Акустика вещательных студий: простые решения
В статье Михаил Ефимов (ведущий инженер отдела системной интеграции компании “Тракт”) рассматривает типичные вопросы по акустике помещений.
Работая в области радиовещания уже много лет, я постоянно сталкиваюсь со стандартным набором вопросов по акустике помещений типа: “А вот как бы нам вот это (все, что угодно: призвук, проникающий шум) убрать, чтобы было нормально, и при этом потратить минимум денег?”
Такой подход превалирует при проектировании большинства аппаратных студий и дикторских кабин, поэтому и родилась мысль написать что-то вроде вводной лекции для желающих построить студию “малой кровью”. Сразу оговорюсь, что не считаю правильным делать акустический проект по остаточному принципу, но бюджет – штука суровая, и если уж случилось, то случилось. Также хочу сказать, что в этой статье я буду использовать минимум математики, потому что адресована она скорее даже не инженерам, а руководителям и инвесторам, которые приняли решение пуститься в плаванье по волнам эфира.
Маленькое замечание о понятиях: в акустике помещений обычно идет речь о двух терминах – “звукоизоляция” (шумоизоляция) – изоляция ОТ проникающего в (из) помещение(я) шума – и “звукопоглощение” (шумопоглощение) – работа с источником звука ВНУТРИ самого помещения с целью получения приемлемой картины его частотной, фазовой и иных характеристик.
Минимизируем внешние шумы
Итак, с чего начинается студия? Любой инженер-акустик вам скажет, что студия – это в первую очередь расположение здания, его целевое назначение, затем расположение помещения внутри здания, и уж потом – все остальное. Даже создание акустического проекта начинается именно со знакомства с генпланом и оценки возможных источников шума, таких как промзоны, железные и шоссейные дороги. То есть если бизнес-центр, где вы хотите разместить свою радиостанцию, стоит в центре прекрасного индустриального района, будьте готовы к звукам, которые велики по уровню и имеют мало общего с музыкой – звуки резки металла, ударов молотом, гудкам поездов и т.п. Кстати, эти звуки плохи еще и тем, что они, обладая достаточно большой энергетикой, распространяются по конструкциям зданий, то есть вы не защититесь от них, закрыв окно. Это же справедливо и для гордых высоток, которые растут в деловых центрах городов: у вас за окном улица с шумом машин и их гудками, а в качестве источников вибраций могут выступать мосты, эстакады и рельсовый транспорт.
Идеальным вариантом всегда является отдельно стоящее здание, которое окнами выходит на жилую или просто зеленую зону. Хорошим вариантом будет разнесение студии и офиса: при таком варианте можно не искать компромисс между тихим и презентабельным местами.
Но если уж вы оказались в океане звуков, будьте готовы к тому, что придется потратиться на хорошую систему вентиляции и кондиционирования. Говоря “хорошую”, я имею в виду, что работа такой системы должна быть бесшумной. В случае с кондиционерами это несложно: рынок предлагает огромный выбор. Только обратите внимание на характерные “бульки”: их наличие чаще всего говорит о том, что дренаж кондиционера смонтирован неправильно. Зачем вам этот компромат в эфире? Кроме шуток, на одном из объектов кондиционер так печально “вздыхал”, что грустно становилось всем.
А вот с вентиляцией дело обстоит сложнее. Вентиляция сама по себе вещь довольно шумная: представьте, что где-то наверху в камере стоит огромное механическое чудовище, к которому подсоединены тонколистовые металлические (скорость звука в металле очень высока) короба, которые затем приходят к вам на этаж и в студию. Мало того, они ведь не только к вам приходят. Где гарантия, что ваш сосед по зданию не решит приобрести себе циркулярную пилу для изготовления мебели? Здесь на помощь приходят секционные глушители. Они сейчас существуют разных сечений и доступны для заказа из любых точек страны, а кроме того, опыт показывает, что компании-инсталляторы уже довольно хорошо освоили методики расчета и установки таких глушителей. Разумеется, если шум сложный (по составу и уровню) и “победить” его установкой универсального глушителя не получилось, то необходимо обратиться за помощью к специалистам-акустикам.
Еще один неприятный момент – это грохот от самих воздуховодов. Для борьбы с ним нужно понимать одно из базовых правил акустики: если конструкция (воздуховод, стена, перегородка) легкая и сама становится соколеблющимся элементом, то она будет переизлучать шум. Особенно хорошо это заметно в новых домах: если ударить кулаком по стене, чувствуется, как она принимает и переизлучает удар – поэтому там и слышимость такая. То есть если мы хотим сделать конструкцию менее звукопроводящей, ее нужно утяжелить. В случае с вентиляцией существуют специальные мастики, которыми покрывается короб наподобие шумоизоляции в автомобиле.
Проектируем студию
Допустим, здание у нас есть, теперь посмотрим, где в нем должна расположиться студия с учетом всего, что мы уже знаем. В этой статье мы поговорим об эфирной студии, а продакшн оставим для следующих выпусков.
При проектировании будущей студии нужно уделить особое внимание смежным помещениям: располагать студию по соседству с венткамерой или под кегельбаном не стоит, это выльется в борьбу с низкочастотными шумами, с которыми, как сказано выше, тяжело бороться нестроительными методами, поэтому приоритет в комплексе должен принадлежать студии: ее лучше по возможности окружить вашими помещениями, где вы можете нормировать уровень шума. Располагать студию по соседству с подстанциями здания, ГРЩ или диммерной – большая ошибка, потому что с разнообразными наводками бороться еще сложнее, чем с шумом.
При выборе помещения нужно обратить особое внимание на воздушный объем: объем воздуха в помещении на одного исполнителя не должен быть менее 10 м3. Обычно на этом месте заказчик делает круглые глаза и говорит: “А где я их возьму?” На это можно ответить, что по закону Мерфи никогда нет возможности сделать хорошо с первого раза, но всегда есть возможность, чтобы переделать, поэтому не экономьте на объеме. Проблемы, которые вам придется решать в малом объеме, будут куда более затратными. Сюда же можно отнести правило соотношений длины, ширины и высоты помещения:
где L – длина, B – ширина и H – высота помещения. Если учесть, что объем помещения V = LBH, то L = 1,62. По возможности стены помещения лучше сделать взаимно непараллельными. Это сильно снизит риск образования стоячей волны, которая проявляется в эффекте ослабления баса в одних местах помещения и усиления в других. Борьба с этим дефектом проводится методом модального анализа, рассмотрение которого выходит далеко за рамки данной статьи.
Двери и окна в студии – основные источники шума снаружи. Поэтому, выбирая стеклопакет, уделите особое внимание качеству его установки. Помните, даже маленький зазор по степени пропускания шума сведет ваши старания на нет. Если есть возможность разместить студию в помещении без окон, то нужно использовать ее. Выбирая дверь, обратите внимание на ее вес и прилегание к коробке. Лучше всего между дверьми устроить тамбур. Двери также бывают сэндвичными, на некоторых из них добросовестный производитель указывает индекс SRI, либо просто пишет, на какое количество дБ (или дБА) данная конструкция ослабляет шум. Приемлемым будет значение не ниже 30 дБ.
Корректируем акустику
Шумоизоляции мы уделили достаточно внимания, перейду к звукопоглощению. Цель данных мероприятий в первую очередь в том, чтобы создать равномерное по частоте и балансу громкости пространство для записи звука.
Как понять, что помещению необходимы серьезные акустические коррекции? Самым точным инструментом послужит ваше ухо: послушайте, как звучит голос диктора в новом помещении, а потом запишите материал на тракте, которому вы доверяете (хороший диктофон – уже неплохо), и прослушайте на нескольких разных источниках с подкладом и без. Нравится ли вам, как звучит диктор? Нет ли ощущения, что голос, который вам нравился, стал вдруг неприятен: появились резкие обертона или гнусавость? Если да, то можно попробовать скорректировать акустику помещения без радикальных строительных методов.
Если голос звучит гулко, в нем много воздуха, и вы слышите на записи, как звучит помещение (эхо, порхание звука), то значит, нужно увеличивать фонд поглощения. На пол в таких случаях обычно кладут ковролин. Лучше выбирать антистатический ковролин, а если позволяет бюджет, то и сделать медные стоки для статического электричества: аппаратура иногда выходит из строя без объяснимых причин, так вот, одной из них может быть статика, поэтому не экономьте на ковролине.
Теперь рассмотрим, как разместить стол с микшерным пультом в эфирной студии. Одним из самых важных помощников нам здесь послужит симметрия, потому что одним из подходов в акустике является геометрический. Он говорит, что на средних и высоких частотах звук ведет себя, как свет. Вспомните: “угол падения равен углу отражения”. Лучше всего разместить стол на равном удалении от стен, а не приставлять вплотную. Такое размещение будет оптимальным с точки зрения баланса громкостей в помещении: на высоких и средних частотах этот баланс зависит от структуры ранних отражений. Исторически сложилось, что одним из самых распространенных методов коррекции этих отражений стал акустический поролон: он дешев, достаточно эффективен на частотах выше 1000 Гц (именно там находится речевая форманта), и именно это приводит к одной очень распространенной ошибке: заклеить им все помещение сверху донизу. Помните, что переглушенное помещение также плохо, как и гулкое: утраченную структуру ранних отражений и мертвый голос вы потом будете исправлять различными приборами частотной и пространственной обработки, поэтому количество поролона на первом этапе должно быть минимальным.
Мы сажаем ведущего за стол (см. “Схема студии”) и контролируем при помощи рулетки, чтобы его уши и центры акустических мониторов оказались углами равностороннего треугольника ABC. Затем проводим проекции через уши на стену за спиной, и размещаем лист поролона там (DE). Двигая вдоль правой стены зеркальце на уровне ушей ведущего, просим, чтобы он сообщил, когда увидит в нем центр конуса монитора В, это будет точка размещения F. С противоположной стороны – то же самое. За спинами гостей разместим листы L и M. Добавим ловушки баса H, I, J и K в углы помещения. Высота подвеса – 70 см от пола – нижний край листа и 1,7 м – верхний край листа. Можно добавить вставки в секционный потолок в шахматном порядке над областью, где будут находиться ваш ведущий и гости, так, чтобы плитки с поролоном находились над головами и микрофонами.
Поролон хорош тем, что его стоимость позволяет проводить эксперименты практически с нулевыми затратами, его можно разместить временно, используя двухсторонний скотч, а для постоянного монтажа используются “жидкие гвозди”. Не забывайте о том, что срок службы такого поролона невелик: до 5 лет, а при попадании прямых солнечных лучей лучше заменить его через 3 года. На солнце он начинает “вянуть”, да и вообще является сборником пыли.
В данной статье я постарался максимально сжато суммировать то, на что следует обратить внимание при начале строительства студии. Она ни в коей мере не является универсальным указанием для проектирования студий и охватывает лишь малую часть того, на что стоит обратить внимание.
