НЧ обнуление
Тема: Звукорежиссура
Раздел: Акустика
Дата публикации: 24 апреля 2015, 10:04
Нравится
Нравится
Много звуковых компаний и музыкальных коллективов неосознанно становятся жертвами низкочастотного обнуления, известного как «граничное обнуление». Это явление имеет место, когда громкоговоритель располагается на 1/4 длины волны от какой-либо отражающей границы. Если предположить, что эти границы (в большинстве случаев - стены или полы) практически не поглощают энергию, отражения от границы играют против энергии, идущей из громкоговорителя.
Небольшой пример, который является хорошей аналогией. Представьте сабвуфер, который расположен на 1/2 длины волны определенной частоты от другого сабвуфера, и второй саб имеет обратную полярность. Легко представить, что громкоговорители будут работать в противофазе друг другу, в то время как один динамик будет двигаться внутрь, а другой - наружу, вызывая взаимное сокращение.
Подобное происходит, когда громкоговоритель размещается на 1/4 длины волны от некоей границы. В этом случае отражениями формируется фантом на 1/2 длины волны с инвертированной полярностью.
Давайте исследуем, где и почему многие люди неосознанно имеют проблемы на очень критической частоте. Для многих частота бочки может быть основной проблемой, поскольку они имеют неправильное представление о том, где эта частота на самом деле. Я не скажу, что основная частота находится в точности на 80 Гц, но обычно на 1/3-октавном эквалайзере подъем 80 Гц принесет больше ударной энергии, чем, скажем, 50 Гц, 63 Гц или 100 Гц. Как правило, фундаментальная частота находится где-то между 72 и 80 Гц.
Опыт Стива Гэдда
Не всегда легко получить из бочки большой звук, однако, большинство людей стараются воспроизвести характерный звук бочки, созданный в студии Лос-Анджелеса для барабанщика Стива Гэдда. Вы можете услышать подобную настройку бочки в большинстве жанров современной музыки, и причина очень проста. Такая бочка хорошо заполняет, но не конфликтует с вокалистом или ритмическими инструментами. Этот звук состоит из основной частоты и второй гармоники, которая на одну октаву выше, но последующие гармоники подавляются. Именно для этого используют подушку в бочке (если вспомнить звук бочки у Джона Бонэма из Led Zeppelin – она подзванивала совсем немного, и была просто мягкой, по современным меркам).
Peavey когда-то делали продукт под названием Electric Pillow (электрическая подушка), который использовался как специальный фильтр для ослабления регионов в звуке бочки, где возникали звенящие резонансы. Этот фильтр может быть смоделирован при помощи эквалайзера. Если вы хотите «подсушить» и сделать более тугим звук бочки в миксе, назначьте эквалайзер в канал бочки, обрежьте ниже 40 Гц, и разгоните от +4 до +6 дБ на частоте 80 Гц, оставив 100, 125 и 160 Гц на 0 дБ (flat).
Поставьте 200 Гц на -3 дБ, 250 Гц на - 6 дБ. Диапазон от 315 Гц до 500 Гц вырежьте полностью (-12 дБ). Установите 800 Гц на + 6 дБ, и оставьте от 1 кГц до 5 кГц плоским. Затем вырежьте 6,3 кГц до - 4 дБ, 8 кГц до - 8 дБ, и далее: 10 кГц, 12,5 кГц и 16 кГц на -12 дБ. Эта эквализационная кривая может помочь, когда требуется больше удара от вашей бочки в миксе, но другие проблемы могут возникнуть, когда вы выбираете место для размещения сабвуферов.
Вот пример условий, когда бочка может быть уменьшена из-за граничного обнуления. Давайте предположим, что имеется стандартная сцена высотой 42 дюйма (или 1,07 метра), а сабвуферы расположены на углах сцены. Если мы разделим скорость звука на заданную частоту, получим длину волны или физический размер волны в воздухе. В большинстве помещений с комнатной температурой скорость звука 344,5м в секунду.
Для 80Гц длина волны будет: 344,5/80 = 4,3м. Четверть длины волны примерно 1, 07 метра.
Что это значит? Что расположение сабов на высоте сцены отменяет половину энергии бочки. Это очень распространенная, но не очевидная для многих проблема. При перемещении сабвуферов ближе к полу, или границе, вы поднимаете частоту обнуления. И наоборот, если вы переместите их дальше от границы, вы уменьшите частоту обнуления. Можно не обращать внимания, если у баса какая-то нота проваливается – басисты не играют только одну и ту же ноту снова и снова. Но в случае с бочкой решать вам.
Худший сценарий
В начале 70-х в одном из клубов я микшировал группу, которая играла в этом клубе в первый раз. Сцена была расположена на три с половиной фута от угла, высотой также около трех с половиной футов над полом, и да, всего около трех с половиной футов в глубину. Мы потеряли НЧ с левой стороны в середине первого сета. Пытаются компенсировать это на EQ, я только преуспел в уничтожении НЧ-динамика с правой стороны до конца выступления.
Мы решили поставить два НЧ-динамика вместе по центру сцены прямо на танцпол, и подключили их. В то время я слышал о центральном расположении НЧ-динамиков, но никогда этого не пробовал. Когда группа начала второй сет, у меня была невероятная по уровню бочка с текущими настройками эквалайзера. Фактически мне пришлось быстро прибрать уровень и изменить EQ.
Граничное обнуление во время первого сета происходило в пяти местах, подсчет потерь здесь:
Левый сабвуфер
-3дБ от пола
-3дБ от боковой стены
-3дБ от задней стены
Правый сабвуфер
-3дБ от пола
-3дБ от задней стены.
Полная потеря от граничного обнуления: -15дБ!
Разместив сабвуферы на полу, мы приобрели +3 дБ. Так как они были помещены рядом и, таким образом совпадали, мы получили дополнительные +6 дБ производительности, в общей сложности +9 дБ. Разница между -15 дБ и + 9 дБ равна 24 дБ . Теперь вы понимаете, почему бочка была настолько сильной, когда мы сделали изменения.
По некоторым причинам, это размещение НЧ стало стандартным для большинства групп, которые там играли. Никто в то время не знал, почему это работает так хорошо, но удар бочки на танцполе был невероятным, когда мы делали это таким образом. (Увы, однажды ночью клуб таинственно загорелся одновременно в нескольких местах и сгорел дотла.)
Несколько лет спустя, когда я присутствовал на семинаре Дона Дэвиса из SynAudCon, он объяснил математику, связанную с граничным обнулением. Увы, многие сцены и сегодня явно работают на граничное обнуление на фундаментальной частоте бочки. Может, сабвуферам лучше переехать на землю? Это зависит от частоты кроссовера. Если точка кроссовера достаточно низкая (т.е. менее 125 Гц) сабвуферы могут быть сосредоточены на полу или на земле перед сценой.
В стационарной инсталляции сабы могут быть помещены под сценой, однако, при данном размещении следует озаботиться тем, чтобы избежать любых щелей между сабом и сценой. Хорошая идея – заполнить щели поглощающими материалами. Это необходимо для предотвращения влияния сабвуфера на пространство под сценой.
Если этим пренебречь, полость под сценой становится массивным резонатором Гельмгольца (тип акустического резонатора с замкнутым объемом, подключенного к акустической среде через гораздо меньшее отверстие). С сабвуферами прямого излучения, динамики в них могут обслуживаться или заменяться без демонтажа корпуса.
Многие трехполосные акустические системы, которые имеют точку кроссовера от 200 до 300 Гц, при установке сабов на полу, будут иметь замутнение шириной примерно в октаву ниже точки кроссовера, из-за блокирования аудиторией. Использование четырех-полосных систем с отдельным, центрально расположенным сабовым массивом, лучше работает при размещении сабов на земле, чем трех-полосные системы. Частота разделения для отдельных сабов должна быть ниже 125Гц. Аудитория не может блокировать частоты ниже 125Гц, у них слишком большая длина волны.
Автор: Марти МакКэн, проработал много лет как аудио дизайнер в компании Peavey Electronics.
.JPG "Акустика студий. Студии звукозаписи")
