Статьи

Случай первый

К открытию нашего сайта случился концерт в одном городе средней полосы России. Ситуация настолько обычна, насколько неверна с технической точки зрения. С нее мы и начнем.

Мы с вами приехали на площадку, где вот-вот состоится покорение умов и сердец слушателей. Столы в гримерках ломятся от бутербродов с икрой, а на сцене бегают техники, пытаясь завалить коня, который, обычно, к приезду артиста все еще не валяется. :) И, пока не подключены все микрофоны и приборы, у нас есть время осмотреться, а, значит, что-то поправить.

Прежде всего, следует посмотреть соответствует ли выставленный аппарат залу? О том, соответствует ли аппарат райдеру, мы пока говорить не будем. Разъезжая по городам и весям, замечаю, что многие прокатчики аппаратуры плохо знакомы с законами электроакустики. Зачастую в широком зале можно видеть колонки, поставленные примерно так (картинку здесь мы намеренно утрировали):

Когда я задаю вопрос, почему они установлены так, мне объясняют, что для расширения диаграммы направленности (ДН). Между тем, достаточно открыть любой учебник по электроакустике, чтобы узнать, что “диаграмма направленности при установке громкоговорителей рядом друг с другом сжимается в горизонтальной плоскости” (см., например, М.Сапожков “Звукофикация открытых пространств” Радио и связь, 1985г.) При такой установке колонок диаграмма направленности сжимается в горизонтальной плоскости. Стремясь ее расширить, разворачивают акустику веером, при этом теряя до 6 дБ давления с каждой стороны. Это еще полбеды: ведь в этом случае, диаграмма расширяется в вертикальной, совсем не нужной нам плоскости. То есть мы тратим драгоценную звуковую энергию на озвучивание потолка и пытаемся донести нашу музыкальную мысль через стоящих на полу ботинки зрителей.

Каково же было мое удивление, когда в похожем на каменный склеп филармоническом зале одного города средней полосы России я обнаружил вот такую постановку:

Модели акустических систем здесь и впредь будут условными.
Примем, что JBL (c оранжевым лейблом) - субвуферы, а Mackie - сателлиты.

На свободных плоскостях субов стояли световые "головы". Конечно, для световиков - подставка удобная... Звук, как всегда, дело десятое. Это при том, что зал, как я уже заметил, совершенно ровный параллелепипед.

Понятно, что "шествие линейных массивов" затронуло только меньшую часть нашей страны, да и консерватизм мышления делает свое дело - как бы то ни было, встречаются они нечасто. В этом зале малый линейный массив не оказался бы лишним, но стоит то, что стоит.

Обычно знакомство с аппаратом в зале (заметьте, я не отделил эти два понятия) начинают с прослушивания любимой пластинки. Я тоже не брезгую этим первым шагом, но в данном случае первый шаг был другим: пришлось попросить бригаду поставить сателлиты (субы трогать было нежелательно - за стоячими ничего не будет видно с боковых мест) вот таким образом:

Обратим внимание, что сателлиты стоят таким образом, что их высокочастотные составляющие почти совмещены: верхний сателлит поставлен вверх ногами. Таким образом пытаемся не то, чтобы выполнить некоторые условия линейного массива, но, хотя бы не противоречить принципам взаимодействия громкоговорителей, изложенным в вышеупомянутом труде М. Сапожкова. Прослушивание фонограммки показало, что локализация несколько улучшилась, благодаря уменьшению отражений от ничем не заглушенного потолка. Смещение сателлитов ближе к внутреннему субу, разворот их осями почти в центр зала уменьшили отражения и от боковых голых стен.

Здесь сделаю маленькое лирическое отступление. Меня всегда удивляет, как иные слушают аппарат в зале на очень большой громкости, объясняя это тем, что на концерте будет еще круче. Давайте разберемся, что на какой громкости мы слушаем. Если требуется услышать, как звучит аппарат - слушаем на малой громкости. Таким образом минимизируем все паразитные отражения, безусловно, полностью не избавляясь от них. Если же требуется услышать свойства зала, выбираем большую громкость, но ту, на которой лишь немного нивелируется прямой звук от аппарата, но еще не вянут уши. На предельной же громкости уже слышны искажения, резонансы стен, если они тонкие, окон, светильников интерференция от кресел и прочие неприятности, которых великое множество. Более того, на большой громкости начинают резонировать стенки акустических систем. Это происходит с большинством АС, даже именитых фирм, если система не топового класса. Это все при том, что уровень громкости еще не настолько высок, что динамики находятся в относительно линейном, поршневом режиме. Вобще, причин грязного звука может быть великое множество и разбору этих причин мы посвятим отдельный материал.

Фонограммка - фонограммкой, но, при наличии анализатора, не грех им и воспользоваться. Замечу, что анализатор не панацея и употреблять его надо в меру: не все он может показать, так как это измерение - статическое. Музыка же - субстанция динамическая. Смотрим: в средне-высоком диапазоне все было в пределах допустимых 3-4 dB. (Небезосновательно считается, если неравномерность в середине диапазона больше 3-4 dB, то или надо менять аппарат, либо убегать из этого зала. Мы в нашей советско-российской действительности не можем себе позволить ни то ни другое, потому нередок разброс и в 10 dB и мириться с этим.)

Первые звуки бочки… собственно их не было. Идем к системному процессору dbx Drive Rack. Смотрим конфигурацию: частота раздела sub-СЧ - 90 Гц, для фронтальных субов можно было бы и повыше - тогда можно слегка «разгрузить» середину, но вот HPF-фильтр верхних частот, он же обрезной фильтр, был настроен на 20 Гц.

Внимание!!! Очень часто встречающаяся фатальная ошибка! В надежде получить большую отдачу по низу ставят частоту среза ниже 20 Гц или вовсе выключают HPF. В результате мы имеем порывы ветра из систем, сотрясение стен, бывает и лопающиеся окна, но ни бочки, ни баса, как не было, так и нет. Самый «удар» бочки отнюдь не 20, 30 или 50 Гц, как это кажется, а диапазон 80-120 Гц. Отсюда три вывода:

1. Нельзя, чтобы частота раздела суб-сателлит попадала в этот диапазон. Всегда, каков бы ни был современный фильтр, на частоте раздела неизбежны фазовые неравномерности, что приводит к «плавающим» пикам и провалам в этом узком месте.
2. Ниже 80 опускать тоже нежелательно, так как сателлиты вынуждены будут работать с перегрузкой в НЧ диапазоне.
3. Обрезной фильтр ВЧ нельзя выключать ни в коем случае! Частота его среза не должна быть слишком низкой. Выключение или занижение частоты приводит к бессмысленным перегрузкам динамиков, вследствие увеличения длинны их хода, что может привести к выходу их из строя. Кроме того, катастрофически увеличиваются интермодуляционные искажения в НЧ звене.

Выходит, оптимальная частота раздела для данной АС, 110-120 Гц. Продолжим. Попытка подъема уровня субов привела к еще большему сотрясению стен и ветру, но бочка не прослушивалась. Обрезка же низа на 45 Гц с крутизной спада 48 дБ/окт вкупе с большим усилением (+4 dB в сумме) приблизила нас к ожидаемому результату. Полностью желаемый результат получить не удалось, так как администрация зала не дала расположить акустику как надо. Если в средне-высоком диапазоне путем перестановки сателлитов нам удалось минимизировать отражения, то лежачие на боку субы продолжали тратить свою энергию на озвучивание потолка и ублажать сидящих там мух.

А в идеале надо было бы вот как:

И вот почему. Как бы ни говорили, что НЧ волны распространяются равномерно, то есть Субы излучают во все стороны, некая направленность сохраняется, она тем более выражена, чем выше частота. Сохраняется тот самый закон, котором мы говорили выше: если громкоговорители располагаются горизонтально, то диаграмма их излучения расширяется в вертикальной плоскости. Оно нам надо? Поставив их, как показано на рисунке, мы получаем подобие "четверки резвых" - системы, изобретенной неким американцем (сейчас уж трудно установить имя) и обладающей занятными свойствами. Главное из этих свойств - весьма приличная фокусировка НЧ волны по направлению вперед и появление "горба" в АЧХ в диапазоне 100-180 Гц. Как раз, что нам надо для "ударной" бочки! Но, не дали. А если б и дали, то куда девать сателлиты? Заставили бы всю сцену колонками. Возможен был другой, лучший для этого зала, вариант:

При таком расположении акустических систем мы удовлетворяем условиям распространения волн как для Субов, так и для сателлитов (но некуда ставить фонарики). Можно было бы верхние сателлиты поставить вверх ногами, слегка сфокусировав таким образом ВЧ диапазон, но тут требуется эксперимент, на который времени не хватает.

Извините за жаргон ("субы", "сателлиты"). Он оставлен, чтобы не сильно загружать наш сайт терминологией, переведенной на русский. Надеемся, все понятно.

Дмитрий Сухин