- Відстань і тиск
- Яку акустику для кіно купувати
- Розміщення акустики в кімнаті
- Помилки розстановки акустики
- Посилення і кабелі
Звукова доріжка в фільмах рідко відтворює музику і звуки природи, в бойовиках, наприклад, колонки повинні без спотворень відтворити звуки пострілу (ідеальна імпульсна характеристика), вибухів, розбитого скла і т.п., де спектральна щільність звуку вже не підкоряється закону рожевого шуму. Крім того, як я писав в першій статті , Для коректного створення подібних ударно-імпульсних звуків велике значення має і правильна акустична обробка приміщення, зокрема, відсутність луни. Інакше глядач може втратити почуття занурення, якщо раптом розпізнає невідповідність луни в звуковій доріжці фільму, луна-сигналу від самої кімнати. Як приклад, одиночний постріл на екрані максимально порушить кімнатні відображення, причому вони будуть виразно чутні в тиші після пострілу.
Власне, через те, що звукова доріжка фільму за своїм спектру ближче до білого шуму, і доводиться підвищити вимоги до апаратури для кінозалу. Якщо говорити мовою характеристик, техніка повинна відігравати звуки без спотворень у всьому діапазоні із середнім тиском 85 дБ і піковим 105 дБ.
Запис саундтреку до мультфільму «Пінгвіни Мадагаскару» в лондонській Air Studio
Звідси випливає, наприклад, що застосування в акустиці для ДК звичайних купольних твитеров недоцільно. В силу невеликих розмірів купола (традиційно - 1 дюйм) його потужності можливості обмежені розмірами звукової котушки (тепловідвід утруднений). Тоді як потужність і кількість високочастотного сигналу в кіно значно вище, ніж в музиці. Це може привести до теплової компресії, тобто наступним спотвореннями. А буває і що динамік, не витримавши такого навантаження, перегорає.
Тому найкраща рекомендація для домашніх кінотеатрів (особливо з дистанцією від АС до місця прослуховування більше 4-х метрів) - ставити рупорні колонки з компресійними драйверами в СЧ / ВЧ-ланках. До того ж у такого типу вище показник чутливості динаміків. У низькочастотному спектрі краще, щоб працювали драйвери професійного типу зі збільшеним діаметром звукової котушки.
Взагалі, дистанція в 4 метри - це умовна межа, перетнувши яку треба відповісти на питання: чи зможе система видати потрібну звуковий тиск? Більшість звичайних АС при установці в ДК не забезпечать за нормою і 3-метрову відстань. І якщо вже мова зайшла про дистанції, потужності і чутливості, нагадаю основні співвідношення, щоб оперативно визначити відповідність обраних підсилювачів і АС розмірами домашнього кінотеатру.
Відстань і тиск
Отже, відповідно до стандартів ми повинні отримати звуковий тиск 85 дБ (105 в піке) без спотворень по всій смузі частот. Звуковий тиск на відстані 1 метр від АС при подачі на колонку 1 Ватта потужності - це «чутливість», її практично завжди вказують в паспортних даних продукту. Далі обчислюємо максимальний звуковий тиск в точці прослуховування - кожне подвоєння потужності дасть нам +3 дБ звукового тиску, а кожне подвоєння дистанції - спад -6 дБ.
Запис саундтреку до мультфільму «Як приручити дракона 2» в лондонській студії Abbey Road
Візьмемо, наприклад, найбільш поширену акустику для музики з типовою чутливістю в 91 дБ. На відстані 4 метри через спад в -12 дБ потрібно компенсувати втрати додатковим посиленням в розмірі 105- (91-12) = 26 дБ. Це приблизно відповідає підсилювача потужністю 500 Вт. Чи не всякі колонки готові витримати таку потужність.
Однак це ще не все, основна проблема в тому, що в специфікаціях АС параметри потужності вказують з розрахунку сигналу з частотою 1000 Гц і, значно рідше, в рожевому шумі. Тому при виборі АС краще мати запас по максимальному тиску в 3-6 дБ.
Є пара способів збільшити звуковий тиск. Можна розмістити АС в площині стіни, тоді ми отримаємо додатково 5-6 дБ на частотах нижче ~ 300 Гц. Або застосувати активний мультіампінг, коли пасивні фільтри кросоверів виключаються з системи і замість них використовуються активні електронні (частіше цифрові) кросовери для підсилювачів потужності. При цьому смугові підсилювачі підключаються безпосередньо кожен до свого динаміку, що допомагає отримати більше звуковий тиск і кращу якість.
Яку акустику для кіно купувати
На відміну від музичної акустики, де слухачам може подобатися деяка забарвлення звуку, в кінотеатральних системах такий підхід неприпустимий. Кіно вимагає від колонок мінімальних спотворень, відсутність послезвучія і високого звукового тиску. Тому в ДК не варто застосовувати лампове посилення і аудіофільских акустику з «особливим» звучанням. В кінотеатрі потрібно забезпечити мінімальну кількість кімнатних перевідбиттів, тому для нього краще за інших підходять колонки з вузькою діаграмою і такі, де властивості спрямованості мало залежать від частоти. Як багатьом відомо, подібні характеристики у АС рупорного типу, причому з рупором т.зв. «Постійної спрямованості».
Запис саундтреку до фільму «Зоряні Війни: Пробудження сили» в студії MGM, Каліфорнія
Можу сказати, що найвдалішим вважається еліптичний рупор з спрямованістю 60х90 градусів. Далі можна розглядати звичайні колонки з купольними і конічними дифузорами, а ось різних типів «панельної» акустики (електростат, стрічкова, АМТ і інші) краще уникати, навіть якщо вони застосовуються тільки в високочастотному ланці - у них буває дуже нерівномірна спрямованість і проблеми з перевантажувальної здатністю на НЧ. Диполі і всеспрямовані типи АС для кінотеатрів не підходять за винятком спеціальних настінних моделей (т.зв. «сурраунд»).
З типів оформлення на перше місце я поставлю фазоинвертор низьку ефективність (площа портів менш ~ 15% від площі НЧ-дифузора), а на друге - закритий ящик. Такі типи, як «лабіринти», TDL, зворотні рупори і т.п., де тилове випромінювання практично повністю виводиться назовні з затримкою - для ДК не підходять, як і варіанти відкритих оформлень.
Розміщення акустики в кімнаті
Природно, в кінозвуком є стандарти з розміщення АС - зокрема, вказується кут щодо місця слухача, і по можливості, цих стандартів треба дотримуватися, щоб отримати звук «як задумав режисер».
На зображенні вище намальована схема розташування динаміків в одному з найбільш поширених форматів 7.1: три фронтальних каналу, два бічних, два тилових і сабвуфер (його розташування не нормується, оскільки вважається, що людський слух не здатний визначити положення джерела на такій низькій частоті звуку). Якщо будувати ДК в найбільш поширеному форматі кадру 2.40: 1 з рекомендованим кутом перегляду 35-55 градусів, то, як видно на зображенні, фронтальні канали можуть перебувати або в форматі екрану, або - центральний канал за екраном, а бічні по краях полотна. І це буде найкращий варіант. Перш за все, тому що бічні канали слід розсовувати до максимального значення в стандарті ± 30 градусів. Тоді вийде рівномірна панорама між фронтальними і бічними спікерами, а центральний канал виявиться перед екраном, що дозволить уникнути втрат в звукопрозорості полотні (високі частоти поглинаються на 1-6 дБ - тканий варіант, і до 12 дБ - перфорований).
Дозволю собі зауваження щодо розташування центрального каналу. Ставити його під екраном на підлозі, як можна часто побачити, - дуже груба помилка. Так ми отримаємо сильне переотраженіе звуку від статі, яке знизить розбірливість діалогів і дасть легко визначається напрямок на джерело звуку, абсолютно не збігаються з тим, що відбувається на екрані. З цієї причини «законне» положення центрального каналу таке - випромінювач повинен знаходитися на висоті 5/8 від нижньої частини екрану. На такій же висоті розташовують фронтальні LR-канали та сурраунд (для форматів 5.1 і 7.1).
Запис саундтреку до фільму «Життя Пі» в студії The Newman Scoring Stage, м Лос-Анджелес
Хочу зауважити, що нові формати 3D-звуку, як Dolby Atmos, DTS: X, Aura 3D - всі вони мають різні карти стандартного розташування АС. І що ж тоді робити, якщо ви будуєте «найкращий» ДК? Вихід можуть запропонувати звукові процесори, як, наприклад Trinnov Altitude 32 з його функцією 3D Remapping, яка віртуально «переставити» АС на свої місця в повній відповідності з відтвореним стандартом. На сьогодні поки це єдиний апарат, який обіцяє подібні віртуальні «перестановки» на одному наборі АС.
Помилки розстановки акустики
Отже, торкнуся основні помилки при розміщенні АС і можливі методи їх виправлення.
1. Немає можливості застосувати звукопрозорості екран. У таких випадках можна розмістити колонку центрального каналу над екраном. Ще один варіант - активувати функцію центрального віртуального каналу, яка є у деяких проекторів. Так може вийти навіть краще, ніж ставити поверх полотна.
2. Розміщення бічних каналів занадто близько до глядача (приміщення витягнутої форми). В такому випадку, коли в одному ряду сядуть кілька глядачів, стане неможливо забезпечити баланс звуку від бічних каналів для всіх глядачів, крім центрального. Єдиний спосіб вирішення цієї проблеми - підняти бічні канали вище, усереднивши, таким чином, відстань до глядачів.
Запис саундтреку до фільму «Місія нездійсненна: Протокол Фантом» в студії The Newman Scoring Stage, м Лос-Анджелес
3. Глядацькі місця розміщені впритул до стіни. Взагалі, такої розстановки крісел краще уникати відразу, вона в корені невірна. Але якщо іншого виходу немає, єдиний спосіб щось поліпшити - застосувати дипольний тип АС на тиловий стіні над глядачами.
4. Застосування недорогих стельових малопотужних динаміків. Часто їх розміщують трохи в стороні від глядача, і якщо додати висоту стелі, то підсумкова дистанція від динаміків до глядача перевищить ті самі порогові 4 метри, про який я писав на початку статті. Частково цю ситуацію може виправити процесор, але до кінця «вилікувати» її не вийде, це компромісне рішення.
5. Всі АС необхідно направити в центр глядацької зони, а точніше на VIP-місце. Цим правилом часто нехтують і ставлять колонки паралельно стінам кімнати. В результаті отримують підвищену нерівномірність і сильні відображення від стін приміщення.
6. Надмірне розширення зони перегляду. Пам'ятайте, точні поканальні затримки можна зробити тільки для однієї точки (глядацького місця) в залі, тому глядачів потрібно «розсаджувати» максимально компактно.
7. Розташування АС в форматі 5.1, коли є можливість ставити 7.1, я також вважаю помилкою. У форматі 5.1 завжди помітний провал у фронтально-бічний панорамі, а застосування двох додаткових АС і пари каналів посилення ненабагато здорожує кошторис.
8. Використання одного сабвуфера. З одним Низькочастотник в системі практично неможливо отримати рівномірне звукове тиск по всій глядацькій зоні. Для ілюстрації нижче приведу графік вимірювання однієї системи в приміщенні 60 кв.м. в зоні приблизно 3х2 метри. Зверніть увагу, що нерівномірність на низьких частотах досягає 30 дБ в залежності від місця виміру.
Два ряди, пара місць в першому ряду і три місця в другому розмічені по центру залу 50 кв.м. в позиції приблизно 3 \ 4 по довжині залу. Добре видно, що нерівномірність на деяких частотах досягає більш 30 дБ
З цих причин в домашніх кінотеатрах високого класу ставлять більше одного саба. Оптимальне число - 4, а мінімальне - 2. При цьому пару сабвуферів ставлять за центрами протилежних стін, а якщо взяти чотири низкочастотника, то і способів буде побільше ( дослідження Harman ).
При такому розміщенні сабов досягається рівномірний низкочастотное покриття всієї глядацької зони, але потрібно обов'язково застосовувати параметричні еквалайзери для вирівнювання декількох піків звукового тиску. Спочатку для кожного з сабов в налаштуваннях встановлюють затримку, яка компенсує різницю в дистанціях низкочастотников до центру глядацької зони, а далі еквалайзером вирівнюють його відгук, а потім застосовують фільтр ще й в загальному LF-каналі. Це дуже складне завдання, але більш простого шляху немає. Кілька її полегшити покликані багатоканальні аудіопроцесори, але пам'ятайте, що вибирати модель потрібно з достатнім числом каналів, адже кожен сабвуфер забере собі по одному. Хоча можна знизити кількість каналів при невеликій втраті якості, якщо виводити один канал на пару сабвуферів.
Посилення і кабелі
Для домашнього кінотеатру завжди краще потужне «струмове» посилення класу AB. Однак для великих проектів краще брати імпульсні підсилювачі, оскільки вони мають значно менше тепловиділення в режимі холостого ходу - близько 5-8%, що в схемі ДК із загальною споживаною потужністю 5-10 кВт менше кіловата. У свою чергу, аналогове посилення в холостому режимі буде споживати близько 3 кВт. До того ж, хороші аналогові підсилювачі потужністю понад 300 Вт на канал дуже дорогі, а здатних видати 500 - 1000 Вт на ринку і взагалі представлено зовсім небагато - вибирати нема з чого. Тоді як якістю звучання сучасні імпульсні підсилювачі вже нічим не поступаються кращим зразкам аналогового посилення.
Запис саундтреку до фільму «Міцний горішок 5: Хороший день, щоб померти» в студії The Newman Scoring Stage, м Лос-Анджелес
Крім рядових проблем акустичних кабелів з недостатнім їх перетином і обмеженням струму, є і ще одна, про яку слід нагадати будівельникам домашнього кінотеатру - це скін-ефект. Цей «ефект» призводить до затримки низькочастотної складової сигналу і добре відомий в стереосистемах. Там для боротьби використовують плоскі кабелі, коаксіальні конструкції, набір тонких провідників з ізоляцією (літцендрата) і т.д. Але у випадку з кіно, вирішити цю проблему простіше. Як правило, в ДК використовується частотне поділ на 80 Гц (нижче працюють сабвуфери), тому наслідки скін-ефекту легко коригуються затримками в основних каналах щодо каналу НЧ-ефектів.
Частина 1: Будуємо домашній кінотеатр: акустична обробка приміщення (частина 1)
Взагалі, дистанція в 4 метри - це умовна межа, перетнувши яку треба відповісти на питання: чи зможе система видати потрібну звуковий тиск?І що ж тоді робити, якщо ви будуєте «найкращий» ДК?