Сдвинул микрофон на десять сантиметров, и на 80 Гц пик превратился в провал. А выше 500 Гц график почти не изменился. Знакомо? Это не микрофон врёт. Ниже определённой частоты салон перестаёт вести себя как «комната с эхом» и начинает вести себя как набор резонаторов.
Два мира по разные стороны границы
| Ниже частоты Шрёдера | Выше частоты Шрёдера | |
|---|---|---|
| Что управляет звуком | Отдельные моды и стоячие волны | Прямой звук и много перекрывающихся отражений |
| Как выглядит АЧХ | Высокие пики и глубокие провалы шириной в несколько герц | Мелкая изрезанность, которая сглаживается усреднением |
| Зависимость от точки | Сильная: пара сантиметров меняет картину | Слабая, кроме зоны прямого звука |
| Что работает | Эквалайзер на пики, расстановка источников, усиление салона | Направленность, углы установки, ранние отражения, поглощение |
| Как мерить | Усреднять много точек вокруг головы | Узкий пучок точек, внимание к оси динамика |
Посчитаем: комната против салона
Для жилой комнаты 20 м² с потолком 2,7 м (V = 54 м³) и RT60 = 0,4 с формула даёт около 172 Гц. Это классическая цифра, её знают все, кто настраивал домашний саб.
С салоном хитрее. Объём воздуха в легковой машине порядка 3 м³, а время реверберации очень короткое: салон маленький и забит мягкими материалами. Если взять для примера RT60 = 0,05–0,1 с, получится 260–365 Гц. То есть граница в машине заметно выше, чем дома, и попадает прямо в рабочую полосу мидбаса и нижней части СЧ.
Важная оговорка. Формула выведена для помещений с диффузным полем, где отражения равномерно летят во все стороны. Салон автомобиля не такой: он маленький, несимметричный, а слушатель сидит почти вплотную к стенкам. Поэтому цифры выше не догма, а ориентир. Проверить его просто: там, где замеры в соседних точках начинают сильно расходиться, и есть твоя практическая граница.
Почему в машине граница выше, чем дома?
Размеры салона маленькие. Ширина около 1,4 м даёт первую поперечную моду на 343 / (2 × 1,4) ≈ 122 Гц, длина около 2,5 м даёт ≈ 69 Гц. Эти моды и соседние с ними лежат как раз в диапазоне, где работает мидбас. Отсюда знакомая картина: ровный на стенде мидбас в двери показывает в салоне горб на 80 Гц и провал на 160 Гц.
У меня в Mark X провал ближнего мидбаса в районе 160–190 Гц закрывают СЧ ESB 9.4m, которые играют во фри-эйр от ~150 Гц. Это хороший пример: ниже границы проблему решил другой источник в другом месте, эквалайзер тут не понадобился. А в 65–90 Гц у большинства машин фаза переворачивается из-за торпеды и тоннеля, и это тоже «модовая» зона.
Что спросить у установщика
- Как он мерит низ: одной точкой или усреднением вокруг головы?
- Где он режет полосы относительно частоты Шрёдера салона и почему.
- Чем будет лечить провал: эквалайзером, задержкой, разворотом полярности или переносом источника?
На чём горят ниже границы Шрёдера
- Вытягивать эквалайзером узкие провалы ниже границы. Провал от моды не лечится подъёмом, только тратишь ход динамика.
- Мерить мидбас одной точкой и настраивать под неё.
- Сглаживать всё на 1/3 октавы и не видеть модовых пиков совсем.
Что уточняют про границу Шрёдера
Частота Шрёдера в легковой машине по формуле выходит примерно 260–365 Гц, если взять объём салона около 3 м³ и RT60 0,05–0,1 с. Это ориентир, потому что формула выведена для помещений с диффузным полем, а салон маленький и несимметричный. Граница попадает прямо в рабочую полосу мидбаса и нижней части СЧ, отсюда и капризность этой зоны при настройке.
В машине частота Шрёдера заметно выше, чем дома. Для комнаты 54 м³ с RT60 0,4 с формула даёт около 172 Гц, а для салона объёмом 3 м³ примерно 260–365 Гц. Причина в маленьком объёме: первые моды салона лежат на 69 Гц по длине и около 122 Гц по ширине, то есть в полосе мидбаса, а дома они уходят в зону сабвуфера.
Практическую частоту Шрёдера своей машины находят замером. Сними АЧХ в нескольких точках вокруг головы со сдвигом в 5–10 см и наложи графики друг на друга. Ниже границы кривые сильно расходятся, пик в одной точке становится провалом в соседней, а выше они почти совпадают. Частота, где замеры начинают расходиться, и есть твоя рабочая граница.
RT60 это время, за которое звук в помещении затухает на 60 дБ после выключения источника. Чем оно короче и чем меньше объём, тем выше частота Шрёдера. В салоне RT60 очень короткое, потому что он маленький и забит мягкой обивкой и креслами. Подробно про это время в статье «Реверберация RT60».
Для полосы ниже частоты Шрёдера ставят слабое сглаживание, ориентир 1/12 октавы и мельче, чтобы видеть модовые пики. На сглаживании 1/3 октавы узкие горбы и провалы шириной в несколько герц размазываются, и график выглядит ровнее, чем звучит. Выше границы сильное сглаживание и усреднение нескольких точек как раз помогают увидеть тональный баланс.
Граница Шрёдера подсказывает, какими инструментами работать в каждой полосе: ниже неё правят расстановкой и эквалайзером на пики, выше углами и отражениями. Теорию помещения разбираем на шаге «Изучаем теорию». Целевую кривую с подъёмом низа под салон можно собрать в калькуляторе E.BAEV.Targets.
Интересно, где граница у твоей машины? Выложи несколько замеров из соседних точек в Telegram-чат EBAEVSQ, прикинем вместе.
Источники
- M. R. Schroeder, «The „Schroeder frequency“ revisited», JASA, 1996, vol. 99, № 5
- Л. Беранек, «Акустика» (русский перевод, 1965)
- В. К. Иофе, В. Г. Корольков, М. А. Сапожков, «Справочник по акустике», 1979
- А. П. Ефимов, А. В. Никонов, М. А. Сапожков, В. И. Шоров, «Акустика. Справочник», 1989
См. также: Реверберация RT60, Передаточная функция салона, Длина волны.