Что нужно знать до начала проектирования?
Дмитрий Колесник

 Естественное желание создателей (студии, зала или дискотеки) сделать так, чтобы было красиво, стильно и удобно. К сожалению, результат не всегда удовлетворяет какому-либо из требований, а иногда вообще напоминает упряжку из басни Крылова – местами красиво, в целом разношерстно и очень неудобно в работе. Как этого избежать? Прежде всего, и дизайн, и электроакустика, и строительная акустика являются науками со своими законами, канонами и ограничениями. Поэтому гарантированный результат получается, если над созданием комплекса поработают профессионалы, это первое, необходимое, но еще не достаточное условие. Второе обязательное условие успеха – одновременная и скоординированная работа профессионалов. Иначе есть риск, что замечательно вписанные в интерьер громкоговорители будут озвучивать не те места, где разместится танцующая или слушающая публика, а чтобы они хоть что-то озвучивали, придется сокрушать декоративную отделку, ибо в дизайнерском проекте не был предусмотрен ремонтно-эксплуатационный подход к оборудованию. В студию, какой бы красивой она ни была, не выстроится очередь из заказчиков, если работа постоянно сопровождается накладками и проблемами.

 В связи с этим уже на стадии проектирования важно выстроить систему приоритетов по предлагаемой схеме.  Ни в коем случае я не имею в виду, что функциональность, т. е. способность в полной мере выполнить задуманную работу, поставленная во главу угла, должна оправдывать корявую отделку интерьера. Просто возможности дизайнера будут несколько ограничены требованиями электроакустиков к размещению излучателей, выбору зон озвучивания и установки оборудования, с одной стороны, и выбором материалов и конструкций, исходя из расчетов строительной акустики, с другой. Впрочем, тем профессия дизайнера и отличается от профессии свободного художника, что творческий полет фактически на здоровой конструкторской основе создает эстетичную оболочку технократических идей.

 В качестве примера возьмем небольшую студию. Как абсолютный минимум, она должна состоять из трех помещений – собственно студии, аппаратной и помещения для отдыха, пития кофе и т. д. Еще лучше, если отдельные комнаты предоставлены офису, гардеробу и кладовке для хранения микрофонов, стоек, комбиков и прочих атрибутов. Это позволяет разгрузить основные производственные помещения и создать в них более рабочую атмосферу.

 Самой критичной к помехам является, естественно, студия. Строго говоря, студия в полном смысле этого слова – это помещение с заданными акустическими характеристиками (время реверберации, частотная характеристика поглощения акустических колебаний), отсутствием акустических дефектов типа стоячих волн и резонансов, а также малым уровнем проникновения внешних шумов (не выше 30 дБ). Наибольшие трудности вызывает именно звукоизоляция. Помимо воздушного проникновения помех из-за наличия отверстий (окно, вентиляционный короб, закладные устройства для коммуникаций), акустические помехи могут передаваться и через конструкцию здания. Например, хорошими звукопроводящими свойствами обладают железобетонные конструкции. Наличие в непосредственной близости к студии промзоны с производствами, сопряженными с ударными и вибрационными работами, или туннеля метрополитена может свести на нет все усилия по звукоизоляции студии.

 Классическим, но сложным способом борьбы с внешними шумами, остается сооружение внутри помещения студии еще одной комнаты по принципу “коробка в коробке”. Внутренняя “коробка” не имеет жесткой связи с конструкцией здания, ее пол может быть сделан из деревянного настила, уложенного на квадратно-ячеистую конструкцию из деревянных балок (лагов). В свою очередь лаги опираются на упругие прокладки, уложенные на бетонные перекрытие здания.

 Между стенами внешней и внутренней “коробок” оставляют промежуток, который заполняют волокнистым изоляционным материалом. Следует помнить, что минеральная вата наиболее распространенный материал такого рода, “пылит” чрезвычайно опасными для человека игольчатыми частицами, поэтому все объемы, заполняемые такой ватой или асбестом, должны быть тщательно герметизированы.

 Если размеры модуля здания (расстояния между силовыми элементами по горизонтали и по вертикали) не позволяют “вложить” в него комнату требуемого объема, придется ограничиться настилкой пола на небольшие лаги с заполнением пустот поглотителем, подшивным потолком и тщательной отделкой стен звукоизоляционными материалами.

 Помимо проникновения акустических шумов (помех) через отверстия (так называемый воздушный перенос) и конструкции (материальный перенос), существует и мембранный перенос, обусловленный поперечным колебанием перегородок, обладающих значительной упругостью и как бы “перевозбуждающих” звуковые волны извне внутрь помещения.

 Такой вид переноса характерен для стеклянных, фанерных, оргалитовых и тому подобных поверхностей. Поэтому окно между аппаратной и студией должно быть выполнено из двух, а лучше из трех стекол, установленных в деревянной раме на резиновой или войлочных прокладках, причем плоскости стекол не должны быть параллельными, чтобы не создавать в межстекольных промежутках условий для возникновения стоячих волн, усиливающих мембранный эффект. С целью борьбы со стоячими волнами, проявляющимися в виде гудящих призвуков, непараллельными должны быть и основные противолежащие поверхности студии: стены (попарно) и пол/потолок. Для разрушения стоячих волн достаточно небольшой непараллельности, еще лучше, если стены и потолок имеют вид “изломанных” поверхностей: из-за отражения звуковых колебаний общее звуковое поле в помещении будет диффузным, т. е. рассеянным. В подавляющем большинстве случаев время реверберации в студии делают небольшим, что расширяет возможности для формирования нужного звукового образа электронными методами с помощью ревербераторов, линий задержек и других процессоров. (Напомню, что временем реверберации называют время, за которое после выключения источника звука плотность энергии звукового поля уменьшится в 106 раз, или звуковое давление в 103 раз (60 дБ)). Время реверберации, определенное по данному критерию, называют также временем стандартной реверберации.

 Чтобы уменьшить это время, недостаточно набить помещение звукопоглощающим материалом. Из-за значительного потребного поглощения частотная характеристика реверберации имеет тенденцию к преобладанию низкочастотных составляющих, поскольку большинство материалов наиболее сильно поглощают высокие частоты.

 Требуемая частотная характеристика реверберации студии зависит от назначения этой студии, но в любом случае должна быть как можно более равномерной в области средних частот (500–5000 Гц) и плавно спадать на краях диапазона. В студиях, предназначенных для озвучивания (дубляжа) фильмов и телепрограмм, “завал” характеристики поглощения на низких частотах должен быть более интенсивным, так как избыток низкочастотного отражения сильно ухудшает разборчивость речи.

 Чрезмерное отражение на частотах свыше 6 кГц звучит неестественно, так как обычно верхние частоты интенсивно поглощаются самой атмосферой и редко отражаются более одного-двух раз. Акустика студии с завышением времени реверберации на верхних частотах вызывает у слушателя экзотические слуховые образы и может помешать адекватному восприятию материала.

 Поглощение звуковых колебаний изоляционным материалом происходит за счет трения в порах материала, поэтому волны, длина которых во много раз больше толщины поглотителя, будут отражаться от твердой поверхности стены, на которую нанесен пористый материал, практически без потерь. В некоторой степени улучшить характеристику пористого поглотителя можно, если разместить его на некотором расстоянии от стены. Рассмотрим этот случай подробнее.

 В месте отражения звуковой волны от твердой поверхности находится узел скорости колебаний, в котором скорость равна нулю. Так как потери на трение пропорциональны скорости колебаний, поглощение в пористом материале, нанесенном прямо на стену, будет минимальным. Если же пористый поглотитель разместить на расстоянии от стены, равном четверти длины волны, т. е. в пучности скорости, точке, где она максимальна, поглощение будет наибольшим.

 Существуют и более радикальные методы выравнивания частотных характеристик поглощения акустических колебаний, такие как избирательные и резонансные поглотители. Классический вид избирательных поглотителей – перфорированные листы гипсокартона, оргалита и т.п., расположенные на некотором откосе от стены, с заполнением объема пористым или волокнистым материалом. Работа такого поглотителя основана на том, что при относительно малой площади перфорации высокие частоты будут отражаться от поверхности листа, а более низкие, длины которых много больше диаметра отверстий, будут “заползать” в объем поглотителя и за счет трения терять значительную часть энергии. Таким способом можно добиться увеличения поглощения среднечастотной части спектра. Низкие частоты “глохнут” в пространстве под настилом пола, если он сделан из деревянных досок без заделки щелей мастикой. Еще более эффективный способ глушения низких частот – использование резонанса фанерных или дощатых конструкций, когда энергия низкочастотных колебаний тратится на преодоление упругости резонирующего элемента. Чтобы этот резонанс не вызывал переизлучения волны в студию и для выравнивания характеристики, мембрану необходимо демпфировать волокнистым материалом (изнутри, чтобы не увеличивать поглощение высокочастотных колебаний). Мембрана из холста, натянутого на раму с войлочной подкладкой, называется щитом Бекеши.

 Исправить отдельные “выбросы” частотной характеристики можно с помощью так называемых резонаторов Гельмгольца, принцип действия которых основан на поглощении энергии звуковой волны материалом с вязким трением (например, ткань), размещенным в точке максимальной скорости колебаний (горловине резонатора). Максимум поглощения обеспечивается на частоте резонанса, определяемой объемом резонатора.

 Если часть поглощающих поверхностей с различными частотными характеристиками поглощения сделать складными, то акустику студии можно “подправлять” сообразно решаемой задаче, а также при одновременной записи с нескольких микрофонов значительно уменьшить проникновение звука в “чужой” микрофон.

 “Заглушая” студию, важно не переборщить: в излишне глухом помещении у музыкантов и вокалистов могут возникнуть затруднения из-за непривычного звучания и эффекта “давления на уши”. Корни этого эффекта кроются в психологии: абсолютно поглощающим можно считать открытое пространство вдали от стен, гор и иных природных “ревербераторов”, если же такое поглощение обеспечивается в ограниченном объеме студии, возникает противоречие между слуховым и зрительным образом на уровне генетической памяти и, как следствие этого, чувство дискомфорта.

 Добившись желаемых акустических характеристик помещения студии и аппаратной (где главным злом, безусловно, можно считать неравномерность частотных характеристик отражения и поглощения), не забудьте и о звукоизоляции. Лучше проложить кабель из аппаратной в студию с некоторым запасом на развитие в будущем. В этом случае трубы и желоба закладных устройств уже при отделке помещений следует надежно заизолировать, например, самоотверждающимся герметиком или мастикой. Тут главное помнить о законе Мэрфи, особенно об одном из его следствий: “Всякий провод, будучи нарезан на куски, окажется короче требуемого”. Поскольку всех будущих модернизаций предусмотреть невозможно, есть смысл не поскупиться на несколько лишних метров, зажгутовав их до лучших времен в свободные бухты в подпольных лючках. Только ни в коем случае не стоит укладывать в одном лючке бухту звукового и силового кабелей, ибо от фона переменного тока сети 50 Гц в получившемся “трансформаторе” (вернее, в связанных катушках индуктивности) вас не спасет никакой экран

 Кстати о кабелях. Еще до начала отделочных работ схема соединений и кабельная таблица должны быть готовы и тщательно проверены. Схема соединений – лист или комплект листов, на которых нанесены все устройства, составляющие комплекс, и соединяющие их кабели, со схемой распайки или раскладки по коммутационным колодкам. С помощью схемы соединений легко пронумеровать каждый кабель (желательно затем и промаркировать их в точках подсоединения к аппаратуре) и определить трассы прокладки, количество и состав жгутов в этих трассах.

 Кабельная таблица – список всех кабельных соединений с указанием типа кабеля, его номера по схеме соединений, длины, трассы прокладки и адресации (откуда/куда).

 Схема соединений и кабельная таблица составляются один раз и служат всю жизнь. Их отсутствие или невнесение изменений способно превратить жизнь в ад, особенно при поиске неисправности в коммутации, расфазировке или при смене оборудования.

 Длина кабеля подсчитывается просто: рулеткой вымеряется длина трассы по закладным устройствам (трубам и желобам), в местах лючков ( на изгибах трассы) накидывается по 0,5 м и добавляется удвоенное расстояние от выхода кабеля из закладных устройств до подключения (с каждой стороны). Двойной запас на концах кабеля нужен для упрощения жгутования кабелей (например, у пульта или стойки с обработкой) и на разделку концов кабелей на разъемы. Если размеры проходных отверстий закладных устройств позволяют, лучше протаскивать уже запаянные на разъемы кабели, так как, паяя их в условиях более комфортабельных, нежели лежа под пультом, труднее ошибиться с фазировкой. Однако в этом случае следует подумать о сохранности кабеля: разъем с протаскиваемой стороны нужно как следует обмотать изолентой для предохранения контактов от строительного мусора, а так называемую “вязку”, стальную проволоку, пропущенную сквозь участок трассы для буксировки кабеля, ни в коем случае не цеплять за разъем.

 Чрезвычайно много времени может занять проверка фазировки симметричных кабелей. Еще больше времени уйдет на поиск и исправление “противофазы”, если она будет обнаружена уже после монтажа. Поэтому лучше использовать кабели с цветными жилами и следовать определенной логике фазировки, например, “горячими” фазами считать проводники красного, белого и желтого цветов, а “холодными” – синего, зеленого и черного.

 Особо стоит отметить разделку многожильных кабелей (мультикоров). Чаще всего встречается разделка мультикора на разъем, в котором контакты разделены на группы A, B, C, D…и номера, например A1, C9 и т. д. В стандартном мультикоре каждая “пара” представляет собой два цветных провода в виниловой изоляции и один без изоляции, скрученных и обмотанных алюминиевой фольгой на лавсановой основе.

Цвет номер (число)
Черный 0
Коричневый 1
Красный 2
Оранжевый 3
Желтый 4
Зеленый 5
Xний 6
Фиолетовый 7
Uрый 8
Белый 9
 Благодаря тому что неизолированный провод по всей длине кабеля прижат к фольге, он служит элементом подсоединения экрана пары к контакту разъема (пайкой, обжимом или иным способом). В кабелях с большим числом пар однородные по уровню и адресации пары (например, входные микрофонные линии или мониторные линии и т. д.) объединяются в пределах одной либо нескольких групп контактов мультиразъема и их экраны соединяются с одним из контактов группы. Например, A10, B10, C10 и D10. Чтобы облегчить монтаж многожильного кабеля, пары выполняются из разноцветных проводов в соответствии с приведенной ниже международной таблицей цветового кодирования (кстати, она же применяется и для маркировки номинала и допуска резисторов).

 Таким образом, пары внутри мультикабеля не нуждаются в дополнительной маркировке и “читаются” непосредственно в ходе монтажа, например:
  • черный/оранжевый = 3;
  • черный/зеленый = 5;
  • коричневый/синий = 16 и т. д.



      О КОМПАНИИ  |   НОВОСТИ  |   ТЕХ.ИНФ.  |   ОБОРУДОВАНИЕ  |   УСЛУГИ  |   КОНТАКТЫ       домой  |   карта сайта  |   почта  
Copyright © 2005 A4-at. All right reserved.