Строим домашний кинотеатр: акустическая обработка помещения (часть 1)

Театр, как известно, начинается с вешалки, а серьезный домашний кинотеатр — с требований к его построению. Эти требования можно выразить численными значениями (в стандартах многие параметры указаны), но сначала я предлагаю определить два простых правила качественного ДК: 1) Зритель не должен видеть ничего, кроме происходящего на экране, 2) Зритель не должен слышать ничего, кроме звуковой дорожки фильма.

Их выполнение гарантирует максимальное «погружения» зрителя при просмотре, потому что все его внимание будет направлено на происходящее на экране, ничто не будет его отвлекать.

Я еще не раз вернусь к этим правилам, при описании различных аспектов создания ДК, но сейчас начну с первого этапа — этапа строительства помещения. В идеальных условиях именно на этом этапе должны определиться будущие характеристики домашнего кинотеатра.

Итак, выбор оптимального помещения под ДК начинается, как ни странно, с бюджета. От площади выбранного помещения зависит размер экрана, а от его диагонали зависит яркость проектора и дистанция до зрительских мест, и эти расстояния важно учитывать при выборе акустических систем, потому что звуковое давление колонки должны выдавать с запасом на затухание звука по пути до слушателя. Понятное дело, яркость проектора сильно влияет на его цену, в свою очередь, акустика, способная давать высокое звуковое давление, тоже недешевая и, к тому же, требует мощных и дорогих усилителей.

Наконец, высокое звуковое давление требует и повышенного внимания к качеству и точности акустической обработки помещения. И так зависимость цены ДК от площади нелинейная, а если брать акустическую обработку — то сложность возрастает в кубе, ведь при увеличении площади в два раза, площадь обрабатываемых поверхностей увеличится в 8 раз! Тем не менее, по моим наблюдениям, оптимальная площадь комнаты для ДК высокого класса на 2-5 мест — 50-80 кв.м. с высотой потолка 2,5-4 метра.

Изолировать и поглотить

Акустическая обработка помещений традиционно решает две задачи: звукопоглощение и звукоизоляция.

В случае с домашним кинотеатром, при нужном балансе звукопоглощения в комнате формируется правильная, стандартная акустическая обстановка, которая значительно снижает вредное влияние комнаты на звук (отражения) и создает акустическую атмосферу, схожую с таковой в студии звукозаписи, где производился построцессинг. Т.е. в идеальном варианте мы должны слышать всё то же и так же, как звукорежиссер слышал во время финального просмотра перед сдачей фильма в прокат. (Пока мы не принимаем во внимание вопросы качества усиления, декодеров, АС и пр.) Понятно, что каждый звук имеет значение — он неслучайно введен в дорожку фильма, идентичное его воспроизведение даст лучше понять задумку режиссера, обеспечит правильное художественное восприятие фильма.

В свою очередь, звукоизоляция — это значительное снижение проникающих в домашний кинотеатр внешних шумов. Лучше соотношение сигнал/шум — шире динамический диапазон, а последний напрямую связан с реалистичностью восприятия. Звукоизоляция, вдобавок, не дает услышать зрителю другие посторонние звуки из других комнат, которые отвлекут его от просмотра. Наконец, решается защита остальной части дома от звуков работающего на полной мощности домашнего кинотеатра.

Помимо звукоизоляции самой комнаты, отдельная задача — заглушить различную технику: кондиционеры, мощные усилители с гудящими трансформаторами, проектор и т.д. Особенно шумный проектор зачастую помещают в отдельный короб, компоненты ставят в специально выделенный для них шкаф или даже отдельную аппаратную комнату. Заодно индикаторы техники, опять же, не будут отвлекать зрителя.

Телевизор или проектор, что лучше?

Дело не только в ваших личных предпочтениях. Но и в условиях, в которых ваш домашний кинотеатр будет функционировать.

Помимо ценовых характеристик существует несколько принципиальных моментов, кардинально отличающих проектор от большого телевизора.

Основные достоинства и недостатки проектора и телевизора:

• Проектор гораздо мобильнее телевизора, его легко можно установить и собрать одному. Телевизор же с диагональю около двух метров (восемьдесят дюймов) будет иметь вес более тридцати килограмм.
• Проектор будет полноценно функционировать только в полностью затемненном помещении, вам придется задуматься об установке плотно закрывающихся дверей и светонепроницаемых штор, иначе качественного изображения вам просто не видать.
• Телевизор в таких сложностях не нуждается, и дополнительно переоборудовать помещение вам не придется.
• Проектором можно пользоваться для проведения «открытых» киносеансов на свежем воздухе. Даже не перевешивая экран, вы сможете проецировать изображение на любую поверхность.
• С телевизором же такие «фокусы» не пройдут однозначно.
• Цена телевизора с диагональю до полутора метров (шестьдесят дюймов) будет примерно восемьсот евро, а вот начиная в шестидесяти пяти, следует резкий прыжок, и цены стартуют от отметки пять тысяч евро.
• А очень хороший проектор обойдется вам приблизительно в три тысячи евро.

Сравним большой телевизор и проектор одного производителя:

В подвале

Лучшее место для ДК в доме — подвальное помещение. Такую комнату просто затемнить (не забудьте про светящуюся табличку с надписью «Вход», подсветку пола и ступеней), естественная звукоизоляция разом решает почти все проблемы заглушки комнаты, остаются только вопросы подачи воздуха через вентиляционные каналы, двери и потолок. Для снижения уровня шумов за пределами такого ДК применяют специальные конфигурации заглушенных вентиляционных каналов, звукоизолирующие двери с тамбуром.

Однако есть и неочевидные проблемы с размещением кинотеатра в подвале. Например, из-за того, что практически все материалы, применяемые для акустической обработки, имеют отличные теплоизоляционные характеристики, мы получим «термос», тогда как хороший ДК может иметь выделяемые тепловые мощности на уровне нескольких киловатт. Другими словами, к вопросам охлаждения ДК в подвале нужно отнестись максимально серьезно. Я встречал такие проекты, когда температура просмотра повышалась настолько быстро, что там было трудно находится спустя полчаса после начала киносеанса.

Следующая проблема подвальных помещений — низкие частоты не поглощаются бетонными стенами цоколя, а практически полностью отражаются обратно в помещение. В таких условиях комната ведет себя как высокодобротный резонатор, и в результате амплитуды паразитных резонансов могут превысить полезный сигнал на 15-20 дБ! И так как низкие частоты стихают медленно, они продолжают «играть» еще долго после того, как основной сигнал закончился.

Эффективных материалов для звукопоглощения на низких частотах мало, они дороги и их требуется много. Так, чтобы эффективно заглушить бетонные стены на частотах ниже 80-100 Гц, потребуются многослойные конструкции, по принципу действия, кстати, схожие с многослойной броней, когда между собой чередуются вязкие отражающие и поглощающие слои. Вязкий слой частично пропускает НЧ и попутно переводит звук в тепло (звуковые волны заставляют материал изгибаться и вибрировать), а поглощающий слой из пористого продуваемого материала глушит межслойные отражения и, в свою очередь, преобразует в тепло движение воздуха в порах материала.

Есть одно универсальное решение для подавления НЧ резонансов. Делается облицовка бетонных стен с относом двойными листами ГВЛ с вибродемпфирующей прокладкой между ними, а получившуюся полость заполняют пористым или волокнистым звукопоглощающим материалом, например, минватой. Затем на эти фальшстены из ГВЛ наклеивают листы из распространенных акустических материалов типа поролона, панелей Heradesign и т.п. — это уже требуется, чтобы получить правильный уровень поглощения в средне- и высокочастотном диапазонах. В деле борьбы с «гуляющим» низом наиболее внимательно нужно отнестись к тыловой стене, где формируется первое отражение звуковой волны, приходящей от фронтальных динамиков и сабвуферов.

Существует еще т.н. SBIR-эффект (Speaker Boundary Interference Response). Суть его в том, что первые отражения от близко расположенной стены приходят к зрителю с некоторой задержкой по отношению к прямому звуку, и определенные частоты встают в противофазу. В итоге в АЧХ получается сильный провал. Чтобы избежать этой проблемы, все ДК высокого класса выполняют на встраиваемой акустике, чтобы диффузоры динамиков находились в плоскости стены, тогда и условий для возникновения SBIR-эффекта не будет.

Домашний кинотеатр из компьютера

Если из смартфона можно сделать домашний кинотеатр, то из компьютера можно соорудить целый развлекательный центр. Домашний ПК позволяет соединить воедино игровую приставку, музыкальный центр и спутниковый ресивер. Если вы решились сделать домашний кинотеатр из компьютера своими руками, то вы должны быть готовы к тому, что это не так уж и просто. Для начала нужно собрать все необходимые принадлежности, которые понадобятся для модификации ПК:

• персональный компьютер;
• карты ТВ-тюнера;
• дистрибутив Linux;
• программное обеспечение.

Далее представлено краткое руководство того, как сделать домашний кинотеатр своими руками. В домашних условиях создать медиацентр из компьютера можно лишь с помощью специального программного обеспечения, например TiVo или MythTV. Платное ПО (TiVo) установить гораздо проще, но тогда придется платить за подписку и дополнительные возможности программы, если таковые понадобятся. Бесплатное ПО позволит пользователю существенно сэкономить на переоборудовании своего персонального компьютера, но чтобы его установить, придется немного потрудиться.

Пошаговое руководство по переоборудованию ПК в домашний кинотеатр:

• Сначала необходимо приобрести и установить ТВ-тюнер, учитывая рабочие характеристики процессора. Например, для процессоров 2006 года с мощностью 600 Мгц стоит выбирать одиночный ТВ-тюнер модели Hauppauge PVR-150.
• Если кроме практического применения ПК еще важна его эстетичность, то стоит дополнительно приобрести корпус для будущего домашнего кинотеатра. В продаже имеются специальные корпуса для HTPC (компьютер для домашнего кинотеатра).
• Далее следует настроить BIOS. В его конфигурациях нужно назначить таймаут для системы в режиме ожидания. В будущем это сэкономит электроэнергию и продлит жизнеспособность вашего ПК.
• Скачиваем и устанавливаем дистрибутив Linux. Например, Ubuntu. Его можно найти в Сети и скачать совершенно бесплатно.
• Перезагружаем систему и удостоверяемся, что Ubuntu распознает установленный ТВ-тюнер.
• Устанавливаем полный пакет программного обеспечения MythTV, строго следуя рекомендациям по установке.
• Задаем автономный запуск MythTV при включении системы.

Таким образом можно просто и быстро собрать домашний кинотеатр своими руками. Фото-, видео-, аудиофайлы теперь будут без проблем отображаться на большом экране, создавая атмосферу кинотеатра в домашних условиях.

Алгоритмы

В последнее время получили распространение т.н. «активные системы», когда задачу управления комнатными отражениями берет на себя специальный звуковой процессор. Он очень эффективен как раз в низкочастотном диапазоне, где акустика сама по себе не позволяет добиться нужного результата. Фактически, они помогают удешевить «пассивную» акустическую обработку комнаты за счет этого сочетания, когда за низкие частоты 100-1000 Гц отвечает процессор, а выше результат достигается «архитектурными» методами. На мое мнение, таким образом достигается наилучший результат.

В большинстве специализированных звуковых процессоров используется параметрический эквалайзер, скрупулезно настраиваемый на подавление конкретных комнатных резонансов. Причем параметрическая эквализация есть у процессоров разных категорий, от массовых моделей, до премиальных, как ADA, JBL Synthesis, Theta Digital и других. Однако у «параметрики» есть и свои недостатки, которые ограничивают область применения такой обработки. Прежде всего, по своему принципу действия эквалайзер уменьшает амплитуду резонанса за счет «вырезания» очень узкой полосы сигнала, что иногда приводит буквально к пропаданию отдельных нот. Вдобавок, при неправильном применении параметрического эквалайзера легко добавить системе серьезные фазовые искажения. Хорошо настроить такую систему трудно — нужен большой опыт.

Существуют и другие типы обработок звука, которые управляют комнатными отражениями с высокой точностью. Например, процессоры французской фирмы Trinnov Audio имеют патентованные алгоритмы, которые подавляют отражения, не затрагивая при этом полезный сигнал. Технологию кратко можно описать так: процессор на этапе калибровки подробно измеряет все отражения, а затем в основной сигнал подмешивает эти же «отражения», но только в противофазе. Звуки гасят друг друга, а полезный сигнал не меняется.

Комнатный вопрос

Вернусь к «комнатному вопросу». Не у всех есть возможность разместить домашний кинотеатр в подвале, более того, кинозал часто совмещают с гостиной. Это не очень хороший вариант, но других порой нет. Тут получению хорошей звуковой картины будут мешать окна, дверные проемы, гипсокартонные стены-перегородки и мебель, и, конечно же, будет очень трудно получить хорошую звукоизоляцию. Потому для ДК и рекомендуется лучше выбирать комнату без окон, с одной дверью, у которой минимум общих с жилыми помещениями стен. Отмечу, что проблемы со звукоизоляцией уменьшаться наполовину, если ДК разместить в комнате на первом или последнем этаже.

Задачи звукопоглощения, как и в случае с ДК с подвалом, решаются подобным же образом, только здесь дополнительно надо будет повесить на окна тяжелые светонепроницаемые шторы. Легкие перегородки из гипсокартона могут вызвать серьезные проблемы с АЧХ — появится провал на частоте резонанса этой самой перегородки. В итоге ее нужно будет дополнительно усиливать или заменить на жесткую — кирпич, пенобетон и т.д., чтобы исключить такие явления.

Что такое домашний кинотеатр языком бытовой техники

Домашним кинотеатром принято называть центральный блок, выполняющий коммутационные, декодирующие и общие управляющие функции. Через порты подключается периферия: телевизор, проектор, колонки, проигрыватели дисков и прочее. Под домашним кинотеатром понимается оборудование, помогающее собрать воедино домашние средства воспроизведения мультимедиа:

• телевизор;
• персональный компьютер;
• гаджеты;
• музыкальные центры;
• проигрыватели дисков.

Причем часть оборудования дублируется. К примеру, домашний кинотеатр современности обладает собственными средствами проигрывания дисков, а с флэшки музыку возможно слушать на телевизоре.

Домашний кинотеатр – корпус, напоминающий проигрыватель дисков, снабженный сонмом дополнительных функций.

К примеру, домашний кинотеатр разбивает музыку стерео и моно на потоки (6 или 7), создавая звук вокруг. Как известно, в последнем случае имеется ряд вариаций, самая распространенная – 5.1. Где 5 обозначает число колонок – центральная (фронтальная), левая и правая передние, левая и правая задние. Под единичкой понимается сабвуфер. Домашний кинотеатр комплектуется собственными колонками либо акустическая система покупается отдельно.

Вариантов комплектации на деле масса, у каждой аппаратуры из невообразимого скопища бытовой техники собственный пульт управления. Если в первую очередь внимание обращается на комплектацию, на втором шаге требуется продумать, как человеку управиться с комплексом домашнего кинотеатра. Часто производители телевизоров выпускают собственные домашние кинотеатры, пульты последних заменяют собой два (телевизор и домашний кинотеатр). Однако чаще приходится докупать универсальные пульты управления. Проявите внимательность, перед покупкой уточните у дилера — предпочтительнее у производителя — какую модель домашнего кинотеатра лучше использовать с определённым телевизором, акустикой, проигрывателем дисков, музыкальным центром.

По правде говоря, тяжело избежать дублирования в сложной мешанине. К примеру, проигрыватель DVD оказывается чаще ненужным. Известны случаи, когда музыкальный центр не понимает Blu-ray, а оборудование, уже купленное для дома, без труда проигрывает упомянутый сложный формат.

На этот случай домашний кинотеатр содержит входные и выходные порты, среди списка встречаются даже пара микрофонных для караоке. Получается, производители музыкальных центров немало внимания уделяют потребностям пользователей.

Если в наличии домашняя приставка, чтобы постоянно не переключать штекеры в телевизоре, большинство портов входа на музыкальном центре дублируется, предоставляя преимущество. К примеру, цифровой высокопроизводительный порт HDMI поддерживает передачу звука в оба направления. Если канал уже занят домашним кинотеатром, с приставкой поиграть станет проблематично. На описанный случай рассматриваемый прибор снабжен не одним и чаще даже не двумя портами HDMI, а связкой. Шнуров в комплекте нет, докупаются отдельно либо поставляются с прочей техникой. Не принято снабжать домашние кинотеатры шнурами HDMI, а к телевизору, напротив, подобный шнур прилагается. Оборудование производителя дополняет друг друга. Не исключены совпадения либо диссонанс между техникой разных производителей.

Перечислим полный состав домашних кинотеатров вкупе со сторонним оборудованием:

1. Акустика 5.1.
2. Центральный блок домашнего кинотеатра.
3. DVD проигрыватель.
4. Телевизор (плазменная панель).
5. Персональный компьютер.
6. Проектор изображения.

Это далеко не полный перечень устройств. Повторимся, в системе присутствует дублирование. К примеру, персональный компьютер по сетевому кабелю подключается к телевизору непосредственно либо к центральному блоку домашнего кинотеатра. В последнем случае управление становится удобным. Сможет ли телевизор обновить прошивку через домашний кинотеатр? Ответ индивидуален, рекомендуем осведомиться у производителя. Разными бывают и совместимые акустические системы, чаще 5.1, но продают также 6.1 и 7.1. Количество выходов на задней стенке центрального блока домашнего кинотеатра равно числу колонок. Присутствуют стандартные выходы стерео. Акустическая система телевизора отключается автоматически или вручную.

Добавим, домашние кинотеатры содержат микросхемы для приема FM радиовещания. Неудивительна антенна в составе комплекса. Осталось добавить, что воспроизведение возможно с разных носителей. Источник выбирается с пульта домашнего кинотеатра, причем остаётся возможность звук разбить на 6 каналов и прослушать в объемном варианте. Отдельные телевизоры умеют изображение разбивать на компоненты 3D, старенький фильм возможно увидеть в трехмерном пространстве.

Плюс стерео

Очень часто в одной комнате совмещают домашний кинотеатр и стерео, однако требования к акустической обработке у этих двух типов систем существенно отличаются. Если для стерео необходимо, чтобы комната не была сильно заглушена и слушатель легко понимал, в каком пространстве он находится, то в случае с ДК нужно стремиться практически полностью избавиться от комнатных отражений. Представьте себе сцену диалога в пустыне, а вы четко слышите комнату — чувство погружения тут же пропадет. Что делать в такой ситуации?

Почти у всех процессоров-ресиверов есть музыкальный режим для работы в стерео — в сигнал будет добавлена реверберация, которая пойдет на тыловые и сурраунд-колонки. Это лучший выход для ДК, совмещенного со стереосетапом в одном помещении, которое акустически обработано для кинотеатра.

Наконец, еще один случай специальной акустической обработки — использование дипольных АС (тыловых или боковых). Так как они используют отражения от стен, глушить тыловую часть комнаты противопоказано, основное звукопоглощение переносится на фронт.

Продолжение: Строим домашний кинотеатр: выбор акустики, ее установка и настройка (часть 2)

Как сделать домашний кинотеатр

Домашний кинотеатр представляет собой связующий элемент, который объединяет колонки, телевизор и другие составляющие в единое целое. О собственном кинотеатре лучше задуматься на этапе дизайна квартиры. Техническое оснащение требует подключения и гораздо эстетичнее, если провода будут скрыты в стену или короб. Также помещение должно быть отремонтировано специальным образом. В комнате должно быть минимальное количество резонирующих поверхностей. Необходимо купить удобные кресла или диван. Оформление зависит от вкусов и предпочтений владельца.

ВАЖНО! Оптимальная площадь под небольшой кинотеатр составляет около 42 кв. м.