Раздел 4 звуковые студии

Студия представляет собой специально созданную акустическую среду. Организация студии определяется целями ее предназначения, акустическими параметрами и оборудованием, которые могут изменяться в зависимости от требуемых условий и внутренними полезными помещениями. Сказанное относится к радио и телевизионным студиям, а также к студиям грамзаписи. Киностудии используют меньшее количество электронного оборудования и в основном предназначены для индивидуальной деятельности.

Различия в студиях также зависят от экономических факторов, от размеров страны, областей или регионов, которые они обслуживают и от системы финансирования. Одни студии ставят перед собой более общие задачи, другие являются сугубо специализированными.

ФУНКЦИИ И ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СТУДИЙ

Стоимость телевидения такова, что число студий, которое может финансово поддерживать определенное население, весьма ограничено. Региональная численность в 5-8 миллионов человек способна утвердить несколько центров, которые будут состоять из трех студий: для основной продукции (включая театры), для общих направлений (развлекательные программы и аудитории) и для чисто информационных целей (презентация, новости), с дополнительной

широковещательной станцией.

При более малом населении будет достаточно трудно поддерживать такое количество студий: возможно будет утвердить только две студии или даже одну. Это означало бы меньшую популярность широковещательных средств, которые частично уже утратили ее из-за повального увлечения видеокамерами (камкордеры).

Города, население которых составляет примерно один миллион, могут иметь одно-студийные станции (или несколько в развитых городах). Но такие студии будут сравнительно малы, хотя для двух или трех районов они и являются достаточно мощными.

Численность населения таких стран как Великобритания или США является достаточной для поддержания четырех или более национальных широковещательных сетей, усиленных множеством местных, кабельных и спутниковых станций.

В отношении радио (потесненное во многих странах телевидением) ситуация еще более беспорядочная. В Соединенных Штатах для каждых 25-30000 населения организована своя радиостанция. При таком огромном количестве половина из них довольно с низкой рентабельностью, так как существует за счет слабых доходов от музыки среднего качества, консервативной или вульгарно-салонной,

ориентированной на очень узкую аудиторию. Далее следует верхушка из сорока станций, рассматривающая направления музыки в стиле кантри и вестерн, станции, передающие классические произведения и станции, которые предлагают круглосуточные новости или работу со слушателем (контактные телефонные

Звуковые студии 41

разговоры) или круглосуточные религиозные программы. Образовательные станции отличаются более широкой аудиторией, предлагая слушателям вещательные и музыкальные передачи. Кроме названных, существуют еще так называемые станции "варьете", которые занимаются трансляцией старых стилей, комедий, шуток, анекдотов, новостей и пр., а также станции этнических меньшинств, которые призваны служить интересам малых народов. Большинство этих станций выживают только за счет низкой себестоимости продукции, используя готовые пластинки или магнитофонные записи, при этом им не требуется дорогостоящего оборудования и особых требований к помещениям. Все, что для этого нужно - это обычная комната с хорошо защищенным от внешнего акустического воздействия окном. В некоторых станциях помещение второй вспомогательной студии используют для проведения производственных совещаний.

Возвращаясь опять к нашему случаю, при численности населения в 5 - 8 миллионов человек, мы можем сказать, что такое количество народа может осуществить полную программу поддержки радиостудий всех категорий. Но в Соединенных Штатах и странах, последовавших их примеру, коммерческим станциям отводится меньше места, чем публичному широковещательному сервису, в котором региональный центр может иметь студии следующего направления:

• только вещательные (несколько)

• поп-музыки

• легкой и оркестровой музыки

• развлекательные (с аудиторией)

• общие, включая театральные постановки и образовательные программы.

Малые регионы (100000 - 1 миллион населения) способны поддерживать мощные, хотя и в ограниченном количестве, радиостанции. Население страны в состоянии обеспечить существование радиосетей почти в таком же объеме, что и для телевидения (хотя это и носит в США более фрагментарный характер, чем в Великобритании, где почти все население охвачено вещанием). Корпорация ВВС располагает почти 60 радиостудиями только в одном Лондоне, хотя некоторые из них вещают только за рубеж. Среди них есть узко специализированные, например, студии, оборудованные акустической средой для производства стереопрограмм театрализованных представлений.

ШУМ И ВИБРАЦИЯ

При подборе помещений под радио и телевизионную станцию или проведении дизайна внутренних интерьеров студий необходимо руководствоваться следующими требованиями:

• Нельзя начинать строительство вблизи аэродромов, железных дорог или над линиями метрополитена.

• Всегда дома старых массивных построек предпочтительнее современных стекло- бетонных конструкций.

• Для шумных городских центров следует располагать студийные оффисы за пределами городских кварталов, что позволит использовать полезные помещения студий в качестве акустической среды.

42 ЗвуКовые студии

Допустимый шумовой фон в студии.

1 .Телевизионные студии (исключая драматические и презентационные студии) 2.Телевизионные драма­тические и презентацион­ные студии, и все радиосту­дии, исключая драматичес­кие радиостудии. З.Драматические радиосту­дии.

• Фундамент студийного здания лучше всего распо­ лагать в твердом основательном грунте.

• Если нет возможности провести строительство на твердой почве, то все помещения студий, включая потолки, стены и полы, должны иметь прорезинен ную основу или основу из соответствующих материалов. При этом резонанс от всех элементов сооружения должен быть крайне низким: считается, что 10 Гц является разумным пределом. Следует помнить, что один дюйм (25 мм) таких материалов как стекловолокно или пенопласт дает резонанс порядка 100 Гц, поэтому к их применению нужно относится с большой осторожностью.

• Основной проблемой следует считать шум от воздуш­ ных вентиляционных устройств. Трубы низкого давления являются достаточно широкими и могут вызвать явление резонанса, если только их внутренняя структура не организована с учетом этих явлений. Более того, они должны обеспечивать определенную юстировку во избежание проникновения звука из одних помещений в другие. Вентиляционные решетки также могут вызвать воздушную турбулентность, а, следовательно, и шумы.

• Высокоскоростные вентиляционные трубы способны частично устранить названные недостатки, однако, при их применении надо обратить внимание на возникновение шумов во входной и выходной частях коммуникаций студии.

• Следует применять двойные двери с вакуумными замками.

• Отверствия под токопроводящие кабели и жилы должны быть вмонтированы в саму конструкцию здания и иметь как можно меньшие размеры. Они не должны быть просверлены произвольно по усмотрению электриков. Кабельное соединение между студией и комнатой для прослушивания должно проходить по дальним стенам, разделяющим эти помещения, или вовсе по коридору или холлу.

• Окна между студией и контрольной зоной должны быть двойными для просмотра, с различной толщиной стекла, например 6 и 9 мм, а воздушная прослойка между ними должна составлять по крайней мере 100 мм. При этом, их параллельность не является строго принципиальным фактором. Тройные стекла не дают особых преимуществ по сравнению с двойными, так как при высоких уровнях звучания разница практически ощущаться не будет.

Звуковые студии 43

• Окна, выходящие наружу или окна в помещениях контрольного прослушивания должны быть из тройного стекла, чтобы предотвратить влияние шумов от повторных исполнений записи, которые могут быть достаточно громкими. Из-за наличия разницы в температуре между окружающей атмосферой и помещениями, следует предусмотреть меры по ликвидации конденсата на внешних окнах.

• Все шумопроизводящие механизмы должны быть достаточно хорошо изолированы от основной части студии и иметь в своих помещениях шумопоглощающие покрытия.

Хотя и крепкие строения являются наиболее предпочтительными, они не должны быть черезчур массивными, так как это ведет не только к удорожанию объекта, но и не дает должного изоляционного эффекта при строительстве. Например, двойная кирпичная кладка способна улучшить свойства лишь на 5 дБ.

Для крыш телевизионных студий при применении однолистового покрытия толщиной 25 мм, среднее снижение мешающего влияния шумов может составлять 60 дБ в диапазоне частот 100-3200 Гц. По данным службы ВВС, производившей исследования для случая реактивных самолетов, летящих на высоте около 300 м, требуемая величина понижения шумов должна составлять 65 дБ. Даже низколетящие городские вертолеты вызывают меньше беспокойства (если только не садятся на крышу здания студии), чем сверхзвуковые лайнеры, производящие звуковое давление в 9.6 кг/кв.м, что требует понижение вредного влияния на 70 дБ. Поскольку во всех случаях применение двойного покрытия вполне оправдано, с точки зрения понижения влияния более чем на 60 дБ при строительстве рекомендуется закладывать более высокий стандарт составляющий примерно 70 дБ. В этих случаях конструкция потолочных перекрытий приобретает, разумеется, больший вес, что необходимо учитывать при проектировании. В экспериментах, проводимых ВВС, использовались различные конструкции крыш и потолочных перекрытий для выявления мешающего влияния авиалиний на транслируемые передачи. Парадоксальным явлением было, например, присутствие звука летящего сверхзвукового самолета во время кульминационных, тихих, или напряженных по сюжету сцен исторического характера.

Очевидно, что допустимое присутствие студийных шумов зависит от вида производимой продукции. Например, в случае телевизионной трансляции спектакля, все посторонние шумы (включая и перемещения персонала по студии) не должны превышать 30 дБ на частоте 500 Гц. Для развлекательных программ эта величина уже будет составлять 35 дБ. Но в реальных условиях допускаются превышения приведенных значений даже на 10 дБ.

РЕВЕРБЕРАЦИЯ

По своей структуре помещение студии можно представить как некоторый пустой объем, выполненный из каких-либо жестких (твердых или массивных) материалов. Они производят различные отражения звука от своих поверхностей, и это практически не зависит от частоты, хотя очень большие по площади и тонкие по толщине поверхности способны вызвать резонанс в области низких частот и, следовательно, поглотить частично басовые звуки.

44 Звуковые студии

В нормальных условиях интерьеры студий оборудованы мягким ковровым покрытием, имеют шторы на окнах и мягкие стулья. Такая обстановка (вместе с людьми) необходима для шумопоглощения. Другими предметами интерьеров являются столы, жесткие стулья, различные деревянные и металлические объекты. При столкновении с этими предметами звуковые волны не только претерпевает отражение, они теряют определенную часть переднего фронта своей волны. Такие предметы выполняют роль диффузоров. Некоторые из них способны выполнять двойную функцию: отражения и поглощения звуковых волн.

Свойства предметов рассеивать или отражать волны изменяются в зависимости от частоты. В особенности на эти признаки влияют размеры самого предмета. Небольшой орнамент рассеивает только волны высокой частоты; волны, имеющие довольно большую длину по сравнению с его размерами, просто проходят мимо него. Толщина и местонахождение толстых слоев абсорбирующего материала влияет на поглощение волн большой длины. На жестких отражающих поверхностях капитальных стен какое-либо заметное движение воздуха не наблюдается, поэтому, для поглощения частот верхнего диапазона звукопоглощающее покрытие достаточно выводить внутрь помещения на толщину 25 мм; в тех местах, где наблюдается значительное перемещение воздушных масс, эти покрытия должны занимать соответствующие места для поглощения более низких частот.

Итак, звуки в заключенном пространстве производят многократные отражения с частичным или полным отражением в различных направлениях отраженных сигналов. Уровень величины задержки реверберации является для каждой студии ее характеристикой: "временем реверберации". Это время, которое необходимо для звука, чтобы произвести затухание интенсивности до миллионной доли ее первоначального значения, т.е. до 60 дБ. Реверберация изменяется с частотой сигнала и характеристики студии могут быть представлены графически для всего набора аудио-частот. Например, для некоторой студии пиковое значение реверберации может располагаться между 500 - 2000 Гц, или на какой-либо конкретной частоте внутри этого диапазона.

Время реверберации зависит также от расстояния, которое необходимо пройти сигналу между отражениями, поэтому большие помещения имеют более долгое время реверберации, чем маленькие. Однако, это не является недостатком с позиции многих слушателей.

ОКРАСКА ЗВУЧАНИЯ

В больших помещениях может наблюдаться эффект эхо. Если существует небольшая реверберация между основным сигналом и его повтором, и этот временной интервал превышает 1/18 секунды, что эквивалентно прохождению звуком расстояния в 18 м, то данный эффект будет восприниматься как эхо.

Для небольших помещений характерна своя звуковая окраска. Под этим понятием имеют в виду выраженное звучание определенных частот или диапазона при реверберации. Небольшие по своим интервалам прохождения отражения (включая и отражения от потолков), при которых задержка звука составляет 20 мсек, взаимодействуют (интерферируют) с прямыми сигналами, вызывая с равными интервалами гашение определенных частот всего аудио-диапазона, как бы отфильтровывая их из общего звучания.

Звуковые студии 45

Как затихает звук

1. В студии с хорошей акустической средой звук затихает сравнительно ровно.

2. В неудачно организован­ ном помещении студии (или при неправильном расположении микрофона) реверберация может снижаться достаточно быстро а затем внезапно замедлиться.

Кроме этого, в помещениях подобного типа сущес­твует так называемый "ринговый эффект", при котором во время многократных отражений от параллельных твердых поверхностей стен определенные частоты звукового диапазона частично поглощаются ими, оставляя оставшиеся звучать достаточно выраженно.

В любых студийных помещениях всегда существуют естественные частоты (айгентоны) воздушного резо­нанса, которые находятся в строгой зависимости от реальных размеров этих помещений, и которые при малых размерах помещений способны вызвать рин­говый эффект. Если основные геометрические пара­метры будут находится в соотносительной зависи­мости от длины волны, то этот эффект будет значи­тельно усилен.

Уровень поглощения частот может быть не одинаков для различных частей и областей помещения, что приводит к нарушению характеристик естественных задержек. Например, в частично огороженной зоне балконного перекрытия звук может затухнуть довольно быстро, в то время как в нее со стороны главного холла будут все еще поступать звуки реверберации. Более неприятным будет обратное явление, когда происходит "улавливание" реверберации каким-либо малым объемом и "выброс" ее в большое помещение с малым коэффициентом реверберации. В помещениях резонансы способны к взаимному обмену звуковой энергией, что мы наблюдаем в случае с крышкой фортепьяно, когда говорим о "качестве рояля". Это означает, что может произойти внезапное восстановление частоты звука после определенного времени его затухания.

Все эти явления, если присутствуют в умеренных пределах, не являются такими уж плохими. Они дают помещению комнаты или холла определенную харак­теристику и не всегда отрицательную: что-то такое, с чем вы постоянно будете сталкиваться в жизни и в работе. В пределе, это может быть совершенно необыч­ной средой или стать таковой при соответствующем расположении микрофона.

Решением всех названных проблем или, по крайней мере, улучшением ситуации можно теоретически считать наличие лучшей диффузии. Чем больше происходит разрушений фронтов волны, тем ровнее происходят затухания сигналов во временном и частотном спектрах.

В реальной жизни, если геометрические параметры студии не имеют серьезных недостатков, то для достижения эффективной диффузии достаточно будет произвести акустическую обработку всего помещения с установкой по всему полезному объему одинаковых по своим абсорбирующим свойствам облицовочных панелей.

46 Звуковые студии

СТУДИИ ДЛЯ ВЕЩАНИЯ

Студии, используемые только для речевого вещания, как правило, представляют собой помещения размером с обычную комнату, с достаточным пространством для нормальной работы. Однако, если организация пространства имеет стесненные показатели, это может отрицательно сказаться на результате: даже мощная акустическая обработка помещений не способна будет устранить явление неуверенного или неестественно звучащего резонанса. Кроме того, акустические средства защиты, эффективные для низких частот, неизбежно приведут к сокращению полезного объема рабочих помещений.

Звуковая окраска помещений также является серьезной проблемой, особенно в случае их небольших размеров, так как явление основного резонанса в продольном и поперечном направлениях будет хорошо прослушиваться, если звучание голоса будет возбуждать эти резонансные частоты. Неравномерное распределение средств акустической обработки по объему помещения позволяет сократить вредное влияние этого явления. Но в очень маленьких помещениях обычные акустические средства не являются эффективными и в этих случаях внимание уделяется на близкий контакт с микрофоном. При направленных микрофонах происходит . увеличение коррекции басового звучания, что сказывается на ограничении рабочей дистанции.

Явление окраски звучания; как уже отмечалось ранее, не является слишком отрицательным свойством - оно придает звучанию свой характерный и узнаваемый оттенок голоса. При этом, следует соблюдать разумные пределы этой окраски, которые значительно меньше для моно-звучания. Эти различия очень велики даже для одного и того же голоса: при моно-звучании все звуки, порожденные реверберацией и естественной окраской помещения складываются и воспроизводятся вместе с основным источником звука, таким как речь. Следует отметить, что хотя конечным продуктом является стереозвучание, речь записывается в моно-режиме отдельно, в специальных кабинах, специально приспособленных для этой цели.

Может показаться, что наиболее удовлетворительный результат может быть достигнут при создании, так называемых "мертвых" студий, оставляя акустическую окраску только в комната* для прослушивания. Однако, как показывает практика, большинство слушателей предпочитают наиболее естественное или "живое" звучание голоса, достигаемое средствами акустики или искусственным путем. По рекомендациям ВВС для нормального среднего по своим размерам помещения считается достаточным выдержать норму в 0.35-0.4 секунды для направленных микрофонов. Меньшие помещения потребуют несколько большее время - 0.25 секунды.

Имея в виду, что время реверберации является временем полного затухания сигнала на величину 60 дБ, можно в грубом приближении оценить ее качество и продолжительность посредством обычного хлопка руками. В комнатах, используемых под вещание звук должен затихать быстро, но не настолько, чтобы хлопок был мгновенно скомкан по своему звучанию. Разумеется, не должно быть никакого рингового эффекта от его воздействия на акустику.

Комнаты для прослушивания и блоки звукового контроля должны иметь аналогичные акустические характеристики с максимумом в 0.4 секунды на частотах до 250 Гц и падением до значения 0.3 секунды для частоты в 8000 Гц.

Звуковые студии 47

СТУДИИ ОБЩЕГО НАПРАВЛЕНИЯ

Существует определенная потребность в студиях, например, в Великобритании, акустические возможности которых используются для драматических постановок. Однако, в других странах подобные направления работы не имели бы должного успеха, если бы не подкреплялись коммерческими программами. В ряде случаев их помещения могут быть предоставлены для проведения звукозаписи. Такой тип студий представляет определенный интерес, но не в тех случаях, когда радио рассматривают как одно из основных средств массовой информации.

Обычно студия для драматических постановок состоит из двух помещений, разделенных между собой набором тканевых перегородок. На одном конце студии располагается "мертвая зона", имеющая для речи звуковую акустику несколько выше принятой нормы (0.1 сек.). В противоположной части студии находится "живая" зона с совершенно иной акустикой речи. При раздвинутых перегородках микрофон, установленный в глухой зоне, может принимать оттенки резонанса, поступающего из "живой" зоны. Обычно эта паразитическая реверберация имеет неприятный оттенок звука, если только не используется в специальных целях. Поэтому при нормальных условиях перегородки занимают позиции (иногда частично задернутые), при которых происходит полное "отсекание" звуков в "живой" зоне. Центральная часть студии также может отводится под создание определенных видов эффектов.

"Живая" зона может использоваться для музыкальных оркестровок, работающих совместно с речью в глухой зоне помещения.

Иногда в помещениях студии можно обнаружить "предельно мертвую" область, которая при небольших размерах зоны создает звучание речи напоминающей скорее звучание в "ватном саркофаге", чем в реальном пространстве. Существуют покрытия, использующиеся для звуковых тестов в специальных помещениях, дающие наилучший акустический результат (они представляют собой неновые образования, выступающие от стен на расстояние 1 м). На пол достаточно будет постелить обычное ковровое покрытие. Однако, некоторые актеры не любят играть в подобной обстановке.

Студии для создания стереозвука речи отличаются еще большей глухой акустической средой. Причиной такого решения помещений является то, что при использовании парных микрофонов голоса должны быть расположены от них дальше, чем при монозвуке и при этом не воспроизводить звуков от посторонних движений.

МУЗЫКАЛЬНАЯ СТУДИЯ

Наиболее важной характеристикой студии с естественной акустикой, какая требуется при исполнении классических произведений, является время реверберации. Во время многочисленных опытов с различными помещениями было установлено, что это время должно быть несколько больше, чем для речевого вещания. Однако, за последнее время произошли значительные изменения как в области музыки, так и в технике создания музыкальных инструментов. Эти изменения, в особенности для оркестровых и камерных произведений, весьма заметны для Европы, по сравнению с семнадцатым и восемнадцатым столетиями.

48 Звуковые студии

Оригинальная акустика, тем не менее, определяла музыку того времени; в наши дни музыка, в свою очередь, воссоздает акустические нюансы той эпохи.

В противоположность строгой акустической атмосфере большинство произведений восточной музыки требует исполнения на открытом воздухе, а пьесы церковного характера созданы для помещений храмов с высоким уровнем реверберации. Более того, среди современной музыки можно встретить такую, которая написана для более сухой акустики, чем в случае классического исполнения. Тем не менее, акустическая среда, к которой мы достаточно привыкли в наши дни, привела к совершенному дизайну музыкальных инструментов для которых и создается современная музыка: сегодняшние студии должны обладать целым рядом специфических свойств, пройденных через комплекс необходимых тестов.

Тесты обычного прослушивания не всегда в состоянии объективно показать истинный характер звучания: они отражают только те моменты, которые нам нравятся во время исполнения и не способны учесть того, что нам может импонировать в случае изменения наших вкусов. Тем не менее, даже при таком тестировании мы все же будем располагать несколькими правдивыми результатами. Как известно, идеальное (т.е. предпо.чтительное) время реверберации зависит от размеров студии: для малых студий - короткая реверберация, для больших - длинная. Для очень небольших студий (например, жилая комната, приспособленная под студию, в обычном частном доме) идеальное время реверберации составляет между 3/4 и 1 секундой. Это вполне удовлетворительное время для помещения без коврового покрытия и небольшим количеством мебели. Некоторые авторитеты считают, что при этом реверберация баса звучать наиболее выраженно.

К интересным наблюдениям можно отнести тот факт, что для монопрослушивания реверберация рассчитывается со временем на 1/10 секунды меньше, чем для естественной среды исполнения. Это означает, что при воспроизведении реверберации из того же главного источника звука требуется ее меньшее значение. В любом случае происходит некоторое добавление реверберации из комнаты для прослушивания.

ГЛУХАЯ СТУДИЯ ДЛЯ ПОП-МУЗЫКИ

Для современной поп-музыки естественная акустика студий не играет большой роли. При этом внутренний баланс звучания оркестра намеренно занижается для того, чтобы более подчеркнуть многообразие электронного исполнения. В тоже время, можно заставить звучать свирель, фортепьяно или флейту так же громко, как и медные инструменты. В результате подобного баланса могут быть получены различные интересные эффекты звучания, если только более мощные инструменты не перекроют их по громкости на входе микрофонов. Последние располагаются настолько близко к друг к другу, насколько это могут позволить технические характеристики, а их направленные свойства учитываются максимально, чтобы исключить влияние отдаленных источников звука и уменьшить реверберацию открытой студии. Отраженные звуки рассматриваются как наиболее вредные для подобных студий.

Решением указанных проблем является создание студий с наиболее глухой акустикой, превышающей по своим показателям даже студии речевого вещания. В такой студии производится скрупулезная настройка отдельных отражений, которые могут дать вредное влияние, скажем, медных инструментов на входной микрофон (например) флейты или свирели.

Звуковые студии 49

Еще одним важным аспектом для поп-музыки (скорее при отсутствии акустики, чем в ее присутствии) является отстройка звуковой среды с учетом перемещения воздушных частиц. На частотах ниже 2000 Гц абсорбацией воздуха можно пренебречь. Однако для частот порядка 8000 Гц при относительной влажности воздуха 50% его абсорбирующий эффект составляет уже 0.028 на каждые 30 см. Для высоких частот это означает примерную потерю в 3.5 дБ на расстоянии 30 м. Для более влажного воздуха эти потери несколько ниже, но для сухого воздуха потери резко возрастают и оказывают влияние на более низкие гармоники (ниже 400 Гц). В условиях одного концертного зала и для широко разнесенного баланса это может сильно повлиять на различие в двух музыкальных исполнениях, но это будет мало сказываться на произведение поп-музыки использующее более узкий баланс, если только инструментам намеренно не придается своеобразное звучание, отличающиеся от нормальных условий: повышенное присутствие высоких гармоник каждого из инструментов.

ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ И КИНОСТУДИИ

Студии подобного направления (самые большие по размерам) являются довольно глухими относительно своих размеров. Основной причиной для этого служит большое расстояние до микрофонов (если только они не введены в действие), чем в остальных типах балансов. Это также позволяет убрать неизбежные шумы от более удаленных областей студии. А шум может возникать совершенно различными путями. Например, лампы студии производят такое тепло, которое невозможно убрать без специальных вентиляционных систем, которые не могут быть абсолютно неслышимыми. Декорации могут перемещаться, ломаться или восстанавливаться во время самого действия. Персонал и актеры постоянно перемещаются с места на место по территории студии. Камеры находятся в движении, увлекая за собой соединительные кабели. Полы студии должны быть достаточно жесткими, чтобы обеспечить свободное перемещение тяжелой аппаратуры, а следовательно, с точки зрения акустики способны к отражению.

Звук, распространяющийся в вертикальном направлении, способен претерпевать многократное отражение, в то время как звук, идущий горизонтально, может отразиться только один раз. По этой причине основными областями для поглощающего покрытия являются нижние части боковых стен, основная масса защитной пропитки расположена именно здесь, а не в более высоких зонах.

/

Обстановка студии может в некоторой степени устранить влияние реверберации: связанные поверхности поглощают более низкие частоты, а мягкая фурнитура и тяжелые драпировки абсорбируют высокие звуки. Однако может произойти появление неожиданных эффектов, присущих самому помещению, например, увеличенное звучание частот высокого диапазона.

Тканевая циклорама улучшает положение ненамного, но если ее конструкции выполнены из дерева или пластиковых опор, они усиливают отражение звука.

Так как телевизионные студии приближаются по своим акустическим параметрам к довольно глухим музыкальным студиям, они могут использоваться для музыкальной техники. Однако, для классических произведений их помещения не совсем пригодны. Для устранения подобного недостатка вводится искусственная реверберация. Но это не решает проблему тех исполнителей, которые находят звучание студии неудовлетворительным с точки зрения акустики. Исполнители струнных ансамблей в особенности нуждаются в отраженном звуке, что позволяет им достигнуть благоприятного звучания тона одинаковой силы.

50 Звуковые студии

При отсутствии этой характеристики струнные музыканты непроизвольно усиливают работу смычком, что нарушает внутренний баланс всего оркестра и создает резкое звучание инструментов. Оркестровый купол (для создания звукового отражения сверху и с заднего направления) помогает музыкантам ориентироваться в звучании, но при этом усиливает звуки медных инструментов; более крытый купол способен уже полностью нарушить баланс звука. Поэтому, при организации инструментальных мест следует отдавать предпочтение струнной группе инструментов. Такая расстановка мало сказывается на общем времени реверберации, но помогает музыкантам правильно передать тоновое звучание. Студии, использующие кинокамеры, должны обладать еще более глухими свойствами, чем телевизионные студии. В дополнении к основным проблемам, кинокамеры по своей природе являются довольно шумными аппаратами, для которых довольно трудно решить проблему мешающего влияния.

Комнаты для контроля телевизионного звука и просмотровые помещения должны отличаться характеристиками в следующих пределах: 0.4 секунды для частоты 250 Гц и 0.3 секунды для более высоких частот.

Акустика основных помещений, где осуществляется постановка действия, должна быть сравнительно глухой, чтобы дать возможность директору и его ассистенту, а также техническому директору, .работать с микрофонами по всей рабочей области. На практике коэффициент поглощения имеет определенные ограничения, вызванные необходимостью иметь большие области жесткого покрытия и стеклянных предметов.

Другие технические территории также нуждаются в акустической обработке: аппараты размером, больше чем аналогичные видеоформата, являются довольно шумными при работе. Если оборудование собрано группами в не полностью закрытых кабинах, то необходимо предусмотреть акустическую защиту между этими кабинами: наличие защиты в 20 дБ считается вполне достаточной между кабинами.

АКУСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

Существует три основных способа, применяемые для акустической обработки:

Мягкие поглотители. Это пористые материалы, закрывающие поверхность стен. Характеристикой их эффективности является степень потери звуковой энергии при вибрации воздуха на внутренних структурах материала. Этот метод дает хорошие показатели, в особенности, для частот верхнего и среднего диапазонов. Однако, для осуществления эффективного поглощения более низких частот необходимо выполнение защитного слоя толщиной в 1.2 метра. Поэтому, при отделке помещений следует наносить защитное покрытие такой толщины, чтобы обеспечить поглощение частот порядка 500 Гц и ниже. Для этих целей используются различные отделочные материалы специального назначения. Например, для области высоких частот используются перфорированные плиты, которые достаточно хорошо отражают волны при 0.5% перфорации, а при 25% перфорации они производят поглощение волн.

Звуковые студии 51

Емкостные резонаторы Гельмхольца. Для вызова резонанса определенных частот, их внутренние объемы повернуты узкой горловиной внутрь помещения. Если интерьер способен резонировать, они абсорбируют эту частоту. Такие резонаторы находят широкое применение для устранения пространственных резонансов в звуковых радиостудиях. Тем не менее, эту проблему не стоит преувеличивать.

Абсорберы.

-Сверху: Мембранный пог­лотитель. Представляет собой ящик, лвдевая панель которого выполнена из прессованных материалов и жестко закреплена со всех сторон. Такой абсорбер способен работать для широкого диапазона частот

0).

Внизу: Емкостные резо­ наторы Гельмхольца. Производят резонанс на определенной частоте и содержат внутри себя материал, способный к поглощению резонирующей частоты (2).

Как показали исследования, только семь из 100 станций Би-Би-Си нуждались в подобной защите. В то же время, трудно назвать эту защиту идеальным решением для проблем резонанса, так как каждое помещение будет требовать индивидуального подхода.

Мембранные поглотители. Они часто используются для области низких частот. По своей конструкции они представляют собой некоторую панель из твердого материала, установленную на определенном расстоянии от поверхности стен. При воздействии звукового потока эта панель начинает реагировать на воздушное давление, производя движения, гасящие энергию воздействия низких частот.

Комбинированные поглотители состоят из модулей стандартного размера, например, 60 х 60 х 18 мм, которые достаточно просты по конструкции и удобны для монтажа даже не для квалифицированных специалистов по акустике. Производя определенные видоизменения дизайна такого отдельного .блока, можно для каждого помещения достигнуть индивидуального решения акустической защиты.

Такие блоки представляют собой ящик, выполненный из слоистого дерева, полость которого разделена жесткими перегородками на четыре объема глубиной по 15 см. Сразу за лицевой поверхностью располагается слой из прессованного волокна. Лицевая панель, в свою очередь, имеет перфорированную поверхность. Если величина перфорации достаточно мала, резонанс

максимального поглощения происходит на частоте порядка 90 Гц. При площади перфорации больше 20% поглощение происходит уже в области более широкого диапазона, хотя несколько снижается для частот 100 Гц и ниже. Применяя одновременно два типа подобных блоков, можно установить достаточно ровный характер кривой для характеристики реверберации.

52 Звуковые студии

ПРИМЕНЕНИЕ ЗВУКОВЫХ АБСОРБЕРОВ

Комбинированный абсорбер.

Ящик, выполненный из слоистого дерева, устанав­ливается на стену с помощью конструктивных держателей. Внутренний объем рачделен жесткими перегородками. Лицевая панель выполнена в виде перфорированной поверх­ности за которой следует слой прессованного погло­щающего материала. Настройка абсорбера осно­вана на изменении вели­чины перфорации каждого модуля. Комбинация, при которой используются 0.5% и 20% перфорации явля­ется наиболее эффективной.

Если акустика студии решена полностью, то следует ожидать, что в дизайне помещений были использованы различные типы поглотителей. Для обеспечения требуемой величины абсорбации производится расчет коэффициента поглощения. Обычно его значение выбирается для усредненных углов всего радиуса действия и для диапазона частот от 100 Гц до 3150 Гц включительно.

При полном отражении коэффициент поглощения равен нулю; при полном поглощении его значение приравнивается единице. Следовательно, • его реальная величина заключена в этих пределах. Например, свободно свисающие тяжелые портьеры могут дать величину коэффициента 0.8 при 500 Гц и выше. Следует заметить, что относительно небольшие зоны абсорберов способны дать величину коэффициента даже большую единицы - нонсенс, который может быть вызван эффектом дифракции волн.

Более крупные объекты, называемые иногда в литературе как "открытые окна" (в эквиваленте квадратных метров), такие как люди, сидящие на мягкой софе, могут показать довольно высокое значение коэффициента поглощения.

Для сидящей аудитории звук не может равнозначно восприниматься каждым отдельным слушателем, поэтому значение коэффициента будет достаточно большим. В этом случае целесообразно будет пересчитать величину общего поглощения для пскоторсГ: эквивалентной абсорбирующей

поверхности, значение коэффициента для которой, в данном случае, составит 0.85.

Таблицы значений этого коэффициента дают наглядную характеристику различным помещениям с учетом их геометрических параметров и объемов воздушной среды. Расчеты этих показателей довольно трудоемки; ниже приводятся некоторые грубые упрощения, которые могут помочь при определении достаточных мер для конкретного помещения:

Звуковые студии 53

• При выборе подходящего абсорбера необходимо проводить на него звуковое воздействие из различных направлений.

> Постарайтесь убедиться в том, что не осталось поверхностей, обращенных лицом друг к другу, для одной из которых не производилась акустическая обработка. Важно помнить, что если одна из поверхностей имеет обработку для какой-то определенной частоты, она может, в то же время, давать отражение для совершенно других частот.

¹ В студиях речевого вещания располагайте высокочастотные абсорберы на одном уровне с головой человека.

Самым доступным и наиболее дешевым средством акустической обработки пола является хорошего качества ковровое покрытие и его основа (для низкого диапазона должна быть проведена обработка потолковых перекрытий и крыши). В музыкальных судиях, использующих живое исполнение, для пола могут быть с успехом применены деревянные блоки.

При общей организации интерьера студии было бы неразумно, в отсутствии каких-либо предметов фурнитуры, вначале произвести акустическую обработку помещения, а затем осуществить расстановку (в особенности мягких деталей) сопутствующего оборудования. Мебель, декорации и люди должны присутствовать при расчете обработки с самого начала. При этом принимать решения в каждом конкретном случае следует только после прослушивания результата. Например, если в помещении произведена акустическая обработка для снижения или установки соответствующего уровня реверберации и соблюдены нормы требуемого поглощения, то можно ожидать, что диффузия звука будет происходить вполне удовлетворительно. Поэтому, можно предусмотреть наилучшие меры чисто теоретически, что в реальной обстановке предоставит обитателям студии приятную возможность самим произвести выбор более удачного решения из набора предложенных вариантов.

ПРИМЕНЕНИЕ ЭКРАНОВ

Очень часто случается так, что акустика студии не соответствует той, какая должна быть в какой-то определенной программе. В таких случаях элементы акустического воздействия выполняются в виде модулей, способных к трансформации и перемещению для изменения общей звуковой среды помещения. Наиболее эффективными элементами, в этом смысле, являются акустические экраны.

Если набивные экраны должны свободно перемещаться по студии, они должны быть легкими (на практике это означает, что они несильно набиты материалом) и не слишком широкими, как правило их ширина равна 0.9 м. Для придания жесткости конструкции их основа выполнена из скрещенных элементов. Отдельно стоящие экраны эффективно воздействуют только на коротковолновый диапазон: более низкие волны, двигаясь по пространству, свободно огибают такие препятствия. Собранные в группы, они заметно улучшают результат. Тонкие экраны, расположенные рядом, способны снизить уровень звука на 10-15 дБ, в то время как соседние и более мощные экраны с толщиной поглотителя в несколько сантиметров (например 10 см), производят абсорбацию намного эффективнее.

I

54 Звуковые студии

Типичный экран представляет собой деревянную панель с нанесенным на одну сторону абсорбирующим покрытием. При развороте глухой стороны к источнику звука происходит поглощение высоких частот, а при повороте к нему "звонкой" (отражающей) поверхности более выражение звучат частоты верхнего диапазона, что влечет за собой активное их поглощение акустической защитой в задней части помещения. В музыкальных студиях с глухой акустикой дополнительно к абсорбирующим экранам, разделяющим перегородками различные инструменты и микрофонную завязку между ними, применяются обширные, отдельно расположенные экраны, выполненные из деревянных или перплексных плит.

Независимо от вида используемых экранов, их воздействие может характеризоваться следующими факторами:

• Значительно сокращаются пути прохождения отраженных звуков в студии: если много отражений, то много и потерь энергии звучания в данный момент времени. В целом это означает снижение уровня реверберации данного помещения.

• Уменьшается влияние звуков из дальних направлений, а те звуки, которые огибают экраны, обычно теряются в верхней части студии. Эта касается любой ощутимой реверберации из открытой студии.

• Непродуманное расположение экранов способно придать звучанию нежелатель­ ную окраску. Если микрофон находится точно посередине между двумя отражающими поверхностями, то возникает стоячая пространственная волна. С другой стороны, этот эффект, искажающий звук, может создаваться специально, хотя для нормальных условий позиция микрофона всегда выбирается ближе к одной из поверхностей.

• При наличии большого числа микрофонов экраны, разделяющие соседние источ­ ники звука, успешно устраняют их мешающее влияние. Это в особенности важно для построения стерео звучаниия.

Для любой студии весьма полезно иметь в своем распоряжении несколько экранов. Они всегда могут потребоваться для изменения собственной акустики помещения студии или для выделения звучания тонкого голоса певца при более тяжелом аккомпанименте, или для усиленного звучания, например, рожков в классическом произведении.

ИЗМЕНЕНИЕ АКУСТИКИ КОНЦЕРТНЫХ ЗАЛОВ

Традиционная архитектура концертных залов строилась не на научном подходе и имела в своей основе множество ошибочных решений дизайна акустической среды. В большинстве существующих залов, даже после тщательных экспериментов с установкой микрофонов бывает практически невозможно достигнуть благоприятного звучания, и многие слушатели аудитории (в том числе и те, кто отвечает за качество звукового вещания) страдают от неправильного восприятия звука. К счастью, в наши дни представляется вполне возможным изменить положение дел в подобных залах или студиях в лучшую сторону. К числу таких помещений можно отнести главные концертные залы Лондона.

Звуковые студии 55

Построенный еще в Викторианскую эпоху, Королевский концертный Альберт Холл обрушивал на большую площадь помещения и несчастных слушателей поистине громогласное эхо. Это происходило отчасти из-за архитектурной формы помещения, а также его больших размеров. Зал настолько громаден, что для многих мест разница в путях прохождения прямого звука и отраженного составляет около 30 метров, что соответствует отставанию (задержке) звука в 0.1 сек. Известно, что задержки между прямым звуком и ранними отражениями являются главной характеристикой всех залов, а это главным образом зависит от природы самих отражений.

Альберт Холл имеет почти форму цилиндра, увенчанного элегантным сводом. Такая вогнутая поверхность производит сфокусированные отражения и некоторые из них совпадают с местами посетителей. Кроме галерей, где звучание было относительно чистым, хотя и далеким, существовало примерно (по настоянию постоянных посетителей) два места в зале, где звук был относительно удовлетворительным. Партии стакатто, особенно для перкуссии или пианино представляли собой наибольшую проблему в таком зале. Кроме того, естественная реверберация самого холла была необычайно длинной. В результате всего этого выбор исполняемых произведений был весьма ограничен и сведен только к одному стилю: романтической музыки с продолжительными певучими аккордами, которая, будучи достаточно тихой по своей сути, была слабо слышна в большом помещении.

Попытки исправить положение, не прибегая к изменению интерьера, не увенчались успехом. Проблема была отчасти решена введением подвесных пластин - "летающих тарелок" - около 2-3 м в диаметре, 109 из которых были подвешены на высоте самих галерей. Общая конструкция, в данном случае, представляла собой новый подвесной потолок, ориентированный на аудиторию и закрывающий поверхность свода где-то на 50%.

Эти подвесные диффузеры, выполненные из смеси полиэстера, резины и стекловолокна (некоторые из них имели абсорбирующее покрытие верхних или нижних поверхностей) достаточно успешно решили проблему эхо с верхнего направления (но не из овальных секций стен) и позволили уменьшить реверберацию на частоте 500 Гц до более разумных пределов. Однако, при этом произошла замена дизайна помещения путем введения диффузеров в архитектуру ребер свода.

В послевоенной постройке Лондонского Королевского Фестивал Холла ошибки при строительстве носили противоположный характер. Музыкантов заранее спрашивали, какую акустику они хотели бы иметь при исполнении пьес: "тоновую" или "внятную". Предпочтение, как правило, отводилось тоновой акустике. Однако, на самом деле, звучание отличалось лишь только чистотой. Звук был абсолютно неживым или "запертым", в особенности в нижнем диапазоне, что было в основном вызвано тонкой конструкцией акустической крыши над оркестром. Такие меры, как ликвидация коврового покрытия в проходах, а также придание поверхностям большего отражающего эффекта были явно недостаточны для выравнивания положения. Если обычный кашель звучал как выстрел из ружья с близкого расстояния, то реверберация низких звуков оставалось в районе 1.4 сек. Спрашивается, может, для увеличения времени реверберации, стоило вынести из помещения всю мебель и отправить домой аудиторию?

Ответ был найден во вспомогательной акустике. Для ее создания были использованы емкостные резонаторы, но не в привычной своей форме: их полости вмещали микрофонные точки, ориентированные на восприятие узкого диапазона частот и осуществляющие пересылку звука на индивидуальные громкоговорители. Сотни каналов, таким образом, были настроены на

5 6 ЗвуКовые студии

определенную частоту, реагирующую на ширину полосы в 3 Гц, и обеспечивающие общую работу для диапазона в 300 Гц. Таким образом был восстановлен резонанс тех поверхностей, на которых происходило поглощение звуковой энергии. В новых условиях стало возможно создать реверберацию со временем в 2 секунды и производить акустическую подстройку по определенным частотным диапазонам.

Прием введения вспомогательного резонанса получил коммерческую поддержку и в наши дни в состоянии увеличить выбранную область примерно из 90 частот в диапазоне между 50 и 1250 Гц на половину ширины диапазона. В зале Фестивал Холла это в значительной степени влияет на баланс продолжительности общего времени реверберации, но дает слабое улучшение другим факторам звучания: в особенности, громкие партии меди или тарелок продолжают превалировать на звучанием остальных инструментов. Современная музыка, требующая более сухой акустики, в этом отношении, более соответствует таким залам.

Однако, в этих залах, несмотря на имеющиеся недостатки, организация трансляций и вещания происходила достаточно успешно и проблем с установкой нужного баланса не возникало.

Сорок лет спустя, другой Британский концертный зал (в Бирмингеме) был построен с учетом осуществления обширного контроля за характеристиками акустики. В его конструкции предусмотрен двигающийся акустический навес над оркестром и открытыми кабинами по периметру всего зала, а также большие передвигающиеся поверхности тканевых драпировок, управляющих основными акустическими свойствами всего помещения.

Компании-производители магнитной записи, работающие с высококлассными оркестрами, нашли свое решение всем названным выше проблемам. Аудиофилы всего мира вряд ли представляют себе, что акустика, которую они привыкли слышать в своих коллекционных записях, относится не к знаменитым концертным залам, а к мало известным помещениям, расположенным в пригородных зонах Уолтамстоу, Уэмбли, Уатфорда и Хаммерсмита. К тому же, эти залы представляют собой обычные прямоугольные помещения, выполненные из деревянных панелей и мало чем напоминают музыкальную атмосферу концертного холла. Отсюда напрашивается один вывод: архитектура не всегда может явиться лучшим решением акустической среды - надо искать и экспериментировать, это может неожиданно дать наилучший результат. Поэтому, ищите до тех пор, пока не найдете.

МОДЕЛИРОВАНИЕ АКУСТИКИ СТУДИЙ

Более научным подходом к созданию акустической среды в новых студиях или при реконструкции существующих может служить использование масштабных моделей помещений. Если модель выполнена в масштабе 1/8 реальной величины, то звуковой путь волны будет сокращен в тех же пропорциях. Аналогичное соотношение будет получено и для абсорберов. Для поверхностей внутреннего помещения эта величина составит 1/64 от реальной, а для общего обьема зала она будет равна 1/500.

При этом, общая экономия на вариантах дизайна помещений будет существенной. Для моделей такого рода производится специальная звуковая тест-программа, записанная с пропорциональным ускорением и звучащая одновременно с акустикой уменьшенной копии. Далее, результирующая запись воспроизводится с нормальной скоростью и происходит сравнение различных вариантов акустических обработок.

Звуковые студии 57

В таких моделях для величины диапазона частот от 400 Гц до 100 кГц существует общепринятый дизайн громкоговорителей. Он включает, выполненные в масштабе, три основных элемента: 11 см термопластовый конус (400-300 Гц), 20 мм вогнутую пластиковую диафрагму (3-21 кГц) и кластер, состоящий из 45 электростатических элементов, закрепленных на металлической полусфере, обеспечивающей передачу высоких частот по широким углам пространства (21-100 кГц). Микрофоны, способные реагировать на такой поднятый диапазон, должны обладать достаточно малой диафрагмой. Размер в 6 мм является для них достаточным, хотя и довольно большим для более высоких частот. Так как микрофоны являются всенаправленными, для стерео-звука необходимо применять их сдвоенную пару. Магнитофон должен "закрывать" диапазон от 50 Гц до 12.5 Кщ на нормальной скорости движения ленты и от 400 Гц до 100 кГц - при ускоренной работе.

Все конструктивные компоненты и элементы миниатюрной мебели должны проходить тесты на реверберацию в специальных акустических кабинах. При этом вводятся те материалы, которые имеют аналогичную текстуру поверхностей, что и для реальных условий: например, вельвет применяется для ковровых покрытий. Перфорированные абсорберы также выполняются в соответствующем масштабе. Очень полезно предусмотреть введение в модель фигурок музыкантов, так как сам оркестр производит значительное перераспределение звукового потока, который сам же создает. Ранние эксперименты давали ошибочные результаты, так как пренебрегали этим фактором.

Основная проблема заключается в самом воздушном обьеме, который должен производить абсорбацию в восемь раз больше нормальных условий. Это требование выполняется при уменьшении относительной влажности среды до 4% (по сравнению с 45% для типичной атмосферы реальных залов). Лучшим средством для высушивания воздуха может служить искусственный цеолит, уменьшающий влажность до требуемых пределов всего за 30 минут.

Пожалуй, первым применением техники моделирования можно считать работы по реконструкции основной оркестровой студии на Би-Би-Си. Эта студия в прошлом представляла собой помещение для ледового катка, и долгое время исправно служила Главному Симфоническому Оркестру Би-Би-Си. Большое количество экспериментов и моделей было перепробовано во время осуществления этого проекта. Абсорберы были заменены на новые в задних частях помещения, новые поглощающие экраны установлены под потолочными перекрытиями и покрыты отражающим низкочастотным слоем, были изменены основные элементы конструкций и испробованы многие варианты оркестрового навеса. Результаты проходили тщательный анализ и сравнивались с результатами, полученными в реальных студиях. Помимо прямой экономии эксперимент показал, что использование оркестрового навеса будет неоправданной тратой средств. Наконец, выбранный вариант дизайна был воспроизведен с 10% поправкой, что довольно незначительно для проектов такого рода.

Во второй раз такой подход к проектированию был осуществлен при строительстве совершенного нового помещения музыкальной студии в Манчестере. Основной задачей, стоящей перед исследователями, было создание дизайна помещения на основе описанных ранее комплексных абсорбирующих блоков. Результат оказался положительным и, к удивлению экспериментаторов, потребовал значительно меньшее количество абсорберов, чем это показывали расчеты по экстраполяции для студий малого размера. Причем, сами абсорберы были несколько видо­изменены: для лучшей реакции на область более низких частот их сделали глубже чем обычно. Также было показано, что расположенные хаотично на поверхности стен абсорберы были более эффективны в своем воздействии на частоты, чем их суммарная эквивалентная плоскость: в первом случае, в работу вступали также и боковые стенки этих абсорберов, высота которых и принималась во внимание.

58 Звуковые студии

В практике моделирования иногда можно встретить использование макетов еще меньшего размера (1:50), но это носит весьма условный характер. И, хотя звук искры может быть "уменьшенным" подобием выстрела из пушки, а реверберация построена с помощью микрофонов с 3 мм диафрагмой, они все же являются слишком малыми моделями для применения их в прослушивающих тестах. Тем не менее все эти меры, несомненно, ведут к значительной экономии материалов, времени и средств, что в конечном счете позволяет успешно решать проблемы организации звуковой среды. Несомненно также и то, что вначале следует создать акустический дизайн помещения, а уж затем облекать его в в пространственные структуры, однако это находится в противоречии со стандартами принятыми в архитектурной практике.

АМБИОФОНИЯ

Амбиофония.

А - Уровень галерей.

В - Уровень пола (партера).

С - Оркестровая зона.

0-4 - Громкоговорители с

разным .временем задержки:

0 - нет задержки;

1. - 30 и 60 мсек.задержка;

2. - 90 и 150 мсек.задержка; 3- ПОмсек.;

4 - 180, 210 и 240 мсек. Задержки создаются вос­производящими головками на ленточной петле. Сейчас этот прием осуществляется электронным путем, с большой эффективностью.

Телевизионные студии общего направления совершенно не пригодны, с точки зрения акустики, для оркестровых исполнений. Введение искусственного "эхо" позволяет лишь частично решить проблему, так как происходит воздействие этого эффекта на самих музыкантов. Смычковые группы и другие

исполнители, чтобы слышать свои же партии, невольно начинают усиливать звучание инструментов, что неизбежно приводит к нарушению звукового баланса и потери качества звучания всего оркестра. Кроме этого, более отдаленные секции оркестра могут не прослушиваться достаточно ясно, что в целом, создает невыносимые условия для музыкального исполнения.

К одной из ранних техник, применяющихся для устранения этих недостатков, можно отнести амбиофонию. Она предусматривает введение в помещение вместо отсутствующих отражательных поверхностей большого количества

громкоговорителей - 50 или более для студии средних размеров - связанных со специальными микрофонами через ленточную систему задержки. Создание дополнительной задержки весьма существенно для помещения студии потому, что акустические длины путей распространения звука оказываются короче, чем это необходимо для помещений с реальными размерами. Эти пути складываются из полного расстояния от музыканта до амбиофонического микрофона и расстояния от настенного (или потолочного) громкоговорителя до слушателя (или до студийного микрофона). Это суммарное расстояние оказывается меньше, чем первый отраженный путь звука через аналогичную точку на стене.

Звуковые студии 59

При использовании линии задержки воображаемая отражающая поверхность, производящая адекватную реакцию на поступающие звуковые потоки, должна будет находится далеко за пределами студии. В реальной жизни, для того чтобы достигнуть наилучшей имитации эффекта реверберации, свойственной большим концертным залам с удачно решенной диффузией и открытой текстурой, применяют не одну, а четыре системы задержки (дополнительно с громкоговорителями ретранслирующими незадержанные звуки). Для этих четырех систем используются выходы от четырех воспроизводящих магнитофонных головок, расположенных в ленточной петле на некотором расстоянии друг от друга. В этом случае сигналы звучат повторно, постепенно затухая по мере прохождения по системе задержки.

При амбиофонии микрофоны располагаются на близком расстоянии от источника звука, предпочтительно не более 2-3 м, чтобы исключить влияние относительно далеких настенных громкоговорителей. При осуществлении баланса для широковещания или записи близкое расположение микрофонов в

инструментальных секциях (таких как струнные или духовые) производится с целью осуществления направленного контроля режимом амбиофонии. В противном случае, при большом радиусе охвата потребуется введение дополнительных специальных микрофонов, например, электростатических, свободно висящих на собственных шнурах.

Оглаживание системы происходит путем поочередной и индивидуальной настройки громкоговорителей. Уровень громкости каждого из них постепенно увеличивают до появления мощного фона а затем слегка снижают до допустимой величины. Общий уровень величины обратной связи всей системы амбиофонии должен оставаться постоянным на протяжении всего процесса настройки и затем уменьшен на 4 дБ. Эта величина будет являться максимальным уровнем использования системы.

Применение техники амбиофонии позволило создать для музыкантов комфортабельные условия работы и обеспечить приемлемую акустическую среду музыкальных студий. Однако, созданные однажды для конкретного помещения, эти условия не позволяли производить никаких модификаций общей звуковой картины зала.

АКУСТИЧЕСКАЯ ГОЛОГРАФИЯ

В настоящее время наиболее совершенный зрительный зал характеризуется довольно небольшой собственной реверберацией, которая может видоизменяться в зависимости от условий, предъявляемых к акустической среде. При этом, отстройка акустики производится только с точки зрения длины времени реверберации, которая при новом значении получает большее время. Это может быть достигнуто сравнительно дешевым на сегодняшний день электронным способом, который не требует вмешательства во внутреннюю акустику самого концертного зала. Электронная искусственная реверберация и средства ее достижения будут рассмотрены нами в этой книге несколько позднее, а сейчас, нам хотелось бы остановиться на некоторых деталях более дорогой, но значительно более совершенной, техники "акустической голографии". Акустическая голография позволяет с помощью Системы Акустического Контроля (САК) производить настройку практически любых акустических свойств звуковой среды. Зрительная аудитория располагается между двумя настенными рядами боковых и задних громкоговорителей.

60 Звуковые студии

Принцип акустической голографии

1.В этом примере стены обеспечивают быстрое

продвижение звуков речи к задней части сектора аудитории так, что люди, сидящие в ее конце, хорошо различают гласные звуки. При этом, задняя

стена должна производить поглощение звуков, чтобы исключить влияние на

разборчивость речи в передних рядах. 2.Идеальный музыкальный зал, построенный на

основе применения САК. 3.Имитация звукового пути с помощью трех громко­говорителей, выстраива­ющих воображаемые боко­вые и заднюю стены. В реальной жизни для такой имитации используется большее число громкого­ворителей.

Звуковые волны от таких горизонтальных линий распространяются в верхнем и нижнем направлениях, причем так, что это распространение имеет довольно слабый характер в местах, прилегающих к сцене. Подобная система позволяет обеспечить идеальную форму волны в зонах зрительного зала, что требует значительной работы компьютерных систем, которые стали практиковаться для этих целей только середины 80-х годов.

Система Акустического Контроля использует матричные и электронные задержки, а также фильтры, обеспечивающие внутреннюю совместимость

микрофонов и громкоговорителей. Величина

акустической обратной связи снижается до

безопасного уровня и играет незначительную роль в формировании результирующего сигнала, что исключает свойственное этому явлению наличие характерной звуковой окраски помещения. В амбиофонии звуковая окраска позволяла увеличить время реверберации не более чем в два раза, в случае же. акустической голографии оно может быть

увеличено § шесть раз, придавая маленьким

замкнутым помещениям звучание громадных соборов. С помощью компьютеров организованная для речи звуковая среда может быть мгновенно перестроена для музыкальных представлений или для кратких речевых вставок во время действия.

В залах, использующих эти системы, звук всегда сбалансирован между прямым и усиленным сигналом, придавая звучанию ощущение реальности. При этом единственное внимание следует уделять только расстоянию микрофонов от источников звука.