Akoestiek is waar de fysica en esthetiek van geluid elkaar ontmoeten. Het is hoe we kwantitatieve en kwalitatieve betekenis toekennen aan de eigenschappen van een geluid of omgeving. Deze onderscheidingen stellen ons in staat om te begrijpen waarom plaatsen worden geprezen om hun akoestiek, om de plaatsing van microfoons te demystificeren en om te visualiseren hoe geluid door de omgeving navigeert.
Natuurkunde en geluid
Wat we geluid noemen, is eigenlijk een verzameling complexe geluidsgolven die in wisselwerking staan met hun omgeving en uw gehoor. Ik hou van het gevoel een ruimte binnen te stappen en de lagen omgevingsgeluid weg te pellen.
Geluidsgolven:een spoedcursus
Geluidsgolven komen voort uit de geluidsbron, ze worden weergegeven als een cyclus van 360 graden en worden gemeten in cycli per seconde (Hz). De basistypes van golfvormen zijn sinusgolven, vierkante driehoeken en zaagtandgolven.
Je kunt deze golven eenvoudig demonstreren door een synthesizer-plug-in op je DAW naar keuze op te starten en te luisteren naar hoe ze klinken en hoe ze met elkaar worden gecombineerd. Probeer dit te combineren met een oscilloscoop-plug-in, want je zult de vormen en cycli in actie kunnen zien terwijl je van golftype wisselt.
Materiaalontwerp
Bij het beschrijven van de akoestiek van een ruimte verwijzen we naar de eigenschappen die worden bepaald door de mix van ontwerp, materialen en behandeling. Deze bepalen op hun beurt hoe de geluidsgolven zich in de ruimte gedragen. Dat gedrag is een combinatie van reflectie, diffusie, absorptie en de algemene frequentierespons van de kamer.
Te veel reflectie introduceert lange nagalmstaarten. Te diffuus en het geluid voelt alsof het ontsnapt, maar te absorberend en de kamer klinkt doods. Een agressieve respons in hogere frequenties vertaalt zich in schrille boventonen. Aan de andere kant kan het niet absorberen van lagere frequenties leiden tot basbelasting en demping.
Akoestiek en de opnameruimte
Ik kreeg de kans om tijdens school akoestiek te studeren en later de theorie in praktijk te brengen door te helpen bij het bouwen en runnen van een opnamestudio. We hebben veel tijd besteed aan het zoeken naar verschillende akoestische oplossingen die zouden werken in onze ruimte en ons budget. Dit omvatte de vorm, het ontwerp, de materialen en de akoestische behandeling van de kamers.
Het zal altijd nodig zijn om design en kosten in evenwicht te brengen, maar dat mag niet betekenen dat u inlevert op kwaliteit. Haal de apparatuur en het meubilair weg en je zou een goed klinkende, maar lege ruimte moeten hebben. De basisakoestiek is een van de grootste troeven van een ruimte, omdat deze kwaliteit van invloed is op hoe goed de apparatuur presteert. Slecht geluid verkoopt niet!
Geluiden hebben ruimte nodig om te ademen om goed gehoord te worden. Te veel geluid in een kleine ruimte proppen, wordt al snel pijnlijk. Dit gebeurt wanneer geluidsgolven letterlijk op een destructieve manier op elkaar botsen. Ik denk terug aan alle kleine boxy-bioscopen, smalle undergroundmuziekclubs, projectstudio's en oefenruimtes waar ik ben geweest. Content is altijd koning, maar het mag niet ten koste gaan van het gehoor van het publiek.
Wat u niet wilt doen, is goedkoop in de ruimte investeren en vervolgens proberen de kloof te dichten met duurdere apparatuur. Vuilnis erin, afval eruit. De bouw van onze opnamestudio gaf prioriteit aan de kwaliteit en voltooiing van de ruimte, en kocht alleen noodzakelijke apparatuur die we nog niet hadden. Nieuwe apparatuur kopen is veel gemakkelijker dan nieuwe muren bouwen.
Akoestische constructietechnieken
Bij het ontwerpen van een ruimte voor akoestiek wil je lekkage beperken, de ruisvloer verlagen en een voorspelbare frequentierespons creëren. Zo houd je je klanten en buren blij. Houd er rekening mee dat als geluid kan ontsnappen, het ook binnen kan komen.
We volgden industriële ontwerppraktijken door ze aan te passen en te emuleren in doe-het-zelfoplossingen. Op hoog niveau houdt dit in:
- Geluidslekken aanpakken
- Zware grensmuren, offset noppen, gipsplaat met variabele dichtheid, meerdere soorten isolatie
- Buitendeuren gebruikt in alle kamers voor een betere afdichting
- Uitzettend schuim dat wordt gebruikt om openingen tussen muren, plafonds en balken af te dichten
- Het verkleinen van evenwijdige oppervlakken door muren in een hoek te plaatsen
- Verlaagd/verlaagd plafond met verspringende reeksen bastraps
- DIY akoestische behandeling:verstelbare bastraps, schuimpanelen, Auralex SonoColumns
- Meerlaagse vloeren:multiplex, tapijtkussen, tapijt
- 400 pond tafelbladglas voor een hoekig controlekamerraam met twee ruiten
- DIY bastraps met Owens Corning 703 kernen, op een houten frame, gewikkeld in stof
Materialen
De materialen waaruit een ruimte bestaat, dienen naast het ophouden van het gebouw nog twee andere cruciale taken. Ze absorberen en reflecteren geluid en worden zelfs geleverd met coëfficiënten die de prestaties beschrijven voor materialen van verschillende soorten, maten en dichtheden. De schaal is gebaseerd op een maximale waarde van 1,0, hoe kleiner de waarde, hoe minder absorberend het materiaal in dat bereik is. Nu kunt u precies ontdekken hoe absorberend ¼” gipsplaat is bij 500 Hz!
Audio afspelen:laten we een thuisbioscoop bouwen!
Ik hoop dat het bovenstaande bouwverhaal over de akoestiek van een opnameruimte enig inzicht heeft gegeven in wat mogelijk is. Al die concepten passen mooi bij de akoestiek van een home entertainment-ruimte en bij andere toepassingen waar geluidskwaliteit belangrijk is. Ze worden weerspiegeld in de onderstaande build.
U heeft zojuist een nieuwe en royale aanbouw aan uw huis gerealiseerd. In de ruimte zijn de volgende akoestische en constructietechnieken verwerkt:
- Nieuwe betonplaat, multiplex vloerlaag, tapijtkussen, tapijt
- Bestaande grensmuren hebben nieuwe houten kozijnen/stijlen, waardoor de kamer mechanisch van de rest van het huis wordt gescheiden
- Alle muren gebruiken ⅝” gipsplaat
- Verplaats muren om parallelle oppervlakken te elimineren
- Muren zijn geïsoleerd met Owens Corning 703 tot een hoogte van 1,80 meter, de rest is standaard roze isolatierollen
- Zware muren zoals deze hebben minder oppervlaktebehandeling nodig
- Gewelfd plafond
- Hoeken verwijderd met 4″ Auralex SonoColumns
- DIY bastraps
- Buitendeur gebruikt voor entree
Akoestisch ontwerp
Het materiaalontwerp hierboven pakt verschillende belangrijke factoren aan die u zoekt in een ruimte die bedoeld is voor aanhoudend hoge geluidsniveaus, een lage ruisvloer, een hoger dynamisch bereik en een vlakkere frequentierespons.
De meerlaagse vloer en wanden zorgen voor mechanische isolatie van de rest van het pand door fysieke anker- en contactpunten te verminderen. De vloeren en wanden zijn meer gescheiden en zullen minder geluid produceren en ontvangen in de vorm van geluid en mechanische trillingen. De isolatie van de wanden zorgt voor een goede absorptie van lagere frequenties aan beide zijden. Je wilt je geluid binnen en andere geluiden buiten houden.
Het schuine plafond elimineert een parallel oppervlak met de vloer en geeft de kamer meer hoogte dan hij in werkelijkheid heeft, wat op zichzelf al bijdraagt aan het karakter ervan. Hetzelfde geldt voor de offset muren, geweldig voor de zijkanaalluidsprekers!
De hoekreductie is de sleutel; het maakt een enorm verschil en is magisch als je het juiste product voor de klus vindt. Ik had een heel positieve ervaring met de Auralex SonoColumns. Het klonk alsof we de hoek hadden verwijderd!
Ik denk dat deze bastraps een bijna mythische status hebben bereikt, maar ze werken echt in termen van breedbandfrequentieabsorptie en kunnen op een esthetisch aangename manier worden verpakt. We gebruikten jute voor de voorkanten en zijkanten en mousseline voor de achterkant. Ik kan niet wachten om ooit weer meer te bouwen!
Apparatuur
Ik ga hier geen specifieke apparatuur bespreken en zal een hoogwaardige generieke weergave van een 7.1-surroundsysteem gebruiken. Winkelen met versterkers en luidsprekers is een plezierige en persoonlijke ervaring, dat laat ik aan uw bekwame verbeeldingskracht over.
Tijdens de bouw hebben we leiding-, bekabeling- en bedradingsterminals geïnstalleerd. Geen draadloze surround-luidsprekers hier! Een 65-inch tot 85-inch televisie vult het centrum vrolijk. De verhouding tussen kosten en helderheid is het tegenwoordig waard.
Speakerplaatsing
Er is een opkomst van zelfkalibratiesystemen die ongelooflijk slimme signaalverwerking gebruiken om de omgeving en positionering te compenseren. Net als stereospeakers profiteren surround sound-opstellingen van een goede plaatsing. Uw positionering moet gebaseerd zijn op uw luisterpositie.
De hoofd- en middenluidsprekers zijn op hoofdhoogte, met de front links en haaks op 30 graden ten opzichte van uw luisterpositie; de middenluidspreker bevindt zich op 0 graden. Bij een grote televisie aan de muur kan het middenkanaal moeilijker op hoofdhoogte worden geplaatst, afhankelijk van de afstand van het scherm en de montagehoogte.
Ik heb nog nooit torenluidsprekers gehad. Dit is een vooruitzicht dat ik koester vanwege hun potentieel als stereo- en surroundluidsprekers. Ze zitten natuurlijk op hoofdhoogte, zien er goed uit en bieden een degelijk dynamisch pakket.
De zijluidsprekers zijn aan de muur bevestigd - goed dat je die muurluidsprekerterminals hebt geplaatst! Monteer ze ongeveer twee voet hoger dan hoofdhoogte. Het hoekbereik ligt tussen 90 en 110 graden. De achterluidsprekers bevinden zich 60 cm boven het hoofd en staan in een hoek van 135 tot 150 graden.
Ik heb geen specifieke kamergrootte of luidsprekerafstand genoemd, omdat deze afhankelijk zijn van uw behoeften en beschikbare ruimte. De hoeken en afstanden van surroundgeluid verschillen van stereoconfiguraties, maar u moet vaste afstanden aanhouden voor elk paar fronten, zijkanten en achterzijden. De zij- en achterluidsprekers kunnen verder weg staan dan de voorkanalen.
Luidspreker- en kamerkalibratie
Dezelfde kalibratietechniek die voor stereoluidsprekers wordt gebruikt, is hier en op vergelijkbare niveaus van toepassing. Studiomonitoring is ongeveer 80 tot 85 dB, maar populaire surround sound-bereiken zijn 70 tot 80 dB. Pas dit naar smaak aan aangezien je zeker geen last wilt hebben van gehoorvermoeidheid of gehoorbeschadiging. Gebruik van een decibelmeterset die geschikt is voor "C" -weging en langzame respons. We zullen Pink Noise gebruiken voor onze kalibratietoon, door elke luidspreker vegen en bevestigen dat ze 82,5 dB bereiken.
Als je dieper wilt gaan, kun je een kalibratiemicrofoon en wat analysesoftware gebruiken om de kamer te vegen. Fuzzmeasure is er nog steeds en biedt een gratis demo aan. U kunt dit kamerprofiel gebruiken om verschillende paneelopstellingen aan te passen en te testen om de frequentierespons te wijzigen. Dit is ook een oefening in het fysiek afstemmen van je basniveaus en respons.
Zowat elke versterker wordt geleverd met een soort van zelfkalibratiefunctionaliteit; ze bieden zelfs een kleine kalibratiemicrofoon. Ik raad een A/B-vergelijking pas aan als u de bovenstaande handmatige kalibratie hebt voltooid. Het zelfkalibratieproces vraagt naar de locatie en afstand van de luidsprekers en voert zijn eigen beweging door de kamer uit. Op zichzelf is dit een slecht alternatief voor een goede plaatsing.
De sinusgolfzwaai produceert een frequentierespons die het corrigeert of probeert af te vlakken. Ik zie de frequentiecorrectie hier echt niet van toepassing, aangezien het hele punt van de oefening was om een ruimte te ontwerpen die goed klinkt. Dit is meer gericht op woonkameropstellingen die snel in elkaar worden gegooid.
Opnemen en vastleggen
Laten we wat van de eerdere inhoud over geluidsgolven uitbreiden; anders heb ik alleen maar gezegd dat je geluid fysiek moet zien!
Microfoons zijn er in vele soorten en maten, met verschillende polaire patronen die hun directionaliteit en on/off-axis frequentierespons bepalen. Dynamische en condensatormicrofoons brengen verschillende gevoeligheidsniveaus naar de tafel, de laatste is de meest gevoelige. Dit zijn de eigenschappen die microfoons doen tikken en hun textuur bepalen.
Als microfoons penselen zijn, is de ruimte je canvas - zij het een die onderhevig is aan veranderingen zoals inhoud en locatie. Het begrijpen van die veranderingen is de sleutel tot het kiezen van de juiste tools en het nemen van goede plaatsingsbeslissingen.
Hetzelfde geldt voor het voortzetten van het gevoel van ruimte tijdens de mengfase.
Laten we enkele voorbeelden doornemen.
Dialoog
Je hebt overdubs nodig en hebt een microfoon opgesteld. Gebruik je een omnidirectionele microfoon in het midden van de kamer? Of gebruikt u een cardioïde dichter bij een akoestisch behandelde wand of oppervlak? Ik zou kiezen voor de directionele cardioïde. Terwijl we ons afvragen waarom er geen stemhokje is? Het punt hier is dat je geen diffuse of natte vocale opname wilt, je wilt een droog nummer zonder kamertoon.
Reverb opnemen
In plaats van plug-ins ga je op avontuur en besluit je live reverb op te nemen door een enkele monitorluidspreker op te zetten. De kamer naar keuze? Een kleine betegelde badkamer met een pittige snelle envelopgalm. Dit is echt van toepassing op het vastleggen van grotere omgevingsgeluiden. Een omnidirectionele microfoon is de gemakkelijkste keuze, maar je kunt ook experimenteren met stereoparen.
Convolutie-galm
Het is alsof je de akoestiek van een kamer in een reistas stopt! De impulsresponssoftware zal de kamer vegen met een sinusgolf van 20 Hz tot 20 kHz, opgenomen door een kalibratiemicrofoon. De sweep wordt geannuleerd, waardoor je de sonische momentopname van de kamer hebt. Deze korte sonische ademhalingen worden de impulsrespons.
Dezelfde techniek is van toepassing op het modelleren van buitenboordapparatuur, luidsprekers, gitaarkasten. Zo worden sommige plug-ins gemaakt!
Samenvatting
In de praktijk manifesteert akoestiek zich als het waarderen en begrijpen van een goed klinkende ruimte. De plaatsing van de microfoon en de luidspreker heeft veel voordelen en vormt het begin van een betere routine. Uw kennis en begrip zullen in de loop van de tijd blijven groeien.
Het is belangrijk om concepten van tijd tot tijd opnieuw te bekijken terwijl u nieuwe inzichten ontwikkelt. Wen eraan om enkele van je gewoonten in twijfel te trekken. Ervaring leert ons ook betere manieren om die kwaliteit snel en consistent te leveren!
Referenties
- Absorptiecoëfficiënten
- https://www.acoustic-supplies.com/absorption-coefficient-chart/
- Luidsprekerhoeken en beeld
- https://www.svsound.com/blogs/svs/74790851-the-art-of-speaker-placement
- Kalibratieniveaus
- https://www.digitaltrends.com/home-theater/home-theater-calibration-guide-manual-speaker-setup/
- Convolutie galm
- https://www.peachpit.com/articles/article.aspx?p=2436669
- Fuzzmaatregel
- https://www.rodetest.com/