Крістоф Аннет
Ви коли-небудь замислювалися, чи можна сабвуфери розміщувати десь у приміщенні, на сцені чи під нею? А ви стикалися із ситуацією, коли сабвуфер не дає потрібної потужності, потужності та чіткості звучання? Насправді розміщення сабвуфера в залі чи в клубі, на сцені чи безпосередньо на підлозі має критичний вплив на керування звучанням на низьких частотах. Спочатку нам потрібно зрозуміти фізику процесів, а тоді ми вже зможемо знайти найкраще розташування сабвуфера щодо найближчих до нього стін.
Випромінювання звуку сабвуфером
Пам'ятайте, що звук поширюється по-різному залежно від частоти. Оскільки сабвуфери генерують лише низькі частоти, як правило, значно нижчі за 200 Гц, всі типи сабвуферних конструкцій – крім кардіоїдних рішень – випромінюють ненаправлено, тобто однаково на всі боки. Це означає, що звукова енергія поширюється в усіх напрямках, до слухачів, а також до будь-якої жорсткої жорсткої конструкції, розташованої за сабвуфером. На це ми й маємо звернути свою увагу.
Сабвуфери у своєму звичайному робочому діапазоні частот випромінюють енергію ненаправлено (на 360 градусів)
Пригнічення від задньої стіни
Коли між сабвуфером і жорсткою жорсткою стіною за ним є деяка відстань, на частоті, при якій ця відстань дорівнює чверті довжини звукової хвилі, що випромінюється, відбитий від стіни звук опиниться в протифазі з прямим випромінюванням сабвуфера. Таким чином, звук, що відбивається від стіни на цій конкретній частоті, віднімається від прямого випромінювання сабвуфера на тій же частоті.
Згадаймо визначення швидкості звуку. Швидкість звуку З (на рівні моря, при температурі 21°C за нормальних атмосферних умов) становить 344 м/с і визначається як C=fλ, де f – це частота коливань, а λ – довжина хвилі.
За допомогою цієї формули ми можемо легко знайти чверть довжини хвилі для заданої частоти. Наприклад, найнижча нота на стандартній гітарі (відкрита низька струна ми) відповідає частоті звукових коливань приблизно 83 Гц. Довжина чверті хвилі складає 1,0м.
Таким чином ми можемо зробити висновок, що якщо сабвуфер розташований на відстані 1,0 м від твердої жорсткої стіни за ним, його частотна характеристика у фронтальному напрямку (до слухачів) матиме значний провал у районі 83 Гц. Це називається "пригнічення через гребінчасту фільтрацію на низьких частотах". І тут, на жаль, вирівнювання вихідного сигналу сабвуфера не допомагає, оскільки всі зміни рівня стосуватимуться також відбитого від стіни звуку. Ось чому розташування сабвуфера щодо задньої стіни істотно впливає на загальну якість відтворення низьких частот і музичність звучання.
Явище придушення звуку, викликане жорсткою жорсткою поверхнею позаду сабвуфера
Правила розміщення сабвуферів
Тепер розглянемо технічні характеристики активних сабвуферів QSC серії KS і зробимо деякі висновки. Серед усієї серії сабвуферів KS ультракомпактний одинарний 12-дюймовий KS112 має найширшу частотну характеристику (на рівні -6 дБ), що охоплює від 41 до 108 Гц. Для простоти розрахунків розглянемо 40 і 110 Гц як межі низькочастотного спектру пропускання нашого сабвуфера.
- ¼ довжини хвилі на 40 Гц = 2,15 м
- ¼ довжини хвилі на 110 Гц = 0,78 м
Виходячи з фактичної роботи даного сабвуфера на низьких частотах, ці дві обчислені відстані будуть служити орієнтирами, які нам потрібні. Як ми можемо використати дані?
Щоб уникнути значного придушення цих низьких частотах, ми спочатку могли б поставити сабвуфер ближче до задньої стіни. Це гарантує, що віддача на низьких частотах не буде порушена, оскільки поза сабвуфером немає зазору. Але ж у такому разі, згадайте, що в іншому нашому блозі йшлося про посилення басів, коли гучномовець розташований близько до стіни. Тому для балансування звучання всієї системи портального звукопідсилення тут необхідне відповідне регулювання низькочастотної характеристики сабвуфера.
Однак частіше нам потрібно розміщувати наші акустичні системи сабвуфери подалі від задньої стіни, на сцені чи біля неї. У цьому випадку, використовуючи наші числові дані, наші сабвуфери можуть бути розташовані:
- або між 0 м (прямо під задньою стіною) та 0,78 м від задньої стіни,
- або далі ніж 2,15 м від задньої стіни.
Такий підхід гарантує, що низькочастотне відтворення сабвуфер залишається незмінним у всьому його робочому діапазоні. Якщо ж цей сабвуфер розташований в діапазоні від 0,78 м до 2,15 м, сабвуфер не даватиме потрібної чіткості, потужності та щільності звучання, а деякі басові ноти можливо будуть повністю відсутні.
Кардіоїдне розташування сабвуферів
Як і в кожному правилі, тут також є винятки. Кардіоїдні сабвуфери, такі як QSC KS212C або KS118 (з використанням мінімум двох одиниць), не випромінюють звук однаково на всі боки. Вбудований в них DSP процесор виконує складну обробку, завдяки якій дзеркально розташовані НЧ-динаміки взаємодіють із задньою стінкою кабінету (кабінетів), забезпечуючи бажане придушення, і одночасно вони взаємодіють із передньою частиною кабінету (кабінетів), забезпечуючи також бажане складання на певних частотах. В результаті характеристика спрямованості таких систем має форму ідеальної кардіоїди (серця) з рівнем випромінювання в передньому напрямку вище на 15 дБ, ніж у задньому. Звукове випромінювання у напрямку жорсткої жорсткої задньої стінки у разі значно придушується.
Однак і в цьому випадку мінімальна відстань між кардіоїдним сабвуфером та задньою стінкою має бути. Це актуально як для KS212C, так і для масиву KS118 (з використанням принаймні двох одиниць) – кардіоїдні сабвуфери мають бути розміщені не ближче ніж 0,5 м від задньої стінки.
Рекомендації щодо розміщення кардіоїдних сабвуферів щодо задньої стіни
Висновок
Сьогодні сабвуфери використовуються в багатьох пересувних та настановних системах портального звукопідсилення. Для створення якісного загального звучання як для слухачів, так і для виконавців, розміщення сабвуферів у приміщенні, на сцені чи під нею, насправді дуже важливе. Важливим є розуміння принципу розрахунку відстані від жорсткої жорсткої задньої стіни до місця, де можна безпечно розташувати сабвуфери для забезпечення якісного звучання басів. Тепер, коли ви про це знаєте, не забувайте при необхідності виконувати прості математичні розрахунки, щоб отримати чудове звучання низьких частот.
