Проектирование студии, борьба с шумом

При проектировании зданий, или их подборе для размещения телевизионных, или радиостудий, следует первым делом обратить внимание на следующие положения:

Отдавать предпочтение старомодному и массивному стилю постройки;

Не строить поблизости к аэропорту;

В качестве акустического экрана, применять такие помещения в шумном центре города, которые окружают непосредственно студию. Находящиеся по периметру студии такие помещения, могут быть любыми по форме, но студия при этом должна иметь изоляцию, от исходящих шумов из данных помещений.

Допустимый шум:

1 - для студий телевидения драматического характера;

2 - для телевизионных обычных студий;

3 - для студий звукозаписи драматического характера.

Выбранное место под строительство студии должно иметь твердый грунт.

Если постройка на твердом грунте невозможна, то у студии, конструктивные элементы (крыша, стены и бетонный пол), должны иметь изоляцию резиной, или подходящими по резонансной частоте (примерно 10 Гц) другими материалами (толщиной 2,5 сантиметра стеклоткань резонирует при частоте приблизительно около 100 Гц). Помимо этого можно применять для всей студии подвесную конструкцию.

Также следует принимать во внимание шум, издаваемый воздухом в вентиляции. Резонансные проявления могут вызывать низкого давления вентиляционные трубы, так, как они являются довольно широкими. Установленные на них решетки также могут образовывать воздушные завихрения, что приводит к шуму. Для ослабления распространения звука вентиляционные трубы, также требуют принятия специальных акустических мероприятий.

Применять для предотвращения шума, которые вызывает воздух, системы высокоскоростной вентиляции. Но для этого требуется тщательное продумывание конструкции и планировки, особенно там, где происходит вход и удаление воздуха.

Следует использовать двойные двери с прессовым замком, а также герметичным уплотнением.

Предусматривать для прокладывания в конструкции кабелей специальных отверстий, по возможности с меньшими диаметрами. Нельзя производить произвольное сверление таких отверстий.

Устанавливать между помещением звукорежиссера и студией двойные окна, у которых разные по толщине стекла (к примеру, 5 и 6 мм). Никакой роли не будет играть, согласно предположениям параллельность стекол. Вовсе не требуется тщательная изоляция, кроме вышесказанных, ведь имеются по обе стороны данных окон высокие уровни звука.

В комнатах для прослушивания, либо выходящие на территорию студии окна должны выполняться тройными, особенно если планируется применение контрольного громкоговорителя. В таких окнах обязательны только в том случае меры по предотвращению образования конденсата, если присутствует большая разность между температурами, либо они выходят наружу.

Любые механизмы, издающие шум, необходимо монтировать их на основаниях с антивибрацией, и располагать в отдельных помещениях.

Ошибки могут допускать даже профессионалы. К примеру, у телеканала Би-Би-Си наблюдались проблемы со студиями, которые находились невдалеке от линий метро в подвале здания. Произведенные для студии расчеты шума конструкции, которая располагалась на резиновой подушке на 10 дБ, оказались ошибочными, поэтому им пришлось ждать появления безстыковых рельс и смириться с шумом.

Здания, с массивными рекомендуемыми конструкциями являются более дорогостоящими, нежели усовершенствованные обычные. Так, в подавлении посторонних шумов с помощью увеличения у кирпичной стены толщины вдвое (с 10 до 20 см), выигрыш достигает лишь 5 дБ.

У телевизионной студии, минимальная у крыши толщина составляет примерно 25 см, что для однослойной конструкции в диапазоне 100—3200 Гц и 60 дБ, показывает лишь среднее ослабление. Как показали исследования, проведенные Би-Би-Си, чтобы уменьшить рев от летящего на высоте около 300 м. реактивного самолета, минимальное ослабление должно быть в пределах 65 дБ. Даже, летающие невысоко вертолеты создают намного меньше помех. Сверхзвук создает с дополнительным давлением в 8 г/см2 звуковой удар, который требует (особенно на низких частотах) ослабления в 70 дБ. Так, как желательно для качественного ослабления двухслойная конструкция, то намного разумнее для ослабления шума принять более высокие нормы - не 60, а 70 дБ. Конечно, при этом произойдет утяжеление здания, чем при ослаблении в 60 дБ однослойной конструкции.

Би-Би-Си провела в качестве эксперимента субъективные исследования о влиянии самолетных шумов, ослабленных крышами зданий с различными конструкциями. Добавляли шумы и в программы телевидения, при напряженных и спокойных моментах. Самолетный шум звучал натуральным анахронизмом в такие моменты, когда транслировалась историческая драма.

Очевидно, что у шума, на допустимый уровень, сказывается тип выпускаемой продукции. К примеру, звуковой фон для телевизионной постановки из всех источников (сюда же относятся студийные перемещения), не должен превышать в идеале на частоте 500 Гц 30 дБ (относительно 2-10 5 Н/м2). Допустимый уровень шума для концерта на эстраде составляет 35 дБ. Однако в реальности, часто допускаются шумы, которые превышают 10 дБ.

Реверберация

Студия в необработанном виде собой представляет с голыми стенами пустое помещение, из массивного бетонного, или иного твердого материала. Большую часть звука данные стены просто отражают, не выделяя из звукового спектра каких либо частот. Несмотря на то, что большие площади из тонкого плоского бетона вовсе способны поглощать некоторые из них, или резонировать на низких частотах.

Если в помещении находятся люди, а также имеются мягкие кресла, ковры, занавески, то все это будет являться звукопоглотителем. Такая же мебель, как металлические предметы, столы, жесткие стулья, напротив, являются отражателями падающего на них звука, при этом нарушая у звуковой волны фронт, или попросту говоря действовать как рассеиватели. Имеется мебель с двойным эффектом действия: шкаф для книг звук отражает, а книги наоборот его поглощают. Свойство предметов отражать или поглощать звук зависит от размеров предметов, и от частоты звука. Небольшой, имеющийся на стене выступ рассеет лишь самые высокие частоты. Звуковые волны, являющиеся по сравнению с его размерами более длинными, будут его просто огибать. Положение мягкого поглотителя, и его толщина определяют поглощение волн длинного диапазона, а если стену покрыть в несколько сантиметров толщиной звукопоглощающим материалом, то звук от стены не отразится. Тонкий звукопоглотитель будет поглощать только высокие частоты звука. Если звукопоглощающий материал немного отдалить от стены, то будет воздействие на частоты низкого диапазона. Если пространство замкнутое, то отражение звуков идет многократное. Некоторая часть звука при этом поглощается при каждом отражении.

Характеристикой студии является реверберация, или скорость затухания звука. Если выражаться более точно, то реверберация - это требующееся звуку время для его затухания, до 1-ой миллионной части его изначальной интенсивности, а именно, на 60 дБ. От частоты будет зависеть время реверберации, поэтому у студии данную характеристику для всех звуковых частот изображают обычно графически, либо время реверберации указывают в среднем значении в области частот 500—2000 Гц. Зависит время реверберации также и от количества отражений, произошедших за определенный период. Поэтому, помещения с большой площадью обычно обладают по сравнению с малыми большим временем реверберации, поэтому им слушатели чаще отдают предпочтение.

Окраска звука

Часто можно в больших помещениях наблюдать эхо. Для этого требуется, чтобы за время между первоначальным появлением звука, и его повторением, успел закончиться процесс реверберации.

Если данный интервал времени одну восемнадцатую долю секунды будет превышать, что соответствует расстоянию прохождения звуком приблизительно в 18 метров, то эхо как правило, является слышимым.

Затухание звука:

А - звук стихает достаточно равномерно. Характерно для хороших студий;

Б - сначала звук стихает быстро, а затем медленнее. Характерно для плохих студий, или при неудачном расположении микрофона.

В помещениях с небольшой площадью эхо напротив не прослушивается, но можно услышать у звука, его характерную окраску. Для нее характерно селективное подчеркивание при реверберации некоторых диапазонов или частот. Часто окраска возникает благодаря параллельным твердым стенам, которые многократно отражают вдоль определенных направлений звук.

Происходит поглощение при каждом отражении одних и тех же частот, благодаря чему продолжается звучание некоторых частот, в то время как другие уже стихли. Помимо этого, параллельными стенами вызываются и стоячие волны - естественный на определенных частотах резонанс воздуха, который соответствует студийным размерам. Если находятся между собой основные размеры в кратном отношении, то может происходить даже усиление этих колебаний.

В различных частях зала скорость поглощения звука может различаться, что в характеристиках его затухания вызывает различные аномалии. К примеру, под балконом, где пространство частично замкнуто, быстро затухает прямой звук, в то время как, из основного зала реверберированный сигнал туда может продолжать поступать. Может возникнуть и иная ситуация, которая менее вероятна, но неприятна: создающаяся малым объемом реверберация оказывает влияние на звучание в пространстве большей площади. Преобразование звуковой энергии сопровождается с резонансами. Это происходит у рояля в деке, что заключается в его одной их характеристик, оказывающей влияние на качество звучания. Резонанс в помещении вызывает определенной частоты медленное затухание звука, и на фоне остальных его выделение.

Не все перечисленные у помещения свойства являются отрицательными, особенно если они в умеренных дозах. Они могут студии или помещению придать качества, с которыми можно будет и смириться. Если дозы превышены, то они могут помещение сделать почти неприменимым, либо применимым, лишь при правильном подборе места для микрофона. В студии, большинство проблем, или улучшение положения можно достичь рассеиванием звуковых волн. Чем больше подвергаются изменениям направления движения у волн, тем больше будет плавным во всем частотном диапазоне и во времени затухание звука. На практике это достигается размещением в соответствующих местах на потолке и стенах из различных материалов панелей, а также проведением акустической обработки. После этого, для придания звукового рассеивания, практически ничего не требуется делать.