Как избавиться от порхающего эха

Порхающее эхо или «флаттер»

В прошлых статьях мы уже узнали, что комнатные моды (стоячие волны) являются результатом взаимодействия между отраженными низкочастотными сигналами. А вот порхающее эхо вызвано средними и высокими частотами, которые отражаются между двумя параллельными поверхностями: стены помещения. Как с ним бороться, от чего возникает, примеры. Об этом и поговорим в этой статье.

Порхающее эхо или «флаттер» (Flutter echo)

Как проверить есть ли в помещении порхающее эхо?

Чтобы проверить есть ли порхающее эхо в помещении достаточно похлопать в ладоши. Если звучит быстрое характерное эхо с металлическим звоном, чем-то похожее на эффект скачущего (прыгающего) звука в мультфильмах, то это оно и есть.

Конечно, этот эффект будет не во всех помещениях. Он наиболее характерен для пустых, полупустых помещений (например: склад, вестибюль, ангар и т. п.).

Основные условия для возникновения порхающего эха.

Для возникновения порхающего эхо в помещении должны быть «жесткие» полы, стены и потолки и с приличным расстоянием между ними. Если, например, у вас бетонный жесткий пол, на стенах мрамор, а на полу натуральный камень или керамическая плитка, то это самый «лучший» вариант отделки для прослушивания звука.

То есть материал стен, полов и потолка влияет на возникновения этого «паразитного» эха.

В основном эффекту флаттер наиболее подвержены гостиные (с высокими потолками), спортзалы, крытые бассейны. Но вот в санузлах он почти не заметен, так как там очень маленькое расстояние между стенами. Даже не смотря на то, что там достаточно условий для его возникновения – жесткие отражающие поверхности (керамическая плитка).

Порхающее эхо и окраска звука.

Имея твердые параллельные стены возможно появления многократных отражений звука, которые создают окраску звука. Получается, что порхающее эхо мечется между твёрдыми поверхностями и вносит своеобразную окраску, которая может мешать прослушиванию основного сигнала. А в некоторых случаях даже приводить к тому, что в это помещение будет невозможно работать. Но!

Окраска звука помещения не обязательно должна восприниматься отрицательно, если она представлена в умеренных дозах. Она может придать помещению или студии качества, с которыми можно мириться. В некоторых случаях окраска звучания исполняемых произведений в этом помещении часто является желаемой и характерной. Недаром у музыкантов существуют любимые залы, где, по их мнению, звучание музыки особенно красиво.

Решение проблемы флаттера

Решение многих проблем студии или, по крайне мере, некоторое улучшение положения достигается рассеянием звуковых волн. Чем больше направления движения волн подвергаются изменениям, тем более плавным будет затухание звука во времени и во всём частотном диапазоне.

Что касается решение именно проблемы флаттера, в студиях наиболее практичным решением для его устранения являются поглотители. Их размещают на стенах. (фото поглотителей можно посмотреть вот в этой статье — перейти ).

Два важных нюанса, касающихся флаттера.

• Чем больше помещение, тем частота порхающего эха ниже.
• Чем жестче материал отражающих поверхностей, тем эффект заметнее и медленнее затухает.

Примеры порхающего эха

Добавление порхающее эхо к ударным инструментам, таким как рабочий (snare), похоже на добавление немузыкальной задержки, которая окрашивает тембр и добавляет немного металлического хвоста.

Приведём несколько примеров:

Порхающее эхо, вызванное хлопками рук в домашней комнате.

В этом примере взят звук малого барабана (Snare из EZdrummer)

Здесь применено искусственное моделирование порхающего эха с использованием задержки 30 мс (что примерно соответствует стенам на расстоянии 10 м) и с обратной связью (feedback), установленной на 50%. Хотя эффект в этом треке преувеличен, но он демонстрирует тембровую окраску, которая может произойти в реальной жизни.

Всем спасибо и удачи в творчестве!

Подписывайтесь на RSS блога и следите за новыми статьями.

Источник

Как убрать эхо в комнате: советы и рекомендации мастеров

С эхом, или, как его по-научному называют, реверберацией, рано или поздно сталкивается каждый из собственников, затеявших ремонт в помещении. Эхо — это не что иное, как отражение звуковых волн от различных поверхностей. Чем поверхности в помещении тверже и плотнее, тем меньше трение они создают и тем отчетливее волны отражаются от этих плоскостей целиком.

Если же стены шероховатые или в помещении находится большое количество предметов мебели, одежды и пр., звуковые волны будут рассеиваться и эффект эха будет почти не ощущаться. Что советуют специалисты по поводу того, как убрать эхо в комнате?

Перипетии ремонта

Наверняка многие сталкивались с тем, что стоит вынести из комнаты всю мебель, снять ковры, словом, полностью очистить помещение, как в комнате сразу же возникает эхо. Это потому, что звуковым волнам негде рассеиваться, и они, целиком отражаясь от плоскостей пола, стен и потолка, гуляют туда-сюда, пока полностью не сойдут на нет. То же самое происходит и после ремонта, причем в большинстве случаев становится только хуже. Теперь на стенах даже пылинки нет, а потому волны не гасятся продолжительное время. Возникает вопрос: как убрать эхо в комнате после ремонта?

Советы мастеров

В большинстве случаев эхо исчезает сразу после того, как помещение заставляется мебелью и прочей утварью. Особенно способствуют искоренению реверберации ковры и мягкая мебель. Также эхо почти не возникает в помещениях с большим количеством элементов декора. Что советуют специалисты по поводу того, как убрать эхо в квартире после ремонта:

• Меньше всего предрасположены к эху комнаты с отделкой стен жидкими обоями наподобие шелкографии. Если покрытие стен хотя бы слегка рельефное, это уже будет сокращать реверберацию в разы.
• Отличным способом снизить уровень отражения звуковых волн является оснащение помещения подвесным потолком. При встрече с волнами его поверхность вибрирует, рассеивая их.
• Ковры сейчас не в моде, но даже висящий на одной из стен такой элемент декора сведет на нет четверть всех главных звуковых отражений.
• То же можно сказать и о ковровом покрытии на полу. Паркет – отличный отражатель звуковых волн, а ковровое покрытие – отличный их гаситель.
• Чем больше элементов мебели в помещении, тем меньше будет эха. Большая часть звуковых волн с первых же мгновений будет теряться в мелких отражениях от поверхностей этой мебели.
• Чем больше элементов декора будет присутствовать в комнате, тем лучше для вас и хуже для эха. Картины, фотографии на подставках и на стенах, мелкие статуэтки, цветы в горшках – все это в совокупности станет отличным гасителем звуковых волн.

Помещения с высокими потолками

Труднее обстоит дело в помещении с высокими стенами. Такие стены никакими коврами и элементами декора полностью не закроешь. Кто из нас не был на вокзале или в другом помещении с высоким потолком? Все помнят, как преотлично там гуляет эхо. Но если для вокзального диктора это и хорошо, то для собственника дома с просторными и высокими помещениями – не очень. Что советуют специалисты по поводу того, как убрать эхо в квартире с высокими потолками:

• Отделку стен следует производить только флизелиновыми или виниловыми обоями. Полностью от эха они не спасут, но уменьшат его значительно.
• В таких помещениях ковровое покрытие обязательно, если вы хотите хотя бы частично избавиться от реверберации.
• Как было замечено в предыдущем разделе, натяжной потолок – отличный выход. Хотя и подвесной со слегка рельефными и легкими панелями тоже сойдет. Чем меньше плотность материала, тем сильнее он скрадывает звуковые волны. Особенно хорош в этом деле пенопласт.
• Шторы со стороны окон желательно вешать от самого потолка и до самого пола. И чем они будут плотнее, тем большую часть волн они погасят. А так как убрать эхо в комнате лучше всего получается при помощи шероховатых и неровных материалов, лучшим эффектом будут обладать шторы из бархата.
• Отличным гасителем волн являются массивные люстры с большим количеством мелких деталей. Ухаживать за такой люстрой нелегко, но как гаситель звуковых волн это замечательная вещь.
• С остальными волнами помогут справиться обилие мелких элементов декора и ковер на противоположной от окон стене.

Поможет ли краска?

Тех, кто интересуется, как убрать эхо в комнате при помощи краски, вынуждены огорчить. Краска – плохой поглотитель звуковых волн. Наиболее эффективным поглощением обладают матовые разновидности, но если поверхности (к примеру, стены), обработанные ею, будут слишком обширными и не будут иметь на себе прочих элементов декора, общее поглощение/рассеивание звуковых волн будет не слишком значительным. То же самое можно сказать о простых, нерельефных, обоях или декоративной штукатурке. Все они хороши с виду, но как поглотитель реверберации никуда не годятся.

Звукозаписывающая студия

Теперь информация по поводу того, как убрать эхо в комнате для записи звука. Наверняка каждый обращал внимание, что поверхности стен в студиях звукозаписи все сплошь покрыты мелкими отверстиями. Смысл шумопоглощения здесь кроется именно в двойной и полой стене помещения. В то время как основная (дальняя) сторона стены глухая, во второй – лицевой (внутренней) стене, обычно выполненной из листов фанеры или ДВП, проделаны частые мелкие отверстия.

Звуковые волны, проходя в отверстия, не могут выйти обратно, и реверберация гуляет не внутри помещения, а между полых его стен. Именно поэтому звук, записываемый через микрофон в студии, отделанной подобным образом, оказывается таким чистым. Плюс ко всему сам материал стен не слишком плотен (фанера или ДВП здесь используются тонкие), что само по себе скрадывает звуковые волны.

Более активное поглощение волн

Тем, кого не устроит такой вариант и кто желает узнать, как убрать эхо в комнате звукозаписи на 100 %, придется оклеить стены помещения специальным рельефным поролоном. Поролон имеет пористую поверхность, и звукопоглощение будет происходить на высочайшем уровне.

Желающим на время обезопасить участок помещения от реверберации можно посоветовать создание ограждения из материала. Расставленные по периметру стойки с натянутым поверх них материалом (желательно бархатным или толстым фланелевым) будут служить отличным поглотителем эха.

Заключение

Напоследок хотелось бы сказать пару слов об окнах. Открытые окна – отличный способ избавиться от эха. Если их площадь сравнительно большая, львиная доля прямых и отраженных звуковых волн будет уходить в них безвозвратно. Но тут придется столкнуться с тем, что весь уличный шум будет, наоборот, врываться в помещение. Придется выбирать, что для вас лучше: слушать отражение собственного голоса или шум из окна. Надеемся, что наша статья о том, как убрать эхо в комнате, была для вас полезна. Всего вам доброго!

Источник

Акустика помещения: меблировка (часть 2)

Есть мебель, созданная для красоты и торжественных мероприятий. Бывает мебель, созданная для удобства и повседневного использования. Но и та и другая может быть мебелью, созданной для звука.

Ясность в понятиях

В первой части мы рассмотрели основные моменты, связанные с акустической подготовкой помещения. В этот раз поговорим об акустической обработке помещения.

Под акустической подготовкой помещения мы имели в виду капитальные меры, направленные на строительство помещения, предназначенного под прослушивание музыки или просмотр кинофильмов.

Под акустической обработкой помещения мы будем понимать всевозможные способы улучшения его акустических свойств, не предполагающие кардинальных изменений (тех, которыми мы занимались при акустической подготовке). Разделить доступные к использованию средства в области акустической обработки можно по разным критериям, мы остановимся на делении по частотному диапазону.

Низкие частоты. Бас-ловушки. Суть в объеме

Наиболее популярным средством борьбы с проблемами в области низких частот являются бас-ловушки. Наиболее частой проблемой — эффект стоячих волн. Вследствие того, что звуковые волны в этой области имеют большие длины, акустическая мебель данного типа достаточно объемна.

Принцип, по которому работают бас-ловушки, построен на поглощении энергии звуковой волны. Однако реализация этого принципа может быть разной. Существуют два основных типа бас-ловушек: резистивные и резонансные.

Схематичное представление работы резистивной ловушки

Первые, резистивные, представляют из себя толстый слой пористого материала, проходя через который звуковая волна будет терять свою энергию, испытывая сопротивление со стороны среды, в которой она распространяется. Такая потеря энергии максимально эффективно будет происходить там, где скорость волны наибольшая, а это соответствует расстоянию в четверть ее длины относительно отражающей звуковую волну поверхности.

Отдельно обратим внимание на то, что непосредственно у самой поверхности скорость волны будет равна нулю, поэтому при равной толщине установка бас-ловушки у стены даст наименьший эффект. В целом резистивные ловушки имеют большой размер, и их работа ограничена только верхними частотами низкочастотного диапазона, на нижних частотах их применение нерационально.

Давайте вместе посчитаем: для частоты 60 Гц длина волны будет соответствовать 8 м, а это значит, что для корректной работы, рассчитанной на четверть волны, размер установленной у стены ловушки должен быть не меньше двух метров. Таким образом, для частоты 60 Гц в трех плоскостях объем бас-ловушки должен составлять 8 м³.

Для находящихся же в основном в продаже 30-35 см угловых бас-ловушек эффективная работа будет происходить не ниже частоты 250 Гц. Не очень впечатляющий результат, правда? Зато такие ловушки работают в очень широком диапазоне частот, эффективно выравнивая в нем амплитудно-частотную характеристику.

Схематичное представление работы резонансной ловушки

Вторые, резонансные, представляют из себя систему, состоящую из герметично закрытой конструкции. Одна из ее поверхностей является мембраной, имеющей массу, которую звуковая волна будет раскачивать (мембрана войдет в резонанс с определенной частотой).

Запертый внутри бас-ловушки воздух подвергнется сжатию и растяжению, что вызовет сопротивление для деформации мембраны. Именно на преодоление этого сопротивления звуковая волна потратит свою энергию и вдобавок потеряет ее из-за трения воздуха внутри конструкции.

Преимущество резонансных ловушек в том, что они существенно меньших размеров и могут быть спроектированы на работу на любой конкретной частоте, однако диапазон относительно проектной частоты будет очень невелик. Кроме того, при низкой громкости энергии звуковой волны попросту не хватит на раскачивание мембраны такой ловушки, поэтому тем, кто предпочитает слушать музыку тихо, такой вариант не подойдет.

С другой стороны, на маленькой громкости человек физиологически не воспринимает большую часть низких частот, и эффект стоячих волн просто не наблюдается. В отличие от резистивных, резонансные ловушки необходимо устанавливать как можно ближе к поверхности, поскольку они работают тем эффективнее, чем выше давление в области мембраны.

Все бас-ловушки строятся на одном из этих двух принципов или совмещая их (например, щит Бекеши). Бас-ловушки бывают как стационарными, когда конструкция жестко закреплена, так и мобильными — такие можно передвигать. В общем случае логичнее разместить бас-ловушки у соединения стен, пола или потолка (поверхностей помещения), а эффективнее всего — в ближайших к колонкам углах, тогда устройство заработает по всем трем осям. В качестве одомашненного решения в качестве бас-ловушки может выступать только плотно набитый шкаф с пуховыми подушками и зимними одеялами.

Средние частоты. Рассеиватели (диффузоры). Суть в форме

Использование диффузоров направлено на улучшение амплитудно-частотной характеристики в условиях имеющегося помещения. Их применение позволяет снизить или восполнить излишнюю силу звука на определенных частотах, что улучшает разборчивость.

Работа любых типов диффузоров направлена на то, чтобы подвергнуть изменениям заложенное природой равенство угла падающего и отраженного луча. Однако реализация этого принципа может отличаться в зависимости от цели.

Разделим условно все диффузоры на симметричные и несимметричные. Так, симметричными диффузорами мы будем называть направленные на создание равномерного звукового поля, в то время как несимметричными являются те, которые направлены на избавление от прямых отражений. Разберемся в этих тонкостях.

Диффузор Шредера — самый популярный рассеиватель

Начнем с симметричных диффузоров. Самым популярным примером данного типа является диффузор Шредера. Это устройство, состоящее из чередующихся ребер и перпендикулярных им панелей различной глубины, рассчитанных по определенной математической модели (которая описывает соотношение ширины и глубины ячейки).

При падении под одним и тем же углом звуковая волна заходит в созданные ребрами и панелями карманы, но выходит из каждого через разное время и под разным углом, претерпев разное количество отражений. Тем самым диаграмма направленности отраженного звука становится цилиндрической, а энергия отраженного звука уменьшается в зависимости от звукопоглощающих свойств материала и количества отражений.

Однако тут есть очень важный момент — все это работает только тогда, когда звуковая волна (луч) не падает на панели диффузора под прямым углом. В этом случае диффузор окажется абсолютно бесполезным: все, упавшее на него под прямым углом, точно также отразится обратно.

Именно поэтому такие диффузоры размещают на площадках первых отражений, которые звуковая волна достигает под острым или тупым углом — это фронтальная стена между АС и боковые от слушателя поверхности, а также стена за слушателем. Все это делается для достижения такого звукового поля, в котором сила отраженного звука будет снижена, а сильное доминирование тех или иных частот исключено.

Помимо этого, положительным эффектом для прослушивания музыки станет увеличение времени реверберации. Отразившись несколько раз от панели и ребер диффузора, звук вернется к нам позже, чем если бы он отразился просто от ровной поверхности. Закрыв глаза, мы сможем накинуть нашей комнате как минимум пару-тройку квадратных метров, а при большой площади покрытия даже пяток.

Отражение звука от разных типов диффузоров

Для звука, падающего под прямым углом на поверхность, существуют несимметричные диффузоры, направленные на избавление от прямого отражения. Простейшим примером такого диффузора может служить изогнутый лист фанеры, закрепленный на стене. Отраженный от него звук хаотично разойдется в разные стороны, но точно не вернется туда, откуда пришел.

Если в вашем помещении присутствует эффект порхающего эха, то несимметричные диффузоры, расположенные на стенах ровно напротив громкоговорителей акустических систем, помогут справиться с проблемой. В принципе роль несимметричного диффузора может выполнять любая конструкция, не имеющая внешних поверхностей, находящихся в одной плоскости со стеной, на которую она устанавливается.

Положительным эффектом в борьбе с порхающим эхом несимметричного диффузора по сравнению с поглотителем станет то, что мы незначительным образом повлияем на АЧХ (в пределах звукопоглощающих свойств материала, из которого изготовлен диффузор). Однако нужно понимать: говорить об эффективности можно только тогда, когда устройство может быть создано на основе расчетов (в основном это касается симметричных диффузоров), а расчеты эти в свою очередь подтверждены на практике.

Задумываясь об использовании диффузора, представьте, что будет происходить с падающей на него звуковой волной, чем аргументирована его конструкция и насколько он уместен для ваших целей. Эстетическая составляющая также может сыграть важную роль. В качестве одомашненного решения наиболее удачным вариантом будет использование книжных стеллажей открытого типа, также можно задействовать канцелярский шкаф, полку с дисками и т.д.

Высокие частоты. Поглотители звука. Суть в материале

Поглотители служат для корректировки звучания за счет уменьшения силы звука и обычно применяются для диапазона высоких частот. Самым популярным материалом среди поглотителей является пористый материал, известный как акустический поролон.

Поролон — самый популярный акустический поглотитель

Больше других пользуются спросом изделия в форме волн и пирамидок, что (помимо оригинального внешнего вида) обусловлено более высокой эффективностью по причине увеличения рабочей площади поверхности.

Достаточно толстый акустический поролон может превратиться в поглотитель для средних частот, а дальнейшее наращивание толщины сделает из него бас-ловушку резистивного типа (хотя эффективность будет ниже, чем при использовании каменной ваты в качестве наполнителя).

Подвесной каркасный потолок с плитами-поглотителями

Очень широкое промышленное распространение среди поглотителей звука получили плиты с жесткой волокнистой структурой и/или перфорацией. Например, от таких производителей, как Armstrong и Heradesign.

Если вы работаете в обычном бизнес-центре, гуляя в следующий раз по коридору, посмотрите на потолок. С большой долей вероятности это будет подвесной каркасный потолок с плитами одного из этих производителей. Открытые офисы, конференц-залы, комнаты переговоров — типичные места для применения подобных решений. В жилищных условиях их применяют достаточно редко, выглядят они совсем не по-домашнему. В качестве «одомашненных» средств можно использовать ковры и шторы.

Электронная коррекция звука

Напоследок нельзя не затронуть тему электронной коррекции акустики помещения, пусть она и не подходит под определение акустическая обработка.

Если наше помещение далеко от идеала, а использование акустической мебели в нем затруднительно — электронная коррекция позволит эффективно решить распространенные проблемы. Даже если у нас акустически подготовленное и обработанное помещение, электронная коррекция не будет лишней, а позволит провести тонкий тюнинг амплитудно-частотной и импульсной характеристик. Правда, последнее утверждение будет справедливо только в том случае, если мы используем цифровые источники совместимых форматов — тогда мы имеем возможность провести коррекцию без потерь.

Помимо универсальных программных и аппаратно-программных средств, существуют также специализированные электронные корректоры, рассчитанные на работу только в низкочастотном диапазоне — электронные бас-ловушки. Как правило, они комплектуются сабвуфером, который используется для воспроизведения проблемных частот музыкальной фонограммы в противофазе. Таким образом, проблемные частоты вместо суммирования друг с другом начинают вычитаться друг из друга, нивелируя негативный эффект стоячих волн, создаваемый помещением.

Неясность в понимании

Просмотр кино и прослушивание музыки — это две крайности одной и той же сущности, как заметил бы капитан Джек Воробей. Рассуждая о возможности совмещения стерео и кинотеатральной системы, уточняя свои предпочтения в кино и музыке, мы редко задумываемся над тем, что концепции их построения с точки зрения акустики помещения противоречат друг другу (громкость звука, время реверберации и т.д.). Если для кино ковер с высоким ворсом на весь пол и плотные толстые шторы во всю стену — это хорошо, то для музыки не очень.

В целом теме акустической подготовки и акустической обработки помещения уделяется недостаточное внимание, в то время как размен на более несущественные вещи (выбор силовых кабелей, например) может всерьез и надолго занять наше внимание. В связи с этим в качестве завершения статьи я предлагаю к размышлению следующий тезис: Даже самая технически совершенная звуковоспроизводящая аппаратура не может выйти по качеству звучания за рамки акустических характеристик помещения, в котором она играет.

Источник