Akustika prostora

Akustika prostora u kojem slušamo glazbu ili govor i efekte kao kod kućnog kina je danas prihvaćen kao ravopravna komponenta. Vrlo često je teško postići dobre sonične rezultate upravo radi loše i nerješene sobne akustike. Postavljena je teza da oko 30% distorzije sustava dolazi iz samih komponenti koje stvaraju audio sustav a oko 70% distorzije se stvara radi samog prostora koji nije optimalno tretiran.
Kada mjerimo bilo koji zvučnik u prostoru npr 50 cm od zvučnika dobiti ćemo relativno ravnu amplitudnu krivulju odnosno linearni frekventni odziv. Međutim, ako mjerni mikrofon odmaknemo više od dva metra od zvučnika tu se rezultat mjerenja drastično mijenja. Možemo odmah opaziti ogromne razlike u amplitudi sa vrlo često plus - minus 8 dB ili čak i više. Ovo sve vodi do neuravnotežene glasnoće između rayzičitih tonova odnosno frekvencija. Bitno je naznačiti da je sama skala za očitavanje dB logaritamska odnosno svako povećanje od 3 dB je udvostručenje zvučnog pritiska. Tako npr 20 dB je pojačanje zvučnog pritiska za čak deset puta. Na ovaj način vidimo da je od velike važnosti kontrolirati akustiku prostora u kojem slušamo glazbu.
Možda ste doživeli (što je sigurno veliki broj audiofila) da u nekom određenom prostoru audio sustavi bez obzira kakvi, u pravilu sviraju sa vrlo sličnim karakterom. Taj sonični karakter je nametnut od strane same akustike prostora. Razumjeti utjecaj prostorije u krajnji sonični rezultat je više nego važna postavka za izvlačenje soničniog maksimuma iz naših audio komponenti.

Rezonancije i refleksije

Rezonance stvarane u sobi i prve refleksije od sobnih barijera su glavni uzročnici za stvaranje sonične distorzije prostora.

Rezonancije

Zvučničke jedinice stvaraju pomak membrane i na taj način provode kompresiju odnosno dekompresiju zraka. Ljudsko uho registrira zvuk kada je kretanje dotičnih membrana između 20 i 20000 Hz. Na ovaj način se prenosi akustična energija od zvučničkih jedinica u sami prostor. U zatvorenom prostoru ova energija ne nestaje brzo kao u slučaju otvorenog prostora. Zvučna energija dolazi do sobne barijere (zida, poda odnosno stropa) od kojeg se odbija nazad u prostor sa blagom manjom energijom tako da se taj zvučni val odbija i od drugog zida i tako još mnogo puta dok se sami val ne izgubi. Trajanje te akustične energije pogotovo za valove koji se najduže zadržavaju u prostoru direktno ovisi o dimenzijama sobe. Takva pojava nosi naziv se bazična rezonansa ili stojni valovi. 
Pomoću sljedeća dva primjera može se lakše razumjeti utjecaj i i stvaranje baznih rezonanci.

Primjer br 1. U kadi koja je pola puna vode dijete je u stanju sa pravilnim pomacima ruku naprijed i nazad stvarati manje valove koji ako se drži ritam se pretvaraju u sve veće valove. Na kraju kade pojavljuju se kao valovi velike amplitude. Takav val se čak razlijeva preko ruba kade. U sredini kade amplituda je izuzetno mala i ostaje konstantna. Tako imamo situaciju da su ogromne oscilacije valova kod krajeva kade za razliku od sredine kade gdje je amplituda tih valova minimalna.
Ovaj primjer se isto odnosi na zvučne valove. Određeni akustični ritam (frekvencija) će pobuditi rezonace (stojne valove) između dva zida. Čak mala bas jedinica je u stanju pokrenuti veliku masu zraka.

Primjer br 2. Kamenčić obješen na nit sa malim i prikladnim puhanjem moguće je malom energijom pokrenuti u određenom vremenskom intervalu. Na taj način možemo stvoriti amplitudni val sa velikim oscilacijama.

Na ovim primjerima se može razumijeti kako se stvaraju bazične rezonance između tri paralelne plohe prostorija u kojem se sluša glazba.

Kompresija odnosno dekompresija zvučnog vala koji je generiran pomoću prostora i njegovim inventarom direktno dodaju odnosno poništavaju energiju koji proizvodi zvučnik. Kao posljedica dolazi do osjetne distorzije.


Refleksije

Kod niskih frekvencija zvučnik sonično zrači za 360º za razliku od visokih frekvencija koje zrače na potpuno drugi način. Frekvencije između najnižih i najviših tonova imaju radijacijsku šablonu koje su ili široke ili uske sve u ovisnosti o frekvenciji. Na taj način samo jedan mali dio zvuka dolazi izravno do našeg uha. U zatvorenom prostoru ostatak zvučničke energije odbija se od zidova, podovaa i stropa te tako dolazi sa određenom zadrškom u odnosu na direktni signal. Točke zida podova i stropa te tako dolazi do prvih refleksija se doista ponašaju kao zvučnik koji emitira zvuk iz druge lokacije. Kako taj reflektirani signal dolazi sa određenom zadrškom i ukoliko je kašnjeje manje od 25 m sek pojavljuje se efekt zvan zvučna fuzija. Ljudski um ne može raspoznati dva drukčija zvuka koja stižu do naših slušnih organa ako razlika između njih nije veća od 25 m sek. Na taj način naša osjetila sluha će prepoznati zvuk koji je pozioniran pomoću refleksnog i direktnog zvuka. Radi ove pojave dolazi do zvuka koji je manje definiran i koloriran a lociran je negdje između zvučnika i zida, te stropa i poda. Na taj način stvara se ogromno područje oko zvučnika koji je izvor zvuka.
Ovaj efekt koji je proučavao Has je bazična teorija stereofonije tj. efekt kada dva zvučnika emitiraju dva jednaka ili drugačija zvuka. Stereofonija dostavlja različiti glazbeni sadržaj za svaki kanal. Kako ovi sonični signali stižu do naših ušiju istovremeno mi ne primjećujemo razliku između kanala. Zahvaljujći efektu zvučne fuzije moći ćemo uočiti virtualni obris kiji nije iskjučivo smješten centraln o u odnosu na dva zvučnika nego se može nalaziti više desno ili više lijevo. Na taj način okupirajući cijeli prostor iza zvučnika stvara se istinski sonični prostor. 
Iako je sonična fuzija bazični efekt za rekreaciju stereofonije predstavlja negativni faktor kod svakog indirektnog refleksa koji se stvara u zatvorenom prostoru.
Rane refleksije su sve one reflekcije koje stižu do slušača u prvih 25 m sek u odnosu na direktni signal samih zvučnika. Reflektirajući valovi koji dolaze 25 do 60 mili sekunda poslje direktnog vala imaju veliki utjecaj u definiciju ambienta odnosno još poznato i kao decay (engleski). Sve ove refleksije direktno utječu na dinamiku poglavito u mikro i makro planu kao i na tonski balans originalnog zapisa koji je izobličen u prostornoj i vremenskoj relaciji.

Akustički tretman

Akustički tretman određenog prostora služi za repliciranje zvučnog zapisa sa svojim originalnim obilježjima, izbjegavajući negativni utjecaj samog prostora.
U prostoru koji je akustički dobar rezonance odnosno stojni valovi su kontrolirani. Rane prve refleksije su tretirane tako da svoj negativni učinak svedena minimum. Akustični tlak koji je najveći po kutevima i uzduž zidova pokušavamo izjednačiti sa ostatkom sobe.Zvučna energija bi trebalo biti difuzn tako da nije koncentrirana u određenim frekvencijski područima. Vrijeme odjeka kod svih frekvencija treba biti prihvatljivo za optimalne sonične rezultate. Akustika dobre tretirane prostorije je ugodna ali isto vremeno akustički živa.

Konzultacije i projekti

Sigma Audio Koncept može izraditi projekt za optimalnu postavu ključnih elemenata kao i položaj zvučnih kutija za svaki prostor. Koristimo sofisticirani računalni software za analizu sobne akustike (CARA 2.2). Za sve dodatne informacije stojimo Vam na usluzi.