатов «Шуманет-П60» толщиной 20 мм, - на 37 дБ. Это весьма ощутимое снижение.
Например, если соседи разобьют об пол стеклянную бутылку, вам покажется, что упала рублевая монета.
Кроме того, под чистовой пол можно подложить листы пенопропилена, пробковый агломерат, кремнеземное волокно или любой другой упругий прокладочный материал. Пол – «плавающий», потому что паркетная доска или стяжка не должны соприкасаться с боковыми стенами. Нарушив это условие, вы существенно снизите звукоизолирующий эффект. Ведь тогда между чистовым полом и перекрытием образуются «мостики», по которым «побежит» звук.
Поэтому будьте внимательны при монтаже: заводите звукоизолирующий слой на стены по всему периметру помещения. Не допускайте жестких связей плинтуса с досками паркета (крепите только к стенам) и не забивайте гвозди через ДСП или доски пола прямо в балки.
Вышеописанная конструкция «плавающего пола» – сильнодействующее средство, но только от ударного шума. Воздушный шум прокладка из стекломата «Шуманет-П60» погасит всего на 3 дБ и это при толщине слоя 20 мм. От соседского топота вы избавитесь, а от «голосистого» музыкального центра – нет.
Для решения этой проблемы требуется иная прокладка – звукопоглощающий материал, причем с высоким коэффициентом звукопоглощения. Например слой из звукопоглощающей минеральной ваты. Жилплощадь сберечь не удастся: слой «подпольного» материала поднимется не менее чем до 50 мм. Примерно такой же толщины будет обязательная бетонная стяжка. Но и звукоизоляция воздушного шума увеличится на 8 дБ.
Хотите больше – слой звукопоглотителя должен быть толще. Ударный шум эта конструкция также не пропустит. К сожалению, не всегда получается уговорить соседа реконструировать свое жилище. Тогда остается рассчитывать только на собственные силы. Для дополнительной звукоизоляции вы можете установить подвесной акустический потолок. Он выполняет несколько функций: уменьшает энергию отраженного звука, поглощает шум и улучшает акустику помещения. Но в любом случае, с помощью акустического потолка вы не снизите уровень шума более, чем на 10 дБА.
Еще один нюанс: погасить удастся лишь средние и высокие частоты. Изолировать низкие частоты таким образом невозможно. Соседскую музыку, а также звон разбитой посуды и будильника вы заглушите, но ходьбы «по голове» полностью не избежать. Кроме того, что делать, если крик, смех и всевозможные звоны доносятся не сверху, а сбоку? Дополнительно звукоизолировать стены.
Для дополнительной звукоизоляции чаще всего используются легкие каркасные облицовки с обшивкой из гипсокартонных или гипсоволокнистых листов. Они выглядят так: к стене или перекрытию крепится деревянный или металлический каркас, на который «одеваются» листы. Между защищаемой поверхностью и листами укладывается звукопоглотитель.
Монтируя такую конструкцию, важно не только правильно выбрать звукопоглощающий материал и толщину жесткого слоя, но и не допустить, чтобы шум от стены или перекрытия распространялся через каркас на внешние листы облицовки. Ведь таким образом листы облицовки напрямую начинают переизлучать звук, полученный от стены, а слой звукопоглотителя внутри остается, что называется «не у дел». Поэтому места соединения каркаса со стеной необходимо изолировать упругими прокладками. И только тогда конструкция начнет ощутимо гасить децибелы.
Изолируя комнату надежными конструкциями и качественными материалами, не забывайте про банальные щели и отверстия в стенах. А окна и двери? Воздушный уличный шум – беда больших городов. Вокруг оживленной московской магистрали уровень шума может достигать 80 дБА. Притом, что по санитарным нормам днем в приоткрытое окно не должно «влетать» больше 40 дБА.
Данная проблема решается по-разному. Наиболее очевидный путь – установить стеклопакеты. Такие конструкции в силу своего устройства чаще всего отвечают требованиям по звукоизоляции. Известно, что звукоизоляция окна зависит, во-первых, от количества и толщины стекол, во-вторых, от толщины воздушного промежутка между крайними стеклами и, в-третьих, от плотности притвора (проницаемости стыков). Чем толще стекла, тем, естественно, выше звуконепроницаемость. Еще лучше, если стекла в стеклопакете разной толщины. Например, внешнее – 8 мм, а внутреннее – 6 мм. В таком случае на резонансной частоте провал звукоизоляции будет меньше, чем в случае с одинаковыми стеклами. Но даже если стеклопакет укомплектован толстыми стеклами, тонкая рама снизит изолирующий эффект: низкие частоты будут нейтрализованы, а средние и высокие – не в полной мере.
Количество стекол внутри рамы влияет на качество звукоизоляции, но не самым принципиальным образом. Тройной стеклопакет снизит шум только тогда, когда среднее стекло приближено к одному из крайних. Межстекольный промежуток заполняется воздухом или газом. Последний также улучшает звукоизоляционные показатели окна. Но наиболее значимый фактор с точки зрения специалистов – это герметичность притвора. Ее обеспечивают резиновые прокладки по периметру створок и рамы.
С дверью ситуация примерно такая же, как и с окном. Чем массивнее дверь – тем мощнее звукоизоляция. Чем толще внешние слои – тем лучше. Но у дверей есть одно преимущество перед окнами. Внутрь двери, в пространство между внешними слоями можно проложить звукопоглотитель, чего нельзя сделать с окном. Соответственно, стеклянные, пластиковые или полые двери практически «открыты» для децибел. Для повышения звукоизоляции друг за другом устанавливают две двери. Чем больше расстояние между ними – тем ощутимее эффект. Стены в промежутке от двери до двери не помешает обработать звукопоглощающими материалами. Порог и уплотнение по периметру притворов – обязательны.
Итак, проблема проникновения шума решаема, к сожалению, только путем компромиссов: либо квадратные метры жилплощади, либо сантиметры звукоизоляции, либо комплексные меры, либо невысокий эффект. Остается определиться, что важнее: тишина и покой или экономно построенная, просторная квартира, в которой негде спрятаться от шума.»

Что можно сделать
Пройдем последовательно по ступенькам основных проектных компонентов, опуская мероприятия по шумоизоляции, тем более, что они не всегда и нужны, решения по коммуникациям и инженерным системам (отопление, вентиляция, кондиционирование). Итак, мы имеем: некую коробку с известным материалом стен, пола и потолка.
Пусть в помещении можно производить перепланировку стен, не меняя их свойств, а высота помещения позволяет «играть» геометрией «чистового» потолка.
Вопрос: какие планировочные решения возможны и какие акустические особенности этому соответствуют?
Прежде всего поговорим о высоте помещения. Высокое помещение – это всегда плюс. Потому, что позволяет варьировать формой и высотой потолка, пропорциями длины и ширины. А это категорически важно для: получения нужных значений RT 60; работы с первыми отражениями; получению равномерного распределения комнатных мод; выведения баса. Архитектурные излишества в решениях пространства помещения допустимы, однако нужно помнить, что любые плоскопараллельные поверхности, выполненные в одном уровне и из не поглощающих звук материалов (ниши, «карманы» и проч., с избытком наблюдаемые у архитекторов) – являются источником искажений. Кстати, уважаемые архитекторы современных жилищ, попробуйте найти в архитектуре старинных церквей хоть какие-нибудь плоскопараллельности, включая откосы оконных проемов и дверей. Их нет. И не потому, что в старину не умели строить.
Потолочное решение для достижения нужных значений RT 60 может опираться как на поглощающие материалы финишной отделки, так и на рассеивающие. К последним относится, например, кессонированный потолок, выполненный из деревянных или иных фальш-балок с ячейкой не более 50 см и высотой 15-30 см. Рассеивающие потолочные покрытия сдвигают рост RT 60 в сторону высоких частот, добавляют ощущения большого звукового объема, но могут, при излишестве, испортить разборчивость и звуковую атаку.
В качестве рассеивающих потолочных покрытий могут применяться фигурные минеральные плиты, элементы лепнины и массивные стеклянные светильники (наподобие тех, которые освещают потолок в Центральном Доме Художника, что на Крымском Валу), металлические гирлянды.
Поглощающие потолочные покрытия представляют собой обычно целлюлозно-базальтовые или стекловолокнистые плиты производства фирм Экофон, Акусто, Роквул или аналоги. В специальных случаях применяются и резонансные поглощающие плиты (российский аналог – акмигран) с различным диаметром дырок.
Жаль, хотя и понятно, что подавляющему большинству потребителей вряд ли понравится дырчатый потолок, особенно, когда из него вылезает таракан.
Чаще всего подвесной (плиточный) потолок делается с изломом. Место и градус излома определяется уводом первых, а иногда и вторых отражений (или наоборот, добавлением отражений, если нужно) из зоны прослушивания. Кроме того, ломаный потолок позволяет существенно уменьшить влияние потолочной моды НЧ диапазона на неравномерность АЧХ (амплитудно-частотной характеристики) в зоне прослушивания.
Теперь поговорим о стенах.
В литературе ведется оживленная полемика на тему: как и чем бороться с влиянием первых отражений? Вот и наш вклад в хор нестройных голосов: это зависит от жанровых предпочтений. Иногда это может быть «глушилка», иногда «рассеиватель», иногда и то и другое, но - в разных диапазонах. Одно можно утверждать определенно: значимость областей первых отражений – разная.
Из своего опыта утверждаю: если общую значимость отражений сигнала одной фронтальной колонки от фронтальной, тыловой и боковой стены принять за 100%, то ценность их вкладов в формирование суммарного сигнала распределится как 10%, 30% и 60% соответственно.
Сам процесс позиционирования, при котором ищется оптимальное положение акустических колонок и места прослушивания называется инсталляцией.
Существует мнение, что инсталляцию надо начинать с поиска наилучших позиций в предпочтительном жанре музыки и для того критерия (например, звука ВВЧ или ННЧ), который является принципиально самым важным с точки зрения Заказчика. Не вступая в дискуссию по этому вопросу, позволю себе лишь заметить, что начинать всегда нужно с баса, как с основы, "фундамента" сцены.
Наша процедура инсталляции жестко регламентирована опытом и особенностями использования материалов акустического тюнинга. Перед началом инсталляции из помещения должно быть убрано всё лишнее а все предметы фурнитуры расставлены по своим постоянным местам.
А. Регулировка НЧ диапазона фронтальной стереопары.
Сначала передвижением определяется позиция стереопары с наиболее ровными басами. Допускается не более 3-х значимых (т.е. заметно ощутимых на слух) неоднородностей в АЧХ у НЧ диапазона. Если этого достичь не удается, значит либо помещение было неверно спроектировано, либо недопустимое искажение вносит фурнитура (исключая, разумеется, собственные резонансы некачественной аппаратуры воспроизведения).
Почему не более трёх? Потому, что включением и правильным подбором места сабвуфера можно всегда свести это количество к двум, а затем Басклинерами убрать остальное. Большее количество Басклинеров неэтично по отношению к заказчику, да и неэстетично, тем более, что Басклинер из-за своих зачастую немалых размеров сам вносит искажения.
Б.Точное позиционирование стереопары.
На данном этапе начинаются синхронные сдвиги колонок вперед-назад и внутрь-наружу стереобазы в пределах десятка сантиметров. После поиска оптимальной стереосцены опять контролируется НЧ диапазон.
В.Позиционирование сабвуфера.
Поиск оптимального места для сабвуфера – самый физически трудоемкий процесс. Во-первых, надо добиться сведения НЧ неоднородностей к минимуму, во-вторых, надо получить т.н. "бархатные ННЧ" – глубокий и плотный инфрабас в области 35 – 45 Гц, и, наконец, в-третьих, надо, чтобы при этом сабвуфер не оказался посередине помещения или перед входной дверью. В этом процессе надо активно пользоваться всеми доступными регулировками сабвуфера.
Необходимо помнить, что: регулировка фазы эффективно влияет на результат только в том случае, когда сабвуфер и стереопара расположены на одном и том же расстоянии от зоны прослушивания; отсечка может помочь исправить только одну неоднородность. Иногда сабвуфер снабжен и функцией эквалайзинга. Тогда можно пытаться исправить два рядом стоящих провала или подъема.
Планировка внутренних стен помещения начинается с выбора материала их монтажа. Здесь нужно помнить следующее: - чем массивнее стены, тем больше они отражают;
- чем меньше стены имеют жестких соединений с основной конструкцией помещения, тем лучше звукоизоляция;
- чем больше жесткости имеют стены, тем меньше искажений при большей громкости.
Поясним это примерами. Могут ли быть внутренние стены из легких материалов, например, из гипсокартона? Могут. Но у них должна быть повышенная жесткость- раз, упругие развязки всех соединений, особенно с основной конструкцией помещения – два, звукоизоляционный слой защиты – три.
Таким требованиям отвечает конструкция: два слоя гипсокартона – 80-100 мм слой базальтовой ваты плотностью 75-100 кг/куб.м – два слоя гипсокартона. Все соединения такого «сэндвича» проходят через звукоизолирующую ленту ТИГИ либо 2мм резину, включая крепления к основным стенам.
Могут ли быть стены из массивных материалов, например, из кирпича? Могут. Но в этом случае, как и для бетона, Вы получаете хороший отражатель. Возможно, что это так и нужно по жанру Заказчика, а может быть, Вы хотите улучшить шумоизоляцию? Во всяком случае, Вам надо четко представлять плюсы и минусы выбора со всех ракурсов подхода к акустическому дизайну.
Многие «продвинутые» аудиофилы хорошо представляют себе «недостатки» прямоугольного помещения, даже выполненного в пропорции «золотого сечения». Здесь и резкие неоднородности НЧ диапазона, флаттер, звуковые фантомы в углах помещения, вызванные изменением фазы звуковой волны, испытавшей два отражения внутри прямого угла.
Означает ли все перечисленное, что прямоугольная планировка невозможна? Нет, не означает. Средства акустического дизайна решают такую задачу.
Однако, если Заказчик предъявляет особые требования, либо нужно по каким-нибудь соображениям добавить или убрать влияние первых отражений, уменьшить или увеличить неоднородность баса, архитекторы-акустики применяют прием косых стен.
Кривые, косые и наклонные стены помимо чисто акустического назначения оживляют интерьер, дают новое направление фантазии дизайнера. Известны применения такого приема даже в профессиональных студиях. Так, в зале знаменитой Тон-студии Мосфильма существует огромная наклонная стена, построенная по проекту известного акустика Тома Хидли, «уводящая» все отражения вверх, и кардинально меняющая тем самым всю акустику зала, предназначенного для записи симфонических оркестров и хора.
Весьма распространена планировка помещения, в которой фронтальные углы помещения срезаются под определенным углом. Вопрос, какова площадь «срезов» и каковы пропорции получаемых прямоугольных треугольников? Площадь определяется нужным акустическим балансом, мониторингом первых отражений. С пропорциями сложнее. Исходя из своего опыта, лучше всего себя зарекомендовали пропорции теоремы Ферма: -3:4:5, где 3 соответствует длине по боковой стене. Есть ли в этом какой-либо аналитический смысл сказать затрудняюсь, однако знаю, что в природе ничего «просто так» не бывает.
Окна и двери представляют собой довольно сложный акустический узел с точки зрения шумоизоляции. Для звука внутри это всего лишь некие куски стен, отличные по своим свойствам от основной. Поэтому необходимо принимать в расчет их месторасположение, площадь, необходимость и возможность их уравновешивания, если они вызывают частотный дисбаланс стереоканалов. Особенно это важно, если их место приходится на первые отражения. Например, деревянную дверь можно уравновесить панно на противоположной стене, а если драпировать ее гардиной, то и панелью Бекеши с замшевой мембраной. Открытый проем нужно компенсировать хорошим поглотителем, а вот открытое (т.е. не защищенное шторой) стекло можно компенсировать только стеклом.
Однако это не столь важно, если данный элемент интерьера расположен симметрично на продольной оси. И если обсуждать расположение фурнитуры, то стеклянный столик перед креслом зоны прослушивания (не в области первого отражения, конечно) Вы, скорее всего, и не услышите вовсе.
Принципа симметричной расстановки нужно придерживаться в размещении мебели, при этом важно, чтобы в шкафу, стеллаже, стойке не было пустых ящиков. Заполните их пластинками, компактами, книгами, журналами, причем, лучше в беспорядке (как это ни противно некоторым педантам).
Вопрос отделки стен есть почти всегда компромисс между дизайн-концепцией и акустикой помещения. Разница лишь между пропорциями того и другого для разных помещений (точнее Заказчиков). Приветствуя почти все типы отделки, отмечу, что нежелательными являются гладкие на большой полощади, например, окраска по минеральной основе, ламинаты, металл, стекло, камень и кафель.
Однако, даже и в этих случаях ситуация не безнадежна.
Грамотно произведенная инсталляция, как завершение этапа акустической обработки помещения, не означает полного окончания работ по доводке всей системы до оптимального состояния. В процессе дальнейшего прослушивания, в соответствии с "эффектом частичного ремонта" всплывают так называемые "тонкие нюансы", которые вызваны несовершенством звукового тракта и(или) влиянием акустики помещения.
Так в одном примере при прослушивании уже после всех мероприятий обнаруживалось незначительное увеличение яркости звука в меццо-сопрано. Измерения позволили уточнить диапазон: 730-780 Гц. Проверка звукового тракта не выявила присущей ему особенности в этой области. Ответ на загадку был получен в оконных проемах, ширина которых составляла 45 см при изрядной глубине. В таких узких "бойницах" образовалась стоячая волна.
Решение подобной проблемы – вывести откосы под углом в сумме не менее 10 градусов (зависит от глубины проема) или придать противоположным стенкам резко отличные звукопоглощающие свойства.

Мистерия Звука
Несмотря на всю мистерию Звука мы должны располагать возможностью измерять и оценивать то, что слышим. Измерительный парк акустического дизайнера – это высокочувствительный направленный микрофон и спектроанализатор, рулетка, угломер и набор подручных программ расчета. Спектроаналитические программные комплексы TEF или ETF (я уже не говорю о спектроанализаторах Bruel&Kjaer) вполне самодостаточны для решения задач. Необходимо также иметь "под рукой" генераторы звуковых частот (сгодится Wavelab) и анализаторы в реальном масштабе времени (например, SoundForge).
Естественно, что компьютер должен иметь хорошую звуковую карту (TurtleVox, скажем) и приличную "оперативку".
Вы должны уметь проверять свой комплекс на предмет адекватности ("вижу то, что слышу" и наоборот, хотя "наоборот" бывает не всегда), например, с помощью эталонных частот (я пользуюсь набором механических камертонов).
Точность измерений в НЧ диапазоне +- 2 Гц уже неприемлема. Да, не забудьте хорошенько прогреть Ваши аудио компоненты, «свежий» комплект аппаратуры нужно заставить поиграть с недельку, прежде чем что-то слушать, мерить и обсуждать. В этом смысле особенно коварны активные колонки. Они всегда выходят «на режим» только спустя 1,5-2 часа после прогрева.

Немного о цвете и свете
Освещение обычно делается двухзонным. Первая зона – это зона подключений. Вы должны хорошо видеть, куда что втыкать без риска сослепу спалить какой-нибудь из аудио или видео компонентов. Вторая зона – зона просмотра или прослушивания.
В первом случае желательно иметь возможность плавного гашения света, для второго достаточно положения вкл./выкл. Важно, чтобы источники света имели хорошую жесткость без дребезга своих составных частей на большой громкости, а диммерные устройства и сами лампы были малошумящими. Вы должны иметь возможность легкой замены неисправных электрических устройств.
Следует позаботиться также и о стабильности электропитания, и о защите Вашей аппаратуры от короткого замыкания, наводок, снабдить отдельно изолированную цепь питания акустических компонентов устройствами защитного отключения. В этих вопросах в состоянии разобраться нормальный электрик, а вот пренебрежение ими, по моему личному опыту, чревато.
Из теории известно, что нет не сочетаемых цветов, есть не сочетаемые оттенки. Применительно к домашнему кинотеатру это означает, что при создании дизайн-концепции необходимо тщательно избегать в отделке, фурнитуре, желательно даже в аудио и видео компонентах применения блестящих или лаковых, хорошо отражающих свет или "бликующих" поверхностей. Такие поверхности создают помехи при просмотре, отвлекают, а будучи случайным образом сфокусированными на зону просмотра, просто вредны.
Последнее справедливо и для комнат прослушивания, хотя такие поверхности в общем приятны и даже желательны, ибо способствуют формированию зрительных образов при прослушивании, усиливая эффект псевдоприсутствия музыкантов.

Архитектура, как учение, дифференцируется и специализируется. И акустический дизайн должен занять внутри свою скромную нишу.

Предыдущая статья

К списку статей

Следующая статья