Выбор и размещение акустической системы

В залах клубов, актовых залах учебных заведений и т. п. акустические условия должны быть достаточно хорошими при самых разнообразных программах, хотя эти условия часто противоречивы.

Чаще всего принимается компромиссное решение. В зале обеспечивается сравнительно небольшое время реверберации, а его внутренние поверхности формируются таким образом, чтобы часть из них направляла к слушателям интенсивные малозапаздывающие отражения, увеличивая ясность звучания, в то время как другая часть создавала рассеянное отражение звука, повышающее диффузность звукового поля. При невозможности создать необходимые условия, в многоцелевых залах акустическое решение связано с использованием средств электроакустики. В зале обеспечивается необходимое для речевых программ время реверберации. Увеличение времени реверберации при исполнении концертных программ осуществляется с помощью систем искусственной реверберации.

Акустические системы можно классифицировать по ряду признаков:

-способ излучения (прямое излучение, рупорные, элементы линейного массива);

-область применения (туровые, для театров и кинотеатров, клубов, дискотек и пр.);

-условия эксплуатации (для закрытых помещений, открытых площадок);

-конструктивное исполнение (туровые, для стационарных инсталляций);

-технические характеристики (номинальная/пиковая мощность, частотный диапазон, уровень звукового давления, характеристическая чувствительность и т.д.).

Существуют акустические системы, предназначенные для воспроизведения определенной области частот:

-инфранизкочастотныеи низкочастотные (НЧ) субвуферы;

-среднечастотные (СЧ);

-средне-высокочастотные (С/ВЧ);

-высокочастотные (ВЧ) кабинеты.

Такие системы собираются в компонентные звукоусилительные комплексы.

В широкополосных акустических системах сигнал делят на полосы: 2, 3 и даже 4. Для каждой полосы может использоваться отдельный усилитель, так устроены «биампинговые» и «триампинговые» системы; в других случаях на все полосы работает один усилитель.

Акустические системы подразделяются напассивные, требующие внешнего усилителя, и активные, со встроенным усилителем.

В числе основных характеристик акустических систем можно назвать следующие:

-диапазон эффективно воспроизводимых частот (-10 дБ), Гц;

-амплитудно-частотная характеристика (±3 дБ);

-номинальная/пиковая мощность, Вт;

-номинальная дисперсия, то есть ширина диаграммы направленности (горизонталь × вертикаль) в градусах;

-чувствительность, дБ/Вт/м;

-максимальное звуковое давление (SPL) продолжительное/пиковое, дБ/м;

-режимы кроссовера (Tri-Amp/Bi-Amp/Passive);

-частота (или частоты) раздела кроссовера, Гц;

-номинальное сопротивление, Ом.

Важными являются также и такие физические параметры акустических систем:

-материал и цвет корпуса;

-габариты (высота × ширина × глубина), мм;

-вес (нетто), кг;

Для залов средней вместимости в основном используется два варианта размещения акустических систем - централизованная система и распределенная система.

В качестве основной системы озвучения и звукоусиления был выбран линейный массив — акустическая система, состоящая из большого количества одинаковых громкоговорителей, расположенных вертикально. Вертикальная звуковая колонка позволяет добиться достаточно узкой диаграммы направленности в вертикальной плоскости, что необходимо для озвучивания открытых площадок, а иногда и крупных закрытых помещений.

Также, особенностью работы звуковой колонки являются создаваемые волны цилиндрической формы, в отличие от волн сферической формы, создаваемых точечными источниками. Уровень звукового давления (SPL) волны сферической формы убывает на 6дБ при увеличении расстояния от источника звука в 2 раза, в то время как уровень звукового давления волны цилиндрической формы в аналогичных условиях ослабевает только на 3дБ. Придание линейному массиву кривизны позволяет выровнять поведение его частотной характеристики. Это так же позволило избежать чрезмерного повышения уровня громкости на первых рядах без явной потери детальности на последних.

Одна из наиболее серьезных задач при использовании системы звукоусиления — это преодоление опасности возникновения акустической обратной связи. Такая связь образуется, если в микрофон попадает определенная часть звуковой энергии, излучаемой громкоговорителями. В этом случае система возбуждается и звук, передаваемый громкоговорителями, неприятно акцентируется на определенной звуковой частоте. Опасность акустической обратной связи особенно велика при централизованной системе, так как в этом случае громкоговорители обычно расположены вблизи микрофонов. Поэтому было решено разместить линейный массив под потолком, тем самым увеличив ещё и полезную частьсцены.

Несомненно, подвесить низкочастотные громкоговорители – это смелое решение. Многие звукорежиссеры имеют стереотипное мнение, что низкочастотные кластеры должны располагаться только на сцене, за сценой или, в конце концов, в портале. Считается, что чем ниже стоят сабвуферы, тем богаче и лучше звучание в области НЧ.Поскольку примеры такого решения в мире есть, почему бы и нам не попробовать?Сформированная за счет применения задержек диаграмма направленности позволила сфокусировать и направить в зрительный зал основную энергию низких частот. При этом низкочастотная составляющая «ушла со сцены», а обычно она сильно мешает, особенно при живом исполнении. В частности, это касается симфонической музыки, хорового пения, а также тех моментов, когда требуется очень чистый, прозрачный звук. Исключительно чистое звуковое поле на сцене требуется также и в том случае, когда на сцене располагается большое количество микрофонов. В этой системе, все звуковая энергия, которая формируется в кластерах низкочастотных громкоговорителей, направлена только в зал. Размещение низкочастотных громкоговорителей вертикальным массивом лишь увеличивает направленность излучения в вертикальной плоскости, повышает равномерность звукового поля по длине зала и уменьшает реверберацию. Есть только одно неудобство линейных низкочастотных массивов — это слишком ненаправленные свойства акустических систем, что приводит к излучению значительной доли мощности позади них.

Не самым последним моментом при выборе акустической системы был цвет самой системы. Кроме технических характеристик звукового оборудования, необходимо помнить ещё и про эстетические моменты. Учитывая основной белый цвет отделки концертного зала, вполне логичным оказалось использование белых корпусов.

Ещё один важный момент. Как видно на рисунке, в каждом диапазоне частот в процессе суммирования звукового давления акустических систем кластера звуковое поле искажается интерференцией между излучателями.

Для избегания подобного эффекта необходимо, чтобы система обладала узким углом раскрытия по вертикали. При установке четырех смежных кабинетов в вертикальный кластер формируется непрерывный волновой фронт шириной 90°, исключающий интерференцию между соседними кабинетами.

Итак, перед нами достаточно мощная, активная, двухполосная система с частотным диапазоном от 44 Гц до 20 КГц, с необходимым узким углом раскрытия в 18° по вертикали для каждого элемента в массиве, развивающая максимальное пиковое звуковое давление в 131 дБи отдельными низкочастотными громкоговорителями...