Wybór dźwięku kina domowego z uwzględnieniem akustyki

Kiedy akustycznie traktujemy domowe kino po jego zbudowaniu, musimy dostosować nasze strategie leczenia do istniejącego już teatru. Nieuchronnie prowadzi to do kompromisów i suboptymalnej wydajności. Zawsze możemy uzyskać lepsze wyniki, jeśli spojrzymy na teatr z myślą o akustyce od samego początku, podczas etapu planowania. Jeśli czytasz to, będąc jeszcze w fazie projektowania swojego teatru, to gratulacje! Uwzględniając akustykę w swoim projekcie, możemy uzyskać znacznie lepsze wyniki. Możemy z wyprzedzeniem zaplanować umiejscowienie zabiegów akustycznych wraz ze strategią rozmieszczenia siedzeń, rozmiarem ekranu i rozmieszczeniem głośników.

Strategie rozmieszczenia głośników będą zależały od wybranego formatu audio. Istnieje wiele opcji, od 2-kanałowego stereo po dobrze znany schemat 5.1, po nowoczesne systemy Immersive Surround z jeszcze większą liczbą głośników w całym pomieszczeniu (niektóre z nich to Dolby Atmos, DTS:X i Auro 3D). Szczegóły dotyczące rozmieszczenia głośników są dość elastyczne w zależności od planu, ale większość z nich wymaga 9, 11, a nawet 13 głośników w określonych miejscach w pomieszczeniu, wraz z subwooferami. Te bardziej zaawansowane formaty to interesujące rozwinięcia, ale jedna rzecz jest jasna: aby działały optymalnie, muszą być dobrze zintegrowane z pomieszczeniem i strategią leczenia akustycznego. W rzeczywistości akustyka pomieszczenia i stosowane strategie leczenia powinny być dużą częścią wyboru, który format jest najbardziej optymalny i opłacalny w dostępnej przestrzeni.

Ten artykuł bada najpopularniejsze formaty audio używane obecnie w teatrach, strategie leczenia dla wszystkich formatów, a także wskazówki, jak wybrać format odpowiedni dla Ciebie z punktu widzenia akustyki pomieszczenia.

2 kanały

Dziś wszyscy są zaznajomieni z 2-kanałowym, stereofonicznym dźwiękiem. Każdy system audio zawiera co najmniej 2 głośniki i może odtwarzać nagrania stereo bez dodatkowego sprzętu lub konwerterów. Nawet nasze smartfony są dziś w stanie odtwarzać dźwięk stereo w słuchawkach, tworząc prywatną przestrzeń dźwiękową. Ale nie wszyscy wiedzą, że wczesne eksperymenty Alana Blumleina z dźwiękiem stereofonicznym przy użyciu dwóch głośników miały swoje korzenie w kinie. W 1931 roku, jak głosi anegdota, zobaczył nowy film „talkie” z monofonicznym dźwiękiem i rozproszył się, gdy dźwięki wydawały się pochodzić z boku ekranu, gdzie znajdował się głośnik, a nie tam, gdzie rzeczywiście był bohater lub źródło dźwięku na ekranie. To zainspirowało go do eksperymentów, a jego pionierska praca (między innymi) doprowadziła do tego, że dźwięk stereofoniczny stał się niemal powszechny.

Warto zauważyć, że dobrze wykonany system 2-kanałowy jest w stanie odtworzyć bardzo realistyczną scenę dźwiękową bez dodatkowych ozdób z innych głośników . Ale aby osiągnąć te wysokie szczyty, skromna konfiguracja 2-kanałowa wymaga staranności w doborze komponentów (szczególnie głośników), układzie i ustawieniu w pomieszczeniu oraz strategii obróbki akustycznej. Ponieważ system stereo 2-kanałowy jest najprostszym formatem audio do użycia, jest to dobre miejsce, aby przeanalizować wszystkie podstawowe strategie stosowane w celu maksymalizacji dźwięku w każdym rodzaju pokoju odsłuchowego – w tym w teatrach. Te podstawowe strategie obejmują: prawidłowe ustawienie głośników i miejsca odsłuchowego, pułapki basowe szerokopasmowe, zarządzanie wczesnymi odbiciami i ogólną równowagę, atmosferę i dostosowanie czasu wybrzmiewania. Jeśli nie jesteś zaznajomiony z tymi pojęciami, to tutaj jest dobre miejsce, aby zacząć:

Pamiętaj: celem każdej strategii obróbki jest zwiększenie dokładności i zrozumiałości systemu audio. Jeśli wszystkie te strategie są dobrze wdrożone, to Twoje urządzenia będą w stanie dostarczyć najlepszą możliwą wydajność, a trójwymiarowa scena dźwiękowa z oszałamiającym realizmem jest możliwa. Nie można przecenić, jaką zmianą gry jest obróbka. Wolałbym mieć system 2-kanałowy w dobrze obrobionym pokoju niż najnowszą instalację dźwięku immersyjnego bez uwagi poświęconej obróbce pomieszczenia, ponieważ według mnie zapewniłoby to lepsze doświadczenie odsłuchowe.

Jeśli wdrożyłeś wszystkie te strategie obróbki w swoim projekcie 2-kanałowym, ale chcesz przenieść swój teatr na wyższy poziom, możesz pomyśleć o rozszerzeniu liczby głośników w pokoju.

Następny poziom: 5.1

Następnym etapem do rozważenia jest konfiguracja 5.1, która dodaje 1 głośnik kanału centralnego, 2 głośniki tylnych efektów przestrzennych i subwoofer. Najczęstsze implementacje dźwięku przestrzennego 5.1 to Dolby Digital, Dolby Pro Logic II, DTS, SDDS i THX, które po raz pierwszy zostały opracowane w połowie lat 70., gdy Quad (system 4-kanałowy) był w odwrocie. Kanał centralny daje większą kontrolę nad sceną dźwiękową, pozwalając nam upewnić się, że pewne elementy (takie jak dialogi filmowe) nie zostaną „zagubione w zamieszaniu” całej informacji stereo pochodzącej z lewego i prawego głośnika. Głośniki tylnych efektów przestrzennych umieszczają dźwięk za nami, co jest kluczowe dla samej koncepcji dźwięku przestrzennego. A subwoofer – czyli .1 z 5.1 – jest wymagany, aby te systemy działały zgodnie z założeniami w zakresie niskich częstotliwości basowych, co jest ważne dla pewnych gatunków zarówno muzyki, jak i wideo.

Idealna konfiguracja dla systemu 5.1 została szczegółowo opisana przez Skrzydło Inżynierów i Producentów Akademii Nagraniowej w dokumencie z 2004 roku, który zawiera następujący diagram:

Zwróć uwagę na kilka najważniejszych elementów zalecanej konfiguracji: wszystkie 5 głośników (z wyjątkiem subwoofera) znajduje się na poziomie uszu. Głośnik centralny znajduje się na tej samej osi lewo/prawo co słuchacz, a głośniki lewy i prawy są ustawione pod kątem 30° od centrum, tworząc trójkąt równoboczny z głową słuchacza. Dwa głośniki surround znajdują się między 110° a 150° od centrum, za i z boku pozycji odsłuchowej.

Są to bardzo konkretne ustawienia, a jeśli rozmieszczenie nie jest dokładne, dźwięk ucierpi i nie będzie doświadczany w sposób, w jaki został zaprojektowany przez filmowców i inżynierów dźwięku. Dlatego pierwsze pytanie, jakie powinien zadać sobie projektant nowego kina domowego, brzmi: “czy mam w pokoju miejsce na prawidłowe ustawienie wszystkich sześciu tych głośników?” Małe pomieszczenia, szczególnie te z dużą ilością rzeczy, nie będą miały miejsca na prawidłowe rozmieszczenie wielu głośników względem pozycji odsłuchowej. Jeśli to opisuje twój pokój, możesz rozważyć, że lepiej będzie z prostym systemem dwukanałowym niż dodawanie więcej głośników umieszczonych suboptymalnie, które mogą zdezorientować scenę dźwiękową.

Jeśli masz na tyle szczęścia, że masz przestrzeń i elastyczność, aby prawidłowo ustawić głośniki dla systemu 5.1, to drugie pytanie może być jeszcze ważniejsze dla dobrego dźwięku: "czy mam w pokoju miejsce na prawidłowe umieszczenie wszystkich paneli akustycznych, które są potrzebne, aby wszystkie sześć tych głośników działało na najwyższym poziomie?" Idea wszystkich tych konfiguracji odsłuchowych polega na stworzeniu Strefy Wolnej od Odbić w miejscu odsłuchowym. Strefa Wolna od Odbić oznacza, że żadne wczesne odbicia nie docierają do naszych uszu, co jest przełomem w poprawie klarowności i głębi sceny dźwiękowej. Aby odświeżyć wiedzę na temat znajdowania swoich wczesnych odbić, obejrzyj "sztuczkę z lustrem" w tym filmie:

Zauważ, że jest znacznie więcej wczesnych odbić niż głośników. Wszystkie głośniki w większości małych pomieszczeń będą odbijać się od sufitu, podłogi, lewej ściany, prawej ściany, a być może tylnej ściany w bardzo małych pomieszczeniach, wszystko w ciągu około 25 milisekund. Daje nam to 5 punktów wczesnych odbić dla każdego głośnika, choć bardziej złożone pomieszczenia mogą mieć jeszcze więcej odbić. Tak więc proste prostokątne pomieszczenie z 2 prawidłowo ustawionymi głośnikami będzie miało co najmniej 10 punktów wczesnych odbić, podczas gdy kino 5.1 będzie miało więcej niż 25. Idealnie, każdy z tych punktów odbić powinien być traktowany panelami absorpcyjnymi, więc można zobaczyć, że strategia leczenia staje się bardziej złożona z dodatkowymi głośnikami. W mniejszych pomieszczeniach można to nieco złagodzić, ponieważ więcej niż jeden punkt odbicia można pokryć tylko jednym panelem. Najlepiej jest pokryć wszystkie z nich, choć trzy przednie głośniki są najważniejsze, aby zmaksymalizować zrozumiałość, żywotność i szczegółowość sceny dźwiękowej. Chodzi o to, że więcej paneli jest potrzebnych dla większej liczby punktów odbić, oprócz pułapek basowych stosowanych w rogach i innych miejscach.

Systemy 5.1 mają kilka zalet, jeśli zamierzasz wyjść poza prostą konfigurację stereo. 5.1 jest obecnie najbliższym uniwersalnemu standardowi dźwięku przestrzennego. Albumy i filmy miksowane w trybie surround są najczęściej miksowane dla konfiguracji 5.1, ponieważ 5.1 jest szeroko stosowany od wielu lat i prawdopodobnie nie zniknie w najbliższym czasie, nawet gdy pojawiają się większe, bardziej skomplikowane schematy. Oznacza to, że jeśli dany album lub film jest w ogóle miksowany w trybie surround, prawie na pewno będzie kompatybilny z twoim systemem 5.1. Jednak dla niektórych bycie na czołówce jest bardziej pożądane niż bycie w komfortowej przestrzeni, nawet jeśli oznacza to cierpliwe czekanie, aż powszechna kompatybilność dogoni twój system.

Immersive Surround

Trzecia opcja dla projektantów teatrów pojawiła się w ciągu ostatniej dekady, ponieważ bardziej rozbudowane formaty dźwięku teatralnego wzbudziły pewne podekscytowanie i zainteresowanie. Te schematy „immersive surround” są nieco różne, z kilkoma możliwymi konfiguracjami dostępnymi w schematach Dolby Atmos, DTS:X i Auro 3D. Chociaż istnieją pewne istotne różnice między tymi schematami, wszystkie opierają się na dodatkowych głośnikach umieszczonych wyżej w pomieszczeniu odsłuchowym, aby dodać warstwę wysokości do doświadczenia dźwiękowego. Niektóre z większych schematów dodają trzecią górną warstwę używaną do efektów nad głową, takich jak przelatujące samoloty. Na przykład jeden ze schematów Auro 3D (w tym przypadku Auro 11.1) jest zaprojektowany w następujący sposób:

Zauważ, że ten schemat zasadniczo podwaja tradycyjną konfigurację 5 głośników w 5.1, dodając drugi głośnik w wymiarze wysokości, każdy o około 30° wyżej niż 5 głównych głośników. Jedenasty głośnik zapewnia wymiar „top” na samym środku sufitu, bezpośrednio nad słuchaczem. Ponownie, jest to tylko jedna (Auro 11.1) manifestacja Auro 3D; istnieje wiele innych, w tym Auro 9.1, Auro 10.1 i Auro 13.1.

Inne konfiguracje są nieco inne. Na przykład schemat Dolby Atmos 5.1.4 wygląda tak:

Po raz kolejny, ten projekt opiera się na tradycyjnej konfiguracji 5.1, tym razem dodając 4 głośniki nad głową. Dolby również odchodzi od tradycyjnego schematu numeracji; podczas gdy wielu nazwałoby tego rodzaju konfigurację systemem 9.1, Dolby nazywa go systemem 5.1.4, argumentując, że 4 dodatkowe głośniki znajdują się na innym wymiarze wysokości niż reszta i dlatego powinny być traktowane oddzielnie. Podobnie jak w przypadku innych schematów Immersive, istnieje wiele rodzajów konfiguracji Dolby Atmos, w tym 5.1.4, 5.1.2, 7.1.4 i inne, aż do 9.1.6.

Zauważ, że przy takich konfiguracjach nadal możemy myśleć w kategoriach punktów odbicia i traktować powyższy pokój jako mający Strefę Wolną od Odbić w miejscu odsłuchu. Przy wszystkich tych immersyjnych schematach istnieje wiele więcej punktów odbicia, które skorzystają z obróbki, aby stworzyć Strefę Wolną od Odbić. Jednak jeden schemat Dolby Atmos jest inny i wart omówienia: istnieje linia głośników „Atmos enabled”, które zamiast polegać na oddzielnych głośnikach zamontowanych na suficie, mają oddzielne przetworniki zamontowane na górze zwykłych głośników, zaprojektowane do odbijania fali dźwiękowej od sufitu i odbijania dźwięków tego kanału od ściany do ucha, jak pokazano tutaj:

W najlepszym razie, ten schemat jest kompromisem. Większość osób zainteresowanych akustyką pomieszczeń będzie niechętna do polecania tego schematu w jakichkolwiek okolicznościach, ponieważ doskonale wiemy, jakie problemy są tworzone przez odbicia. Po pierwsze, nawet jeśli dźwięk odbity jest słyszalny, dźwięk bezpośredni z głośnika również będzie słyszalny – i zazwyczaj głośniejszy – niż dźwięk odbity. Po drugie, ten dźwięk bezpośredni będzie zakłócał dźwięk odbity, zniekształcając jego odpowiedź częstotliwościową przez wprowadzenie wszędzie szczytów i dołów. Dlatego wskazówki lokalizacyjne będą zamazane i nasze uszy będą zdezorientowane. Po trzecie, jeśli nie możemy używać absorberów w punktach odbicia z tymi głośnikami „Atmos-enabled”, to jest prawdopodobne, że nie będziemy mogli używać absorberów w pobliskich punktach odbicia dla innych głośników, co jeszcze bardziej obniży jakość dźwięku w pomieszczeniu. W związku z tym jedynym scenariuszem, w którym można to zalecić, jest sytuacja, gdy względy estetyczne uniemożliwiają użycie jakiegokolwiek zabiegu akustycznego, a słuchacz chce przynajmniej przybliżyć dźwięk z góry, ale te systemy nigdy nie będą działały tak dobrze, jak inne systemy z dobrą obróbką pomieszczenia.

Pomysły do zabrania

• Wybierz format audio, który najlepiej pasuje do WSZYSTKICH elementów twojego pokoju, w tym układu głośników, miejsca odsłuchu i paneli akustycznych. Jeśli nie możesz umieścić głośnika w zalecanej lokalizacji, rozważ użycie prostszego formatu.
• Dodaj głośniki i panele akustyczne w tych samych proporcjach. Jeśli możesz zmieścić 5 lub więcej głośników w swoim teatrze, to powinieneś być w stanie znaleźć miejsce na jakieś pułapki basowe, absorbery i dyfuzory. Twój teatr będzie ci za to wdzięczny.

Kiedy wątpisz, poproś o pomoc

Jak zawsze, chętnie pomożemy Ci maksymalnie wykorzystać potencjał akustyczny Twojego pokoju dzięki naszemu wieloletniemu doświadczeniu i opatentowanym zabiegom akustycznym GIK. Porozmawiaj z jednym z naszych ekspertów ds. akustyki — to jest bezpłatne.

Galeria: Pomysły na kino domowe

Zobacz naszą galerię zdjęć zabiegów akustycznych GIK Acoustics i pułapek basowych w rzeczywistych kinach domowych, aby uzyskać inspirację i pomysły na swoje kino domowe.