Adaptacja akustyki pomieszczenia odsłuchowego - trochę teorii

Książki o akustyce są zazwyczaj opasłymi tomiskami. Jednak przeczytanie nawet kilku takich wydawnictw oraz poszukiwanie informacji w internecie nie daje gwarancji, jak się okazuje, na zrobienie dobrej adaptacji akustyki pomieszczenia odsłuchowego. Zamiast po raz kolejny wertować książki i szukać w internecie, przejrzymy tylko jeden dokument. Będzie to EBU Tech. 3276. Mógłby być również Rec. ITU-R BS.1116-1, ale ten pierwszy jest krótszy. Czytelnik zanim przejdzie dalej powinien ten dokument pobrać, jeśli jeszcze go nie ma, i otworzyć. Dlatego, że jest tam napisane, żeby nie kopiować go w całości ani we fragmentach zostanie on omówiony. I zwrócimy uwagę tylko na rzeczy najistotniejsze.

Na punkt drugi publikacji EBU Tech. 3276. składają się następujące podpunkty: 1. Direct sound (Dźwięk bezpośredni), 2. Early reflections (Wczesne odbicia), 3. Reverberation field (Pole pogłosowe), 4. Operational room response curve (Odpowiedź częstotliwościowa pomieszczenia), 5. Listening level (Poziom odsłuchu), 6. Background noise (Hałas tła).

Faktycznie istotne dla nas są punkty trzeci i czwarty. Całość dokumentu jest ważna i nie można pominąć żadnego aspektu, jednak punkty trzeci i czwarty są kluczem.

Trzeba zwrócić uwagę na kolejność tych dwóch podpunktów. Najpierw jest wymienione pole pogłosowe, a następnie charakterystyka częstotliwościowa. Oba parametry łącznie decydują o jakości odsłuchu, ale z punktu widzenia użytkownika indywidualnego, a więc nie-zawodowca, ważniejszy jest ten pierwszy. Ważniejsze dla nas jest to jaki jest czas zanikania pogłosu niż odpowiedź częstotliwościowa.

Problem źle wykonanej adaptacji polega na tym, że brzmienie jest "martwe". Skąd on się bierze w praktyce zobaczymy w następnym poście.

Rys. 1. wspomnianego dokumentu przedstawia granice tolerancji dla czasu pogłosu. Żeby pomieszczenie nie brzmiało martwo istotny jest dolny limit. Zatem od 100 Hz do 4000 Hz nie można zejść poniżej Tm-0,05 s. (Tm minus 0,05 sekundy) Natomiast od 4000 Hz do 8000 Hz czas może być krótszy o 0,1s od Tm.

Tm to nominalny czas pogłosu, który powinien zawierać się w przedziale od 0,2 do 0,4 s. Bardzo ważne jest wyliczenie parametru Tm dla własnego pomieszczenia. Do tego celu służy podany wzór. Okazuje się, że pomieszczenie o kubaturze około 50 metrów sześciennych powinno mieć Tm 0,2 s., natomiast Tm 0,4 s. odpowiada pomieszczeniu, którego kubatura jest 12 razy większa czyli sześćset metrów sześciennych. Malutkie pomieszczenie, a więc mniej niż 50 metrów sześciennych, także powinno mieć Tm 0,2 s.

Skoro wiemy już co zrobić, żeby pokój nie brzmiał martwo trzeba zapytać, jak uzyskać brzmienie dobre? Tu odpowiedź jest taka: trzeba się zmieścić także w górnej granicy limitu dla pogłosu.

W takim razie popatrzmy jak wygląda górna granica. Od 200 Hz do 8000 Hz musi być Tm+0,05 s., natomiast od 63 Hz do 200 Hz sytuacja wygląda trochę inaczej. Czas zanikania pogłosu dla 63 Hz to Tm+0,3 s. i ten czas powinien skracać się jak na rysunku w ten sposób, żeby dla 200 Hz osiągnąć Tm+0,05 s.

Ten korytarz musi być widoczny w pomiarach, tzn. trzeba się w nim zmieścić. Pomiar musi być uśredniany do 1/3 oktawy. Jeśli zmieścimy się w tych granicach to brzmienie będzie dobre. Jeśli zauważymy jakieś większe odstępstwa, to brzmienie będzie odpowiednio gorsze. Dla małych pomieszczeń program nie pokaże RT60, a tylko RT20 i 30 i te pomiary muszą się mieścić w limicie.

Czytelnik zauważył, że tyle jest tu mowy o pogłosie, ale to dlatego, że ten parametr jest najbardziej krytyczny. Do mniej dobrej charakterystyki częstotliwościowej słuch potrafi się zaadaptować, ale jak pomieszczenie będzie przetłumione i czas zanikania pogłosu będzie nierówny, to do tego słuch się nie zaadaptuje nigdy. Z drugiej strony za długi czas zanikania pogłosu powoduje, że dźwięk traci swą czytelność. Pogłos to w gruncie rzeczy hałas i jeśli jest za duży, to zamaskuje szczegóły. Natomiast za mały spowoduje, że brzmienie stanie się nienaturalne. Z kolei nierówny czas też daje różne niekorzystne skutki, ale to jest trochę bardziej złożony temat, jeśli kogoś to interesuje, może szukać informacji samodzielnie. Dlatego do domowego słuchania można poświęcić idealną charakterystykę częstotliwościową. Jeśli ktoś jest zawodowcem i chce w swoim pomieszczeniu pracować, to musi starać się uzyskać też jak najlepszą, na miarę możliwości pomieszczenia, odpowiedź częstotliwościową.

W dokumencie tech 3276 w dodatku, w punkcie 2. mamy podane wymiary pomieszczeń. Są dwa ich rodzaje: 1) wysokiej jakości pomieszczenie kontroli dźwięku, 2) referencyjne pomieszczenie odsłuchowe. Jeśli popatrzymy na ich wymiary, to wiele rzeczy się wyklaruje, mianowicie to pierwsze ma 30 metrów kwadratowych, a drugie 40 metrów kwadratowych. Są to pomieszczenia dość spore, a poza tym muszą mieć korzystne proporcje wymiarów. Skoro my zazwyczaj mamy do dyspozycji pokoje znacznie mniejsze i niekoniecznie o korzystnych proporcjach, to nie powinniśmy oczekiwać jakichś nadzwyczajnych efektów.

Z pewnością adaptacja akustyczna poprawi jakość dźwięku bezpośredniego w tym sensie, że będzie go więcej w proporcji do odbić. Ustawienie kolumn czy monitorów oraz wybór najlepszego miejsca odsłuchu z kolei zagwarantuje, że pierwsze odbicia będą wystarczająco opóźnione. Ale w niewielkim pomieszczeniu prawdopodobnie nie uda się uzyskać idealnej, czyli w granicach limitu, odpowiedzi częstotliwościowej.

Podsumowując można powiedzieć, że najczęstszy błąd przy wykonywaniu adaptacji polega na tym, że zwraca się szczególną uwagę na charakterystykę częstotliwościową i osłabienie rezonansów (modów), co skutkuje przetłumieniem pomieszczenia i martwym brzmieniem. Jednak to nie jest tak, że osoby robiące takie pzretłumione adaptacje nie zdają sobie z tego sprawy. Chęć wygładzenia charakterystyki jest przemożna, a poza tym jest też inny powód. Mianowicie najbardziej szczegółowy dźwięk jest w słuchawkach. Zatem wydaje się nam, że jeżeli się te odbicia mocno stłumi, to właśnie uzyska się większą szczegółowość odbioru. W rzeczywistości nawet w mocno przetłumionym pomieszczeniu tych odbić jest ogromna ilość, więc brzmienie nie zyskuje na szczegółowości, ewentualnie minimalnie, natomiast powstaje wrażenie nienaturalności. Słuchawek nie lubi wiele osób i tak samo chyba nikt nie polubi pzretłumionego dźwięku w pomieszczeniu. Naprawdę szczegółowy dźwięk z głośników można usłyszeć tylko w komorze bezechowej, dlatego lepiej się trzymać limitów dla pogłosu. To jest właśnie optymalny kompromis pomiędzy naturalnością i szczegółowością.

cz. 1 z 3