Щиты Бекеши

 Главная 

 Акустика 

 Электроника 

 Справочники 

 Программы 

 Ссылки 

 О себе 


www.yandex.ru
Щиты Бекеши
Временный вариант установки щитов.

Акустические свойства помещения - один из самых важных моментов, влияющих на качество прослушиваемых фонограмм. Современная квартира не всегда может удовлетворить своими акустическими свойствами придирчивого слушателя. Мне случилось пережить огромное разочарование, когда, переехав из старого кирпичного дома с комнатой для прослушивания (КдП) площадью 18кв.м., я оказался в 12кв.м. современного панельного дома. Старая квартира обладала удачными акустическими свойствами. Это принималось мной как данность и не заставляло особенно задумываться о потенциальных проблемах. Переехав, сделав базовый ремонт и, наконец, расставив аппаратуру, я не услышал привычного звучания. Вторая комната большего метража звучанием меня так же не удовлетворила.
Во-первых, не нравилось порхающее эхо. Достаточно было хлопнуть в ладоши и услышать многократные переотражения от стен. Локализация источника звука практически потерялась. Во-вторых, не понравился бубнящий навязчивый бас. Акустические стоячие волны воспринимались очень некомфортно, фонд поглощения в комнате был несерьезным. Звук быстро утомлял.

Сначала мной были предприняты шаги по поиску оптимального расположения акустики в комнате. Мне пришлось отказаться от классического фронтального расположения АС на равном расстоянии от одной из стен, когда излучение АС направлено вдоль или поперек комнаты. Наиболее выгодно АС зазвучали, когда направление излучения было параллельно диагонали комнаты. Для этой ситуации простенькие моделирующие программки типа "Room Response Calculator" показывали довольно удачную результирующую АЧХ в точке прослушивания.
Следующий шаг - расположение в углах комнаты рассеивающих и звукопоглощающих конструкций. В углах комнаты амплитуды акустических колебаний максимальны и поглощать их там наиболее эффективно. Один угол закрывался дверью комнаты, во второй разметили высокий узкий шкаф, заполненный журналами, книгами и дисками, в третий встал телевизор на угловой тумбе. Добавился мягкий диван и, наконец, были заказаны тяжелые портьеры из  [шенила]. Портьеры крепились к потолку, опускались до самого пола и шли от одной стены до другой. Когда портьеры сбирались по углам, то получалась довольно приличная "куча". В комнате сразу стало тише, мягче, эхо существенно уменьшилось, бас стал более внятным.

Постепенно были изучены варианты отделки помещения, позволяющие дополнительно улучшить акустические свойства КдП. Не всегда затраты на эти мероприятия укладывались в разумные рамки. Допустим, ловушки баса (Bass Traps) сделать несложно. Но затевать что-то серьезное, вроде уменьшения высоты потолка или увеличения толщины стен за счет поглощающих конструкций, изменение геометрии потолка(или комнаты) стоит при наличии времени, желания, согласия домашних и резерва в семейном бюджете.
В общем, я решил сделать несколько поглощающих панелей, которые носят название щитов Бекеши. Конструкция представляет собой мембранный поглотитель и при минимальных (относительно прочих вариантов) габаритах способна поглощать широкий спектр звуковых колебаний, включая низкие частоты. Щит состоит из каркаса, закрепленном на жестком основании (стене, потолке). На каркасе крепится плотная ткань. Пространство под тканью заполнено материалом, поглощающим звук и демпфирующим колебания самой мембраны(ткани). Резонансная частота конструкции зависит от площади, поверхностной плотности и силы натяжения мембраны. Ниже приведена расчетная формула   [Источник].

Расчетная формула

Резонанс обычно выражен слабо, за счет чего конструкция работает в широкой полосе частот. Кроме того, это система с распределенными параметрами на средних и высоких частотах и с сосредоточенными параметрами на низких частотах.

Некоторую сложность представляет собой вычисление поверхностной плотности и силы натяжения мембраны. Скажем, взяв обычные пружинные весы и оттянув полотно с усилием в 1кг (по шкале весов), можно получить силу натяжения в 10Н. Свернув пару квадратных метров материала и взвесив их, можно получить поверхностную плотность. Возможны несколько подводных камней - выпуклая форма мембраны приведет к неравномерному натяжению полотна, к колеблющейся мембране присоединится некоторая масса демпфирующего материала. Я прикинул варианты, решил понадеяться на авось и получить экспериментальные данные.
Мой вариант щитов Бекеши имеет размеры 1750х1160х80(мм). Размер получился при распиливании стандартного листа ДСП 3500х1750х16(мм) на три равные части. Толщина получилась исходя из толщины звукопоглощающего материала. Я использовал Isover Comfort KL 37 с размерами листа 1170х565х50, по крайней мере, маркировка была именно такой. На этот счет у меня есть некоторые сомнения, потому что в спрессованной упаковке было 10 листов. Это соответствует площади чуть больше 6кв.м.(при заявленной около 13кв.м.), да и распух материал до толщины 80-100(мм).
Isover Comfort KL 37 имеет гигиенические и прочие сертификаты, но является стекловолокном. От советской стекловаты отличается очень сильно. Его можно безопасно обрабатывать голыми руками. Листы легко режутся ножом.
Чтобы увеличить поверхностную плотность мембраны и дополнительно защитить себя от перехода частиц стекловолокна в помещение, я решил натянуть на раму сначала слой войлокообразного материала (Теплозвуко-изоляционнное полотно "ТЗИЛ") толщиной около 5мм, а поверх нее плотное портьерное полотно. Получилась очень серьезная мембрана, к которой дополнительно присоединяется некоторая соколеблющаяся масса Isover-а. Полотна крепил мебельным степлером к торцу ДСП. В лицевую поверхность ДСП скобы не всегда хорошо заколачивались... половину погнувшихся приходилось выковыривать обратно. ДСП к раме крепил саморезами.

Чертеж конструкции ниже:

Щит Бекеши, чертеж

Дополнительные иллюстрации можно посмотреть ниже по ссылкам:
 [Деревянный каркас на листе ДСП]
 [Готовый щит, показан размер относительно дверного проема]

В настоящий момент готовы два щита, третий готов в черновом варианте - нет портьерного полотна. Возможно, я попробую повесить его на потолок, для чего отделаю белой тканью.
 [Щит обтянутый ТЗИЛ-ом]
Пока щиты просто прислонил к стенам. Эффективность замечательная. Сделал и не могу наслушаться. Акустика расположена в заглушенном щитами углу (поглощающей зоне), место прослушивание в "живой", отражающей зоне, что согласуется с известной концепцией "LEDE" (Лекция №4, см. в конце статьи). Очевидно, именно это способствовало улучшению локализации кажущихся источников звука (КИЗ).
Бас стал мягким, с небольшим красивым рокотом. Середина стала детальней, ярче. Эхо существенно уменьшилось. Друг, неравнодушный к акустике, послушал и сказал, что, наконец, я добился "классного" звука. Очень хорошая и важная для меня оценка. Затраты были не бесполезны.

Чуть позже я попробовал провести измерения, чтобы посмотреть, как изменились амплитуды стоячих волн в комнате. Одну из колонок немного выдвинул из угла, микрофон расположил ближе к центру комнаты. Это мое стандартное, "удачное" место измерения АЧХ с минимумом неравномерностей. К тому же, это недалеко от моего привычного места прослушивания. Ниже я привел с трудом полученные результаты. С трудом полученные, потому что таскать тяжеленные щиты то еще удовольствие.

Влияние щитов Бекеши на изменения АЧХ
Влияние щитов Бекеши на изменения АЧХ

Как видно из приведенных диаграмм, у меня получилось уменьшение неравномерности АЧХ в интервале частот от 100Гц до 300Гц. На счет 30Гц - не уверен, так как это может быть и погрешностью измерений и влиянием листа ДСП в основании щита, как своего рода поглощающей мембраны. Кроме измерений АЧХ, я пробовал измерить время реверберации в комнате. Результаты приводить не буду, потому что сам не однозначно их понимаю. Скажу только, что как раз в интервале частот 100-300Гц время реверберации у меня получалось максимальным.

Щиты, в дальнейшем, планирую повесить на стены, закрепив в двух верхних точках на анкера. Нижние точки будут опираться на небольшие резиновые или силиконовые подушки.

© Home Audio Lab, 2003
Сайт создан в системе uCoz