Příběh vzniku poslechové místnosti 4: ladění akustiky

Přinášíme vám obsáhlé pojednání nejen o akustice. Referenční poslechová místnost v Rožnově pod Radhoštěm stojí za to navštívit. Získali jsme prostory, ve kterých jsme mohli realizovat stavební úpravy pro splnění našich náročných požadavků s cílem dosáhnout co možná nejlepší akustiky a referenční poslechový prostor.

Poslechová místnost

Konečně slyšíme, že akustické prvky opravdu fungují, poslechová místnost se rýsuje. Čeká nás doladění detailů a to bývá nejnáročnější.

 

Základní vlastnosti

• Tiché místo, mimo nízkofrekvenční vibrace způsobené auty, kamiony, tramvajemi a podobně.
• Prostor je na odlehlé straně budovy s pozemkem umožňujícím vybudování vlastní zemnící soustavy.
• Budova je tvořena tvrdým železobetonovým skeletem bez akusticky nežádoucích sádrokartonů nebo podobných materiálů náchylným k rezonancím.
• Vybudováním nové zdi, zbouráním nevhodné příčky, zazděním výklenků železobetového skeletu budovy a zazděním oken jsme zajistili optimální poměr stran a symetrii poslechového prostoru vzhledem k modálním frekvencím místnosti.
• Elektrický přívod do budovy má napájecí transformátor oddělený od vedlejšího průmyslového areálu.
• Naddimenzovaný napájecí přívod je nově tažen přímo z hlavního rozvaděče budovy.

 

Prezentovány jsou dvě audio sestavy umístěné naproti sobě, posluchač sedí uprostřed v ideální pozici dané rovnoramenným trojúhelníkem. Poslechová místnost poskytuje dostatek prostoru pro posun reprosoustav i poslechového bodu vzhledem k modálním frekvencím místnosti.

Základní akustické vybavení

• Pro dokonalé rozptýlení akustických odrazů a zachování energie je na stropě osazen hybridní kvadratický difuzor 6,7*4,5 m s hloubkou vzoru 200 mm.
• Čelní stěny obou audiosestav vyplňuje mohutný hybridní difuzor 5,45*2,6 m s hloubou vzoru 150 mm. Ten funguje od frekvence 128 Hz, což je daleko za lidským sluchem lokalizovatelnou hranicí fázového posunu signálu.
• Přímé odrazy od bočních stěn jsou eliminovány hrubou tkaninou a drobnými akustickými doplňky.

Hybridní difuzor více pohlcuje nízké frekvence a ty vysoké stále zanechává v prostoru. To je jeho obrovská výhoda oproti pouze pohlcujícím akustickým doplňkům.

Doba dozvuku

je z pohledu akustiky jeden z hlavních, měřitelných parametrů poslechového prostoru. Dlouhý dozvuk je nepříjemný, nízké frekvence zůstávají v prostoru dlouhou dobu. Přemíra basů vyplňuje akustickým tlakem prostor, ve kterém potom už nejste schopni slyšet detaily. Basy jsou na první poslech mohutné, při krátkém poslechu dokonce někdo může vnímat přemíru basů pozitivně, ale při dlouhodobém poslechu se člověk unaví. Naopak velmi krátký dozvuk v přetlumeném prostoru působí stísněným dojmem. Ideální je být někde uprostřed mezi těmito extrémy. Našim cílem je mít konkrétní, tvrdý, dynamický a přesný bas. Nekonkrétní hunění subwooferu nehledáme.

Dozvuk jsme měřili reproduktorem umístěným 1 m od čelní a 1 m od boční stěny. Nejvíce se dozvuk projevuje na nízkých kmitočtech a standardně se měří do 200 Hz. Níže jde vidět, jak se snižovala doba dozvuku. Na zažátku zcela prázdná poslechová místnost, po instalaci stropního difuzoru, po položení koberce, po instalaci čelních difuzorů a po umístění křesel.

 

Simulace a praxe

Stará dobrá pravidla se opět osvědčují. Jen drobný posun reprosoustav mimo simulovaný optimální bod dává zvuku ten pravý, dokonalý charakter a přednes.

Počátek projektu vznikl jako téměř vždy na papíře a opět se nám potvrdilo, že i sebedokonalejší výpočet se v praxi o něco liší. Stejně tak jako superpočítače selhávají s přesností předpovědi počasí na pět a více dní dopředu, na stejném předpokladu selhává simulace akusticky. Nejdůležitější jsou totiž vstupní data a dokonalost výpočetního modelu. Jako reálné počasí má v určitých lokalitách své lokální, těžko simulovatelné klima, stejně tak má i akustický prostor určité vlastnosti, které počítačový model nezohledňuje. Základní akustické parametry v nepříliš členitých prostorech simulovat samozřejmě lze, ale to, jaká bude lokalizace nástrojů, charakter a podání prostoru nasimulovat nelze.

Měření

Níže jsou uvedena měření levé a pravé reprosoustavy v poslechovém bodu vybraném ušima. V širším okruhu posluchačů jsme se jednoznačně shodli, že tady to hraje nejlépe. Měření je pouze základní – orientační. Neměřili jsme laborně difuzivitu ani pohltivost podlahy, stěn, stropu. Čísla mnohdy neposkytnou detailní informace o komplexním akustickém chování. Posunem mikrofonu o 30 cm se měřená charakteristika znatelně změní.

Několik osvědčených rad na cestu za vylepšením akustiky pro každého

• Nejlepší pozice posluchač-reprosoustavy tvoří vždy rovnoramenný trojúhelník (plus mínus pár centimetrů).
• Přetlumený nebo nedotlumený prostor je špatně – přemíra akusticky pohltivých nebo akusticky odrazivých materiálů.
• Velké skleněné plochy, sádrokartony, dřevěné stěny nebo obložení mají vlastnosti nežádoucích rezonátorů a většinou jsou k neprospěchu akustiky.
• Eliminujte odrazy od rovných protilehlých stěn, rozbijte velké rovné plochy.
• Jestliže je poslechový bod u zdi (pohovka přiražená ke zdi), zatlumte zpětný odraz od zdi alespoň velkým polštářem nebo gobelínem.
• Dbejte na symetrii akustických úprav.
• Experimentujte. Deka, polštář, peřina – můžete s nimi hýbat a poslouchat, na které pozici mají přínos a potom podle otestované plochy a objemu zvolit akustický obraz, gobelín, nebo jiný akustický doplněk. Velmi často stačí relativně málo, aby se z akusticky „hrozného“ stalo „přijatelné“.
• Velmi často se v prostorech našich zákazníků objevuje „třepotavá ozvěna“. Převážně ve velkých otevřených prostorech, kde je několik místností spojených širokým průchodem s nedostatkem akusticky pohltivých materiálů. Nevyhovuje vám koberec? Umístěte na strop akusticky pohltivé doplňky, na stěny husté závěsy a pohltivé dekorace.

 

Modální frekvence místnosti nezměníte, jejich vliv však můžete optimalizovat

Elementární fyzika platí vždy, tedy i v našem případě. Ve většině prostorů, ve kterých jsme měli možnost realizovat akustické měření, jsme vlastním sluchem slyšeli modální frekvence místnosti. Při pětisekundovém sweep tónu, kdy se frekvence logaritmicky zvyšuje směrem nahoru, slyšíte kolísání hladiny zvuku. Je to něco jako když u analogového rádia rychle přelaďujete stanice. Chvíli stejná intenzita, zakolísání, stejná, zakolísání. Tohle jsou rezonanční, neboli modální frekvence místnosti. Nevhodné jsou prostory, kde vzdálenosti protilehlých stěn tvoří násobky. Například prostor 5*5*2,5 m vypíchne jednu frekvenci a její harmonické násobky. Více o chování zvuku v uzavřeném prostoru se dočtete zde.

Poslechová místnost, respektive v jejím prostoru se nám podařilo dosáhnout ideálního poměru vzdálenosti protilehlých stěn i jeho celkové symetrie prostoru.

Akustické interakce uvnitř poslechového prostoru

Reprosoustava přeměňuje elektrickou energii na mechanickou. V našem prostoru o velikosti 8,7*5,45*2,6 m + výklenek vstupních dveří máme tedy zhruba 125 m³ vzduchu. Ten při pokojové teplotě, tlaku a vlhkosti váží zhruba 150 kg. Představte si reproduktor, jeho tenkou membránu, jak interaguje se 150 kg vzduchu v prostoru. Zvuk je vlnění, jeho rychlost ve vzduchu v našich podmínkách je cca 345 m/s. Slyšíme od cca 20 Hz až po 20 kHz, tj. slyšíme vlnovou délku od 17 m při 20 Hz do 1,7 cm při 20 kHz.

Vzhledem k uzavřenému prostoru nás zajímají půlvlny všech frekvencí, bavíme se tedy o vzdálenostech 8,5 m až 8,5 mm. Jelikož se jedná o uzavřený prostor, ve velikosti slyšitelných vlnových délek, dochází zde k rezonancím; určité frekvence v prostoru zůstávají déle – to jsou modální frekvence místnosti.

Při posunu reprosoustav v prostoru se mění jejich interakce s modálními frekvencemi daného prostoru. Váha membrány reproduktory, tuhost závěsu, objem komory reproduktoru – všechno interaguje s uzavřeným poslechovým prostorem, protože ten se na nízkých frekvencích chová jako rezonátor. Posunem reprosoustav lze zásadním způsobem ovlivnit jejich projev na různých frekvencích. To samé platí o ideální pozici poslechového bodu.

Uši napoví

Silným tlesknutím rukou vytvoříte zvukový impuls, který má velmi široký frekvenční rozsah, viz obrázek níže. Žlutá intenzita je pozadí, červená potom maximální hodnota při tlesknutí. Vidíme, že frekvenční rozsah tlesknutí je velmi široký.  Vlastníma ušima potom jednoduše vyhodnotíte, jak dlouho dozvuk v uzavřeném prostoru zůstává a na jakých frekvencích. Schválně si tuto jednoduchou metodu vyzkoušejte u vás doma. V každé místnosti bude znít tlesknutí jinak. Jinak v obýváku, jinak na chodbě, jinak v kuchyni. Dokonce jste schopni slyšet modální frekvence místnosti. Předpoklad je naprosté ticho. Silné tlesknutí v rohu místnosti bude znít jinak než uprostřed. To jsou ony rezonanční, neboli modální frekvence místnosti.

 

Poslední akustické úpravy

Na nízkých frekvencích jsme dozvuk snížili na požadovanou mez pomocí hybridních difuzorů, koberců a čalouněného nábytku. Prostor je na vyšších kmitočtech stále velmi zvučný se znatelnou ozvěnou mezi bočními stěnami. Provizorně na stěnu umisťujeme hrubou tkaninu pro odstranění přímých odrazů na vysokých kmitočtech. Nahoru, dolů, nahoru, dolů, moc, nebo málo? Poslechová místnost a její jemné doladění akustiky je neměřitelné, nepočitatelné, velmi jemné a subjektivní. Cílem je, aby skladby zněly co možná nejlépe, aby vynikla kontura strunných nástrojů a piáno mělo přesně takovou barvu, jakou má ve skutečnosti.

Výklenek vstupních dveří zakrýváme hustým závěsem a na pravou stěnu umisťujeme tkaninu. To je ono, další krok správným směrem. Znovu hledáme ideální poslechový bod. Ten se s každou akustickou úpravou mění a každý ho může vnímat jinak.

 

Akustická čočka

Pokrytí části pravé stěny látkou odstranilo nežádoucí odrazy na vyšších kmitočtech od ní, chtělo by to ale ještě něco navíc. Shodujeme se na tom, že lehká difuzivita na bočních stěnách by měla pro tento poslechový prostor rozhodně přínos. Akustická čočka vznikla jako chybějící prvek do celé skládanky. Lehký, na stěnu zavěsitelný doplněk, který tvoří difuzivitu v širokém frekvenčním spektru.

Akustický charakter poslechového prostoru

Zjednodušeně řečeno je zvukový projev plnější a přesto detailnější s ještě mocnějším a přesným basovým podtextem. Díky dominantním difuzorům zlepšujícím především prostorovost nahrávky, kontrolované době dozvuku a zároveň nepřekrývajícím se modálním frekvencím, místnost snese mnohem větší akustickou zátěž, než se takříkajíc „rozsype“.

Jak je zmíněno výše, akustický tlak v modálních frekvencích v prostoru zůstává déle. Jakmile se tyto modální frekvence nasčítají nad nepříjemně hlasitou mez, hovoříme o tom, že se místnost „rozsype“, respektive naše uši v ní už nesnesou větší akustický tlak.

Elektroinstalace a rušení v síti

Na kvalitní elektroinstalaci jsme si dali záležet. Přívod z hlavního rozvaděče do našeho podružného je tažen napřímo. Každý napájecí okruh má vlastní tavnou pojistku. Pro napájení audio sestav jsme vybrali dvě nejméně znečištěné fáze. Obě audio sestavy jsou napájeny z vlastní oddělené sítě pomocí síťového filtru RD EMI Neutralizer, který obsahuje oddělovací transformátory. Ty přeměňují síťovou energii na magnetické pole, které je v sekundárním vinutí opět přeměněno na energii elektrickou. Každá audio sestava má vlastní zemnící soustavu, takže je od sítě zcela oddělená. Podrobný článek o elektroinstalaci, filtraci vysokofrekvenšních složek ze sítě a kvalitě zemnění uvedeme příště. Níže je orientačně změřeno vysokofrekvenční rušení na třech jednotlivých fázích v našem podružném rozvaděči.

 

První audio sestava

• Hornové reprosoustavy Evolution
• RD EMI Neutralizer TT – oddělená napájecí síť s vlastní zemnící soustavou
• RD APC – počítač optimalizovaný pro audio
• RD DAC – DA převodník 24Bit 384kHz
• UHD Blu-ray UBP-X1000ES
• Dočasně zesilovač Primaluna

Akustická impedance

Hornové reprosoustavy Evolution mají pouze jeden vysoce citlivý širokopásmový reproduktor bez frekvenční výhybky. Frekvenční výhybka rozděluje a posunuje fázi signálu v dělícím kmitočtu, snižuje přehlednost detailů a celkovou prostorovost přednesu. Absence frekvenční výhybky má proto mimořádný přínos pro reprodukci nejjemnějších detailů nahrávky. Hornová ozvučnice Evolution využívá energii zadní strany membrány reproduktoru a přenáší ji do vzduchu v poslechovém prostoru. Je to jakýsi akustický transformátor s vlastní mechanickou impedancí ve výdechu reprosoustavy. Jejich pozice v prostoru je proto vzhledem k modálním frekvencím místnosti klíčová.

Přední horn Oris500

Před lety jsme jako příslušenství k reprosoustavám Evolution zkonstruovali dopřednou hornu, která od frekvence cca 500 Hz nasměruje akustický tlak reproduktoru přímo na posluchače. Nehodí se všude, její vlastnosti vynikají spíše ve větších místnostech. V našem prostoru se jednoznačně osvědčuje. Přináší ještě větší prostorovost a šťavnatost zvuku.

 

Poslechová místnost a poslech hudby

Zážitek z poslechu hudby je pořeba prožít stejně tak jako vynikající jídlo z kvalitních surovin ve vybrané restauraci. U mobilu, tabletu, PC, či televize si vůni, chuť a pocity z něj můžete pouze domýšlet. V následujícím textu se vám pokusíme přiblížit naše pocity při poslechu několika skladeb. U některých ukázek jsou umístěna videa s audio stopou, která je pouze orientační. Kvalita audio stopy se zdaleka nepřibližuje originálu, jedná se pouze o zprostředkovaný videozáznam z našeho highendového studia.

Santana Brothers – Contigo (with you)

Carlos Santana, jeho bratr Jorge, a synovec Carlos Hernandez nahráli v roce 1994 album Brothers. Carlos je mexicko-americkým hudebníkem, kytaristou a zpěvákem, který rozhodujícím způsobem ovlivnil rockovou hudbu svým svérázným stylem. Je pokládán za jednoho z nejlepších kytaristů světa.

Santanovy kytarové sóla rozhodně stojí za to si poslechnout.

Lena Ledoff Trio – Wish

Fenomenální pianistka Lena Ledoff v roce 2002 vydává skvěle nahrané jazzové album Wish. Přesný klavír, kontrabas (Wojciech Czajkowski) a bicí (Przemysław Knopik) v šíleném energickém rytmu.

Nástroje nesplývají, mají přesnou konturu. Na pozadí jsou slyšitelné přehmaty na strunách basy, což vás ještě více vtáhne do reálného děje skladby. Skvělý zážitek.

Land of Giants

Světový pianista McCoy Tyner, fenomenální vibrafonista Bobby Hutcherson, basista Charnett Moffett a bubeník Eric Harland dopřáli vzniku mimořádnému hudebnímu materiálu. Všudypřítomné tleskání strun o hmatník je slyšet ve všech skladbách. Bobby Hutcherson předvádí technicky brilantní i vkusnou hru. Barevně se jeho nástroj s klavírem skvěle pojí. Zklidnění před závěrečnou gradací v tomto opusu přináší basový dialog vedený Moffettem se sebou samým na platformě neomylně šlapajícího doprovodu Erica Harlanda.

Chris Jones – Moonstruck & No looking back – Long after you’re going

Stockfish Records, 2000 (LC04910). Prostor, čistota podání jednotlivých nástrojů, jejich líbivý, zabarvený dozvuk. Je potřeba opravdu poslechnout.

Musica Nuda – Complici

Netradiční duo Petra Magoni – Ferruccio Spinetti nahráli své první spontální album Musica Nuda, které se následně stává i názvem samotného dua.

Trochu jazzu, trochu songwritingu, některých prvků rocku, nějakého punku a příležitostné vibrace klasiky. Když je „hudba nahá“, neexistují žádné hranice. 

Velkou popularitu v Itálii duo získalo hlavně díky originálnímu, kultivovaně-populárnímu, jednoduchému a přitom artikulovanému projevu.

Bedřich Smetana – Má vlast

SACD LS00516 – Sir Colin David – London Symphony Orchestra. Na poslech Smetanova díla je potřeba mít hlavně čas, uvolnit se, nikam nespěchat. Chvíli si vaše uši zvykají na naprosté ticho poslechového prostoru, kde nejste rušeni okolím. Nejdynamičtější části orchestrálního tělesa hrají hodně hlasitě, na ty nejtišší části musíte opravdu koncentrovat sluch. Hornové reprosoustavy se na nahrávku hodí opravdu skvěle, jelikož do prostoru dokáží přenést basovou složku i při velmi nízkých hlasitostech, kde se basový reproduktor konvenčních reprosoustav ani nehne. Barevnost podání jednotlivých nástrojů je fenomenální. Díky vysoké citlivosti reproduktorů v tichých pasážích slyšíte jak tu a tam někdo obrátí noty nebo drobně přešlápne. Přítmí a naprosté okolní ticho vám dokořán otevírají duchaplný citově zabarvený příběh Smetanova díla. I když je nejznámější skladba Vltava, jako ukázku zde uvádíme skladbu Šárka.

Šárka – Smetanův výklad

„V této skladbě se nemíní krajina, nýbrž děj, bajka o dívce Šárce. Skladba počne líčením rozzuřené dívky, jež pomstu přísahá za nevěrnost milence svého celému mužskému pokolení. Zdáli je slyšet příchod Ctirada se svými zbrojnoši, který táhne na pokoření a potrestání dívek. Už zdáli zaslechnou nářek (ač lstivý) přivázané dívky u stromu, při pohledu na ni obdivuje Ctirad krásu její – zahoří milostnými city pro ni, osvobodí ji, ona připraveným nápojem obveselí a opojí jak Ctirada tak zbrojnoše až k spánku. Na dané znamení lesním rohem, které v dálce ukryté dívky zodpoví, vyhrnou se tyto ku krvavému činu – hrůza všeobecného vraždění, vzteklost nasycené pomsty Šárky – toť konec skladby.“

Detaily nejen v hudbě

Pocity těch, kteří náš navštíví, jsou pro nás důležité. Něco tomu chybí… poslechová místnost musí být příjemná. Oživujeme vizuální vzhled pro navození pocitu pohodlného, uvolněného domácího prostředí. Obrazy s kočkami,  abstrakci saxofonu a plátno s logem „RD“ pro nás ručně maloval nadaný začínající umělec Lukáš Lukero. 

Okuste na vlastní uši

 Vnímejte radost z hudby naplno, k tomu je předurčena poslechová místnost. Přemýšlíte zlepšení akustiky u sebě? Navštivte naše referenční poslechové studio