Как подобрать под зал акустические системы, какими инструментами пользоваться, на что обращать внимание – это вопросы, которые интересуют каждого инженера, который сталкивается в своей жизни с системным дизайном. За 30 лет производства акустических систем мы систематизировали подход и выработали определенные правила и критерии, на которые опираемся в своей работе при просчете залов. Важно рассматривать их в комплексе, так как критерии сильно связаны между собой и оказывают совместное влияние на выбор акустической системы для конкретного зала. Давайте разберемся детально.

Первый и самый определяющий дальнейшую работу критерий – тип площадки и рабочая дистанция.

Площадки глобально делятся на открытые и закрытые. Каждая категория требует своего подхода, но есть и много общих правил и алгоритмов подбора АС.

Закрытые площадки:

• Концертные залы (включая многофункциональные)
• Театры и оперные сцены
• Спортивные арены и стадионы
• Конференц-залы
• Аудитории учебных заведений

К открытым относятся разнообразные уличные мероприятия – городские праздники, опен-эйры, фестивали

Рабочая дистанция зависит от размера площадки. Мы выделяем три категории дистанции:

• Короткая (до 15 м)
• Средняя (до 35 м)
• Дальняя (от 30 м и более)

Соответственно, площадка, независимо от типа, может иметь короткую, среднюю или дальнюю рабочую дистанцию.

Давайте рассмотрим подробнее, на что обратить внимание в каждом типе площадок.

С открытыми площадками кажется, что все несколько проще. С одной стороны, да: теоретически нет отражающих реверберирующих поверхностей, таких как стены и потолок, но на практике это не так, в любой локации (кроме открытого поля), есть окружающие строения, элементы ландшафта. Да и даже в чистом поле есть все же огромная отражающая поверхность – пол площадки. Следовательно, задача инженера избегать ненужного заброса энергии на здания и пол, так как это приведет к появлению отраженной энергии и следовательно, зонам вычитания и сложения на озвучиваемой территории. Разумеется, это почти всегда компромисс.

С закрытыми помещениями возникает масса других сложностей, почти все они связаны с назначением площадки и ее техническими характеристиками. Подробнее этот вопрос мы рассмотрим в следующих материалах.

При работе на площадках с короткими дистанциями есть смысл обратить внимание на точечные источники или системы колонного типа. Они мобильные, легко и быстро транспортируются и собираются на месте. Так же для данных систем нет необходимости в подвесе, так как как правило открытые площадки небольшого размера – это открытые эстрады в городских парках и похожее на это площадки. Акустические системы на такой площадке так же должны обеспечивать работу в широком частотном диапазоне – использование дополнительных сабвуферов не возбраняется.

Средние дистанции – такие расстояния уже необходимо покрывать с помощью линейных массивов или систем колонного типа крупного формата Е84. При расчете надо обратить внимание на уровень аудиенции – системы колонного типа необходимо поднимать над уровнем аудиенции, иначе поглощение звука людьми будет явно выражено на дальней границе озвучиваемой площади.

Если есть возможность организовать подвес – то линейные массивы с фиксированной диаграммой направленности или младшие модели из линейки линейных массивов с регулируемой диаграммой направленности будут хорошим выбором.

Например, Северо-Осетинский государственный академический театр имени В. В. Тхапсаева вместимостью более 500 человек, оборудован Н серией с сабвуферами P718S.

Так же не стоит забывать, что с увеличением самой площадки, как правило, увеличивается и размер сцены для артистов. Чтобы не оставить первые ряды зрителей без звука – необходимо использовать системы озвучивания первых рядов – фронтфиллы (frontfills). При подборе фронтфиллов надо опираться на основную системы – они не должны быть мощнее основной системы. Идеальное решение для залов до 500 мест – ProTone Е80 или ProTone 80, для залов больше 500 мест и открытых площадок – ProTone T820 или ProTone P701.

Дальние дистанции это, как правило, либо крупные городские мероприятия, либо загородные фестивали/опен-эйры. Однозначно, для решения задачи озвучивания таких дистанций, 30 и более метров, нужны крупноформатные системы, в большом количестве. По нашей стране есть масса удачных примеров озвучивания таких площадей либо с помощью Т32 либо с помощью Т35.  При таких дистанциях это однозначно подвес, что значит должны быть серьёзные фермовые конструкции, способные нести на себе такую весовую нагрузку. При дистанциях свыше 40-50 метров есть смысл начинать рассматривать системы дилеев (delay). Так же при большой ширине площадки надо обратить внимание на возможную необходимость боковых систем – аутфиллов (outfill). Ну и конечно, фронтфиллы никто не отменял. Сабвуферы в данном применении однозначно Т28. Сабвуферы в зависимости от площадки и возможности установки, могут быть собраны в расположение слева-справа или арку, каждая из которых может быть также в кардиоидной конфигурации.

Может случиться такая ситуация, когда ближние ряды основной системой озвучиваются с избытком звукового давления. ProTone в таком случае позволяет использовать системы даунфиллов (down-fill) из акустических сиcтем меньшего формата. Например, к системе Т35 могут присоединены системы Р701 или Т820 через переходную раму.

Яркий пример работы на длинной дистанции – проект 2024 года, фестиваль Пиратская Станция, прошедший в Крыму, на мысу Тарханхут. В пул задач инженер входило не только озвучивание дистанции в более чем 60 м, но и необходимость освободить зону фудкорта от слишком громкого звука, особенно в области НЧ.

Для решения задачи были использованы системы Т35 18 штук, сабвуферы Т28 20 штук в кардиоидной конфигурации.

Виктор Юрьев, системный инженер компании МУЗСЕРВИС, обеспечивавшей полное техническое сопровождение мероприятия: «Было поставлено большое количество задач, но с фиксированным бюджетом. Используя ПО расчёта и возможности системы, мы решили их все».

Заметки на полях – для точного расчёта акустического дизайна необходимо применять программы типа EASE Focus или EASE 4/5, работающие с GLL-файлами.

GLL-файл (Generic Loudspeaker Library) — это стандартизированный цифровой паспорт акустической системы, содержащий ее точные характеристики:

• Диаграмму направленности (в 3D-пространстве на разных частотах)
• АЧХ/ФЧХ (амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики)
• Мощность, импеданс, чувствительность
• Геометрические параметры (габариты, точки подвеса, угол раскрытия для массивов)

ProTone первым из российских производителей построил собственную безэховую камеру, оснащенную аппаратно-программным измерительным комплексом. В этой камере создаются наши GLL-файлы, которые сертифицированы компанией AFMG.

Скачать GLL-файлы ProTone можно по ссылке https://www.protone.ru/ru/ease-fayly

Второй критерий, не менее важный и также часто определяющий выбор акустической системы – способ ее установки. С этим аспектом стоит ознакомиться фактически с первых минут работы над системным дизайном. Иначе есть риск переделывать всю работу заново.

В идеальном мире системного инженера не существует несущих конструкций с ограничением по весу, колонн в портале сцены, низких потолков и прочих «радостей». К сожалению, в реальном мире это все присутствует в полном объеме. И наша задача в том, чтобы, поняв эти особенности, которые в итоге становятся ограничениями, найти разумное решение с минимальными потерями в качества звука.

С точки зрения установки глобально существуют два типа – подвес и граундстек (groundstack). Также многим площадкам нужны именно мобильные комплекты, которые легко и быстро перевозить и монтировать/демонтировать.

Граундстек – зачастую компромиссное решение, так как существует определенное ограничение по количеству элементов, возможных к установке. Например, для систем Р701 и Т820 это по 4 элемента на сторону.

Для систем с фиксированным углом, таких как Н10 и Н30 – максимальное количество топов на сторону 3, это обусловлено общим углом системы.

И конечно же, большое количество элементов в граундстеке ведет к увеличению его высоты и снижению устойчивости.

Важно учитывать, что в залах с балконами использование граундстека нежелательно без систем дозвучки балконов, так как с большой вероятностью звук просто не будет долетать до зрителей на балконе.

Как разумный вариант – использовать компактные, но полнодиапазонные системы, типа ProTone E80/80/120UT.

Граундстек не озвучивает балкон

Добавлены системы озвучивания балкона 120UT

Тем не менее, граундстек является очень популярным решением в тех случая, когда невозможен подвес.

Общее правило для граундстека – следить за тем, чтобы топы по высоте находились выше уровня аудиенции, иначе первые ряды зрителей просто поглотят весь звук и до дальних рядов не долетит среднечастотная и особенно высокочастотная энергия.

Подвес - самое идеальное решение в большинстве случаев, но зачастую трудно реализуемое из-за необходимости организовывать точки крепления систем.

Системы, расположенные в подвесе, позволяют инженеру полнее работать с межкабинетными углами, а также общим углом наклона массива. Таким образом, озвучивание необходимой площади можно произвести с большей равномерностью и на большие дистанции. Например, тот же зал, что озвучен граундстеком в предыдущих примерах, гораздо равномернее озвучивается подвесом и без дополнительных систем.

Подвес может быть так отдельно топы, отдельно сабвуферы, так и комбинированный, например Р718S и Р701 или Т820 и Р718S.

Кейс: государственная филармония Адыгеи, г. Майкоп. Задача была максимально освободить сцену от акустических систем. Так как высота точек подвеса позволяла, сабвуфера Р718S были собраны в один подвес с элементами Р701. Уникальная система риггинга позволяет соединять эти системы без дополнительных переходных рам.

Как мобильные комплекты – возможно использовать системы серии Е: Е63, Е84.

Не стоит игнорировать просчет как подвеса, так и граундстека в специализированном программном обеспечении, даже если кажется, что вариант очевиден.

Нюанс – обращайте внимание на системы риггинга. Например, рама Frame U имеет меньшее разрешенное количество систем, чем рама Frame P. Если предполагается, что ваш комплект, будет существенно увеличиваться, то есть смысл изначально закладывать рамы Р, чтобы не покупать в дальнейшем еще.

После того, как станут понятны места установки акустических систем и рабочие дистанции, можно приступать к изучению следующих критериев.

3 и очень важный с точки зрения сохранности аппарата критерий – требуемый уровень звукового давления и показатель неравномерности.

Данный критерий сильно зависит от жанра музыкального материала.

Для театральных представлений мы взяли за правило рассчитывать уровень звукового давления (УЗД) от 92 дБА (А-взвешенный уровень звукового давления), джаз и симфоническая музыка требуют 95-100 дБА, рок-концерт уже 100-110 дБА, опен эйр тоже, но необходимо учитывать дистанции и корректировать количество дилеев и аутфилов.

Красноярская краевая филармония

Детские мероприятия, школьные актовые залы должны быть максимально щадящими по отношению к детскому слуховому аппарату, поэтому не стоит превышать 90 дБА.

Серия F успешно применяется в школьных актовых залах благодаря тому, что она обладает свойствами линейного массива и может хорошо масштабироваться, но не выдает сверхсильного звукового давления, способного при неправильной эксплуатации нанести вред слуху.

Тульский Государственный Университет

Понятие неравномерности представляет собой границы, в рамках которых находится необходимый уровень звукового давления и тональный баланс по всей озвучиваемой площади. Обычное требование неравномерности +/- 3 дБ означает, что между самым громким и тихим участком в зале не должно быть разницы больше, чем 6 дБ. В идеале - необходимо добиться меньшей неравномерности. Достигается это грамотным расчётом положения углов и размещением систем в ПО EASE Focus.

Например, популярная серия Н имеет свои ограничения по работе с дистанцией, это связано именно с тем, что на дальних рядах происходит естественное снижение уровня давления, даже при применение более узкого по вертикали кабинета Н10. Если УЗД падает больше, чем обозначено рамками технического задания – необходимо переходить на линейные массивы с регулируемой вертикальной диаграммой направленности.

Н10-30, падение на дальних рядах более 6 дБ

Т820, все зрительские места озвучены в пределах +/-3 дБ

Саратов, Центр Детского творчества

Соответственно, важно не только подобрать систему, которая подходит по развиваемому уровню звукового давления, но и, если это линейный массив, правильно разложить межкабинетные углы для равномерного озвучивания всей площади зрительских мест.

Важный момент – на уличных площадках сильно влияющим на распространение звука фактором будет температура и влажность, которая в течении дня может сильно меняться.

Заметки на полях - при расчете в ПО EASE Focus пользуйтесь настройками, которые позволяют изменить температуру и влажность, чтобы обеспечить запас по звуковому давлению системы, подготовиться к этим изменениям и вносить коррективы в течении работы площадки.

4 критерий для подбора акустической системы – предполагаемый для площадки музыкальный жанр и соответствующий ему частотный диапазон.

Жанры, по которым мы классифицируем помещения:

• речевые программы
• акустические и вокальные программы
• оркестровая музыка и джаз
• рок музыка
• электронная музыка

Каждый из этих жанров требует своего тонального баланса.

Если речь идет о речевых программах, это как правило, конференц-зал, учебный актовый зал или многофункциональный зал, в котором проводятся конференции. В данном применении есть потребность в хорошо читаемом СЧ и ВЧ диапазоне, и нет нужды в избыточном НЧ диапазоне. Из подходящих систем: F серия, Е серия. Если зал многофункциональный или больших размеров – не обойтись без линейных массивов: Н серии, или более крупной серии Т и Р. Но в таком случае при настройке системы понадобится коррекция НЧ диапазона.

Узловая, ДК Машиностроителей

Акустические и вокальные программы – в данном жанре диапазон уже требуется с наличием НЧ, но тем не менее с хорошей разборчивостью в области средних и высоких частот. В зависимости от типа зала и рабочей дистанции могут быть применены почти все модели ProTone.

Могут рассматриваться 2 точки акустического кроссовера между сабвуферами и топами – 80 Гц и 60 Гц.

Оркестровая музыка – полный диапазон частот, низкочастотный контур от 6-8 дБ.

Рок музыка – полный диапазон, низкочастотный контур от 12 дБ.

Электронная музыка требует наличие инфра-низа, низкочастотный контур до 15 дБ. Сабвуферы ProTone T28 оптимизированы на повышенную эффектность в диапазоне от 60 Гц и ниже относительно других моделей сабвуферов.

Наша задача – создать систему с достаточным запасом по мощности и хорошим балансом составляющих ее частей, чтобы при работе звукорежиссеры и системные инженеры могли делать настройку под свой вкус и требования артиста.

Низкочастотный контур для разных музыкальных жанров

Заметки на полях: если речь идет о многофункциональном зале, в котором сегодня может быть конференция, завтра рок-концерт с симфоническим оркестром, а после завтра рейв с электронной музыкой – в программном обеспечении ProTone System Manager могут быть сохранены пресеты с разной эквализацией, а в парке оборудования могут быть мобильные сабвуферы Т28, используемые при необходимости.

Совет дня: при просчете акустического поля в программном обеспечении EASE Focus желательно пользоваться фильтрами по типу входного сигнала.

5 критерий – особенности архитектуры площадки.

В зависимости от типа помещения могут быть такие проблемные и слепые зоны, как ярусы, балконы и подбалкоонные пространства, зоны за столбами, вип ложи и многое другое.

Акустическая обработка поверхностей имеет критическое значение. Разные материалы имеют разные индексы поглощения, что влияет на то, сколько энергии они отразят обратно. При подборе акустической системы важно учитывать диаграмму направленности. Например, если зал узкий, стены выполнены в мраморе или другом сильно отражающем материале, неразумно брать широкие по горизонтальному углы системы, типа Е84, разумнее посмотреть на системы типа серии Н, у которых угол дисперсии уже.

Необходимо обратить внимание на высоту потолка при подвесе. Акустические системы не должны забрасывать энергию на потолок, это создаст лишнее никому не нужное отражение энергии обратно на зрительские места или на сцену.

Для избегания заброса энергии на пол, и дальнейшего ее отражения, особенно если пол гладкий (полированный бетон) – необходимо размещать системы ниже и изменять углы всего массива. Паразитные отражения от пола искажают звуковую картину в диапазоне, как правило, от 100 до 250 Гц. Этот диапазон является критически важным для большинства музыкальных инструментов.

Архитектурная акустика зала — это то, на что нельзя повлиять с помощью электроакустики. Но можно минимизировать урон от плохой акустической обработки: не направлять акустические системы на отражающие поверхности, располагать систему ниже или выше, чтобы избежать забрасывания энергии на потолок или большого отражения от пола.

Что касается слепых зон, куда не попадает основная система: компактные полнодиапазонные системы типа Е80 и 80 могут помочь в этом случае, доставив энергию и увеличив разборчивость речи. В случае компактной основной системы и небольших размеров зала могут использоваться системы Е50, но надо понимать, что низкочастотная составляющая в них меньше, чем у Е80.

Все системы ProTone могут быть окрашены по шкале RAL Classic K7, что поможет их интегрировать в интерьер зала.

Тульская областная филармония, системы озвучивания подбалконного пространства Е80.

Необходимо использовать ПО обеспечение EASE Focus для расчета прямого звукового давления (без отражений), для формирования правильного изгиба линейного массива и расположения АС, а программное обеспечение EASE 4/5 для просчета теневых зон, индексов разборчивости речи и прочих показателей архитектурной акустики.

Важно: Архитектурную акустику нельзя изменить, но можно минимизировать её влияние – правильным выбором систем, их расположением и настройкой.

Итак, мы рассмотрели 5 критериев для оценки зала и подбора для него акустической системы. Эти критерии мы наработали за 30 лет производства и разработки акустических систем, их эксплуатации и установки на разных объектах нашей страны.

Кратко изложим все, о чем говорили в этих 5 главах.

Чек-лист для системного дизайнера:

• Определить тип площадки и рабочую дистанцию
• Оценить возможности монтажа
• Рассчитать равномерное покрытие и необходимый УЗД
• Обратить внимание на музыкальный жанр
• Учесть архитектуру помещения

Важно: всегда обращайтесь к расчету в программном обеспечении и к совету наших инженеров.