Więcej...
Akustyka studia
Akustyka studia

Jedną z najbardziej efektywnych metod poprawy jakości Twojej muzyki jest adaptacja akustyczna Twojej pracowni. Przyjrzyjmy się bliżej temu zagadnieniu.

Technologia
2015-02-05

Masz nowe monitory? Najnowszy model komputera? Świetny kontroler MIDI? Pakiet doskonałych wtyczek instrumentów i efektów? A zatem możesz już przystąpić do produkcji swojej muzyki na poziomie, o jakim zawsze marzyłeś! Nie tak szybko... Zapomniałeś o najważniejszym elemencie całej tej układanki - pomieszczeniu, w którym będziesz pracować. Wstawienie wysokiej klasy monitorów do niedoskonałego akustycznie wnętrza to tak, jak montaż silnika V8 w maluchu. Cały Twój system będzie bowiem tylko tak dobry, jak jego najsłabsze ogniwo, czyli warunki odsłuchowe.

Adaptacja akustyczna jest jednym z najmniej docenianych elementów przy tworzeniu i rozbudowie domowego studia. Inwestycja w ustroje akustyczne nie jest może tak podniecająca jak zakup najnowszego syntezatora, ale z pewnością jest najbardziej opłacalna w kontekście poprawy jakości brzmienia. Zaprezentujemy niektóre z najważniejszych problemów związanych z akustyką i pokażemy, w jaki sposób można sobie z nimi poradzić.

Wiedza na temat akustyki związana jest z zachowaniem się dźwięku w różnych jego formach i odnosi się do takich obszarów jak budownictwo, środowisko, muzyka, biologia i tak dalej. W naszym przypadku skupimy się na akustyce wnętrza pomieszczenia studyjnego. Nie zamierzamy przytłaczać Cię suchą teorią - naszym celem jest zaprezentowanie tego, co musisz wiedzieć, a także co powinieneś zrobić i dlaczego.

Pokój przemyśleń

Słuchając swoich monitorów tak naprawdę nie słyszysz dźwięku, który jest przez nie emitowany, ale taki, jaki pojawia się w Twoim pomieszczeniu odsłuchowym. Jego brzmienie w dużym stopniu zależy od wymiarów i kształtu wnętrza, materiałów, które się w nim znajdują, a także umiejscowienia głośników i słuchacza w tymże pomieszczeniu. Jest to coś, z czym mamy do czynienia na co dzień - brzmienie Twojego głosu jest inne w łazience, a jeszcze inne w sypialni. Tak samo wygląda to w przypadku akustyki wnętrza studyjnego.

Zatem pomieszczenie, w którym przebywasz, oddziałuje na dźwięk, który słyszysz. Dopracowanie akustyki tego wnętrza wymaga jednak odrobiny wiedzy, a także dokonania szeregu różnego typu pomiarów.

Na początku przyjrzymy się dwóm kluczowym aspektom akustyki: cechom Twojego pomieszczenia oraz przestrzeni, w której znajdujesz się Ty i Twoje głośniki, z wykorzystaniem których słuchasz i miksujesz. Pokażemy Ci, z jakimi problemami możesz się spotkać, a także zaprezentujemy najlepsze metody ich rozwiązania.

Nie jesteśmy w stanie zaprezentować wszystkich działań metodą „krok po kroku”, ponieważ każda zmiana dokonana przez Ciebie w jednym elemencie spowoduje zmianę w innym. Najlepszą metodą jest rozpoczęcie od ustawienia dokonanego zgodnie z wszelkimi regułami, a następnie stopniowe dokonywanie odpowiednich korekt. W naszym przypadku zastosujemy metodę bazującą na podstawowych pomiarach charakterystyki pomieszczenia z wykorzystaniem specjalistycznego oprogramowania, co znacząco ułatwia pracę.

Akustyka pomieszczenia

Jeśli kiedykolwiek przeniosłeś się ze swoim sprzętem muzycznym do innego pomieszczenia, zapewne zwróciłeś uwagę na to, że przyzwyczajenie się do nowych warunków akustycznych wymaga trochę czasu. Głośniki są te same, konfiguracja bez zmian, a jednak wszystko brzmi... trochę inaczej. Wszystkie Twoje instynktowne do tej pory działania nie sprawdzają się, a podczas miksu czujesz się niekomfortowo i obco. Zmianie uległo tylko pomieszczenie, a masz wrażenie, jakby ktoś włączył na sumie jakiś dziwnie ustawiony korektor. Z technicznego punktu widzenia dokładnie tak to wygląda.

Odbicia od ścian

Każda częstotliwość ma odpowiadającą jej długość fali - niski, basowy sygnał 30 Hz ma długość fali około 11,5 m, a wysoki ton 5 kHz długość rzędu 7 cm. Nie widzimy tych fal w taki sposób, jak fale na płaskiej tafli wody, ale możemy usłyszeć efekt ich działania. Wartości te mogą się zmieniać pod wpływem temperatury i wilgotności, ale zakładamy, że pracujemy w temperaturze 20 stopni Celsjusza.

Jeśli znaleźlibyśmy się w pomieszczeniu, w którym dwie przeciwległe płaszczyzny oddalone byłyby od siebie o 11,5 metra (np. ściany w dużej sali), wówczas wymiary te idealnie pasowałyby do długości fali 30 Hz, a częstotliwość ta zostałaby w naturalny sposób wzmocniona. Dotyczy to też częstotliwości dwukrotnie mniejszej, czyli 15 Hz, jak i kolejnych jej wielokrotności: 45 Hz, 60 Hz, 75 Hz, 90 Hz i tak dalej. Ilustracja poniżej prezentuje wyliczenia, pozwalające określić występowanie tzw. fal stojących między dwiema równoległymi płaszczyznami. Mnożąc wartość przez 2, 3, 4, 5 itd., możemy określić rezonanse każdego pomieszczenia. To samo dotyczy też np. 5 kHz i obiektów oddalonych o 7 cm, ale tak wysokie częstotliwości nie są już większym problemem. Przyjmuje się bowiem, że fale stojące mają istotne znaczenie tylko (lub aż) do częstotliwości w okolicach 300 Hz.

Fale stojące

Co to wszystko oznacza dla nas, znajdujących się w tym pomieszczeniu? Pusty pokój ma trzy wymiary - długość, szerokość i wysokość - które są też długościami fal o różnych częstotliwościach.

Nasze przykładowe pomieszczenie ma 8x5x3 metry. Grafika poniżej prezentuje sposób, w jaki wymiary te mogą przekładać się na charakterystykę pomieszczenia dla częstotliwości poniżej 300 Hz. Na wykresie widać wyraźne szczyty i zapadłości oznaczone żółtą kropką, wynikające z 8-metrowej długości pomieszczenia. Miejsca oznaczone kropką niebieską wynikają z szerokości wynoszącej 5 metrów, a oznaczone kropką czerwoną są pochodną 3 metrów wysokości. Reszta przebiegu jest swobodną aproksymacją poziomów pomiędzy poszczególnymi punktami, a całość nie przedstawia się zbyt interesująco.

Ale to jeszcze nie wszystko! Problemem są także grupowe odbicia występujące między wszystkimi płaszczyznami w pomieszczeniu prostopadłościennym - podłogą, ścianami i sufitem - a każdy z tych wymiarów może również wpływać na powstawanie fal stojących o określonych częstotliwościach.

Wszystko to może powodować występowanie różnego typu problemów podczas odsłuchu. Niektóre dźwięki basu będą głośniejsze, a inne cichsze. Mogą się pojawić kłopoty ze słyszalnością stopy, w której nie słychać towarzyszącej jej energii, a miksowanie niskich częstotliwości może się okazać wręcz niemożliwe, bez względu na jakość wykorzystanych monitorów.

Fale stojące mają też istotny wpływ na czasy pogłosu w danym pomieszczeniu - „podbite” częstotliwości będą wybrzmiewać dłużej, co może mieć znaczenie w podejmowaniu decyzji podczas kreowania brzmień i miksu, a zwłaszcza na etapie masteringu. To poważny problem, z którym koniecznie trzeba sobie poradzić.

Wszystko to, o czym pisaliśmy wyżej odnosi się do pustego pomieszczenia, z czym zazwyczaj nigdy się nie spotykamy. Kwestia akustyki zmieni się - na lepsze lub gorsze - jeśli znajdą się w nim różne przedmioty, czy będą to dedykowane ustroje akustyczne czy też nie. Zaprezentujemy teraz sposób dokonania pomiaru aktualnej charakterystyki i czasu pogłosu w danym wnętrzu, aby na tej podstawie móc określić kierunek dalszych działań. Zanim jednak zaczniesz oklejać pomieszczenie różnego typu materacami i matami, musisz wiedzieć o kilku rzeczach...

Gdybyś mógł wybierać...

Za chwilę zajmiemy się redukcją efektu powstawania fal stojących w pomieszczeniu, ale na początku trzeba powiedzieć, że jest inny, bardzo dobry sposób ich minimalizacji - wybór pomieszczenia o optymalnych wymiarach.

Wielu właścicieli domowych studiów nagrań nie ma raczej możliwości wyboru pomieszczenia na swoją pracownię, ani wyboru miejsca, w którym mogą ustawić swój sprzęt i monitory. Jeśli jednak masz ten komfort, że możesz wybrać lub wręcz zbudować pokój, w którym zamierzasz produkować muzykę, to warto znać kilka zasad.

Generalnie należy unikać pomieszczeń typu L i z różnymi zagłębieniami - mogą one znacząco skomplikować sytuację jeśli chodzi o rozkład pogłosu. Choć nieregularność kształtu pomieszczenia może niekiedy pomóc w przypadku zastosowania go do nagrań, to już w przypadku miksu i masteringu wskazany jest kształt zbliżony do prostokąta, ewentualnie ze ścianami lub sufitem wykonanym pod pewnym kątem, z zachowaniem symetrii. Złym pomysłem jest też pomieszczenie w przekroju poziomym w kształcie kwadratu.

Funkcjonują w akustyce pomieszczeń różne teorie odnoszące się do „idealnych” kształtów, jak np. tzw. obszar Bolta. Generalnie jednak przyjmuje się, że czym większe pomieszczenie, tym lepiej. Przy wyborze kształtu i wymiarów naszym zasadniczym celem jest uzyskanie w danym pomieszczeniu jak najbardziej wyrównanej charakterystyki przenoszenia oraz zrównoważonego czasu pogłosu. Na kolejnych stronach tego artykułu zajmujemy się tą tematyką znacznie szerzej - również z uwzględnieniem pomiarów.

Proporcje „idealnego” pomieszczenia
1 : 1,14 : 1,39
1 : 1,28 : 1,54
1 : 1,40 : 1,90
1 : 1,50 : 2,50
1 : 1,60 : 2,33

Miejsce pracy

Zazwyczaj najlepszym miejscem na ustawienie sprzętu (biurka, miksera, monitorów, procesorów itp.) jest przestrzeń wzdłuż krótszej ściany w pomieszczeniu, na jej środku, z monitorami grającymi „w długości” pomieszczenia. Dzięki temu możesz mieć pewność, że dźwięk, który odbije się od przeciwległej ściany dotrze do Ciebie później niż ten, który odbije się od ścian bocznych. Mogą jednak zaistnieć czynniki, które zmienią ten sposób myślenia - jedynym sposobem ich identyfikacji jest dokonanie pomiarów z wykorzystaniem odpowiedniego oprogramowania.

Najlepszym rozwiązaniem będzie taka konfiguracja ustawienia monitorów, aby one i Twoja głowa stanowiły wierzchołki trójkąta równobocznego, jak pokazano na rysunku. To sprawi, że znajdziesz się w miejscu tzw. optymalnego odsłuchu (sweet spot), kiedy to obydwa monitory znajdują się w takiej samej odległości od Twoich uszu.

Zmiana położenia monitorów lub miejsca odsłuchu nawet o kilkanaście centymetrów może mieć istotny wpływ na odczuwalne brzmienie, a zatem nie bój się eksperymentów w tym zakresie, których celem będzie poszukiwanie właściwej wysokości ustawienia głośników oraz ich odległości od ścian. Staraj się jednocześnie kierować przetworniki wysokich tonów w ten sposób, aby „celowały” wprost w Twoje uszy, choć wcześniej warto zapoznać się z zaleceniami, jakie znajdują się w instrukcji obsługi monitorów.

Wczesne odbicia

Dźwięk dochodzący z monitorów trafia nie tylko do Twoich uszu. Znacząca jego większość omija Twoją głowę, przemieszcza się po pokoju, odbijając się od płaskich powierzchni, by następnie, z niewielkim opóźnieniem, dotrzeć do Ciebie. Każdy dźwięk, który odbija się od ściany i dociera do Ciebie, nosi nazwę wczesnego odbicia. Jeśli dźwięk odbija się między różnymi innymi płaszczyznami i dociera do Ciebie później, określany jest jako późne odbicie. Rysunek z prawej strony prezentuje obie te sytuacje.

Na co powinniśmy zwrócić uwagę? W przypadku dźwięku, który dotrze do nas z niewielkim opóźnieniem, będziemy mieli do czynienia z tzw. filtrowaniem grzebieniowym i problemami ze stereofonią. Możesz zasymulować to zjawisko w swoim programie DAW, importując na ścieżkę dowolny materiał audio i włączając na niej delay mono w trybie insertowym. Ustaw proporcję między sygnałem czystym a efektowym na 50%, liczbę powtórek (feedback) na 0, a opóźnienie - w trybie bez synchronizacji z tempem - na około 20 ms. W głośnikach usłyszysz dziwne, metaliczne brzmienie. Z podobnym efektem mamy do czynienia w przypadku wczesnego odbicia w naszym pomieszczeniu, jeśli odbity sygnał dotrze do nas z opóźnieniem od nieco ponad 0 do 20 ms.

Jest jeszcze jeden kłopot z wczesnym odbiciem. Jeśli słuchasz sygnału z pogłosem symulującym większą przestrzeń niż ta, w której się znajdujesz, możesz usłyszeć wczesne odbicia zanim pojawi się właściwy efekt. To może spowodować przekłamania przy ustawianiu pogłosu, co skończy się niewłaściwymi nastawami efektu, które mogą być szczególnie czytelne w przypadku monitoringu na słuchawkach.

Musisz też pamiętać o odbiciach od przedmiotów znajdujących się blisko Ciebie. Duże konsolety audio mają nachylony przedni panel właśnie po to, aby odbijający się od nich dźwięk nie trafiał prosto do Twoich uszu.

Możemy adaptować akustycznie nasze pomieszczenie pod kątem redukcji wczesnych odbić, stosując różnego typu materiały absorpcyjne. Chodzi o to, aby zredukować ich poziom o co najmniej 30 dB. Można tego dokonać umieszczając ustroje w odpowiednich miejscach na bocznych ścianach, na ścianie za monitorami, na suficie i na tylnej ścianie (jeśli pracujesz w niewielkim pomieszczeniu). Na kolejnych stronach podpowiemy, jakie materiały należy stosować, a w ramce poniżej znajdziesz informacje odnośnie ich prawidłowego rozmieszczenia.

Polowanie na wczesne odbicia

Wczesne odbicia są pierwszymi, które docierają do Ciebie poza bezpośrednim dźwiękiem z monitorów - wynikając z odbicia fal dźwiękowych w miejscach na bocznych ścianach, które znajdują się w połowie odległości między miejscem odsłuchu a głośnikami. Miejsca te można wyznaczyć z wykorzystaniem przymiaru, ale lepszym sposobem jest metoda wizualna.

Jeśli chodzi o kierunek odbić, można założyć, że dźwięk zachowuje się podobnie jak światło - każde światło dochodzące z monitorów będzie odbijać się od ścian, zanim dotrze do Ciebie, podobnie jak w przypadku dźwięku. Miejsca wczesnych odbić można zatem określić mając lustro i drugą osobę do pomocy.

Usiądź w miejscu swojego odsłuchu i poproś przyjaciela, aby trzymał lustro przy lewej ścianie, na wysokości Twojej głowy, i przesuwał je do momentu, aż zobaczysz w nim odbicie lewego monitora. W miejscu gdzie znajdzie się lustro, będzie punkt potencjalnego odbicia dźwięku powodującego powstawanie wspomnianych wyżej wczesnych odbić. Zaznacz to miejsce na lewej ścianie. Tak samo należy postąpić w przypadku prawej ściany. W zaznaczonych miejscach należy zamontować ustroje akustyczne, których zadaniem będzie redukcja odbicia dźwięku. Czym dalej znajduje się ściana, tym mniejsze może być pole powierzchni zastosowanego ustroju.

W taki sam sposób można też postąpić w przypadku sufitu oraz przedniej i tylnej ściany.

Pomiary z wykorzystaniem oprogramowania

Dokonywanie adaptacji akustycznej bez wiedzy o aktualnej charakterystyce pomieszczenia jest swego rodzaju grą w ciemno. Na szczęście można się w tej pracy wspomóc bezpłatnym oprogramowaniem, jakim jest Room EQ Wizard (REW), do pobrania ze strony bit.ly/RoomEQ po wcześniejszym zarejestrowaniu na forum udostępniającym ten program. Będzie Ci też potrzebny wszechkierunkowy mikrofon pomiarowy, np. relatywnie niedrogi Behringer ECM8000, interfejs audio z przedwzmacniaczem mikrofonowym i napięciem fantom oraz statyw do ustawienia mikrofonu.

REW wykorzystywany jest jako źródło przestrajanego sygnału sinusoidalnego generowanego przez monitory znajdujące się w pomieszczeniu, a następnie analizowanego na podstawie sygnału odbieranego przez mikrofon pomiarowy i porównywanego z sygnałem wzorcowym. W efekcie otrzymujemy serię wykresów, dzięki którym możemy dowiedzieć się, jak pomieszczenie reaguje na sygnał akustyczny o konkretnych częstotliwościach. Szczególnie interesuje nas charakterystyka częstotliwościowa, charakterystyka wodospadowa oraz rozkład energii w czasie (Energy Time Curve - ETC).

W większości przypadków będzie nas interesował zakres do 300 Hz, aby zobaczyć, jak występujące w pomieszczeniu fale stojące wpływają na charakterystykę basu i gdzie pojawiają się wyraźne szczyty i zapadłości, z którymi trzeba będzie sobie poradzić dokonując odpowiedniej adaptacji wnętrza. W odpowiednio przygotowanym akustycznie pomieszczeniu różnice między najwyższymi a najniższymi poziomami na wykresie nie powinny przekroczyć 10 dB, ale nawet jeśli zmieszczą się w zakresie 20 dB będzie to całkiem przyzwoitym punktem wyjścia.

Z kolei charakterystyka wodospadowa pokazuje nam, ile czasu potrzeba na to, aby energia konkretnych częstotliwości została całkowicie rozproszona. Tak jak w przypadku charakterystyki częstotliwościowej, tu także interesuje nas głównie zakres do 300 Hz, abyśmy mogli zdefiniować strategię naszej walki ze zbyt długo wybrzmiewającymi pasmami. Nie jest niczym niezwykłym, że długi czas wybrzmiewania towarzyszy częstotliwościom bardzo niskim, których okiełznanie będzie dość kłopotliwe, ale jeśli uda nam się to zrobić, z pewnością przełoży się to w sposób pozytywny na nasze miksy.

Charakterystyka ETC prezentuje amplitudę w funkcji czasu i pokaże nam pierwsze odbicia pojawiające się po sygnale bezpośrednim (ostre szczyty w dole charakterystyki). Interesuje nas głównie to, czy przez pierwsze 30 ms są one przynajmniej 30 dB cichsze niż sygnał bezpośredni.

Podczas dokonywania pomiarów należy zmierzyć lewy głośnik, potem prawy, a następnie oba jednocześnie. Dzięki temu będziemy mogli sprawdzić, jak zachowuje się każdy z monitorów i porównać to z charakterystyką wypadkową stereo, a następnie odpowiednio ustawić każdy z monitorów. Warto archiwizować poszczególne pomiary wraz z fotografiami rozmieszczenia monitorów i punktu odsłuchowego, abyś mógł potem określić zakres dokonanych zmian.

Krok po kroku
Pomiar charakterystyki pomieszczenia z Room EQ Wizard

1.

Skalibruj swój system audio zgodnie z zaleceniami instrukcji obsługi REW i uruchom program. Ustaw mikrofon pomiarowy w miejscu, w którym znajduje się Twoja głowa w trakcie odsłuchu, skieruj go na jeden z monitorów, potem na drugi, a następnie na punkt między monitorami, za każdym razem dokonując pomiaru. Ustaw punkty początku i końca przestrajania na 20 Hz i 20 kHz, a także dość wysoki poziom głośności.

2.

Aby dokonać pomiaru kliknij Measure > Start Measuring, a następnie odsuń się na co najmniej 1,5 m od mikrofonu, by Twoja obecność w jego pobliżu nie wpłynęła na wynik. Kliknij zakładkę SPL & Phase, aby otworzyć okno z charakterystyką częstotliwości (odznacz Phase na samym dole, ponieważ ten parametr w tym momencie nas nie interesuje). Chcąc zobaczyć kilka pomiarów na tym samym układzie współrzędnych możesz kliknąć zakładkę All SPL i zaznaczyć te charakterystyki, które chcesz porównać.

3.

Teraz ograniczymy zakres wskazań do obszaru od 30 do 300 Hz. Kliknij ikonę Limits, ustaw wartość Left na 30 Hz, Right na 300 Hz, a następnie zdefiniuj wartości Top i Bottom tak, aby uzyskać różnicę wskazań rzędu 30 dB, albo tak, abyś mógł widzieć zarówno najwyższe jak i najniższe punkty na krzywej charakterystyki.

4.

Kliknij zakładkę Waterfall, w której będziesz mógł zobaczyć rozkład wybrzmiewania częstotliwości w czasie. Aby tak się stało, kliknij znajdujący się z lewej strony na dole przycisk Generate. Ustaw podobne wartości Limits jak w przypadku wykresu częstotliwości, ale w ten sposób, by uzyskać różnicę wskazań rzędu 40 dB. Nie przejmuj się tym, że Twoja charakterystyka wygląda inaczej niż nasza - zaraz to zmienimy.

5.

Ustawmy teraz charakterystykę wodospadową tak, aby mieć lepszy widok. Kliknij ikonę Controls i ustaw X na 15, Y na 55, a Z na 114 - to dobry punkt wyjścia do analizy. Jeśli chcesz zachować widok najwyższych szczytów, ustaw go znajdującym się z lewej strony paskiem przewijania. Częstotliwości, których wybrzmiewanie trwa dłużej, należy opanować za pomocą tzw. pułapek basowych (bass trap).

6.

Kliknij zakładkę Filtered IR, co pozwoli Ci zobaczyć wykres ETC. Kluczową sprawą jest takie zdefiniowanie parametrów wyświetlania, by móc odpowiednio odczytać pomiar. Kliknij zakładkę Limits, a następnie ustaw Left na 0, Right na 0.03 (30 ms), Top na 0, a Bottom na -60. Wyraźnie widoczne „szpilki” powyżej -30 dB są owymi kłopotliwymi wczesnymi odbiciami, o których wspomniano wyżej.

Tłumienie i rozpraszanie

Zidentyfikowaliśmy już problemy, jakie mogą się pojawić w naszym środowisku odsłuchowym, a teraz zajmiemy się ich rozwiązywaniem. Rezonanse występujące w pomieszczeniu wynikają z odbijania dźwięku od twardych powierzchni, które nie pochłaniają energii fal akustycznych, powodując powstawanie nierównomierności na ogólnej charakterystyce wnętrza. Stosując elementy chłonne w strategicznych miejscach możemy - przynajmniej w części - przywrócić kontrolę nad poszczególnymi częstotliwościami. Mamy tu do dyspozycji dwie metody.

Dźwięk rozprzestrzenia się poprzez ruch ciśnienia w powietrzu. Bez wnikania w reguły fizyki można przyjąć, że tłumienie dźwięku dokonywane jest przez konwersję zmian ciśnienia w ciepło. Jedną z metod tej konwersji jest zastosowanie gęstych struktur, których włókna poruszają się pod wpływem fal dźwiękowych. Mówiąc w skrócie - chodzi o zastosowanie miękkich ustrojów. Nie jest żadną tajemnicą, że pomieszczenia pozbawione zasłon i tapicerowanych mebli charakteryzują się znacznie większym czasem pogłosu, zwłaszcza w zakresie wyższych częstotliwości, ale adaptacja akustyczna z użyciem masywnej kanapy narożnej i dwóch foteli nie do końca jest tym, do czego powinniśmy dążyć... (choć pojedyncze sofy czy fotele doskonale sprawdzają się w roli bass trapów).

Likwidowanie wczesnych odbić

Pisaliśmy już o tym, w jaki sposób zlokalizować miejsca odbicia dźwięku od ścian, ale nie wspomnieliśmy o tym, jak te odbicia zredukować. Najlepiej sprawdzają się tu wszelkiego typu struktury pochłaniające (specjalistyczna wełna mineralna lub pianka akustyczna) o grubości przynajmniej 5 cm. Panele tego typu dostępne są najczęściej w rozmiarach 60 lub 120 cm, ale nie musimy mocować ich jeden obok drugiego - czasami warto zostawić 10-15 cm przerwy między nimi. Efektywność tłumienia zwiększa także zachowanie odstępu elementu akustycznego od ściany - przynajmniej takiego, ile wynosi grubość samego materiału tłumiącego.

Czego potrzebujemy?

Zarówno panele eliminujące wczesne odbicie jak i pułapki basowe (patrz niżej) są zazwyczaj wykonane ze specjalistycznej wełny mineralnej w postaci płyt zamontowanych w drewnianej ramie, która je usztywnia i umożliwia mocowanie. Na rynku dostępne są gotowe rozwiązania tego typu (np. gikacoustics.com, realtraps.com), ale możesz też wykonać takie ustroje samodzielnie, jeśli masz do tego odpowiednie narzędzia i lubisz pomajsterkować.

W przypadku eliminowania wczesnych opóźnień należy użyć gęstej wełny mineralnej (60 kg/m3) w postaci płyt o grubości 5 cm. Jeśli chcemy zbudować pułapki basowe, to ich zasadniczym elementem powinna być grubsza płyta (10 cm i więcej), charakteryzująca się nieco mniejszą gęstością rzędu 45 kg/m3. Chodzi o to, że zastosowanie grubszych płyt o większej gęstości może sprawić, że niskie częstotliwości zaczną być odbijane, a nie pochłaniane.

Wykonana z drewna rama powinna mieć tę samą szerokość i wysokość co płyta z wełny mineralnej, a także grubość, która pozwoli zamknąć w niej materiał dźwiękochłonny. Całość należy obszyć tkaniną odpowiednio gęstą, aby zatrzymała cząsteczki struktury mineralnej (jej tzw. pylenie to spory problem), a jednocześnie na tyle lekkim, aby nie interferował z falami akustycznymi. Najlepszym testem będzie przyłożenie materiału do ust (przed jego zamontowaniem na ramie). Jeśli oddychanie przez taki materiał będzie utrudnione, to zazwyczaj jest on zbyt gęsty do tego typu zastosowań.

Klasyczny, wykonany z drewna dyfuzor Shroedera, wykazujący się wyjątkową skutecznością w rozpraszaniu dźwięku.

Dyfuzory

Przeciwieństwem metody bazującej na pochłanianiu dźwięku jest jego dyfuzja, na skutek której energia fal dźwiękowych zostaje rozproszona. Zabieg ten sprawdza się bardzo dobrze w przegłuszonych wnętrzach, pozwalając nieco ożywić ich brzmienie. Dyfuzory (rozpraszacze) często są montowane na ścianach bocznych zamiast ustrojów piankowych, a w większych studiach budowane są na tylnej ścianie, praktycznie eliminując kierunkowe odbicie dźwięku. Dyfuzory można kupić lub wykonać samodzielnie.

Bez większego kłopotu znajdziesz w Internecie opis budowy rozpraszaczy typu 2D QRD. Choć ułożenie poszczególnych „klocków” na panelu rozpraszającym może się wydawać przypadkowe, to jednak ich struktura jest pochodną zaawansowanych obliczeń matematycznych i tylko zgodne z projektem wykonanie pozwala uzyskać oczekiwany efekt.

Panele z pianki akustycznej są jedną z opcji ustrojów służących do redukcji efektu wczesnego odbicia.

Pułapki basowe

Na początku artykułu pisaliśmy o rezonansach pomieszczenia i ich negatywnym wpływie na jego charakterystykę. Najwyższy czas zająć się redukcją tego niekorzystnego zjawiska. Fale stojące, które powstają na skutek odbijania dźwięku od dwóch równoległych płaszczyzn można dość efektywnie zredukować za pomocą odpowiednich ustrojów pochłaniających rozmieszczonych w rogach pomieszczenia. Może się to wydawać dziwne (bo w końcu dźwięk odbija się od ścian), ale w rzeczywistości mamy do czynienia z rozprzestrzenianiem energii, która kumuluje się właśnie w narożnikach. Do jej absorpcji możemy użyć ustrojów panelowych (membranowych lub wcześniej opisanych paneli ze struktur mineralnych) albo ustrojów pochłaniających o odpowiednich parametrach. Stosując panele mocujemy je pod kątem 45 stopni względem dwóch ścian, w praktyce budując w ten sposób narożny ustrój o wysokiej efektywności działania.

Panele umieszczone w narożnikach pozwalają rozwiązać wiele problemów z rezonansami w zakresie niskich częstotliwości. (fot. GIK Acoustics)

Miejsce umieszczenia paneli określamy metodą pomiarów oraz własnej obserwacji zachowania się dźwięku w pomieszczeniu. Wielkość paneli oraz ich charakterystyka ma bezpośredni wpływ na to, do jakiej częstotliwości zostanie dostrojona tak stworzona pułapka basowa, co w praktyce pozwala nam dość precyzyjnie zaadaptować nasze pomieszczenie w zakresie niskich tonów.

Jedną z wygodniejszych opcji jeśli chodzi o pułapki basowe są lekkie ustroje z pianki, które możemy przykleić w narożnikach.

Pułapki basowe występują też w innych postaciach, nie tylko jako panele. Możemy spotkać się z lekkimi ustrojami piankowymi, które przyklejamy do ścian w narożniku, pełniącymi też funkcję rozpraszającą, a nawet z rezonatorami (np. w kształcie walca), które działają na ściśle określoną częstotliwość.

13 porad z zakresu akustyki studia

Lepiej wiedzieć

Wiele informacji na różne tematy można znaleźć w Internecie. Nie zapominajmy jednak, że akustyka jest dziedziną wiedzy i jako taka doczekała się setek typowo podręcznikowych i naukowych opracowań. Nie zmienia to faktu, że jest wielu teoretyków, którzy nigdy nie zderzyli się z rzeczywistością domowego studia, jak i wielu praktyków, którzy nie stosowali żadnych wzorów. Czasem lepiej korzystać z oprogramowania pomiarowego niż matematycznych formułek, ponieważ domowe studio nie jest laboratorium akustycznym.

Renomowani producenci materiałów tłumiących publikują na swoich stronach informacje odnośnie ich współczynnika tłumienia, choć w zasobach polskiego Internetu ich znalezienie może nie być takie łatwe.

Kosztowne obszycie

Materiał do obszywania paneli własnej produkcji jest zaskakująco drogi i może się okazać naszym największym wydatkiem. Pojawia się więc pokusa, aby zastosować coś tańszego, ale prawda jest taka, że tanie materiały wyglądają... tanio. Warto więc zajrzeć do okolicznych hurtowni oferujących materiały dla tapicerów i zapytać o końcówki serii lub większe skrawki, które można kupić w atrakcyjnej cenie.

Wideo-porady

Na YouTube można znaleźć szereg interesujących filmików prezentujących sposób budowy własnych pułapek basowych czy rozpraszaczy 2D. Na pierwszy rzut oka konstrukcje takie wydają się proste, ale jeśli ktoś nie miał nigdy kontaktu z pilarką, wkrętarką elektryczną czy zszywaczem tapicerskim, to filmy typu krok-po-kroku mogą się okazać bardzo pomocne.

Unikaj cienkiej pianki

Staraj się nie korzystać z ofert dostawców tanich pianek akustycznych. Zazwyczaj nie ma żadnej gwarancji, że spełniają one choć minimum wymagań jeśli chodzi o ich efektywność, nie wspominając już o składzie chemicznym czy niepalności. W takich sytuacjach warto wydać więcej pieniędzy na sprawdzone produkty znanych firm.

Filozofia akustyki

Weź sobie głęboko do serca to powiedzenie: „Jeśli w akustyce coś wydaje się intuicyjne, to zazwyczaj tak nie jest”. Akustyka to bardzo złożony temat, a nie coś, co można robić „na czuja”. Jest wiele źródeł wiarygodnych i sprawdzonych informacji, z których warto korzystać (np. gearslutz.com - Studio Building/Acoustics oraz johnsayers.com - Acoustics) - choćby po to, aby nie popełniać błędów, które już inni popełnili.

Pomiary traktuj poważnie

Planując adaptację akustyczną swojego pomieszczenia nie używajmy do tego celu różowego szumu oraz analizatora widma w programie DAW. Tego typu działanie nie zastąpi specjalistycznego oprogramowania pomiarowego. Wkładając w naszą pracę tak wiele energii, a często też pieniędzy, szkoda je tracić na nieodpowiednie metody oceny akustyki, tym bardziej, że taki program jak REQ Wizard jest całkowicie bezpłatny.

W pomiarach nie ma dróg na skróty - zamiast analizatora w DAW należy używać specjalistycznego oprogramowania.

Zasoby firmowe

Kluczowi producenci ustrojów akustycznych bardzo często na swoich stronach udostępniają szereg porad przydatnych dla osób stawiających swoje pierwsze kroki w adaptacji. Warto zaglądać do tego typu zasobów, ponieważ zazwyczaj w bardzo przystępny sposób są tam omówione najważniejsze zagadnienia, które pozwalają zrozumieć podstawowe zasady akustyki.

Rozwiązania programowe

Bazujące na oprogramowaniu systemy korekcji akustycznej, takie jak IK Multimedia ARC System 2, z założenia kompensują aktualną charakterystykę pomieszczenia między innymi poprzez aplikowanie odpowiedniej korekcji. Choć nie są one zamiennikiem poprawnie dokonanej adaptacji, to mogą pomóc w jej dopracowaniu, dodając swoiste „ostatnie 5%” w już dobrze brzmiącym miejscu, albo być ostatnią deską ratunku w takich sytuacjach, gdzie jakakolwiek adaptacja jest niemożliwa lub nieopłacalna.

Szukaj informacji

Producenci wełny mineralnej zazwyczaj publikują takie parametry swoich wyrobów jak współczynnik tłumienia dźwięku. Można je czasem znaleźć na stronie internetowej producenta, wraz z informacjami odnoszącymi się do rozkładu tego parametru w funkcji częstotliwości (choć dotarcie do nich może być niekiedy dość kłopotliwe). Zazwyczaj współczynnik tłumienia zawiera się między wartością 0 (dźwięk nie jest tłumiony), a 1 (pełne tłumienie). Pozwala nam to ocenić skuteczność danego materiału w różnych zastosowaniach.

Na ucho

Jeśli nie masz dostępu do żadnego mikrofonu pomiarowego, to nie pozostaje Ci nic innego jak praca z wykorzystaniem metody „na słuch” i postępowanie zgodnie ze zwyczajowo przyjętymi regułami. Mówiąc w skrócie, dla małych pomieszczeń (poniżej 45 m3) obowiązuje zasada „czym więcej pułapek basowych, tym lepiej”.

Pozyskiwanie minerałów

Niekiedy zdarza się, że na sąsiedniej budowie zostanie kilka wolnych płyt lub odpakowanych rolek wełny mineralnej, które można odkupić w bardzo atrakcyjnej cenie, co pozwoli znacząco zmniejszyć koszty budowy własnych pułapek basowych. Podczas ubijania interesu nie zapomnij poprosić o transport, ponieważ taki towar może się nie zmieścić do bagażnika Twojego samochodu osobowego.

Ustawienie pionowe

Jeśli stać Cię na zakup solidnych statywów głośnikowych o regulowanej wysokości, to otwiera się przed Tobą wiele opcji w zakresie eksperymentów z ustawieniem monitorów. Jednocześnie zadbaj też o to, aby Twój fotel także miał regulację wysokości, dzięki czemu będziesz mógł dostosować jego ustawienie do ustawienia odsłuchów.

Statywy z możliwością regulacji wysokości pozwalają uzyskać optymalne ustawienie monitorów.

Artykuł pochodzi z
Nowe wydanie Estrada i Studio
Estrada
i Studio
luty 2015
Kup teraz