Akustyka pomieszczeń a dźwięk

Każde pomieszczenie, w którym odtwarzane są nagrania ma niebagatelny wpływ na jakość uzyskiwanego dźwięku. Praktycznie, powinno być traktowane jako kolejny element toru elektroakustycznego. Co więcej, potrafi narzucić własny charakter brzmieniu całego systemu. Niemniej ważne jest jednak odpowiednie zaaranżowanie jego wnętrza, a także właściwe dobranie i ustawienie w nim zestawów głośnikowych.

Zjawiska decydujące o akustyce pomieszczenia obejmują wiele zagadnień, które są wzajemnie ze sobą powiązane. Do oceny akustycznej niezbędne jest dokonanie dość żmudnych obliczeń, które i tak mogą tylko przybliżyć eksperymentatora-akustyka do założonego celu. Problem ten komplikują nie do końca poznane mechanizmy percepcji dźwięków u człowieka. A zatem, nie ma jednej, uniwersalnej recepty na dobrą akustykę. Potrzebne są liczne eksperymenty. Nie zawsze skutkują one perfekcyjnym wynikiem. W praktyce, naprawdę dobre pomieszczenia odsłuchowe są rzadkością. Zazwyczaj mamy do czynienia z mniej lub bardziej złymi pomieszczeniami. Czy to oznacza, że jesteśmy skazani na niepowodzenie? Zdecydowanie, nie. Zawsze można dążyć do rozsądnego kompromisu. Poza dedykowanymi salami, muzyki słucha się przede wszystkim w zwykłych pomieszczeniach mieszkalnych, w których prowadzona jest także codzienna aktywność życiowa. Ale nie oznacza to wcale, że wystarczy po prostu ustawić głośniki w miejscu, w którym najmniej nam przeszkadzają. Istnieją bowiem kluczowe czynniki, dzięki spełnieniu których słuchanie muzyki w domu można uczynić większym niż zwykle przeżyciem estetycznym.

Rodzaje pomieszczenie i ich akustyki:

W dużym uproszczeniu można założyć, że istnieją trzy typy pomieszczeń:

• nie wytłumione, o bardzo żywej akustyce,
• wytłumione, niektóre o akustyce wręcz zbliżonej do martwej,
• zaadaptowane akustycznie – całkowicie lub częściowo.

Charakterystyczne cechy pomieszczenia nie wytłumionego akustycznie:

• małe pochłanianie dźwięków,
• liczne rezonanse pasożytnicze,
• duży czas pogłosu, mała czystość szybkich pasaży muzycznych,
• większa głośność subiektywna i obiektywna w porównaniu z pomieszczeniem wytłumionym o takich samym źródle dźwięku,
• wrażenie dużych rozmiarów pomieszczenia (małe pomieszczenie z silnie odbijającymi ścianami stwarza psychoakustyczne wrażenie obszerności),
• pogorszona zdolność lokalizacji dźwięków w obrazie stereofonicznym, upośledzenie brzmienia zwłaszcza w zakresie niskich częstotliwości, dźwięk rozproszony;

Natomiast pomieszczenie wytłumione cechuje się następującymi właściwościami:

• duże pochłanianie dźwięków,
• brak rezonansów,
• dźwięki brzmią miękko i głucho,
• subiektywnie postrzeganie go jako mniejszego niż w rzeczywiści - brak odbić dźwięku,
• duża zdolność lokalizacji źródeł dźwięku.

Kompromisem, w dobrym tego słowa znaczeniu, są pomieszczenia zaadaptowane akustycznie, w którym zjawiska akustyczne są przynajmniej częściowo kontrolowane, przez zastosowanie odpowiednich ustrojów akustycznych oraz pewne korekty architektoniczne. W praktyce jednak właściwa organizacja akustyki najczęściej oznacza ograniczenie roli takiego pomieszczenia tylko do słuchania muzyki.

Słuchanie muzyki w pokoju mieszkalnym:

Jakość dźwięku - charakter brzmienia głośników - zależy nie tylko od parametrów sprzętu, ale i od akustycznych cech pomieszczenia, w który ów sprzęt odtwarza nagrania. Dźwięki odbierane przez słuchacza są mieszaniną dźwięków docierających bezpośrednio z głośników oraz dźwięków odbitych od ścian, podłogi, sufitu oraz mebli. W przeciwieństwie do komory bezechowej, w większości pomieszczeń mieszkalnych dźwięki dochodzące do słuchacza są przede wszystkim dźwiękami odbitymi od dużych płaszczyzn o dużym współczynniku odbicia, co przekłada się na występowanie pogłosu – większego lub mniejszego.

Dlatego warto zwrócić uwagę na to co się znajduje w naszym pokoju. Trzeba pamiętać, że dźwięki pochłaniane są przez miękkie przedmioty czy wyposażenie pokoju takie jak np: dywany, zasłony lub miękkie meble z tapicerką. Odpowiednie ich usytuowanie ma tutaj kluczowe znaczenie. W wielu przypadkach właściwości akustyczne pokoju można regulować w dość znacznym zakresie przez zmianę pozycji mebli i tkanin tłumiących, a także przez zmianę powierzchni materiałów pochłaniających dźwięk.

Ustawienie głośników

Dysponując pomieszczeniem częściowo wytłumionym możliwe są dwa scenariusze rozmieszczenia głośników:

• za głośnikami znajduje się ściana wytłumiona akustycznie, a ściana za słuchaczem ma własności odbijające,
• za głośnikami jest duża powierzchnia odbijająca, natomiast ściana za słuchaczem jest wytłumiona.

W pierwszym scenariuszu uzyskamy brzmienie żywsze i bardziej dynamiczne, w drugim zaś bardziej szczegółowe i nastrojowe. Niezależnie od tego, na który scenariusz się zdecydujemy warto jeszcze pamiętać o kilku wymaganiach.

Wolna przestrzeń – w pomieszczeniu, w którym będziemy słuchać muzyki nie powinno znajdować się zbyt wiele mebli, zwłaszcza takich, które by stały na drodze dźwięku bezpośrednio docierającego do słuchacza z głośników – na przykład stół, krzesła i tym podobne. Jeśli warunek ten nie może być spełniony, lepiej od razu zainteresować się urządzeniem zintegrowanym, czyli mikro- lub minisystemem, bądź lepszej klasy urządzeniem przenośnym z odłączanymi głośnikami. 

Symetria – obydwie kolumny powinny znajdować się w jednakowej odległości od słuchacza. Także otoczenie obydwu kolumn (szczególnie odległości od ścian bocznych oraz tylnej) powinno być podobne. Niewielkie zaburzenia symetrii, na przykład nierówności oraz brak równoległości ścian, mogą mieć nawet korzystny wpływ na dźwięk, pod warunkiem, że nie występują w bezpośrednim sąsiedztwie zestawów głośnikowych. 

Swoboda – pożądane jest ustawienie kolumn w wolnej przestrzeni, a nie we wnęce czy wewnątrz regału. Dotyczy to także jak największej odległości od ścian bocznych i tylnej. Spełnienie tego postulatu skutkuje lepszym odwzorowaniem efektu stereofonicznego. Odległości dobiera się na drodze eksperymentalnej. Za punkt wyjściowy można przyjąć 60-70 cm od ściany bocznej i 20-30 cm od ściany tylnej. Zmniejszenie tych odległości prowadzi do obniżenia jakości dźwięku, zaś oddalenie od ściany tylnej najczęściej powiększa jego głębię. Zwiększanie odległości od ścian także dobroczynnie wpływa na jakość basu. Jest on mniej podbarwiony, choć subiektywnie zmniejsza się ilość niskich tonów w przekazie. 

Szerokość ustawienia – ważna jest dla uzyskania dobrej stereofonii. Zbyt szerokie rozstawienie powoduje utratę spójności i naturalności dźwięku. Natomiast zbyt wąskie stłacza pozorne źródła dźwięku na małej przestrzeni tak, iż można odnieść wrażenie, że wykonawcy siedzą jeden na drugim. Szerokość bazy stereofonicznej (czyli odległość między kolumnami) nie powinna być mniejsza niż 2 m i większa niż 3-3,5 m. Tylko nieliczne, duże konstrukcje wielodrożne wymagają szerszego rozstawienia. Generalnie należy dążyć do jak najszerszego ustawienia, a więc takiego, w którym nie zaczną się problemy z ogólną spójnością przekazu i równowagą rejestrów. Warto w tym miejscu przypomnieć, że szerokość rozstawienia głośników pośrednio określa także miejsce odsłuchu. Otóż powinno znajdować się ono mniej więcej w odległości stanowiącej 0,87-1,2 szerokości rozstawienia głośników. Do tego dochodzi jeszcze wymóg pozostawienia co najmniej 0,5-1 metra wolnej przestrzeni za słuchaczem. Zbyt bliskie w stosunku do głośników miejsce odsłuchu powoduje pogorszenie lokalizacji, problemy z ogniskowaniem środka sceny, a także zmniejszenie spójności i wiarygodności obrazu muzycznego. Z kolei zbyt dalekie powoduje, że odbieramy scenę dźwiękową jako nienaturalnie ściśniętą, a jej głębia ulega spłyceniu.

Kąt dogięcia zestawów w stronę miejsca odsłuchowego ma duży wpływ na jakość ogniskowania pozornych źródeł dźwięku, jego głębię oraz równowagę wyższych rejestrów. Wielkość kąta ustala się na drodze eksperymentalnej. Zależy ona od konstrukcji głośników, indywidualnych preferencji słuchacza oraz stopnia wytłumienia pomieszczenia, zwłaszcza ścian bocznych. Większe dogięcie zazwyczaj poprawia ogniskowanie i głębię, natomiast ustawienie głośników niemal na wprost osłabia natężenie wysokich tonów docierających do słuchacza, co jednak w niektórych sytuacjach może być nawet korzystne. 

Wysokość ustawienia – kolumny powinny być ustawione w jednakowej odległości od podłogi. Zaleca się, aby głośnik wysokotonowy znajdował się na wysokości uszu słuchacza. Niespełnienie tego warunku na ogół prowadzi do wyostrzenia dźwięku i pogorszenia jakości rekonstruowanej przestrzeni. 

Stabilność kolumn ma zasadniczy wpływ na jakość odtwarzania basu i innych dźwięków o charakterze impulsowym oraz na ogniskowanie źródeł pozornych. W przypadku małych zestawów należy zadbać o solidne i ciężkie podstawki. Niektóre z nich można dodatkowo wypełnić piaskiem lub śrutem ołowianym, co bardzo korzystnie wpływa na dźwięk. Kolumny wolnostojące można dociążyć w podobny sposób – wiele z nich ma specjalnie przygotowane do tego celu komory. Można też umieścić ciężkie płyty kamienne na górnej powierzchni każdej kolumny. Warto też zainwestować w specjalne kolce lub stożki, na których ustawimy kolumny tak, aby swoją spodnią powierzchnią nie stykały się z podłożem.

Jaki wariant geometryczny wybrać?

Zasadniczo zestawy głośnikowe można ustawić w pomieszczeniu na trzy sposoby:

• na dłuższej ścianie (rozstawienie szerokie),
• na krótszej (rozstawienie węższe),
• albo po przekątnej (tak zwane ustawienie diagonalne – rzadziej spotykane; stosowane głównie wtedy, gdy kształt pomieszczenia jest zbliżony do kwadratu).

Który wariant ustawienia zestawów głośnikowych jest zatem najlepszy? Niestety nie ma tutaj jednoznacznej odpowiedzi. Właściwy wybór możliwy jest wyłącznie po przeprowadzeniu odpowiednich prób. Zazwyczaj różnice w brzmieniu pomiędzy ustawieniem na dłuższej i krótszej ścianie są bardzo istotne. Dotyczą one przede wszystkim jakości niskich tonów, ogólnej równowagi rejestrów oraz przestrzenności przekazu. Najważniejszym jednak kryterium powinno być zawsze zrównoważone brzmienie całego zestawu. Przede wszystkim należy słuchać i nie ignorować własnych wrażeń. Niektórzy producenci zestawów głośnikowych określają zalecenia co do ich ustawienia. Warto mieć to też na uwadze, aby uniknąć przynajmniej tych większych i bardziej nieprzyjemnych niespodzianek.