Как правильно установить в доме колонки

Как правильно установить в доме колонки

Стремительное развитие технологий и снижение стоимости отдельных компонентов увеличивают доступность акустических систем среднего и высокого класса. Соответственно, растет и число меломанов, которые стремятся в домашних условиях получить максимально качественное звучание любимых музыкальных произведений и звукового сопровождения просматриваемых фильмов. Самым очевидным путем улучшения чистоты и силы звука является приобретение наиболее качественных акустических систем. И действительно, никакие ухищрения не помогут получить сочное и чистое звучание, например, от дешевых активных компьютерных колонок - они просто физически не способны выдавать чистый звук во всей полосе частот, слышимых человеческим ухом. Поэтому высокое качество громкоговорителей вашей акустической системы является необходимым фактором для получения качественного звука.

Для хорошего звука нужна хорошая акустика

Однако один только выбор высококачественных акустических систем и аппаратуры воспроизведения не гарантирует однозначно получение желаемого результата. Точно такие же громкоговорители, как и те, что замечательно звучат у соседа или у знакомого, почему-то глухо и невыразительно воспроизводят те же самые произведения в вашей музыкальной комнате. Не стоит сразу бежать обратно в магазин и требовать возврата денег за бракованную акустику (хотя вариант брака и не исключается). Скорее всего, причина лежит значительно глубже и, чтобы разобраться в ней, придется немного углубиться в теорию звука.

Немного теории акустики

Как известно из школьного курса физики, слышимый нами звук является результатом воздействия на барабанные перепонки уха волнообразных колебаний воздуха. Основными параметрами звуковой волны являются спектр частот и амплитуда. Амплитуда является количественной характеристикой и определяет громкость звука, а спектр частот - качественной. Ухо человека устроено так, что способно воспринимать только определенный диапазон частот колебаний воздуха - примерно от 20 Гц до 20 кГц. В результате анализа головным мозгом постоянного изменения спектра частот и амплитуды слышимого нами звука мы и разделяем речь и музыку, шумы и тишину.

Для дальнейшего понимания происходящих со звуком процессов нам важно помнить, что звук - это волна. И как любой другой волновой процесс, звук подвержен таким физическим явлениям, как интерференция, дифракция и отражение.

Если коротко и крайне упрощенно, то интерференция звуковых волн - это явление сложения двух и более звуков одной частоты в одной точке пространства. Дифракция звука - это результат его взаимодействия с материальными объектами, чьи размеры сопоставимы с длиной волны. В результате этого взаимодействия волна меняет направление своего распространения, "огибая" препятствие. Что такое отражение, думаю, пояснять не нужно.

В итоге получается, что звуковые волны, распространяясь в помещении, в котором мы прослушиваем музыку, формируют весьма сложную систему взаимодействий с расположенными в комнате объектами и друг с другом. Стены комнаты, мебель и шторы, сами колонки и стойка с воспроизводящей аппаратурой - все это влияет на распространение звука. Получается, что идеальным вариантом для меломана является многокилометровая пустая сфера с подвешенными в центре колонками и слушателем. Но что делать реальному любителю музыки?

Установка многоканальной акустики

Начинать настройку домашних акустических систем следует всегда с их правильной расстановки в помещении. Рассмотрим сначала вариант размещения многоканальных систем домашних кинотеатров и объемного звука.

Как правило, требования к чистоте звука в акустике домашних кинотеатров несколько меньше, чем в высококлассных музыкальных системах. Главное, чего необходимо добиться при расстановке колонок в комплектах 5.1 или 7.1 (7.2), - правильное позиционирование источника звука для получения объемного звучания. Основные принципы при этом соблюсти достаточно несложно. Разберем их подробно.

Во-первых, фронтальные и тыловые динамики должны обязательно располагаться на высоте головы слушателя. Наиболее распространенным местом для слушателя является диван напротив телевизора, значит, колонки должны располагаться на высоте 100-120 см от пола. Фронтальные колонки и голова слушателя должны образовывать равнобедренный треугольник с углом у вершины в 50-60°. Именно фронтальные динамики определяют в конечном итоге качество звука, поэтому к их размещению необходимо отнестись наиболее ответственно.

Тыловые колонки располагаются на одном уровне со слушателем от телевизора или же немного дальше, если позволяет помещение. Расстояние от колонок до головы в идеале должно быть равным расстоянию до фронтальных динамиков или хотя бы сопоставимо с ним.

Идеальный вариант расстановки системы 5.1

Передняя колонка по очевидным причинам располагается выше или ниже экрана телевизора прямо перед слушателем. Проще всего определить местоположение сабвуфера. Так как человеческое ухо не способно улавливать направление на источник низкочастотного звука, то сабвуфер может находиться в любом месте помещения. Лучше всего, когда он находится за диваном или другим крупным препятствием. Тогда его звучание равномернее распределяется по всей комнате и уменьшается вероятность избыточного звукового давления на слушателя.

В акустических комплектах формата 7.1 (или 7.2) второй комплект тыловых колонок размещается на 30-45° дальше от переднего фронта на одном уровне за головой слушателя.

Оптимальная расстановка акустики 7.1

Вполне очевидно, что подобную расстановку каждого элемента акустических систем можно осуществить только в достаточно больших помещениях. В стесненных условиях городских квартир и относительно небольших комнат частных домов добиться идеального соответствия приведенным схемам зачастую невозможно. Но не стоит отчаиваться. На помощь в этом случае придет Его Величество Эксперимент. Уделите особое внимание правильной установке фронтальных и передней колонок, а тыловые размещайте в удобных местах. После их установки поиграйте настройками баланса и постарайтесь добиться одинаковой громкости от левого и правого каналов. Если настроить не удалось, попробуйте изменить положение колонок и повторите процедуру настройки. В большинстве случаев удается достичь вполне приличного позиционирования источника звука даже в помещениях неправильной формы.

Установка двухканальной акустики

При установке многоканальной акустики одним из основных требований было добиться правильного позиционирования звука для обеспечения эффекта присутствия при просмотре современных фильмов. У высококачественных двухканальных акустических систем иное предназначение, соответственно, иные к ним и требования. Хорошие стереосистемы необходимы для качественного воспроизведения музыкальных произведений различных жанров - от классической музыки до тяжелого рока и других современных направлений. Качественное воспроизведение подразумевает способность донести до слушателя содержимое музыкального произведения без искажений в том виде, в каком их задумывал автор.

Однако звук, который воспринимает наш мозг, зависит от нескольких факторов. К ним можно отнести:

• исходное качество звука, излучаемого громкоговорителями;
• слуховые способности слушателя;
• взаимное расположение громкоговорителей;
• размещение слушателя относительно громкоговорителей;
• акустические особенности помещения, в котором находится слушатель.

Последний фактор, которым зачастую пренебрегают неопытные меломаны, может оказать весьма сильное влияние на итоговую звуковую картину. Фактически неподготовленная комната может полностью исказить звучание и испортить впечатление от самых лучших акустических систем. Любая поверхность в помещении является отражателем звука, и итоговая интерференционная картина в произвольной точке существенно отличается от желаемого чистого звучания любимых музыкальных произведений.

Но отчаиваться не стоит. Существуют достаточно простые методы акустической подготовки помещений. Заключаются они в правильной установке колонок относительно друг друга и отражающих поверхностей и в специальной подготовке самих поверхностей.

Несложной схемой можно пояснить, как происходят распространение и сложение звуковых волн в простейшем случае - в прямоугольной пустой комнате с симметричным расположением громкоговорителей.

Схема сложения звуковых волн в прямоугольном помещении

Как видим, к голове слушателя помимо прямых звуковых потоков от самих колонок приходят восемь отраженных от стен помещения (это даже без учета отражений от пола и потолка помещения). Вряд ли в подобной ситуации возможно получение чистого звука. Самый очевидный способ борьбы с искажениями в такой ситуации - снижение отражающей способности поверхностей стен, пола, потолка и имеющихся в помещении предметов мебели.

Существует всего два метода снизить отражающую способность - рассеивание и поглощение. Не будем глубоко погружаться в физические принципы поглощения звука. Для практики важно, что поглощающие поверхности бывают пористые, перфорированные и построенные на основе диафрагменных поглотителей. Все три типа имеют свои особенности. Пористые поглотители хорошо зарекомендовали себя в снижении искажений на высоких частотах и верхней части средних частот. Примером пористых поглотителей могут служить распространенные акустические поролоновые поверхности или более дорогие декоративные акустические волокнистые панели.

Примеры пористых звукопоглотителей

Также к классу пористых поглотителей относятся обычные ковры и плотные шторы, которыми в домашних условиях очень удобно устранять звуковые искажения от пола и стен.

Перфорированные звукопоглотительные отделочные материалы не менее распространены, чем пористые, и также предназначены в первую очередь для очистки средневысоких и высоких частот. Примером могут служить декоративные плиты для подвесных потолков.

Перфорированные плиты - отличный звукопоглотитель

Борьба с искажениями звука на низких частотах осуществляется с помощью панельных поглотителей звука, построенных на основе резонаторов Гельмгольца или каркасов-резонаторов. Конструктивно каркас-резонатор представляет собой герметичную полость, закрытую с обращенной к слушателю стороны подвижной массивной мембраной. Они просты в изготовлении, и мембрана может быть декорирована по вкусу заказчика.

Резонатор Гельмгольца

Помимо поглощения звука устранить паразитное звучание отраженных звуковых волн можно с помощью различных рассеивателей звука. Таковыми могут служить как многочисленные образцы фирменных декоративных звукорассеивающих панелей, так и обычные предметы интерьера - книжные полки, мелкая мебель вдоль стен, цветочные стойки и тому подобное. Одним из подобных элементов может служить и стойка со звуковоспроизводящей аппаратурой. Также на стенах могут быть расположены конструкции типа диффузоров Шредера, которые эффективно рассеивают весь звуковой спектр частот при любом угле падения звуковой волны.

Примеры дизайнерских звукорассеивающих панелей и диффузор Шредера

Следует отметить, что нет необходимости полностью покрывать стены, пол и потолок музыкальной комнаты звукопоглощающими и рассеивающими поверхностями (если это, конечно, не звукозаписывающая студия). Достаточно разместить эти поверхности на тех участках, которые формируют отраженную звуковую волну, направленную непосредственно на слушателя. Присядьте в кресло, в котором вы планируете наслаждаться музыкой, и визуально отметьте те участки, которые находятся примерно посередине между вашей головой и громкоговорителями. На этих участках и располагайте элементы управления акустической картиной в комнате. Пример правильно оборудованной музыкальной комнаты можно увидеть на нижеследующей фотографии.

На фото хорошо видно, что звукорассеивателем у правой стены является стойка с аппаратурой.

Установка громкоговорителей

Одним из нюансов, обеспечивающих качественное звучание, является правильная установка колонок относительно слушателя и стен помещения. Тут есть несколько правил, которые достаточно легко выполнить даже в небольших помещениях.

Правило первое - устанавливайте громкоговорители и кресло (диван) симметрично относительно боковых стен. В идеале колонки и слушатель должны образовывать равносторонний треугольник. В общем случае расстояние от слушателя до колонок должно составлять 0,8-1,33 расстояния между ними. Особенно это важно для небольших помещений.

Правило второе - между фазоинвертором любой колонки и ближайшей к нему стеной должно быть не менее трети метра свободного пространства, чтобы избежать "зажимания" низкочастотной части звукового спектра.

Правило третье - прямоугольник, вершинами которого являются колонка и близлежащий к нему угол комнаты, должен иметь соотношение сторон 1:1,62. Подобное соотношение в математике называют "золотым сечением".

Это правило вызвано тем, что отражение звуковой волны от близлежащей стены способно образовывать выраженный провал в частотной характеристике за счет сложения с прямой волной. Если расположить громкоговоритель на одинаковом расстоянии от стен угла, то это искажение усилится многократно. Экспериментальным путем установили, что при установке колонок по правилу "золотого сечения" описанное искажение минимально.

Вывод

Как видим, добиться чистого и прозрачного звука, который будет радовать меломана, не так уж и просто. Помимо покупки недешевых акустических компонентов необходимо приложить достаточно серьезные усилия по подготовке акустически чистого помещения. Но и отчаиваться не стоит. На практике нередко бывает достаточно немного переставить имеющуюся в комнате мебель, добавить одну-две шторы или драпировки - и колонки зазвучат совершенно по-другому. Не бойтесь экспериментировать, и рано или поздно вы получите именно тот звук, который не оставит равнодушным ни вас, ни ваших гостей.