Кристоф Аннет
Вы когда-нибудь задумывались, можно ли сабвуферы размещать где-нибудь в помещении, на сцене или под ней? А вы сталкивались с ситуацией, когда сабвуфер не дает нужной мощности, мощи и четкости звучания? На самом деле размещение сабвуфера в зале или в клубе, на сцене или непосредственно на полу имеет критическое влияние на управление звучанием на низких частотах. Сначала нам нужно понять физику процессов, а тогда мы уже сможем найти лучшее месторасположение сабвуфера относительно ближайших к нему стен.
Излучение звука сабвуфером
Помните, что звук распространяется по-разному, в зависимости от частоты. Поскольку сабвуферы генерируют лишь низкие частоты, как правило, значительно ниже 200 Гц, все типы сабвуферных конструкций – кроме кардиоидных решений – излучают ненаправленно, то есть одинаково во все стороны. Это означает, что звуковая энергия распространяется по всем направлениям, к слушателям, а также к любой жесткой жесткой конструкции, расположенной позади сабвуфера. На это мы и должны обратить свое внимание.
Сабвуферы в своем обычном рабочем диапазоне частот излучают энергию ненаправленно (на 360 градусов)
Подавление от задней стены
Когда между сабвуфером и жесткой жесткой стеной за ним имеется некоторое расстояние, на частоте, при которой это расстояние равно четверти длины излучаемой звуковой волны, отраженный от стены звук окажется в противофазе с прямым излучением сабвуфера. Таким образом, звук, отражающийся от стены на этой конкретной частоте, вычитается из прямого излучения сабвуфера на той же частоте.
Давайте вспомним определение скорости звука. Скорость звука С (на уровне моря, при температуре 21°C при нормальных атмосферных условиях) составляет 344 м/с и определяется как C=fλ, где f – это частота колебаний, а λ – длина волны.
Посредством этой формулы мы можем легко найти четверть длины волны для любой заданной частоты. Например, самая низкая нота на стандартной гитаре (открытая низкая струна ми) соответствует частоте звуковых колебаний примерно 83 Гц. Длина четверти волны составляет 1,0м.
Таким образом мы можем заключить, что если сабвуфер расположен на расстоянии 1,0 м от твердой жесткой стены за ним, его частотная характеристика во фронтальном направлении (до слушателей) будет иметь значительный провал в районе 83 Гц. Это называется "подавление через гребенчатую фильтрацию на низких частотах". И здесь, к сожалению, выравнивание выходного сигнала сабвуфера не помогает, поскольку все изменения уровня будут касаться также отраженного от стены звука. Вот почему расположение сабвуфера относительно задней стены оказывает существенное влияние на общее качество воспроизведения низких частот и музыкальность звучания.
Явление подавления звука, вызванное жесткой жесткой поверхностью позади сабвуфера
Правила размещения сабвуферов
Теперь давайте рассмотрим технические характеристики активных сабвуферов QSC серии KS и сделаем некоторые выводы. Среди всей серии сабвуферов KS ультракомпактный одинарный 12-дюймовый KS112 имеет самую широкую частотную характеристику (на уровне –6 дБ), охватывающую от 41 до 108 Гц. Для простоты расчетов рассмотрим 40 и 110 Гц в качестве границ низкочастотного спектра пропускания нашего сабвуфера.
- ¼ длины волны на 40 Гц = 2,15 м
– ¼ длины волны на 110 Гц = 0,78 м
Исходя из фактической работы данного сабвуфера на низких частотах, эти два вычисленных расстояния будут служить ориентирами, которые нам нужны. Как мы можем использовать данные?
Чтобы избежать значительного подавления на этих низких частотах, мы сначала могли бы поставить сабвуфер поближе к задней стене. Это гарантирует, что отдача на низких частотах не будет нарушена, поскольку за сабвуфером нет зазора. Но ведь в таком случае, вспомните, что в другом нашем блоге речь шла об усилении басов, когда громкоговоритель расположен близко к стене. Поэтому для балансировки звучания всей системы портального звукоусиления здесь необходима соответствующая регулировка низкочастотной характеристики сабвуфера.
Однако чаще нам нужно размещать наши акустические системы сабвуферы подальше от задней стены, на сцене или возле нее. В этом случае, используя наши числовые данные, наши сабвуферы могут быть расположены:
- или между 0 м (прямо под задней стеной) и 0,78 м от задней стены,
- или дальше, чем 2,15 м от задней стены.
Такой подход гарантирует, что низкочастотное воспроизведение сабвуфера остается неизменным во всем его рабочем диапазоне. Если же этот сабвуфер расположен в диапазоне от 0,78 м до 2,15 м, сабвуфер не будет давать нужной четкости, мощности и плотности звучания, а некоторые басовые ноты возможно будут полностью отсутствовать.
Кардиоидное расположение сабвуферов
Как и в каждом правиле, здесь тоже есть исключения. Кардиоидные сабвуферы, такие как QSC KS212C или KS118 (с использованием минимум двух единиц), не излучают звук одинаково во все стороны. Встроенный в них DSP процессор выполняет сложную обработку, благодаря которой зеркально расположенные НЧ-динамики взаимодействуют с задней стенкой кабинета (кабинетов), обеспечивая желаемое подавление, и одновременно они взаимодействуют с передней частью кабинета (кабинетов), обеспечивая также желаемую сборку на определенных частотах. В результате характеристика направленности таких систем имеет форму идеальной кардиоиды (сердца), с уровнем излучения в переднем направлении выше на 15 дБ, чем в заднем. Звуковое излучение в направлении жесткой жесткой задней стенки в таком случае значительно подавляется.
Однако и в этом случае минимальное расстояние между кардиоидным сабвуфером и задней стенкой должно быть. Это актуально как для KS212C, так и для массива KS118 (с использованием по крайней мере двух единиц) – кардиоидные сабвуферы должны быть размещены не ближе 0,5 м от задней стенки.
Рекомендации по размещению кардиоидных сабвуферов относительно задней стены
Заключение
Сегодня сабвуферы используются во многих передвижных и установочных системах портального звукоусиления. Для создания качественного общего звучания как для слушателей, так и для исполнителей, размещение сабвуферов в помещении, на сцене или под ней, на самом деле очень важно. Важно понимание принципа расчета расстояния от жесткой жесткой задней стены до места, где можно безопасно расположить сабвуферы для обеспечения качественного звучания басов. Теперь, когда вы об этом знаете, не забывайте при необходимости выполнять простые математические расчеты, чтобы получить великолепное звучание низких частот.
