Stavba domácího kina: výběr akustiky, její instalace a nastavení (část 2), článek. Stereo a video magazín

Přírodní zvuky, mezi které patří hudba, mají průměrné spektrum odpovídající tzv růžový šum. Ten druhý charakterizuje stejný energetický obsah pro každou oktávu. Například intenzita zvuku v pásmu 40-80 Hz by měla být stejná jako v pásmu 4000-8000 Hz. Na základě těchto vztahů jsou navrženy všechny akustické systémy určené pro reprodukci hudby. Ale ve filmech je všechno jinak.

Zvuková stopa ve filmech jen zřídka reprodukuje hudbu a zvuky přírody, například u akčních filmů musí reproduktory reprodukovat bez zkreslení zvuky výstřelu (ideální impulsní odezva), výbuchů, rozbití skla atd., kde už spektrální hustota zvuku neodpovídá zákonu růžového šumu. Navíc, jak jsem psal v prvním článku, pro správnou tvorbu takových nárazově-impulzních zvuků má velký význam správná akustická úprava místnosti, zejména absence ozvěny. V opačném případě může divák ztratit pocit ponoření, pokud náhle rozpozná nesoulad mezi ozvěnou ve zvukové stopě filmu a signálem ozvěny ze samotné místnosti. Například jediný záběr na obrazovce maximálně vybudí odrazy místnosti a v tichu po záběru budou jasně slyšitelné.

Ve skutečnosti, vzhledem k tomu, že se filmová zvuková stopa spektrem blíží bílému šumu, je nutné zvýšit požadavky na vybavení kina. Z hlediska charakteristiky musí zařízení přehrávat zvuky bez zkreslení v celém rozsahu s průměrným tlakem 85 dB a špičkovým tlakem 105 dB.

Nahrávání soundtracku k animovanému filmu „The Penguins of Madagaskar“ v londýnském Air Studio

Z toho například plyne, že použití běžných kupolových výškových reproduktorů v akustice pro domácí kina je nepraktické. Vzhledem k malé velikosti kopule (tradičně 1 palec) jsou její výkonové možnosti omezeny velikostí kmitací cívky (odvádění tepla je obtížné). Zatímco výkon a množství vysokofrekvenčního signálu v kině je výrazně vyšší než v hudbě. To může vést k tepelné kompresi, což povede k následným deformacím. A také se stává, že reproduktor, který takovou zátěž nevydrží, shoří.

Nejlepším doporučením pro domácí kina (zejména se vzdáleností od reproduktoru k poslechovému místu větší než 4 metry) je proto instalace hornových reproduktorů s kompresními měniči do středofrekvenčních/vysokofrekvenčních sekcí. Tento typ má navíc vyšší hodnocení citlivosti reproduktorů. V nízkofrekvenčním spektru je lepší použít měniče profesionálního typu s větším průměrem kmitací cívky.

Obecně je vzdálenost 4 metry podmíněnou hranicí, jejíž překročení je třeba zodpovědět na otázku: bude systém schopen vytvořit požadovaný akustický tlak? Většina běžných reproduktorů při instalaci do domácího kina neposkytne ani standardní 3metrovou vzdálenost. A protože se bavíme o vzdálenosti, výkonu a citlivosti, dovolte mi připomenout základní vztahy pro rychlé zjištění, zda vybrané zesilovače a reproduktory odpovídají velikosti vašeho domácího kina.

Vzdálenost a tlak

Podle norem bychom tedy měli dostat akustický tlak 85 dB (105 špičkových) bez zkreslení v celém frekvenčním pásmu. Akustický tlak ve vzdálenosti 1 metru od reproduktoru při napájení reproduktoru 1 Watt je „citlivost“, téměř vždy je uveden v technickém listu produktu. Dále vypočítáme maximální akustický tlak v místě poslechu – každé zdvojnásobení výkonu nám dá +3 dB akustického tlaku a každé zdvojnásobení vzdálenosti nám dá pokles o -6 dB.

Nahrávání soundtracku k animovanému filmu „Jak vycvičit draka 2“ v londýnských studiích Abbey Road

Vezměme si například nejběžnější akustiku pro hudbu s typickou citlivostí 91 dB. Ve vzdálenosti 4 metry je kvůli poklesu -12 dB nutno kompenzovat ztrátu dodatečným ziskem 105 – (91 – 12) = 26 dB. To je zhruba ekvivalent 500W zesilovače. Ne všechny reproduktory jsou připraveny takový výkon vydržet To však není vše, hlavním problémem je, že ve specifikacích reproduktorů jsou parametry výkonu uváděny na základě výpočtu signálu s frekvencí 1000 Hz a mnohem méně často v růžovém šumu. Při výběru reproduktorové soustavy je proto lepší mít maximální tlakovou rezervu 3–6 dB.

Existuje několik způsobů, jak zvýšit akustický tlak. Reproduktor můžete umístit do roviny stěny, pak získáme dalších 5–6 dB při frekvencích pod ~300 Hz. Nebo použijte aktivní multiamping, kdy jsou ze systému vyloučeny pasivní výhybkové filtry a místo nich jsou použity aktivní elektronické (většinou digitální) výhybky pro výkonové zesilovače. Pásmové zesilovače jsou v tomto případě připojeny přímo k vlastnímu reproduktoru, což pomáhá dosáhnout většího akustického tlaku a lepší kvality.

Jakou akustiku koupit do kina

Na rozdíl od hudební akustiky, kde se posluchačům může líbit určité zabarvení zvuku, je v systémech kina tento přístup nepřijatelný. Kino vyžaduje reproduktory s minimálním zkreslením, bez dozvuků a vysokým akustickým tlakem. Proto se v domácím kině nevyplatí používat lampové zesílení a audiofilskou akustiku se „zvláštním“ zvukem. V kinosále je potřeba zajistit minimální množství prostorových odrazů, proto se do něj nejlépe hodí reproduktory s úzkým schématem a ty, jejichž směrové vlastnosti málo závisí na frekvenci. Jak mnoho lidí ví, reproduktory typu horn mají podobné vlastnosti, a to s tzv. horn. „konstantní směr“.

Nahrávání soundtracku pro Star Wars: The Force Awakens v MGM Studios v Kalifornii

Mohu říci, že za nejúspěšnější je považován eliptický roh se směrovostí 60×90 stupňů. Dále můžeme uvažovat o konvenčních reproduktorech s kopulovým a kuželovým difuzorem, ale je lepší se vyhnout různým typům „panelové“ akustiky (elektrostaty, páskové, AMT atd.), i když jsou použity pouze ve vysokofrekvenčním spoji – mohou mít velmi nerovnoměrnou směrovost a problémy s přetížitelností na nízkých frekvencích. Dipóly a všesměrové typy reproduktorů nejsou vhodné pro kina, s výjimkou speciálních nástěnných modelů (tzv. „surrounds“).

Mezi konstrukční typy bych na první místo zařadil nízkoúčinný fázový invertor (plocha portu menší než ~15 % plochy LF difuzoru) a na druhé místo uzavřenou skříň. Typy jako „labyrinty“, TDL, reverzní sirény apod., kde je zadní záření téměř celé vyvedeno ven se zpožděním, nejsou vhodné pro domácí kina, stejně jako možnosti otevřeného provedení.

Umístění akustiky v místnosti

Ve filmovém zvuku samozřejmě existují normy pro umístění reproduktorů – zejména je uveden úhel vzhledem k sedadlu posluchače, a pokud je to možné, měly by se tyto normy dodržovat, aby byl zvuk “tak, jak zamýšlel režisér.”

Výše uvedený obrázek ukazuje schéma uspořádání reproduktorů v jednom z nejběžnějších formátů 7.1: tři přední kanály, dva boční kanály, dva zadní kanály a subwoofer (jeho umístění není standardizováno, protože se má za to, že lidský sluch není schopen určit polohu zdroje při tak nízké frekvenci zvuku). Pokud postavíte domácí kino v nejběžnějším formátu snímku 2.40:1 s doporučeným pozorovacím úhlem 35-55 stupňů, pak, jak je vidět na obrázku, mohou být přední kanály buď ve formátu obrazovky, nebo centrální kanál za obrazovkou a boční kanály na okrajích plátna. A toto bude nejlepší varianta. Především proto, že boční kanály by měly být rozšířeny na maximální hodnotu ve standardu ±30 stupňů. Pak získáte jednotné panorama mezi předními a bočními reproduktory a centrální kanál bude před obrazovkou, což zabrání ztrátám ve zvukově transparentní tkanině (vysoké frekvence jsou absorbovány 1-6 dB – látková verze a až 12 dB – perforovaná).

Dovolte mi poznámku ohledně umístění centrálního kanálu. Umístění pod obrazovku na podlahu, jak často vidíte, je velmi velká chyba. To bude mít za následek silný odraz zvuku od podlahy, což sníží srozumitelnost dialogu a poskytne snadno identifikovatelný směr zdroje zvuku, který je zcela nekonzistentní s děním na obrazovce. Z tohoto důvodu je “legální” pozice středového kanálu následující: emitor by měl být ve výšce 5/8 od spodní části obrazovky. Přední LR kanály a surround (pro formáty 5.1 a 7.1) jsou umístěny ve stejné výšce.

Nahrávání soundtracku Life of Pi v The Newman Scoring Stage v Los Angeles

Chtěl bych poznamenat, že nové 3D zvukové formáty jako Dolby Atmos, DTS:X, Aura 3D mají všechny odlišné standardní mapy rozložení reproduktorů. Co tedy dělat, když budujete „nejlepší“ komunitní centrum? Řešení mohou nabídnout zvukové procesory, jako je Trinnov Altitude 32 s funkcí 3D Remapping, která reproduktory virtuálně „přestaví“ na svá místa plně v souladu s reprodukovaným standardem. Dnes je to jediné zařízení, které slibuje takové virtuální „přestavby“ na jedné sadě reproduktorů.

Chyby v akustickém uspořádání

Dotknu se tedy hlavních chyb v umístění reproduktorů a možných metod jejich nápravy.

1. Není možné použít zvukově transparentní obrazovku. V takových případech můžete reproduktor se středovým kanálem umístit nad obrazovku. Další možností je aktivovat funkci virtuálního centrálního kanálu, kterou mají některé projektory. To může dokonce fungovat lépe než umístění na plátno.

2. Umístění bočních kanálů příliš blízko k divákovi (podlouhlá místnost). V tomto případě, kdy sedí několik diváků v jedné řadě, nebude možné zajistit vyvážení zvuku z postranních kanálů pro všechny diváky kromě centrálního. Jediný způsob, jak tento problém vyřešit, je zvednout postranní kanály výše, čímž se zprůměruje vzdálenost k publiku.

Nahrávání soundtracku k filmu “Mission: Impossible – Ghost Protocol” v The Newman Scoring Stage, Los Angeles

3. Místa pro diváky jsou umístěna blízko stěny. Obecně je lepší se tomuto typu sezení hned vyhnout, je to zásadně špatně. Pokud ale není jiná cesta, jedinou možností, jak něco vylepšit, je použít reproduktor typu dipól na zadní stěně nad publikem.

4. Použití levných nízkovýkonových stropních reproduktorů. Často jsou umístěny trochu dál od diváka, a když k tomu přidáte výšku stropu, konečná vzdálenost od reproduktorů k divákovi přesáhne stejnou hranici 4 metrů, o které jsem psal na začátku článku. Procesor může tuto situaci částečně napravit, ale nebude možné ji zcela „vyléčit“, jedná se o kompromisní řešení.

5. Všichni řečníci musí směřovat do středu prostoru pro diváky, přesněji řečeno, k VIP sedadlu. Toto pravidlo je často opomíjeno a reproduktory jsou umístěny rovnoběžně se stěnami místnosti. Výsledkem jsou zvýšené nerovnosti a silné odrazy od stěn místnosti.

6. Nadměrné rozšíření pozorovací plochy. Pamatujte, že přesná zpoždění kanálu lze provést pouze pro jeden bod (sedadlo publika) v sále, takže publikum by mělo být „usazeno“ co nejkompaktněji.7. Za chybu považuji i umístění reproduktorů ve formátu 5.1, kdy je možné osadit 7.1. Ve formátu 5.1 je mezera v panoramatu z přední strany vždy patrná a použití dvou dalších reproduktorů a dvojice zesilovacích kanálů výrazně nezvyšuje odhad nákladů.

8. Použití jednoho subwooferu. S jedním basovým reproduktorem v systému je téměř nemožné dosáhnout rovnoměrného akustického tlaku v celé oblasti sledování. Pro ilustraci níže je graf měření jednoho systému v místnosti 60 m3. na ploše cca 2×30 metry. Upozorňujeme, že nerovnoměrnost na nízkých frekvencích dosahuje XNUMX dB v závislosti na místě měření.

Dvě řady, dvojice sedadel v první řadě a tři sedadla ve druhé, jsou umístěny uprostřed haly o velikosti 50 m34. na pozici přibližně 30 po délce haly. Je jasně vidět, že nerovnosti na některých frekvencích dosahují více než XNUMX dB.

Z těchto důvodů vysoce kvalitní domácí kina často obsahují více než jeden subwoofer. Optimální počet je 4 a minimální 2. V tomto případě je dvojice subwooferů umístěna ve středech protilehlých stěn, a pokud vezmete čtyři nízkofrekvenční reproduktory, pak bude více způsobů (Harmanův výzkum).

Tímto umístěním subwooferů je dosaženo rovnoměrného nízkofrekvenčního pokrytí celé sledované oblasti, je však nutné použít parametrické ekvalizéry pro vyrovnání několika špiček akustického tlaku. Nejprve se v nastavení nastaví pro každý ze subwooferů zpoždění, které kompenzuje rozdíl ve vzdálenostech nízkofrekvenčních reproduktorů ke středu pozorovací oblasti, a poté se jeho odezva vyrovná ekvalizérem a poté se také aplikuje filtr na obecný LF kanál. To je velmi obtížný úkol, ale neexistuje jednodušší způsob. Vícekanálové audio procesory jsou navrženy tak, aby to trochu usnadnily, ale pamatujte, že musíte vybrat model s dostatečným počtem kanálů, protože každý subwoofer si vezme jeden pro sebe. I když je možné snížit počet kanálů s mírnou ztrátou kvality, pokud vyvedete jeden kanál do dvojice subwooferů.

Zesilování a kabely

Pro domácí kino je vždy vhodnější výkonné “proudové” zesílení třídy AB. Pro velké projekty je však lepší vzít pulzní zesilovače, protože mají výrazně nižší odvod tepla v klidovém režimu – asi 5-8%, což je ve stejnosměrném obvodu s celkovou spotřebou energie 5-10 kW méně než kilowatt. Analogové zesílení v klidovém režimu zase spotřebuje asi 3 kW. Navíc dobré analogové zesilovače s výkonem více než 300 W na kanál jsou velmi drahé a na trhu je jen velmi málo těch, které dokážou vyrobit 500 – 1000 W – není z čeho vybírat. Zatímco kvalita zvuku moderních pulzních zesilovačů již není horší než nejlepší příklady analogového zesílení.

Nahrávání soundtracku k filmu „Die Hard 5: A Good Day to Die“ v The Newman Scoring Stage, Los Angeles

Kromě běžných problémů s reproduktorovými kabely, jako je nedostatečný průřez a proudové omezení, je tu ještě jeden problém, který je třeba stavitelům domácího kina připomenout: skinefekt. Tento “efekt” má za následek zpoždění v nízkofrekvenční složce signálu a je dobře známý u stereo systémů. Tam se k boji používají ploché kabely, koaxiální konstrukce, sada tenkých vodičů s izolací (litzendrate) atd. Ale v případě kinematografie je tento problém řešitelný snadněji. DK zpravidla používá frekvenční dělení 80 Hz (subwoofery pracují níže), takže důsledky skin efektu jsou snadno korigovány zpožděním v hlavních kanálech oproti kanálu nízkofrekvenčních efektů.

Připraveno na základě materiálů z časopisu „Stereo & Video“, květen 2016. www.stereo.ru

Tento článek byl přečten 25 875 krát.
Článek je zařazen do sekcí: Užitečné tipy

Sdílet materiál: