Строим домашний кинотеатр: выбор акустики, ее установка и настройка (часть 2)

Строим домашний кинотеатр: выбор акустики, ее установка и настройка (часть 2)

Природные звуки, куда можно отнести и музыку, имеют усредненный спектр, соответствующий т.н. розовому шуму. Последний характеризует одинаковое содержание энергии на каждую октаву. Например, интенсивность звука в полосе 40-80 Гц должно получится такой же, как и в полосе 4000-8000 Гц. Все акустические системы, предназначенные для воспроизведения музыки, проектируют исходя из этих соотношений. Но в кино все иначе.

Звуковая дорожка в фильмах редко воспроизводит музыку и звуки природы, в боевиках, например, колонки должны без искажений воспроизвести звуки выстрела (идеальная импульсная характеристика), взрывов, бьющегося стекла и т.п., где спектральная плотность звука уже не подчиняется закону розового шума. Кроме того, как я писал в первой статье, для корректного создания подобных ударно-импульсных звуков большое значение имеет и правильная акустическая обработка помещения, в частности, отсутствие эха. Иначе зритель может потерять чувство погружения, если вдруг распознает несоответствие эха в звуковой дорожке фильма, эхо-сигналу от самой комнаты. Как пример, одиночный выстрел на экране максимально возбудит комнатные отражения, причем они будут отчетливо слышны в тишине после выстрела.

Собственно, из-за того, что звуковая дорожка фильма по своему спектру ближе к белому шуму, и приходится повысить требования к аппаратуре для кинозала. Если говорить языком характеристик, техника должна отыгрывать звуки без искажений во всем диапазоне со средним давлением 85 дБ и пиковым 105 дБ.

Запись саундтрека к мультфильму «Пингвины Мадагаскара» в лондонской Air Studio

Отсюда следует, например, что применение в акустике для ДК обычных купольных твитеров нецелесообразно. В силу небольших размеров купола (традиционно — 1 дюйм) его мощностные возможности ограничены размерами звуковой катушки (теплоотвод затруднен). Тогда как мощность и количество высокочастотного сигнала в кино значительно выше, чем в музыке. Это может привести к тепловой компрессии, то есть последующим искажениями. А бывает и что динамик, не выдержав такой нагрузки, перегорает.

Поэтому лучшая рекомендация для домашних кинотеатров (особенно с дистанцией от АС до места прослушивания более 4-х метров) — ставить рупорные колонки с компрессионными драйверами в СЧ/ВЧ-звеньях. К тому же у такого типа выше показатель чувствительности динамиков. В низкочастотном спектре лучше, чтобы работали драйверы профессионального типа с увеличенным диаметром звуковой катушки.

Вообще, дистанция в 4 метра — это условная граница, пересекая которую надо ответить на вопрос: сможет ли система выдать нужное звуковое давление? Большинство обычных АС при установке в ДК не обеспечат по норме и 3-метровое расстояние. И раз уж речь зашла о дистанции, мощности и чувствительности, напомню основные соотношения, чтобы оперативно определить соответствие выбранных усилителей и АС размерам домашнего кинотеатра.

Расстояние и давление

Итак, согласно стандартам мы должны получить звуковое давление 85 дБ (105 в пике) без искажений по всей полосе частот. Звуковое давление на расстоянии 1 метр от АС при подаче на колонку 1 Ватта мощности — это «чувствительность», ее практически всегда указывают в паспортных данных продукта. Далее вычисляем максимальное звуковое давление в точке прослушивания — каждое удвоение мощности даст нам +3 дБ звукового давления, а каждое удвоение дистанции — спад –6 дБ.

Запись саундтрека к мультфильму «Как приручить дракона 2» в лондонской студии Abbey Road

Возьмем, например, наиболее распространенную акустику для музыки с типовой чувствительностью в 91 дБ. На расстоянии 4 метра из-за спада в –12 дБ нужно компенсировать потери дополнительным усилением в размере 105–(91–12) = 26 дБ. Это примерно соответствует усилителю мощностью 500 Вт. Не всякие колонки готовы выдержать такую мощность.

Однако это еще не все, основная проблема в том, что в спецификациях АС параметры мощности указывают из расчета сигнала с частотой 1000 Гц и, значительно реже, в розовом шуме. Поэтому при выборе АС лучше иметь запас по максимальному давлению в 3–6 дБ.

Есть пара способов увеличить звуковое давление. Можно разместить АС в плоскости стены, тогда мы получим дополнительно 5–6 дБ на частотах ниже ~300 Гц. Или применить активный мультиампинг, когда пассивные фильтры кроссоверов исключаются из системы и вместо них используются активные электронные (чаще цифровые) кроссоверы для усилителей мощности. При этом полосные усилители подключаются напрямую каждый к своему динамику, что помогает получить большее звуковое давление и лучшее качество.

Какую акустику для кино покупать

В отличие от музыкальной акустики, где слушателям может нравиться некоторая окраска звука, в кинотеатральных системах такой подход недопустим. Кино требует от колонок минимальных искажений, отсутствие послезвучий и высокого звукового давления. Поэтому в ДК не стоит применять ламповое усиление и аудиофильскую акустику с «особенным» звучанием. В кинотеатре нужно обеспечить минимальное количество комнатных переотражений, поэтому для него лучше других подходят колонки с узкой диаграммой и такие, где свойства направленности мало зависят от частоты. Как многим известно, подобные характеристики у АС рупорного типа, причем с рупором т.н. «постоянной направленности».

Запись саундтрека к фильму «Звездные Войны: Пробуждение силы» в студии MGM, Калифорния

Могу сказать, что самым удачным считается эллиптический рупор с направленностью 60х90 градусов. Дальше можно рассматривать обычные колонки с купольными и коническими диффузорами, а вот разных типов «панельной» акустики (электростаты, ленточная, АМТ и прочие) лучше избегать, даже если они применяются только в высокочастотном звене — у них бывает очень неравномерная направленность и проблемы с перегрузочной способностью на НЧ. Диполи и всенаправленные типы АС для кинотеатров не подходят за исключением специальных настенных моделей (т.н. «сурраунды»).

Из типов оформления на первое место я поставлю фазоинвертор низкой эффективности (площадь портов менее ~15% от площади НЧ-диффузора), а на второе — закрытый ящик. Такие типы, как «лабиринты», TDL, обратные рупоры и т.п., где тыловое излучение практически полностью выводится наружу с задержкой — для ДК не подходят, как и варианты открытых оформлений.

Размещение акустики в комнате

Естественно, в кинозвуке есть стандарты по размещению АС — в частности, указывается угол относительно места слушателя, и по возможности, этих стандартов надо придерживаться, чтобы получить звук «как задумал режиссер».

На картинке выше нарисована схема расположения динамиков в одном из самых распространенных форматов 7.1: три фронтальных канала, два боковых, два тыловых и сабвуфер (его расположение не нормируется, поскольку считается, что человеческий слух не способен определить положение источника на такой низкой частоте звука). Если строить ДК в наиболее распространенном формате кадра 2.40:1 с рекомендованным углом просмотра 35-55 градусов, то, как видно на изображении, фронтальные каналы могут находиться либо в формате экрана, либо — центральный канал за экраном, а боковые по краям полотна. И это будет лучший вариант. Прежде всего, потому что боковые каналы следует раздвигать до максимального значения в стандарте ±30 градусов. Тогда получится равномерная панорама между фронтальными и боковыми спикерами, а центральный канал окажется перед экраном, что позволит избежать потерь в звукопрозрачном полотне (высокие частоты поглощаются на 1-6 дБ — тканный вариант, и до 12 дБ — перфорированный).

Позволю себе замечание насчет расположения центрального канала. Ставить его под экраном на полу, как можно часто увидеть, — очень грубая ошибка. Так мы получим сильное переотражение звука от пола, которое снизит разборчивость диалогов и даст легко определяемое направление на источник звука, абсолютно не совпадающие с тем, что происходит на экране. По этой причине «законное» положение центрального канала таково — излучатель должен находиться на высоте 5/8 от нижней части экрана. На такой же высоте располагают фронтальные LR-каналы и сурраунд (для форматов 5.1 и 7.1).

Запись саундтрека к фильму «Жизнь Пи» в студии The Newman Scoring Stage, г. Лос-Анджелес

Хочу заметить, что новые форматы 3D-звука, как Dolby Atmos, DTS:X, Aura 3D — все они имеют разные карты стандартного расположения АС. И что же тогда делать, если вы строите «самый лучший» ДК? Выход могут предложить звуковые процессоры, как, например Trinnov Altitude 32 с его функцией 3D Remapping, которая виртуально «переставит» АС на свои места в полном соответствии с воспроизводимым стандартом. На сегодня пока это единственный аппарат, который обещает подобные виртуальные «перестановки» на одном наборе АС.

Ошибки расстановки акустики

Итак, затрону основные ошибки при размещении АС и возможные методы их исправления.

1. Нет возможности применить звукопрозрачный экран. В таких случаях можно разместить колонку центрального канала над экраном. Еще один вариант — активировать функцию центрального виртуального канала, которая есть у некоторых проекторов. Так может получиться даже лучше, чем ставить поверх полотна.

2. Размещение боковых каналов слишком близко к зрителю (помещение вытянутой формы). В таком случае, когда в одном ряду сядут несколько зрителей, станет невозможно обеспечить баланс звука от боковых каналов для всех зрителей, кроме центрального. Единственный способ решения этой проблемы — поднять боковые каналы выше, усреднив, таким образом, расстояние до зрителей.

Запись саундтрека к фильму «Миссия невыполнима: Протокол Фантом» в студии The Newman Scoring Stage, г. Лос-Анджелес

3. Зрительские места размещены вплотную к стене. Вообще, такой расстановки кресел лучше избегать сразу, она в корне неверна. Но если другого выхода нет, единственный способ что-то улучшить — применить дипольный тип АС на тыловой стене над зрителями.

4. Применение недорогих потолочных маломощных динамиков. Часто их размещают немного в стороне от зрителя, и если добавить высоту потолка, то итоговая дистанция от динамиков до зрителя превысит те самые пороговые 4 метра, о который я писал в начале статьи. Частично эту ситуацию может исправить процессор, но до конца «излечить» ее не получится, это компромиссное решение.

5. Все АС необходимо направить в центр зрительской зоны, а точнее на VIP-место. Этим правилом часто пренебрегают и ставят колонки параллельно стенам комнаты. В итоге получают повышенную неравномерность и сильные отражения от стен помещения.

6. Чрезмерное расширение зоны просмотра. Помните, точные поканальные задержки можно сделать только для одной точки (зрительского места) в зале, поэтому зрителей нужно «рассаживать» максимально компактно.

7. Расположение АС в формате 5.1, когда есть возможность ставить 7.1, я также считаю ошибкой. В формате 5.1 всегда заметен провал во фронтально-боковой панораме, а применение двух дополнительных АС и пары каналов усиления ненамного удорожает смету.

8. Использование одного сабвуфера. С одним низкочастотником в системе практически невозможно получить равномерное звуковое давление по всей зрительской зоне. Для иллюстрации ниже приведу график измерения одной системы в помещении 60 кв.м. в зоне примерно 3х2 метра. Обратите внимание, что неравномерность на низких частотах достигает 30 дБ в зависимости от места замера.

Два ряда, пара мест в первом ряду и три места во втором размечены по центру зала 50 кв.м. в позиции примерно 3\4 по длине зала. Хорошо видно, что неравномерность на некоторых частотах достигает более 30 дБ

По этим причинам в домашних кинотеатрах высокого класса ставят больше одного саба. Оптимальное число — 4, а минимальное — 2. При этом пару сабвуферов ставят по центрам противоположных стен, а если взять четыре низкочастотника, то и способов будет побольше (исследование Harman).

При таком размещении сабов достигается равномерное низкочастотное покрытие всей зрительской зоны, но нужно обязательно применять параметрические эквалайзеры для выравнивания нескольких пиков звукового давления. Сначала для каждого из сабов в настройках устанавливают задержку, которая компенсирует разницу в дистанциях низкочастотников до центра зрительской зоны, а дальше эквалайзером выравнивают его отклик, а затем применяют фильтр еще и в общем LF-канале. Это очень сложная задача, но более простого пути нет. Несколько ее облегчить призваны многоканальные аудиопроцессоры, но помните, что выбирать модель нужно с достаточным числом каналов, ведь каждый сабвуфер заберет себе по одному. Хотя можно снизить количество каналов при небольшой потере качества, если выводить один канал на пару сабвуферов.

Усиление и кабели

Для домашнего кинотеатра всегда предпочтительнее мощное «токовое» усиление класса AB. Однако для больших проектов лучше брать импульсные усилители, поскольку они имеют значительно меньшее тепловыделение в режиме холостого хода — порядка 5-8%, что в схеме ДК с общей потребляемой мощностью 5-10 кВт меньше киловатта. В свою очередь, аналоговое усиление в холостом режиме будет потреблять порядка 3 кВт. К тому же, хорошие аналоговые усилители мощностью более 300 Вт на канал очень дорогие, а способных выдать 500 – 1000 Вт на рынке и вообще представлено совсем немного — выбирать не из чего. Тогда как качеством звучания современные импульсные усилители уже ничем не уступают лучшим образцам аналогового усиления.

Запись саундтрека к фильму «Крепкий орешек 5: Хороший день, чтобы умереть» в студии The Newman Scoring Stage, г. Лос-Анджелес

Помимо рядовых проблем акустических кабелей с недостаточным их сечением и ограничением тока, есть и еще одна, о которой следует напомнить строителям домашнего кинотеатра — это скин-эффект. Этот «эффект» приводит к задержке низкочастотной составляющей сигнала и хорошо известен в стереосистемах. Там для борьбы используют плоские кабели, коаксиальные конструкции, набор тонких проводников с изоляцией (литцендрат) и т.д. Но в случае с кино, решить эту проблему проще. Как правило, в ДК используется частотное деление на 80 Гц (ниже работают сабвуферы), поэтому последствия скин-эффекта легко корректируются задержками в основных каналах относительно канала НЧ-эффектов.

Часть 1: Строим домашний кинотеатр: акустическая обработка помещения (часть 1)

76.99 дБ +

Комментарии

#

С огромным удовольствием прочёл статью! Спасибо!

- 50 дБ +
#

Это конечно интересно, но вот вполне музыкальнын Sonus Victor просто крышу сносили в аура 3д... До сих пор проезд трактора вспоминаю)))

Так же выходит советы уважаемых экспертов с сайта смотреть кино в стерео системе лишены смысла полностью, т.е стерео система не может передать тот звук, который есть в кино?

- 50 дБ +
#

Не совсем понятен ваш вопрос. Если в кино прописан многоканальный звук, то как стереосистема может его полностью передать? :)

- 50 дБ +
#

да никак в том то и дело.

- 50 дБ +
#

Нет противоречий. Хорошие АС могут быть и "музыкальными" и отлично озвучивать кино, главное , чтобы они работали без "отсебятины". И понятие музыкальности хорошо бы определить, прежде чем это обсуждать:-)

Смотреть кино в стерео вполне можно, только чувство "погружения" будет сильно урезано. Смысл многоканала в кино - дать более правдоподобное звуковое поле , чем то, что нам предлагает стереосистема.

- 50 дБ +
#

Если трактор вершина всего - у меня возникают вопросы подозрительного свойства...

И если уж про трактор - судя по звуку он должен был проехать по дорожке, но в кадре его не было. Что не так? или это трактор-невидимка?

- 50 дБ +
#

в чем тут подозрение?

- 50 дБ +
#

Ну например, если происходит признание в любви, то у нас должно крышу срывать и ветром шапку сдуть. Это первое мнение, которое у меня возникло когда я в 1990х на выставке увидел домашний кинотеатр в демонстрации. Выглядело так: человека сажали в кресло, врубали боевик на хорошей громкости, после этого рева он пошатываясь выходил, как из аэродинамической трубы. Нельзя сказать, что это мнение сильно поменялось, хотя ДК у меня был (и есть, но не используется). Некоторые события в нашей жизни происходят тихо, а ДК обычно из этого делает вселенский катаклизм.

- 53.01 дБ +
#

Согласен, 105 дБ в пике это не шутки. По мнению создателей этого стандарта зритель после просмотра должен быть после просмотра счастливым, но немного глухим. Нет ничего прикольного в звуках настоящих выстрелов раздающихся в собственной квартире, это очень громко.

К тому же звукорежиссеры завышают большинство звуков в фильмах, делают их громче и богаче чем в реальности. Проедет, например, на экране автобус, а звук такой, что перед тобой самолет на взлет пошел. Это кстати идет в разрез с требованиями точности и достоверности звука акустики.

- 50 дБ +
#
Проедет, например, на экране автобус, а звук такой, что перед тобой самолет на взлет пошел.

Ну это в случае если такая задача стоит, сделать акцент на автобусе...

Но скорее из-за того, что звук здорово компрессуется. Для общественного поросмотра, чтобы заглушить шум зала, для домашнего, чтобы прошло на слабых по мощности системах. Собственно в этом я вижу основное несоответствие, как ручку громкости не крути, либо не стреляет, либо все орут друг на друга как ненормальные. Исключения редки, например "Братья по оружию", но там как стрельнут, так можно памперс менять.

- 53.01 дБ +
#

Это проблемы динамического диапазона - в нормально отстроенном ДК с заглушенной комнатой ничего этого нет. Шепот остается шепотом, и выстрелы тоже. На выставке - да, там очень большой уровень посторонних шумов, и без некоторого завышения громкости не обойтись. Поверьте, люди, которые делают фильм, никак не хотят, чтобы зрители покидали зал до конца фильма, в т.ч. и по причине чрезмерной громкости.

- 50 дБ +
#

Многоканал в кино - это конечно здорово, но как по мне, то лучше смотреть фильм на хорошей стерео-системе, чем на "так себе" кинотеатре.

А статья отличная. Просто если исходить из обычных бытовых жилищных условий, то правильное построение ДК практически невозможно, если под это не выделять отдельную комнату, что очень проблематично для большинства из нас.

- 57.78 дБ +
#

Аминь! Рад, что хоть кто-то это осознает! Бросил эти тщетные попытки попытки еще в незабвенные времена Dolby Prologic, пока не обзавелся "обиталищем" где это можно реализовать.

- 50 дБ +
#

Мне кажется, главным образом поэтому спрос на ресиверы есть, но значительно меньше того, какой мог бы быть. Многие попробовали и разочаровались, я в том числе. По этой причине сейчас интенсивно продвигают саундбары с псевдообъемным эффектом, как альтернативу настоящему многоканалу.

- 50 дБ +
#

Конечно , вы правы - лучше хороший звук "с экрана" , чем посредственный-отовсюду:-)

Да, в ДК в небольшом помещении (1-2 зрительских места), где , как правило нет даже возможности расставить фронты на +-30град.(стерео стандарт) нет большой необходимости в центральном канале. Для того, чтобы поставить полноценный сабвуфер, в городской квартире необходимо делать шумоизоляцию соседям, а в басовом диапазоне это можно сделать нормально только на этапе стройки (обычно так) . Но повесить - пару сурраундов-диполей имеет смысл. Боевики втом смысле "как задумал режиссер" не пройдут, но игровые- диалоговые фильмы будут идти вполне норально. А многие другие фильмы и не смотрят:-)

- 50 дБ +
#

Если система не способна достоверно передать звук имея ограничения по частоте, тембрам и разрешению, то компенсирует ли это расширение панорамы до 360°?.. В общем-то нет, как было Не Верю!!! так и останется. (хотя у продавцов нынче другое мнение, возьмите 4D и все будет зашибись).

Что нам дает 5.1? В первую очередь это расширение зоны просмотра. Собственно под это и заточен. А расширение звуковой панорамы лишь трюки. Которыми звукорежиссеры стараются не пользоваться, чтобы не отвлекать от происходящего на экране, так как, как только ты пускаешь объект за спину зрителю, так он сразу понимает, что это аттракцион и вываливается из экшена.

- 53.01 дБ +
#

Не согласен. Возможность передачи полной звуковой панорамы в кино, естественно, нужна. А вот пользоваться этой возможностью для достижения своих творческих задач- решает режиссер. И , если он запустит звук вам за спину - значит так было надо. То, что при этом вы сразу распознаете обман и аттракцион - говорит только о недостаточном качестве ДК в данном случае. Если это происходит и в очень хорошем ДК - то значит режиссер так и хотел - чтобы вы, например почувствовали ненатуральность происходящего.

- 60 дБ +
#

Полная звуковая панорама без соответствующей ей картинки очень быстро становится неубедительной. Как не старайся.

- 60 дБ +
#

Вы про круговую кинопанораму? Когда действие происходит перед вами, нет никакой нужды оглядываться. И режиссер никогда не заводит у вас за спиной непонятное действо, на которое захочется оглянуться и рассмотреть. Обычно сзади (по звуку) происходят только какие то понятные последствия фронтальных событий. Или вы про другое соответствие?

- 50 дБ +
#

Именно. Не скажу что это прям огромная потеря, если эти последствия не имеют четкой локализации. А раскидать звук вокруг и у стерео хорошо получается.

- 50 дБ +
#

По поводу направления акустики внутрь, на ВИП-зону. На этом сайте часто описывают реализуемые системы ДК высокого уровня в загородных домах и в большинстве нет ориентации на зрителя, более того, в системах со встроенной акустикой я вообще этого не припомню.

Все же на мой взгляд главный критерий качества звука в ДК это естественность и ненапряжность звучания голоса. А в этом плане и стерео хорошо себя показывает (но центральный канал все же желателен).

А вообще, я как себе представил: 500 честных Вт на канал, 7 каналов, 4 саба направленных со всех сторон на меня, добавить сюда еще выжигающий глаза лазерный проектор и я в центре привязанный к пыточному креслу... так и охота воскликнуть: ЗА ЧТО?

Если без шуток, то в статье наверное не правильно подсчитана мощность, ибо 105 дБ это же общее звуковое давление, а не от каждой колонки, потому что если каждая будет развивать такое давление... глухота обеспечена.

- 50 дБ +
#
Все же на мой взгляд главный критерий качества звука в ДК это естественность и ненапряжность звучания голоса.

+100500!!!

146% содержания фильма это диалоги, и если их сложно отличить от живого голоса, то вовлеченность круто возрастает.

- 50 дБ +
#

Да , направленности АС редко уделяют должное внимание. Печально :-) Видимо идут на компромисс между чуть лучшим звуком и чуть лучшим видом. Вписать "криво" направленные АС в интерьер, и , тем более со встроенной акустикой - серьезная дизайнерская задача.

А про "чрезмерные" 500вт х 7каналов да 4 сабвуфера я слышу часто. Это все делается не для того , чтобы было громче, а для того, чтобы в звуке было меньше искажений. В кино редко играют все АС сразу на полной громкости, практически никогда, По крайней мере - звукорежиссеры всегда контролируют общий уровень громкости, и он всегда должен оставаться в пределах тех самых 85-105дБ. Громко это или нет -громко. Но уровень громкости Большого Симфонического Оркестра, например, тоже точно укладывается в эти рамки - никто из зала, зажимая уши, не бежит:-) Высокая громкость воспринимается неприятно, только , когда в звуке много искажений.

- 50 дБ +
#

Спасибо за ответ, прояснил для себя некоторые вопросы.

А есть примеры систем, близкие к идеалу, который Вы описываете?

- 50 дБ +
#

для примера, это фото демо-зала компании ММС-Синема.

В 50-ти метровом зале - 8 кубов звукопоглощения, звукоусиление компании РНС, 7.1, чуть меньше 8кВт, звуковой процессор Trinnov, проектор Wolf Сinema, изогнутый экран 130" ширины. Сабвуферы 21" и все в активном биампинге!

- 50 дБ +
#

Это очень хороший кинозал, факт. Бывал, слушал. Впечатляет. Даже с учетом того что кино я предпочитаю игровое и стереозвука лично мне более чем достаточно в домашнем варианте.

- 50 дБ +
Чтобы оставить комментарий, войдите, пожалуйста.