Despre sunetele profunde ale home cinema-ului

O cantitate și o calitate satisfăcătoare de bas într-un sistem home theater este cel puțin la fel de importantă ca imaginea. Pentru a realiza acest lucru, trebuie să cunoașteți comportamentul sunetelor de joasă frecvență. În această scriere, încerc să rezum tot ce trebuie să știți despre acest lucru.

Tonurile profunde sunt ca sarea. Muzicii sau sunetelor de film fără sunete profunde îi lipsesc experiențe importante, definitoare emoțional, la fel cum mâncarea nesărată are aromele pe care le scoate sarea. Așa cum prea multă sare poate strica un aliment delicios, tot atât de mult sunet profund poate distruge experiența sonoră. Mulți oameni cred că există suficient unul sau două subwoofere bune în sala de home theater și vor oferi un bas „de percuție” bun. Ei bine, asta este o greșeală. Prea mult și, în multe cazuri, basul distorsionat poate fi eficient la prima auzire, dar un astfel de volum și o calitate a sunetului profund devin repede obositoare și, în plus, falsifică sunetul sunetului original al filmului.

Importanța condițiilor acustice

Într-un home cinema, forma, proporțiile și dimensiunile camerei și atenuarea adecvată a frecvențelor de sunet joase, adică condițiile acustice, sunt decisive pentru cantitatea și calitatea adecvate a sunetului de bas.

La frecvențe sonore de obicei sub 200 Hz, lungimea undelor sonore este comparabilă cu dimensiunile unei camere de home theater. (Unele frecvențe sonore și lungimi de undă tipice: 200 Hz/1,72 m, 100 Hz/3,44 m, 50 Hz/6,88 m, 20 Hz/17,2 m), ca în corpul unui instrument. Apare la frecvențe rezonante sau altfel în modurile de vibrații ale camerei cu efectul nedorit al undelor staționare și selectarea proporțiilor optime ale camerei home-cinema Am tratat-o deja într-un articol separat.

Efectul nedorit al undelor staționare poate fi redus prin atenuarea sunetelor de bas, iar într-un sistem home theater proiectat și construit sofisticat, cel puțin absorbția sunetului care afectează cele mai critice rezonanțe este utilizată în toate cazurile. Datorită cerinței uriașe de spațiu a „capcanei de bas pentru lungimea de undă 1/4”, este în mare parte inutilizabilă. O astfel de structură, care convertește energia cinetică a aerului în căldură în vata minerală sau de rocă folosită în ea, cu o bună absorbție fonică de 95% și ocupând mai mult de 66% din suprafața reflectorizantă (de obicei peretele posterior), este eficientă pentru sunete peste 50 Hz, de exemplu, ar trebui să aibă 1,72 metri grosime pentru a se atenua. În încăperile mai mici, această cantitate de spațiu nu poate fi irosită și, prin urmare, energia cu energie redusă poate fi atenuată cu rezonatoare de panou proiectate corespunzător sau capcane de colț de bas. Cu toate acestea, proiectarea și construcția lor necesită expertiză.

Dacă nu este posibilă eliminarea undelor staționare așa cum este descris mai sus, atunci, pe de o parte, ar trebui evitată utilizarea excesivă a sunetelor de bas și, pe de altă parte, cele mai potrivite locuri pentru a asculta cele mai puțin afectate de efectele negative ale valurile staționare ar trebui găsite.

Producerea sunetelor de bas

Subwooferele sunt produse cel mai eficient cu un subwoofer conceput în acest scop. Pentru mulți, „turnurile de sunet” cu 3 sau chiar cu 4 căi pot fi atractive, posibil cu difuzoare mari în ele, dar acestea, așa cum vom vedea, sunt în general mai puțin potrivite pentru înlocuirea subwooferelor (active) care acum au în mare parte un amplificator încorporat. Este demn de remarcat faptul că subwooferele sunt, de asemenea, utilizate în studiourile de producție a sunetului care imită un mediu de ascultare similar teatrelor tipice de acasă atunci când produc sunet multicanal pentru programele destinate ascultării acasă.

Funcția principală a unui subwoofer este de a produce cea mai mică gamă de sunete sonore prin mișcarea multă aer. În mod ideal, poate face acest lucru la frecvențe foarte scăzute (peste 20 Hz pentru filme, peste 35 Hz pentru muzică), cu presiune sonoră ridicată și distorsiuni reduse. Presiunea sonoră ridicată necesită un amplificator performant, în principiu, iar frecvențele sonore foarte scăzute necesită un difuzor cu diafragmă mare sau cu deviație cu diafragmă mare, încorporat într-o carcasă mare. Pe de altă parte, nu mai este atât de simplu încât un subwoofer să producă sunet puternic ȘI cu distorsiuni reduse la frecvențe foarte scăzute. Chiar dacă un amplificator de înaltă performanță este încorporat în modele de subwoofer acustic inferioare, acesta poate fi chiar mai silențios decât un subwoofer bine construit alimentat cu o putere mai mică.

Din păcate, majoritatea producătorilor nu specifică ce presiune sonoră poate produce subwooferul dvs. În absența acestui parametru de intensitate a decibelului (dB), suntem obligați să deducem volumul acestuia din puterea maximă recomandată sau încorporată a amplificatorului subwooferului și din diametrul diafragmei difuzorului utilizat în acesta.

Punctul de plecare pentru alegerea unui subwoofer cu volumul potrivit este dimensiunea camerei home theater (mai precis, conținutul său cubic), iar distanța de ascultare trebuie, de asemenea, luată în considerare. Tabelul de mai jos arată cât de mult este necesar un subwoofer de presiune acustică pentru o cameră cu un conținut cub dat și cel puțin ce parametri trebuie să aibă cu o structură acustică care asigură o eficiență adecvată.

Producătorii de boxe home theater sunt conștienți de faptul că majoritatea sistemelor de sunet home theater folosesc subwoofere, așa că, în timp ce mulți oferă „turnuri de sunet” cu 3 sau chiar 4 căi, ele nu sunt în mare parte proiectate și construite pentru a produce basuri cu intensitate foarte mare. Deși majoritatea acestor difuzoare sunt în general capabile să reproducă 35-40 Hz, datorită diametrelor membranelor lor relativ mici, produc deja distorsiuni semnificative la volume mari.

Cele mai mici două octave de sunete sonore nu joacă un rol în percepția direcției sunetelor, nu putem determina locul și direcția frecvențelor sunetului sub 80 Hz. Deci, aceste sunete pot fi auzite de oriunde din camera home theater. Cele de mai sus permit așa-numita redirecționare a sunetelor de bas.

În cea mai mare parte, funcția amplificatoarelor AV și a procesorelor de preamplificare este „Bass Management”, ceea ce înseamnă redirecționarea sunetelor de bas. În acest proces, semnalele audio cu lățime de bandă completă ale celor cinci (sau șase, eventual șapte) canale audio principale ale sursei de sunet sunt separate la așa-numitele frecvențe de încrucișare (denumite în continuare încrucișare). Benzile superioare sunt produse separat de difuzoarele pentru fiecare canal, în timp ce benzile inferioare sunt reproduse de subwoofer împreună cu sunetele așa-numitului canal de sunet cu efecte de joasă frecvență (LFE).

În general, într-o sală de home theater mai mică de 125 de metri cubi, un subwoofer poate fi folosit pentru a produce sunete de bas. Se recomandă ca toate cele cinci difuzoare principale să producă doar sunete fără frecvență joasă și ca cele două octave inferioare (20-80 Hz) să fie reproduse de subwoofer. Astfel, pentru a asigura o transmisie chiar cu frecvență joasă, este posibil să se optimizeze excitația undelor staționare care apar neapărat într-o cameră mai mică prin plasarea corectă a sursei de bas.

Alegerea unei frecvențe de comutare încrucișată pentru redirecționarea bas-la-voce este un compromis. Dacă crossover-ul este selectat peste 80 Hz, sunetul subwooferului va deveni localizabil, caz în care nu va mai fi prea departe de difuzoarele frontale (stânga/centru/dreapta). Atunci când utilizați difuzoare mici de satelit, de obicei crossover de 120 Hz, subwooferul trebuie să fie plasat la cel mult 2 metri distanță de difuzoarele frontale. Sub 80 Hz, până la 60 Hz, selectați crossover numai dacă subwooferul poate fi plasat doar foarte departe de difuzoarele frontale, pe unul dintre pereții laterali ai camerei sau în jumătatea din spate a camerei. Dacă dimensiunea camerei depășește 175 de metri cubi și folosim o presiune acustică suficient de mare și difuzoare frontale capabile să producă cel puțin 30 Hz, putem alege crossover-ul la 60 Hz, indiferent de locația subwooferului.

Desigur, cele de mai sus se pot face numai dacă amplificatorul AV sau procesorul de preamplificator care implementează redirecționarea bas-sunet sunt potrivite pentru aceasta. Cu toate acestea, în amplificatoarele AV mai ieftine, numai un crossover fix, de obicei doar 80 Hz, poate fi utilizat în toate căile difuzoarelor, iar acest lucru poate fi de obicei selectat cu setarea difuzoarelor „Large” sau „Large” (Large/Small). În setarea „Large”, filtrele de trecere înaltă sunt dezactivate de la căile difuzoarelor (acest lucru este recomandat numai dacă nu există subwoofer în sistemul de sunet), în timp ce în setarea „Small”, aceste filtre sunt activate și semnalele audio de joasă frecvență sunt direcționate către subwoofer.

În unele amplificatoare AV mai vechi sau procesoare de preamplificare, informațiile audio ale canalului LFE de deasupra încrucișării se pierd dacă nu sunt amestecate cu căile difuzoarelor stânga/dreapta frontale (așa cum se arată). Acesta este motivul pentru care ar trebui să aveți grijă la comutarea încrucișată sub 80 Hz. THE Dolby si DTS prin urmare, recomandă inginerilor de sunet ca sunetul mixt din canalul LFE să fie limitat la o lățime de bandă cuprinsă între 20 și 80 Hz.

Poziționarea subwoofer-ului

Comportamentul acustic al sunetelor cu frecvență joasă, adică cu lungime de undă mare, produs de un subwoofer este influențat semnificativ de locul în care îl plasăm în raport cu pereții unei camere date. Prin urmare, nu este ușor să găsești locația potrivită pentru subwooferul tău. Poate doriți să încercați mai multe poziții și să luați în considerare următoarele.

Subwooferul produce de două ori presiunea sonoră (+6 dB) plasată pe o suprafață - de obicei podeaua - la frecvențele pe care le produce, în comparație cu ceea ce ar radia într-un spațiu nelimitat de suprafețe, de exemplu într-o cameră surdă ideală. În plus, dacă subwooferul de pe podea este așezat lângă un perete, nivelul presiunii sonore se dublează în continuare (+12 dB) și amplitudinea sunetului este crescută de opt ori (+18 dB) în colț. Toate acestea se datorează faptului că sunetele de bas se propagă sferic în toate direcțiile, iar energia sonoră este reținută în spațiile de radiații delimitate de fiecare perete. Dublarea presiunii sonore de către fiecare suprafață de delimitare este avantajoasă deoarece poate fi utilizată pentru a produce sunete de bas cu o putere mai mică și o distorsiune mai mică. Desigur, designerii de subwooferuri profită de acest lucru.

Prin urmare, este recomandabil să amplasați subwooferul pe podea și lângă perete. În acest fel puteți evita extinctie extinctii de asemenea, în domeniul de frecvență produs. Nu amplasați subwooferul la mai mult de 60 inci de perete în spatele acestuia.

Mulți oameni cred că este în fața celui mai bun loc al unui subwoofer, la aceeași distanță de pereții laterali, în mijlocul camerei. Această locație nu este cea mai ideală, deoarece este aici așa-numitul punct minim de presiune al undei staționare transversale de ordinul întâi și, prin urmare, nu este practic să excitați sunetele de bas de aici. De la linia centrală în orice direcție aprox. Compensați subwooferul cu 30 cm pentru a evita formarea unei anumite unde staționare.

Deși subwooferul plasat în colțul delimitat de cei doi pereți și de podea maximizează eficiența transmiterii sunetului basului, acesta este și punctul de excitație al undelor staționare, de aceea se recomandă utilizarea acestuia doar într-o cameră cu atenuare adecvată a basului. De asemenea, este, în general, adevărat că nu este recomandat un aranjament complet simetric pentru subwoofer, un aranjament oarecum asimetric poate reduce excitația undelor staționare.

Dacă mai multe subwoofere sunt folosite într-o cameră din cauza dimensiunii sau din alte motive, este recomandabil să le așezați de-a lungul pereților în așa fel încât să stingă cele mai problematice valuri staționare datorită geometriei camerei, asigurând o distribuție mai uniformă a acestora . De exemplu, subwooferele amplasate în colțurile unei camere excită același mod de vibrație în cameră doar în puncte opuse, cu o abatere de exact 180 de grade unul de celălalt, stingându-l astfel. Subwooferele situate la jumătatea distanței dintre pereții din față/spate sau laterale nu excită primele valuri staționare axiale, iar subwooferele amplasate dintr-un colț într-un sfert de cameră nu generează valuri staționare de ordinul doi. Aceste opțiuni de plasare merită explorate pentru a vedea care oferă cea mai bună reproducere generală a basului prin stingerea celor mai problematice valuri staționare.

Reglarea subwooferului

Reglarea fazei sunetului subwooferului este unul dintre cele mai importante lucruri dintr-un sistem de sunet home theater cu mai multe canale. Acest lucru se datorează faptului că sunetul din jurul frecvenței de crossover este produs împreună de subwoofer și de celelalte difuzoare și, dacă nu ating poziția de ascultare în aceeași fază, se pot slăbi reciproc, distorsionând transmisia de frecvență a întregului sistem de sunet. Orice abatere de fază depinde de amplasarea subwooferului.

Majoritatea subwooferelor au de obicei un singur comutator de schimbare a fazelor (0-180 grade), dar la modelele mai solicitante, întârzierea fazei poate fi ajustată cu o precizie minimă de 90 de grade. Există receptoare AV care pot ajusta și faza semnalului la subwoofer, iar unele au un sistem automat de reglare a microfonului de măsurare care controlează faza corectă.

În cele ce urmează, să vedem cum se poate regla faza cu rezultate bune pentru un subwoofer dacă nu este acceptat de amplificatorul receptorului AV cu funcție de egalizare a fazei cu un microfon de măsurare. Dacă se utilizează subwoofere suplimentare, acestea trebuie setate în același mod ca primul, cunoscând rezultatul.

Setarea fazei corespunzătoare poate fi, de asemenea, estimată. Dacă știm că subwooferul și difuzorul central sunt la aceeași distanță de poziția de ascultare, faza ar trebui setată la 0 grade. Dacă subwooferul are o întârziere de fază reglabilă de 90 de grade și valorile de întârziere sunt de 120 Hz (acest lucru este tipic), se așteaptă o schimbare de fază de +90 de grade pentru fiecare 72 de centimetri suplimentari, deoarece subwooferul este mai departe de difuzorul central decât poziția de ascultare. Adică, de exemplu, dacă subwooferul este la 2 până la 2,2 metri distanță de poziția de ascultare decât difuzorul central, cca. Este necesar 3 x 90 grade, adică +270 grade schimbare de fază, care este la fel ca întârzierea fazei -90 grade.

Reglarea fazei se poate face și prin ascultare, pentru care s-ar putea să avem nevoie cel mult de ajutorul cuiva. Puteți asculta un semnal sinusoidal egal cu frecvența de încrucișare sau un material audio cu bas profund, care se repetă. Reglați aproximativ subwooferul astfel încât aprox. vorbește corect. Îi cerem asistentului nostru să gestioneze reglarea fazei subwooferului și vom monitoriza efectul în poziția de ascultare. Cu comutatorul simplu de schimbare a fazelor (0-180 grade), este ușor să decideți când auziți mai puțini sau mai mulți bas și să selectați ultima setare. Dacă puteți controla faza mai precis, căutați setarea care produce cel mai puțin bas în poziția de ascultare. Poate fi ciudat, dar acest lucru va fi relativ ușor de găsit și va fi cea mai proastă setare (schimbare de fază la 180 de grade). Apoi, tot ce trebuie să faceți este să transformați faza pe care doriți să o reglați la 180 de grade.

Există subwoofere care pot fi utilizate și pentru reglarea transmisiei de frecvență. Acest lucru afectează cel mai mult nivelul celor mai profunde frecvențe (Bass Tilt și Bass Roll-Off). Setarea lor este utilizată pentru a compensa efectul interfețelor și altor factori care cauzează radiații inegale de frecvențe joase.

După reglarea transmisiei de fază și frecvență a subwooferului, nu mai rămâne decât să echilibreze sistemul, astfel încât toate canalele să sune la nivelul de volum corect. Prin urmare, este important ca această setare să nu egalizeze volumul subwooferului și al celorlalte difuzoare, ceea ce este parțial o problemă acustică și se presupune că este îndeplinit, ci LFE și celelalte canale (care este o problemă electronică). Această setare este destul de dificil de realizat cu o filă, dar din fericire majoritatea amplificatoarelor AV au deja un sistem de calibrare automată cu un microfon de măsurare.