AUDIO 7/98

12

A

A

A

A

Akademia Audiofila

kademia Audiofila

kademia Audiofila

kademia Audiofila

kademia Audiofila

AKUSTYKA

Nowe standardy zapisu cyfrowego, lampa

czy tranzystor, zwrotnica pierwszego czy
czwartego rzędu, itp. itd. − takie dylematy od
lat pasjonują miłośników techniki Hi−Fi, a ich
rozwiązanie ma nas konsekwentnie zbliżać
do ideału wiernego przetwarzania. Czegokol−
wiek byśmy jednak nie uruchomili w naszym
zestawie, jakichkolwiek sum byśmy nie wy−
dali na sam sprzęt, zawsze może nas spo−
tkać duże rozczarowanie, gdy zapomnimy o
akustyce. W schematach przedstawiających
łańcuch urządzeń transmitujących dźwięk
przyjmuje się, że ostatnim ogniwem są ze−
społy głośnikowe. W łańcuchu urządzeń −
tak. Ale nie w łańcuchu czynników wpływają−
cych na dźwięk. Tym ostatnim czynnikiem
jest właśnie akustyka pomieszczenia odsłu−
chowego, tak jak pierwszym czynnikiem była
akustyka studia nagraniowego. Jakość elekt−
roniki decyduje o tym, jakim zniekształce−
niom zostanie poddany sygnał elektryczny, w
którym zakodowany jest sygnał akustyczny
(cyfrowo lub analogowo). Ale nasz zmysł słu−
chu nie jest przygotowany na słuchanie na−
pięcia i prądu. Chcąc słyszeć muzykę, chce−
my słyszeć dźwięki − zjawiska zupełnie innej,
akustycznej, a nie elektrycznej natury. Za−
mianą sygnału elektrycznego na akustyczny
zajmują się głośniki lub słuchawki. Stamtąd
biegnie do nas już upragniona fala dźwięko−
wa. Biegnie, ale zanim dobiegnie...

Nad falami dźwiękowymi promieniowany−

mi przez głośniki trzeba zapanować. Wiele
wiąże się z właściwościami samych głośni−
ków. Po pierwsze, należy je właściwie usta−
wić względem ścian i mebli w pomieszcze−
niu. Po drugie, należy właściwie ustalić głów−
ne miejsce odsłuchowe. I wreszcie po trze−
cie, należy odpowiednio zaaranżować po−
mieszczenie. Po pierwsze, po drugie i po
trzecie, ale wszystkie te postulaty ściśle wią−
żą się ze sobą, i żaden z nich nie jest waż−
niejszy od pozostałych, a rozwiązywanie
problemu właściwej aranżacji może przebie−
gać w różny sposób. Czasami z góry jest
określone miejsce odsłuchowe, i pod tym ką−
tem prowadzone są pozostałe działania, cza−
sami wiadomo, jak ustawione mogą być głoś−
niki, a kiedy indziej możemy swobodnie ma−
newrować wszystkimi elementami.

Głośniki promieniują fale dźwiękowe nie

tylko w jednym kierunku, wzdłuż osi głównej
(“na wprost”). Większa część całkowitej wy−

promieniowanej energii jest rozpraszana (“na
boki”). Ponieważ nasz system i głośniki nie
działają w wolnej przestrzeni, ale w pomiesz−
czeniu zamkniętym, więc rozproszone fale
mogą dotrzeć do słuchacza po jedno− lub
wielokrotnych odbiciach od ścian, mebli i róż−
nych przedmiotów znajdujących się w po−
mieszczeniu.

Udział fal odbitych w wielkiej mierze decy−

duje więc o kształcie obrazu dźwiękowego.
Należy już w tym miejscu zaznaczyć, że
udział fal odbitych wcale nie jest zjawiskiem
szkodliwym, jak sądzą niektórzy. Naszym ce−
lem nie powinno być ich całkowite wyelimino−
wanie, ale sprowadzenie ich udziału do pożą−
danego poziomu i właściwe ukształtowanie.
Fakt funkcjonowania komór bezechowych u
producentów sprzętu (przede wszystkim
głośników) nie powinien być źle rozumiany −
komory bezechowe nie są idealnym środo−
wiskiem dla odsłuchu muzyki, a jedynie od−
powiednim środowiskiem dla dokonania pew−
nych rodzajów pomiarów (przede wszystkim
dlatego, że pomiary dokonywane w różnych
komorach bezechowych można porównywać
ze sobą ze znacznie mniejszym błędem, niż
pomiary dokonywane w różnych pomiesz−
czeniach odsłuchowych). Ale budowa komo−
ry bezechowej jest jednocześnie dowodem,
jak wielkie środki trzeba przedsięwziąć, aby
(niemal) całkowicie wyeliminować odbicia.
Ponad metrowej długości kliny z gąbki, mo−
cowanej na metalowym lub drewnianym
szkielecie pokrywają dokładnie wszystkie
ściany i sufit pomieszczenia. Zamiast podłogi
jest metalowa siatka, a pod nią takie same
kliny. I okazuje się, że to wcale nie wystar−
cza, aby skutecznie wytłumić fale niskich
częstotliwości. Zarówno ograniczona kubatu−
ra komory, jak i ograniczona długość klinów
nie pozwalają dokładnie pozbyć się wszyst−
kich odbić, a w ślad za nimi rezonansów w
zakresie poniżej 100 Hz. Nie ma więc ideal−
nej komory bezechowej, a nawet w tych nie−
doskonałych trudno wytrzymać dłużej niż kil−
ka minut. Panująca tam w przerwie między
pomiarami cisza jest okrutna i niefizjologicz−
na, paradoksalnie prowadzi do bólu głowy,
tak jak zbyt duży hałas. Natomiast dokład−
ność lokalizacji źródła dźwięku jest ponadna−
turalnie wielka. Stojąc z zamkniętymi oczami,
niemal widzimy położenie grającego głośnika
z dokładnością do milimetra, chociaż oddalo−

Pozostawienie akustyki pomieszczenia odsłuchowego
poza głównym nurtem audiofilskich zainteresowań nie jest
grzechem ostatnich lat. Jest wynikiem przeniesienia całej naszej
uwagi na sprawy elektroniki, w czym zainteresowani
są jej producenci...

ny jest o kilka metrów. Wyobrażam sobie, jak
doskonała być musi precyzja w lokalizowaniu
pozornych źródeł dźwięku z pary działają−
cych stereofonicznie głośników umieszczo−
nych w komorze bezechowej. Tylko sobie
wyobrażam, ponieważ nigdy się z tym nie
spotkałem. Ale precyzja lokalizacji to nie
wszystko, to nawet coś zupełnie innego niż
atmosfera naturalnej przestrzenności. Pre−
cyzja lokalizacji zwiększa się wraz ze zmniej−
szaniem udziału fal odbitych w spektrum
dźwięków docierających do słuchacza, bo−
wiem fale te, docierając z różnymi opóźnie−
niami i z różnych kierunków, zamazują obraz
tworzony przez fale promieniowane bezpo−
średnio przez głośniki. Ale dla pożądanej at−
mosfery akustycznej, “oddychania” dźwięku
w pomieszczeniu, określony udział fal odbi−
tych jest niezbędny. Rzecz w tym, aby zna−
leźć złoty środek.

W drugiej skrajnej sytuacji pomieszczenia

zupełnie niewytłumionego, o płaskich, gołych
ścianach, muzyki słucha się równie ciężko
jak w komorze bezechowej. Wówczas nie tyl−
ko, że stereofonia jest zupełnie nie uporząd−
kowana i o lokalizacji czegokolwiek nie ma
mowy (z łatwością przychodzi nam jedynie
wzrokowa lokalizacja zespołów głośnikowych
na tle białych ścian), ale zaburzona jest
również charakterystyka częstotliwościowa
naskutek pojawiających się rezonansów,
zwłaszcza w zakresie niskich częstotliwości
(pomieszczenie dudni), jak i przez zbytnie
nasycenie średnimi i wysokimi częstotliwoś−
ciami (dźwięk zbyt jasny, jazgotliwy).

Walka z tymi szkodliwymi efektami odby−

wa się za pomocą dwóch grup środków −
ustrojów tłumiących i ustrojów rozpraszają−
cych. W grupie środków tłumiących jedne le−
piej działają w zakresie częstotliwości nis−
kich, inne wysokich, jeszcze inne w dość
szerokim zakresie częstotliwości. Wiele z
tych ustrojów, zarówno tłumiących, jak i roz−
praszających, jest lub może być jednocześ−
nie funcjonalnym wyposażeniem pokoju
mieszkalnego (meble, kwiaty). Jeśli to nie
wystarcza, interweniuje się za pomocą spe−
cjalnych “wynalazków”. Warto więc sobie
zdać sprawę, że w działaniu większości opa−
tentowanych i rozreklamowanych produktów
nie ma nic cudownego − najczęściej co naj−
mniej równie dobrze podobną funkcję może
spełnić np. duża półka z książkami. W warun−
kach studia odsłuchowego nikt nie będzie ku−
pował półki i książek − łatwiej kupić i zainsta−
lować odpowiedni ustrój. Natomiast w pokoju
mieszkalnym nie ma z kolei sensu wyrzucać
biblioteczki i wynosić książek na makulaturę,
aby tylko zrobić miejsce dla jakiegoś wyna−
lazku! Chociaż, niestety, dopiero coś dziwne−
go na ścianie, a nie półka z książkami, pod−
nosi nasz audiofilski prestiż...

Transmisja dźwięku ze źródła naturalnego − poprzez
akustykę studia nagraniowego, mikrofon −  przetwarzają−
cy dźwięk na sygnał elektryczny, do urządzeń rejestru−
jących, poprzez nośnik do naszego domowego systemu

urządzeń audio, na którego końcu znajduje się głośnik −
 przetwarzający sygnał elektryczny z powrotem na dźwięk,
poprzez akustykę pomieszczenia odsłuchowego − do
naszych uszu, serc i umysłów.

AUDIO 7/98

13

Energia fali
padającej ulega
podziałowi − część zostaje odbita,
część przepuszczona, część
wytłumiona

Ustalmy na początek, że tłumienie nie od−

bywa się na zasadzie zero−jedynkowej: wy−
tłumione albo nie wytłumione. Energia fali
dźwiękowej padającej na powierzchnię jakie−
gokolwiek przedmiotu ulega podziałowi.
Część energii fali zostaje odbita bezpośred−
nio, część energii zostaje przejęta przez
przedmiot, a z tej części z kolei część zostaje
oddana z powrotem w kierunku źródła dźwię−
ku, część na drugą stronę, a część zamienio−
na na ciepło − czyli w rzeczywistości wytłu−
miona. Ponadto, sposób podziału tej energii
zmienia się w skali częstotliwości, a dla róż−
nych materiałów proporcje te są różne.

Najtrudniej jest tłumić niskie częstotliwoś−

ci. W zasadzie do niedawna nie było żadnych
specjalnych, możliwych do zastosowania w
pokoju mieszkalnym ustrojów działających w
tym kierunku. Stopień tłumienia niskich częs−
totliwości jest określony przede wszystkim
przez liczbę i kubaturę dużych mebli (szafy,

wersalki, fotele). Ich działanie w tłumieniu
niskich częstotliwości polega na absorbowa−
niu drgań przez drewnianą (z płyty wiórowej,
ze sklejki) konstrukcję i ewentualnie dużą
ilość “wypełnienia” (książki, pościel, ubrania).
Innym pomysłem są “pułapki basowe” − do−
strojone do określonych częstotliwości i usta−
wione najczęściej w narożach pomieszcze−
nia.

Częstotliwości średnie i wysokie tłumione

są przede wszystkim przez materiały miękkie
i porowate. Im są grubsze, tym swoim działa−
niem sięgają niżej na skali częstotliwości.
Np. cienkie zasłony wytłumią dużą część
częstotliwości wysokich, a grube kotary lub

wiszący koc również częstotliwości średnich.
Zasłony, kotary, dywany, kilimy, specjalnie
przygotowane kilkucentymetrowej grubości
płaty gąbki poliuretanowej, dla estetyki ob−
szyte materiałem, miękka tapicerka wersalki,
foteli i krzeseł − to środki “uspokajające” śred−
nie i wysokie częstotliwości. Jak widać, naj−
bardziej uniwersalnymi wytłumiaczami są du−
że, miękkie meble − tłumią w szerokim zakre−
sie częstotliwości akustycznych. Niestety, w
pokoju jest najczęściej tyle mebli, ile potrzeb−
nych jest jego domownikom, i trudno tylko z
powodów akustycznych wprowadzać dodat−
kową szafę czy tapczan.

W nowoczesnych, dużych wielopokojo−

wych mieszkaniach następuje najczęściej
podział funkcji między poszczególne po−
mieszczenia, w wyniku którego w pokoju −
“salonie”, pełniącym zwykle również rolę po−
mieszczenia odsłuchowego, nie ma zbyt wie−
lu mebli. Równocześnie panuje obecnie mo−
da na “niską zabudowę”, jak największą po−
wierzchnię czystych ścian, duże powierzch−
nie odsłoniętej podłogi. Z akustycznego pun−
ktu widzenia określa to niekorzystny punkt
wyjścia do dalszych prac. Uczynić trzeba
bardzo wiele, często wbrew przyjętym zało−
żeniom estetycznym, aby uzyskać odpowied−
ni stopień tłumienia i rozpraszania.

Najbardziej szkodliwe są odbicia od płas−

kich, równoległych ścian. Mogą się one ku−
mulować, tworząc w pomieszczeniu fale sto−
jące i rezonanse. Zamiast wytłumiać, może−
my tym zjawiskom przeciwdziałać rozprasza−
jąc falę dźwiękową. W tym przypadku istotny
jest kształt powierzchni, która nie pochłania,
ale odbija falę dźwiękową. Ogólnie im kształt
jest nieregularniejszy, tym lepiej, bowiem
uzyskujemy wówczas wiele przypadkowych
odbić i w ślad za tym wiele słabo zaznaczo−
nych rezonansów, które ostatecznie uśred−
niają się w szerszych pasmach częstotliwoś−
ci i są niewyczuwalne. Podobnie jak w przy−
padku tłumienia, również rozpraszanie fal
niskich częstotliwości jest najtrudniejsze.
Tym większe muszą być krzywizny powierz−
chni, im niższe częstotliwości chcemy nimi
rozproszyć. Klasyczne foremki do jajek z
pewnością nie zapobiegną półfalowemu re−
zonansowi między podłogą a sufitem, ale
rozproszą dużą część odbić wysokich częs−
totliwości. Najskuteczniejszym rozwiązaniem
zapobiegającym powstawaniu fal stojących w
zakresie niskich częstotliwości są nierówno−
ległe ściany pomieszczenia.

Dobrze wytłumione pomieszczenie

Słabo wytłumione pomieszczenie

AUDIO 7/98

14

A

A

A

A

Akademia Audiofila

kademia Audiofila

kademia Audiofila

kademia Audiofila

kademia Audiofila

AKUSTYKA

W małym, niewytłumionym pomieszczniu

rezonanse − wynikające z powstawania fal
stojących między równoległymi płaszczyzna−
mi ścian − występują nie tylko w zakresie
czestotliwości niskich. W zakresie powyżej
200Hz ich ilość znacznie wzrasta; to jednak −
paradoksalnie − jest zaletą, bowiem występu−
jąc bardzo blisko siebie, bedąc rozłożonymi
równomiernie, w praktyce zlewają się ze so−
bą, i eksponowanie wybranych, pojedynczych
częstotliwości nie jest słyszalne. Poza tym
naturalne wytłumienie pomieszczenia jest w
zakresie średnich i wysokich tonów dość sku−
teczne. Zupełnie inaczej wygląda sytuacja w
zakresie niskich częstotliwości. Rezonansów
jest mniej, ale są przez to bardziej wyróżnio−
ne i lepiej słyszalne; znacznie mniej pomaga−
ją też tutaj proste zabiegi wytłumiające.

Układ rezonansów w zakresie niskich

częstotliwości może być jednak lepszy lub
gorszy − w zależności od tego, czy rezonanse
są w miarę równomiernie rozłożone, czy na−
kładają się na siebie. Zależy to od proporcji
między trzema wymiarami pomieszczenia −
wysokością, szerokością i długością.

Badania i obliczenia doprowadziły do

ustalenia, w jakim stosunku powinny być trzy
wymiary pomieszczenia, aby rozkład rezo−
nansów był najkorzystniejszy. Już ponad 30
lat temu, amerykański akustyk L.W. Sepe−
meyer przedstawił trzy “złote proporcje”:

1:1,14 :1,39
1:1,28 :1,54
1 :1,60: 2,33

Gdzie 1 przypisać należy wysokości po−

mieszczenia, a pozostałe współczynniki krót−
szemu i dłuższemu bokowi.

Kilka lat później inny badacz, M.M. Lou−

den, przedstawił bogatszy materiał: aż 20
proporcji, uporządkowanych od najlepszej do
najgorszej:

(1) 1:1,9 :1,4

(11) 1:1,6:1,2

(2) 1:1,9:1,3

(12) 1:1,6:2,3

(3) 1:1,5: 2,1

(13) 1:1,6:2,2

(4) 1:1,5:2,2

(14) 1:1,8:1,3

(5) 1:1,2:1,5

(15) 1:1,1:1,5

(6) 1:1,4:2,1

(16) 1:1,6:2,4

(7) 1:1,1:1,4

(17) 1:1,6:1,3

(8) 1:1,8:1,4

(18) 1:1,9:1,5

(9) 1:1,6:2,1

(19) 1:1,1:1,6

(10) 1:1,2:1,4

(20) 1:1,3:1,7

Gdzie 1 ponownie odpowiada wysokości

pomieszczenia, ale pozostałe dwa współ−
czynniki przypisywane są zamiennie, krót−
szemu lub dłuższemu bokowi pomieszcze−
nia. Proszę zwrócić uwagę, jak niewielkie
zmiany w proporcjach powodują znaczne po−
garszanie się rozkładu rezonansów: propor−
cje 1:1,8:1,4 i 1:1,9:1,5 niewiele przecież róż−
niące się od najlepszej 1:1,9:1,4, znajdują się
odpowiednio na 8 i aż na 18 pozycji.

Wszystkie pojedyncze rezonanse regu−

larnego pomieszczenia można obliczyć ze
wzoru:

gdzie: w − wysokość, sz − szerokość,

d − długość pomieszczenia,
p,q,r − liczby całkowite 0,1,2,3...

Kiedy dowolne dwa spośród współczynni−

ków p, q, r są równe zero, liczymy rezonanse
osiowe − o największym wpływie.

Dla przykładu policzmy kilka rezonansów

osiowych:

f(1, 0, 0) = 344/2w − pierwszy rezonans

fali stojącej na wysokości − między podłogą
a sufitem.

sów osiowych. Można przyjąć, że dla celów
praktycznych tylko rezonanse osiowe mają
znaczenie, i ich liczenie można ograniczyć
do 4−5 pierwszych w każdym kierunku.

Jak możemy wykorzystać płynące z tych

obliczeń informacje? Po pierwsze, jeśli ma−
my wybór − choćby między dwoma pomiesz−
czeniami − gdzie będziemy słuchać muzyki,
możemy sprawdzić, które się do tego celu
lepiej nadaje. Łatwo udowodnić, że szczegól−
nie należy unikać pomieszczeń, w których są
dwa jednakowe wymiary, lub jeden z wymia−
rów jest wielokrotnością innego (niestety,
o takie przypadki nie jest trudno − w wąskich
pokojach szerokość może być równa długoś−
ci; gdzie indziej długość może być dwa razy
większa niż szerokość lub wysokość). Oczy−
wiście jeszcze gorsza sytuacja jest tam,
gdzie wszystkie trzy wymiary związane są
taką zależnością − np. wysokość 2,5m, szero−
kość 2,5m, długość 5m. W takich sytuacjach
następuje szkodliwe zejście się rezonansów
osiowych, co prowadzi do ich potęgowania
się. Po policzeniu rezonansów uporządkujmy
je wszystkie na skali częstotliwości i spraw−
dźmy, czy nie tworzą się niebezpieczne pary,
a nawet trójki rezonansów leżących bardzo
blisko jeden obok drugiego. Po drugie, jeśli
nie mamy wyboru, lub już wybraliśmy (naj−
pewniej mniejsze zło, a nie pokój doskonały),
możemy pokój... przebudować. Bez paniki.
Jak wykazaliśmy powyżej, nawet niewielkie
zmiany w proporcjach mogą radykalnie po−
prawić rozkład rezonansów. Być może skró−
cenie pokoju o 30cm przesunie go w rankin−
gu proporcji z miejsca osiemnastego na pier−
wsze! Gdy na przeszkodzie nie stoją drzwi
ani okna, przy odrobinie determinacji wyko−
nanie gipsowej ścianki jest możliwe. Wtedy
można też przygotować coś specjalnego −
lekkie pochylenie ścianki zaburzy jej równo−
ległość ze ścianą przeciwległą, co osłabi
wszystkie rezonanse tworzące się między ni−
mi.

Spotkałem również kompletnie przebu−

dowane pomieszczenia, gdzie postawiono
wszystkie nowe ścianki, wraz z nowym sufi−
tem. Niestety, nowe ścianki i sufit mogą tylko
zmniejszyć pomieszczenie, nigdy zwiększyć.
Tymczasem dla większych pomieszczeń roz−
kład jest o tyle korzystniejszy, że podstawo−
we rezonanse lokują się niżej, i wcześniej
następuje ich ujednorodniające zagęszcze−
nie. Dlatego, moim zdaniem, o ile wymiary
pomieszczenia nie są bardzo złe, choć może
nie są doskonałe, zmniejszanie kubatury o
50%, dla osiągnięcia idealnych proporcji mo−
że się nie opłacać. Poszukujmy kompromisu.

Rezonanse dużych, nieregularnych pomieszczeń,
takich jak sale koncertowe, są trudne do obliczenia.
Zdarza się, że zaprojektowane przez profesjonalistów,
z użyciem najnowocześniejszych technik, brzmią bardzo źle;
potrzebne są wówczas eksperymenty, prowadzące nieraz do
całkowitej przebudowy. Na eksperymenty powinni być przygoto−
wani również audiofile, adaptujący swoje pomieszczenia;
na szczęście jednak, podstawowe rezonanse małych,
regularnych pomieszczeń łatwiej obliczyć.

REZONANSE

f(0, 3, 0) = 3x344/2sz − trzeci rezonans

fali stojącej na szerokości pomieszczenia.

f(0, 0, 2) = 2x344/2d − drugi rezonans fali

stojącej na długości pomieszczenia.

Najbardziej dokuczliwe są pierwsze, pod−

stawowe, najniżej leżące rezonanse (a więc
dla p = q = r = 1). Policzmy dla przykładu
wszystkie trzy podstawowe rezonanse osio−
we dla pomieszczenia o wymiarach:

w = 2,5m, sz = 3,5m, d = 4,75m.

f(1, 0, 0) = 344/2x2,5 = 68,8Hz
f(0, 1, 0) = 344/2x3,5 = 49,1Hz
f(0, 0, 1) = 344/2x4,75 = 36,2Hz

Rozkład pierwszych dziesięciu rezonan−

sów dla poszczególnych kierunków, plus sku−
mulowane wszystkie rezonanse przykłado−
wego pomieszczenia pokazano na rys. 1.
Widać, że poniżej 100Hz występują dobrze
wyizolowane, a więc prowadzące do podbar−
wień rezonanse, a dopiero powyżej 200Hz
ich bardzo duża gęstość zapobiega ekspono−
waniu wybranych częstotliwości.

Rys.1 − rezonanse osiowe pomieszczenia

2,5m x 3,5m x 4,75m

a) rezonanse wysokości, pierwszych 10
b) rezonanse szerokości, pierwszych 10
c) rezonanse długości, pierwszych 10
d) wszystkie rezonanse
(z materiałów firmy Gradient )

Gdy tylko jeden ze współczynników jest

równy zero, liczymy rezonanse styczne, któ−
re mają dwa razy mniejsze natężenie niż re−
zonanse osiowe, gdy żaden ze współczynni−
ków nie jest równy zero, liczymy rezonanse
okrężne, mające tylko 1/4 energii rezonan−

f (p, q, r) = x

2

[

344

[

p

2

q

2

r

2

w

2

sz

2

d

2

+

+

2

1

a)

b)

c)

d)

AUDIO 7/98

15

rą czas pogłosu to czas, w którym ciśnienie
akustyczne spadło o 60dB. Poniżej przedsta−
wiono graficzną ilustrację zjawiska pogłosu.

Rys.2. Graficzna ilustracja czasu pogłosu.

Dla różnych celów różne czasy pogłosu

można uznać za optymalne; dla odtwarzania
mowy, dla jej najlepszej zrozumiałości, czas
pogłosu powinien być krótki; dla odtwarzania
muzyki może być dłuższy. Optymalny czas
pogłosu zależy również od wielkości po−
mieszczenia. Na rys.3. przedstawiono ob−
szar najlepszego czasu pogłosu dla różnych
pomieszczeń odsłuchowych. Zawiera się on
między krzywymi optymalnego czasu dla od−
twarzania muzyki i dla odtwarzania mowy.
Dla pomieszczeń o kubaturze ok. 50m

3

wy−

nosi on 0,4−0,6 ms. Na szczęście, teoretycz−
nie sprawy nie komplikuje tutaj wymiar częs−
totliwości − przyjęto, że czas pogłosu powi−
nien być taki sam dla wszystkich częstotli−
wości. Na nieszczęście, w praktyce lepsze
tłumienie częstotliwości wysokich powoduje
w tym samym pomieszczeniu ich krótszy czas
pogłosu niż częstotliwości niskich i średnich.

Rys.3. Optymalny czas pogłosu dla
małych pomieszczeń.

Pierwsze odbicia

− przerwa początkowego opóźnienia

(Initial Time Delay Gap − ITDG)

Zjawisko pogłosu znane było i zostało opi−

sane już pod koniec XIX wieku. Relatywnie
niedawno zwrócono uwagę na inny efekt, do
którego obecnie akustycy przywiązują wielką
wagę. Stwierdzono bowiem, że w małych po−
mieszczeniach nie zachodzi klasyczny po−
głos, i inne zjawisko może mieć większy
wpływ na odbieraną jakość dźwięku.

rwy początkowego opóźnienia (rys.4.) Im ta
przerwa jest dłuższa, tym lepiej. Energię pier−
wszych odbić możemy redukować poprzez
wytłumianie powierzchni, na których mogłyby

pomieszczenia

Pogłos i czas pogłosu

Kiedy źródło dźwięku (zespół głośnikowy)

zostaje pobudzone i promieniuje dźwięk do
pomieszczenia zamkniętego, ciśnienie akus−
tyczne mierzone w określonym punkcie
zwiększa się przez krótki czas, na skutek do−
dawania się do fali promieniowanej bezpo−
średnio fal odbitych, które nadbiegają z pew−
nym opóźnieniem, aż do ustalenia się osta−
tecznego poziomu. Po wyłączeniu źródła,
ciśnienie dźwięku maleje stopniowo, w skoń−
czonym okresie czasu, na skutek wybrzmie−
wania odbić. Przyjęto definicję, zgodnie z któ−

W małych pomieszczeniach ściany, pod−

łoga i sufit są blisko zarówno źródeł dźwięku
(głośników), jak i słuchacza. W rezultacie,
pierwsze odbicia mają energię porównywal−
ną z energią fali bezpośredniej, i docierają do
słuchacza bardzo wcześnie. Jest to zjawisko
niekorzystne, znacznie zmniejszające czytel−
ność dźwięków, fałszujące i rozmywające
przestrzenność, zakłócające charakterystykę
częstotliwościową. Czas, jaki upływa od do−
tarcia do słuchacza fali promieniowanej bez−
pośrednio, i fali pierwszego odbicia, którego
energia jest mniejsza nie więcej niż o 6dB od
energii fali bezpośredniej, nosi nazwę prze−

powstać lub przez stosowanie w tych miejs−
cach ustrojów rozpraszających, a możemy je
opóźniać poprzez odsuwanie zespołów głoś−
nikowych od ścian bocznych. Na rys.5 przed−
stawiono przebieg wczesnych odbić od pary
zespołów głośnikowych. Wykorzystując regu−
łę, że kąt padania równy jest kątowi odbicia,
łatwo możemy ustalić, w jakich miejscach w
naszym pomieszczeniu powstawać mogą
pierwsze odbicia. Na wytłumienie tych miejsc
powinniśmy zwrócić szczególną uwagę.

Rys.4 ITDG dla małych pomieszczeń

Tłumienie dźwięku przebiega trzema

podstawowymi sposobami − przez pochła−
niacze porowate, membranowe i rezonato−
ry.

Materiały porowate − np. dywany, pod−

uszki. Kiedy fala dźwiękowa uderza w taki
materiał, wywołuje ruchy powietrza w prze−
strzeniach porów, tarcie cząsteczek powiet−
rza o ich powierzchnię zamienia się w ciep−
ło, i w ten sposób wytracona zostaje ener−
gia akustyczna. Materiały porowate najsku−
teczniej tłumią fale średnich i wysokich
częstotliwości.

Pochłaniacze membranowe działają na

zasadzie paneli sprzężonych z zamkniętym
za nimi powietrzem. Wpadają one w rezo−
nans, o częstotliwości określonej przez ma−
sę panelu i głębokość poduszki powietrz−
nej. Przy częstotliwości rezonansowej pa−
nelu jego wibracje powodują tarcie jego
włókien i cząsteczek, a także tarcie cząste−
czek powietrza, zamienione ostatecznie w
ciepło. Jako panele − membrany takich
ustrojów może być zastosowana cienka
sklejka, płyta wiórowa, płyta pilśniowa. Po−
chłaniacze membranowe są efektywne w
tłumieniu niskich częstotliwości.

Pochłaniacze − rezonatory − działające w

oparciu o zjawisko rezonansu Helmholtza,
zbudowane są z perforowanych płyt, z za−
mkniętym wewnątrz powietrzem. Rezonans
Helmholtza (wykorzystywany w obudowach

Sposoby pochłaniania dźwięku

125Hz 250Hz 500Hz 1000Hz 2000Hz 4000Hz

Cegła surowa

0,03

0,03

0,03

0,04

0,05

0,07

Cegła malowana

0,01

0,01

0,02

0,02

0,02

0,03

Beton, chropowaty

0,36

0,27

0,39

0,34

0,48

0,63

Beton, malowany

0,1

0,05

0,06

0,07

0,09

0,08

Dywan na betonie

0,02

0,06

0,14

0,37

0,6

0,65

Dywan na latexowym podkładzie

0,08

0,27

0,39

0,34

0,48

0,63

Lekki welur, bezpośrednio na ścianie

0,03

0,04

0,11

0,17

0,24

0,35

Ciężki welur, ułożony w płytkie fałdy

0,14

0,35

0,55

0,72

0,7

0,65

Linoleum, asfalt, guma lub korek
na betonie

0,02

0,03

0,03

0,03

0,03

0,02

Drewniany parkiet na betonie

0,04

0,04

0,07

0,06

0,06

0,07

Szkło okienne

0,35

0,25

0,18

0,12

0,07

0,04

Płyta gipsowa 12mm

0,29

0,1

0,05

0,04

0,07

0,09

Marmur

0,01

0,01

0,01

0,01

0,02

0,02

Powierzchnia wody

0,008

0,008

0,013

0,015

0,02

0,025

bass−reflex) polega na rezonansie masy
powietrza w otworze zawieszonej na podat−
ności powietrza w obudowie. Tutaj powiet−
rze w otworach perforacji zawieszone jest
na powietrzu wewnątrz rezonatora. Kiedy
fala dźwiękowa dociera do otworów, może
powodować wibrację powietrza w rezonato−
rze przy jego określonej częstotliwości re−
zonansowej. Aby rozszerzyć pasmo tłumie−
nia, rezonator częściowo wypełniony jest
materiałem porowatym, takim jak wata mi−
neralna. Również tutaj energia akustyczna
ostatecznie zostaje zamieniona w ciepło.
Rezonatory Helmholtza najlepiej tłumią naj−
niższe częstotliwości.

Współczynnik pochłaniania dźwięku, opi−

sujący zdolność materiałów i ustrojów do
pochłaniania dźwięku, określony jest przez
stosunek energii padającej na powierzchnię
minus energia od niej odbita, do energii pa−
dającej:

Może mieć on wartość od zera (dla po−

wierzchni nie absorbującej) do 1 (dla dos−
konałego pochłaniania).

Dla każdego materiału współczynnik po−

chłaniania zmienia się wraz z częstotliwoś−
cią. W tabeli przedstawiono współczynniki
pochłaniania dla kilkunastu rodzajów po−
wierzchni przy kilku częstotliwościach.

Materiał

Współczynnik tłumienia

α

αα

αα

=

E

pad

− E

odb

E

pad

AUDIO 7/98

16

A

A

A

A

Akademia Audiofila

kademia Audiofila

kademia Audiofila

kademia Audiofila

kademia Audiofila

AKUSTYKA

Ustroje akustyczne RPG

Wiele ustrojów

poch³aniaj¹co - rozpra-

szaj¹cych, proponowanych

przez firmy wyspecjalizo-

wane w ich produkcji, ma

bardzo prost¹ konstrukcjê,

opart¹ na zastosowaniu

relatywnie tanich materia-

³ów. Posiadaj¹c minimum

wiedzy na temat akustyki,

nieco wyobraŸni i zdolnoœci

do majsterkowania, mo¿na

metod¹ “zrób to sam”

przygotowaæ wiele cieka-

wych i estetycznych projek-

tów, poprawiaj¹cych akus-

tykê pomieszczenia

ods³uchowego.

Eksperymenty są w tej materii o tyle

bezpieczne, że nawet jeśli przygotowany
przez nas “wynalazek” nie będzie tak efek−
tywny jak produkt renomowanej firmy, to
raczej nie będzie szkodził − o ile nie pomy−
limy waty szklanej z szybą szklaną. Cokol−
wiek wytłumi, cokolwiek rozproszy − nigdy
nie pogorszy właściwości płaskiej, gołej
ściany, która niemal nic nie wytłumiała i nic
nie rozpraszała. Właściwości rozpraszają−
co−tłumiące projektowanych elementów
można połączyć z innymi funkcjami − np.
półka na płyty CD, w której każda płyta jest
w oddzielnej przegródce i dzięki dystansu−
jącej blokadzie z tyłu chowana jest na róż−
ną głębokość, albo znane ze sklepów IKEA
kasetonowe półeczki na drobiazgi, które
można udoskonalić, wstawiając w każdą
kasetkę 3−cm grubości kawałek gąbki poli−
uretanowej. Ciekawy ustrój rozpraszający
można przygotować, używając do tego rur
PCV o różnej średnicy, przyciętych na jed−
nakową długość (np. 1m), zamocowanych
równolegle do płyty MDF. Jeżeli wzornict−
wo takiego projektu nie wydaje się zbyt cie−
kawe innym domownikom, można całość
zamknąć w głębokiej ramie, przykrytej
czarną tkaniną. Wówczas pojawia się do−
datkowa możliwość “podszycia” tkaniny
warstwą gąbki, a otrzymamy strukturę tłu−
miąco−rozpraszającą. Można złożyć dwie
warstwy rur − ułożonych pionowo i pozio−
mo, można rury przycinać na różne dług−
ości...Im większa nieregularność i przypad−
kowość kształtu, tym bardziej przypadkowe
i wielokierunkowe (lepsze) rozpraszanie;
im głębsze ustroje, tym szerszy zakres ich
działania w kierunku niskich częstotliwości.
Lepiej jest również powiesić np. warstwę
gąbki w kilkucentymetrowej odległości od
ściany niż bezpośrednio na niej. Skuteczne
tłumienie niskich częstotliwości możliwe
jest tylko przy zastosowaniu specjalnych
rezonatorów komorowych, których wyko−
nanie we własnym zakresie jest również
możliwe, choć trudniejsze.

BASS TRAP

− to “basowa pułap−

ka” − trapezowy rezonator membrano−
wy, pochłaniający energię najniż−
szych częstotliwości (poniżej 100Hz;
wykres współczynnika tłumienia po−
kazano na rys. 2.) Umieszczany jest
w narożach pomieszczenia kumuluje
się energia niskich częstotliwości i po−
wstają najpoważniejsze rezonanse,
jednak ich unieszkodliwienie w tam−
tym miejscu redukuje ich wpływ na
ciśnienie akustyczne w całym po−
mieszczeniu odsłuchowym. Wymiary:
60x60x30cm.

2

SKYLINE

SKYLINE

− ustrój oddziałujący na średnie i wysokie częstotliwości, które przede

wszystkim rozprasza, i w niewielkim tylko stopniu tłumi. Krótkie fale, wpadając między
“słupki” o różnych wysokościach, odbijają się od nich wielokrotnie i w sposób przypad−
kowy, na krawędziach ulegając ponadto dyfrakcjom. Słupki wykonano ze styropianu.
Wymiary jednego panelu: 60x60x15cm.

Na naszym rynku dostępne są m.in. półprofesjonalne

ustroje akustyczne firmy RPG (dystrybutor − Hi−End Studio)

ABFLECTOR

− jest to ustrój częś−

ciowo pochłaniający, a częściowo od−
bijający padającą nań falę dźwiękową
(stąd jego nazwa, będąca skrótem od
ab(sorber) i (re)flector. Odbicie fali od
abflectora następuje w kierunku in−
nym niż odbicie od sąsiadującej ścia−
ny, gdyż płaszczyzna abflectora nie
jest do niej równoległa. Nie mamy w
tym przypadku do czynienia z wielo−
kierunkowym rozproszeniem, jak przy
zastosowaniu skyline, ale ze ściśle
określoną zmianą kierunku biegu fali
− abflector jest umieszczany tam,
gdzie powstałoby pierwsze odbicie fali
biegnącej potem do słuchacza, i zapobie−
ga temu najbardziej niekorzystnemu zja−
wisku. Ukośne ustawienie panelu abf−
lectora powoduje równocześnie, że jego
odległość od ściany się zmienia, co po−
prawia tłumienie w zakresie średnich,

a zwłaszcza niskich częstotliwości (po−
równanie tłumienia powodowanego przez
panel płaski i abflector pokazano na ry−
sunku 1.).

Wymiary jednego panelu: 50x120x15cm.

1

AUDIO 7/98

17

Abflectory na ścianach bocznych, w

przybliżeniu w połowie dystansu między
słuchaczem a zespołami głośnikowymi,
na wysokości uszu słuchacza i nieco po−
wyżej (np. dolna krawędź − na wysokości
60cm, górna − 180cm).

Skyline za słuchaczem, na takiej sa−

mej wysokości.

Bass−trapy − przede wszystkim w tyl−

nych (za słuchaczem) narożach pomiesz−
czenia.

ABFLECTOR

Zalecany sposób rozmieszczenia elementów:

W podstawowej kompletnej konfigura−

cji, proponowanej przez firmę RPG (ze−
staw “Silver” − rys. 3.), na bocznych ścia−
nach znajdują się po 2 abflectory, za słu−
chaczem cztery skyline (w kwadracie) i po
dwa bass−trapy.

W konfiguracji najbardziej luksusowej

(zestaw “Platinum” − rys. 4.), bass−trapy
znajdują się we wszystkich narożach (po
cztery), z tyłu osiem skyline (2x4 w pozio−
mie), po bokach po trzy, z przodu cztery
abflectory.

3

4

SIL

VER

PLA

TINUM

AUDIO 7/98

18

A

A

A

A

Akademia Audiofila

kademia Audiofila

kademia Audiofila

kademia Audiofila

kademia Audiofila

AKUSTYKA

Spełnienie tego warunku jest absolut−
nie konieczne dla prawidłowego odbio−

ru stereofonicznego. Regulatory zrównowa−
żenia kanałów, w które wyposażona jest
większość wzmacniaczy, nie są zdolne do
skompensowania skutków różnicy w odleg−
łości zespołów głośnikowych od słuchacza,
jako że regulują jedynie natężenie dźwieku, a
z powodu różnic w odległościach powstają
również różnice fazowe sygnałów (odbiór
stereofoniczny opiera się na percepcji odpo−
wiednich relacji natężeniowych i fazowych
między sygnałami obydwu kanałów). Np. róż−
nica w odległości wynosząca jedynie 17 cm
powoduje, że sygnał o częstotliwości 1kHz,
biegnący z lewego i z prawego kanału − w tej
samej fazie w samym źródle − do słuchacza
dociera w przeciwfazie (17cm to połowa dłu−
gości fali 1kHz). Na skutek powstających w
pomieszczeniu odbić do słuchacza dociera
nie tylko fala biegnąca bezpośrednio, stąd
też w takim przypadku nie zaobserwujemy
całkowitego wygaszenia dźwięku w miejscu
odsłuchu, ale zakłócenie będzie wyraźne −
nie wystąpi pożądana lokalizacja pozornego
źródła dźwięku między zespołami głośniko−
wymi (pożądana w tym konkretnym przypad−
ku, gdy sygnały w obydwu kanałach były
identyczne pod względem częstotliwości, na−
tężenia i fazy).

Warunek ten ma kilka składników.
Umieszczenie zespołów głośnikowych

na takiej samej wysokości jest niezbędne,
aby uzyskać panoramę stereofoniczną w na−
turalny sposób rozciągniętą w poziomie;
umieszczenie na wysokości uszu (słuchacza
siedzącego − najczęściej) daje efekt sceny

niem zespołów głośnikowych; nie zawsze
muszą być zwrócone swoimi osiami główny−
mi wprost w miejsce odsłuchowe, nieraz lep−
sze rezultaty uzyskuje się, gdy osie są nie−
mal równoległe (przechodzą po bokach słu−
chacza) lub gdy przecinają się przed słucha−
czem (zespoły głośnikowe zwrócone do środ−
ka). Eksperymenty takie dają różne rezultaty
w zakresie przestrzenności dźwięku, jak i
charakterystyki tonalnej. Np., gdy przy ze−
społach głośnikowych skierowanych bezpo−
średnio w stronę słuchacza dźwięk jest zbyt
jaskrawy i cienki (za dużo wysokich tonów),
to zejście z głównej osi promieniowana głoś−
nika wysokotonowego powinno dać spokoj−
niejszą, bardziej równomierną charakterysty−
kę. Gdy w takim przypadku boczne ściany są
mocno wytłumione, lepiej jest skierować osie
równolegle, gdy wytłumione są słabo − skie−
rować do wewnątrz i przeciąć przed miejs−
cem odsłuchowym (unikamy zbyt dużego
udziału fal odbitych od bocznych ścian). Op−
tymalny sposób skierowania zespołów głoś−
nikowych wiąże się z ich pozycją względem
ścian. Bliskość tylnej ściany zwiększa natę−
żenie niskich częstotliwości, i wówczas − naj−
częściej − należy zespoły głośnikowe skiero−
wać bezpośrednio w miejsce odsłuchowe,
aby dla osiągnięcia równowagi wykorzystać
najlepsze promieniowanie wysokich częstot−
liwości na osi głównej zespołu. Kiedy zespoły
głośnikowe są odsunięte od ścian, wówczas
natężenie niskich częstotliwości jest miejsze
i optymalne brzmienie najpewniej uzyskamy
przy ustawieniu równoległym.

Jak już wyżej wspomniano, zmiany w cha−

rakterystyce tonalnej możemy również osią−
gać zmieniając kąt odsłuchu w płaszczyźnie
pionowej. Należy to czynić bardzo ostrożnie,
uważnie obserwując zachodzące różnice w
brzmieniu. Czasami niewielkie zmiany w po−
łożeniu mogą dawać zaskakujące rezultaty
(np. w przypadku zespołów głośnikowych ze
zwrotnicami pierwszego rzędu). Zespoły
głośnikowe mają najczęściej niesymetryczne
charakterystyki kierunkowe w płaszczyźnie
pionowej − jednym z zabiegów jest odwróce−
nie małego, dwudrożnego zespołu głośniko−
wego “do góry nogami” i kontynuowanie eks−
perymentów w takiej pozycji. Najczęściej pro−
ducenci zakładają, że odsłuch odbywać się
będzie na osi lub kilkadziesiąt stopni powy−
żej, i przede wszystkim w tym zakresie dążą
do dobrych charakterystyk kierunkowych w
płaszczyźnie pionowej. Jeżeli nasze zwycza−
je spędzania wolnego czasu skłaniają nas do
zajmowania pozycji leżącej, to właśnie od−
wrócenie głośników może być pożądane.

W każdym wypadku zespoły głośnikowe

powinny być umieszczone w pełni symet−
rycznie − pod tym samym kątem względem
słuchacza, aby fale (promieniowane bezpo−
średnio) od obydwu głośników były opisane
taką samą charakterystyką natężeniowo−fa−
zową (która jest różna dla różnych kątów od−
słuchu).

Zwracając uwagę na przeszkody stojące
przed i obok zespołów głośnikowych,

należy wziąć pod uwagę różny sposób roz−
przestrzeniania się fal różnych częstotliwoś−
ci. Fale niskich częstotliwości są bardzo dłu−
gie i rozchodzą się wszechkierunkowo; nie
jest dla nich przeszkodą stojący metr przed
głośnikiem niskotonowym fragment np. wer−
salki czy stolik. Jeżeli więc z pozycji siedzą−
cego słuchacza nie widzimy głośnika niskoto−
nowego (trójdrożnego zespołu głośnikowe−
go), nie jest to powód do alarmu. Na pewno
musimy widzieć źródło częstotliwości śred−

Ustawienie zespołów głośnikowych

Istnieje wiele wskazówek dotycz¹cych

prawid³owego ustawienia zespo³ów g³oœnikowych

w uk³adzie stereofonicznym. Niektóre z nich s¹ wyma-

ganiami podstawowymi i uniwersalnymi dla wszystkich lub

przewa¿aj¹cej czêœci zespo³ów g³oœnikowych, inne doty-

cz¹ okreœlonych rodzajów, specyficznych konstrukcji,

jeszcze inne wynikaj¹ z indywidualnych, czasami bardzo

odosobnionych opinii producentów i ekspertów.

Obydwa zespoły głośnikowe muszą
znajdować się w jednakowej odleg−

łości od słuchacza (położenie słuchacza
i głośników wyznacza wówczas trójkąt
równoramienny).

Zespoły głośnikowe muszą być
umieszczone na takiej samej wyso−

kości (najczęściej tak, aby głośnik wyso−
kotonowy znajdował się na wysokości
uszu słuchacza), w takim samym położe−
niu względem słuchacza (pod tym samym
kątem), zalecanym przez producenta,
i wynikającym z cech konstrukcyjnych ze−
społów głośnikowych (najczęściej w po−
zycji pionowej, czyli tak, że poszczególne
głośniki zespołu znajdują się jeden nad
drugim).

Przed zespołami głośnikowymi nie
mogą znajdować się żadne prze−

szkody utrudniające dotarcie fali dźwięko−

wej do słuchacza; w bezpośredniej blis−
kości nie powinny znajdować się duże
gładkie powierzchnie odbijające ani ostre
krawędzie powodujące dyfrakcje.

W zależności od konstrukcji i cech
zespołów głośnikowych należy umieś−

cić je w odpowiedniej odległości od ścian
pomieszczenia.

Szerokość rozstawienia zespołów
głośnikowych jest uzależniona od

możliwej odległości od słuchacza. Naj−
częściej zalecane jest zachowanie odleg−
łości między zespołami głośnikowymi nie
większej niż ich odległości od słuchacza.

Małe zespoły głośnikowe najlepiej
ustawić na specjalnych, stabilnych

podstawkach, a duże zespoły głośnikowe
najlepiej ustawić wraz ze specjalnymi kol−
cami, będącymi najczęściej na wyposa−
żeniu.

Podstawowe warunki prawidłowego

ustawienia zespołów głośnikowych

1

2

3

4

5

6

1

2

dźwiękowej ze źródłami na naturalnej, “fizjo−
logicznej” wysokości (możemy być bliżej złu−
dzenia, że znajduje się przed nami pianino,
perkusja czy wokalista, niż gdyby dźwięk do−
cierał do nas z podłogi lub spod sufitu). Po−
nadto, charakterystyka (kierunkowa) promie−
niowania zespołu głośnikowego jest najczęś−
ciej taka, że optymalne brzmienie (najlepszą
charakterystykę natężeniowo−częstotliwoś−
ciową) uzyskujemy na osi wyprowadzonej
prostopadle z powierzchni przedniej ścianki,
na wysokości głośnika wysokotonowego.

Zaburzenie charakterystyki jest najczęś−

ciej większe, gdy przemieszczamy się w
płaszczyźnie pionowej względem pionowo
ustawionego zespołu głośnikowego (zmie−
niamy wówczas relację odległości naszych
uszu od poszczególnych głośników zespołu,
co prowadzi do dużych zmian fazowych, ma−
jących konsekwencje w przebiegu charakte−
rystyki natężeniowo−częstotliwościowej),
mniejsze, gdy w płaszczyźnie poziomej.
Zwykle zależy nam, aby bez dużej degradacji
dźwięku móc przemieszczać się w płasz−
czyźnie poziomej względem zespołów głośni−
kowych, nie zaś aby słuchać ich na stojąco
lub na leżąco. Jeśli jednak zachodzi nietypo−
wy (i niepożądany) przypadek umieszczenia
zespołów głośnikowych np. znacznie powy−
żej słuchacza, ze skierowaniem ich osi głów−
nej powyżej (np. zespoły głośnikowe leżą na
półce z książkami na wysokości 1,5 m, czyli
pół metra powyżej uszu słuchacza), to może
się zdarzyć, że lepsze brzmienie uzyskamy,
ustawiając zespoły głośnikowe w poziomie.

Wracając do pożądanego, klasycznego

ustawienia − na odpowiedniej wysokości,
można podjąć eksperymenty z ukierunkowa−

3

AUDIO 7/98

19

nich i wysokich (czyli w przypadku dwudroż−
nych zespołów głośnikowych − obydwa głoś−
niki). Bliskie powierzchnie odbijające mogą
poważnie zaburzyć charakterystykę w zakre−
sie częstotliwości średnich i wysokich. Rów−
nież ostre krawędzie (np. krawędź półki, na
której nieszczęśliwie postawiliśmy małe ze−
społy głośnikowe) powodują szkodliwe dy−
frakcje fal.

Występuje tutaj dość duże zróżnicowa−
nie wskazówek, zależnych nie tylko od

cech zespołów głośnikowych i warunków
akustycznych pomieszczenia, ale i od żąda−
nych rezultatów akustycznych (zmieniając
położenie zespołów głośnikowych względem
ścian, możemy w dużym stopniu zmieniać
charakter brzmienia).

Oddalanie od ścian sprzyja uzyskaniu ob−

szerniejszej stereofonii, dźwięku bardziej
przestrzennego i lekkiego. Duża odległość od
tylnej ściany jest najczęściej niezbędnym wa−
runkiem prawidłowego funkcjonowania ze−
społów głośnikowych o bipolarnych (np. nie−
które kolumny firmy Mirage) charakterysty−
kach kierunkowych. Odpowiedniego odsunię−
cia wymagają też zespoły z otworem bass−
reflex umieszczonym na tylnej ściance, ale...

Przesunięcie do ścian zwiększa natęże−

nie niskich częstotliwości (poprzez zwiększe−
nie rezystancji promieniowania), dając w re−
zultacie dźwięk potężniejszy i cięższy. Głoś−
nik niskotonowy promieniujący w sąsiedztwie
jednej płaszczyzny odbijającej (np. podłogi),
w porównaniu do głośnika oddalonego od po−
wierzchni odbijających, da zysk 3 dB w za−
kresie niskich częstotliwości (dwa razy więk−
sze natężenie). Sąsiedztwo dwóch płasz−
czyzn − zwykle podłogi i tylnej ściany − 6 dB
(cztery razy więcej), umieszczenie w narożni−
ku (sąsiedztwo trzech płaszczyzn) − 9 dB
(8 razy więcej). Są zespoły głośnikowe kon−
struowane specjalnie pod kątem ustawienia
blisko ścian (np. Naim). Generalnie ustawie−
nie blisko ściany lepiej tolerują zespoły głoś−
nikowe z obudowami zamkniętymi, ale nie
jest to ścisłą regułą. Nie jest również ścisłą
regułą, że kolumny bass−reflex z otworem na
przedniej ściance lepiej znoszą przysuwanie
do ścian niż konstrukcje z bass−reflexem z
tyłu. Zresztą, dla uzyskania najlepszych re−
zultatów, większość zespołów głośnikowych
(a dokładnie − ich przednie ścianki) powinny
być odsunięte od tylnej ściany pomieszcze−
nia na odległość co najmniej 1m, bez wzglę−
du na to, gdzie znajduje się bass−reflex. Przy
spełnieniu tego warunku problem otworu z
tyłu obudowy praktycznie przestaje istnieć.
Pamiętajmy również, że praktycznie każdy
bass−reflex, bez żadnego ryzyka, możemy
eksperymentalnie zamknąć (np. mocno
zgniecioną gąbką poliuretanową) i wypróbo−
wać działanie obudowy zamkniętej. W wielu
warunkach może to dać bardzo dobre rezul−
taty, nie wiążące się z jakimkolwiek ryzykiem
uszkodzenia zespołów głośnikowych.

Jeżeli w celu zwiększenia ciśnienia nis−

kich częstotliwości zbliżamy zespoły głośni−
kowe do ścian, lepiej jest zbliżać je bardziej
w kierunku ściany tylnej niż ścian bocznych.
Odległość minimum 0,5 m od ścian bocznych
powinna być zawsze zachowana. Jeżeli zbli−
żamy się do tej granicy, dobrze jest wytłumić
ścianę przed głośnikiem, czyli tam, gdzie od−
bijałaby się fala biegnąca dalej do słuchacza.

Ciekawostka. Idea wykorzystania fali od−

bitej, ale biegnącej po jak najdłuższej drodze
i dochodzącej do słuchacza z wyraźnie inne−
go kierunku niż fala biegnąca bezpośrednio z
zespołów głośnikowych, podsuwa następują−

cy pomysł (zastrzegam się, że pomysł ten
gdzieś, kiedyś zasłyszałem; nie jestem jego
autorem): na suficie, na powierzchni ok. met−
ra kwadratowego, ustawić rząd małych luste−
rek − pod takimi kątami, aby każde z nich
odbijało falę w stronę słuchacza. Sposób
sprawdzenia, czy każde lusterko jest dobrze
ustawione, jest banalny − po prostu w każdym
lusterku musimy widzieć któryś z zespołów
głośnikowych (połowa lusterek obsługuje je−
den, druga połowa − drugi zespół głośniko−
wy), gdy siedzimy w założonym miejscu od−
słuchu (kąt padania równy jest kątowi odbicia
tak dla fal świetlnych, jak i dla fal akustycz−
nych, a nasze uszy są blisko oczu).

Ponieważ idealna panorama stereofonicz−

na może powstać tylko w warunkch idealnej
symetrii elektrycznej i akustycznej, więc na−
suwa się wniosek, że zespoły głośnikowe po−
winny być ustawione w takich samych odleg−
łościach od ścian bocznych. Jednak wielu
ekspertów zaleca zróżnicowanie tych odleg−
łości − ponieważ nie możemy i tak osiągnąć
ideału, decydujemy się na pewne kompromi−
sy − tym razem zaburzamy symetrię, aby roz−
bić i uśrednić rezonanse pomieszczenia.

Odbicia i rezonanse pochodzące z lewej

strony będą miały inny rozkład niż odbicia i
rezonanse z prawej strony, co może nieco
zaszkodzić stereofonii, ale pomóc ogólnemu
zrównoważeniu tonalnemu. Z tego samego
powodu należy unikać sytuacji, gdy odleg−
łość od słuchacza do tylnej ściany pomiesz−
czenia (za słuchaczem) jest równa odległości
od zespołów głośnikowych do ściany przed−
niej (za głośnikami), zwłaszcza jeżeli ściany
te pozostają słabo wytłumione − aby droga
fali po odbiciu od ściany tylnej nie była równa
drodze po odbiciu od ściany przedniej.

W instrukcji dostarczanej przez Sonus Fa−

bera przedstawiono różne rezultaty, jakie
przynoszą rozmaite sposoby ustawienia ze−
społów głośnikowych. Można uznać, że za−
leżności te są charakterystyczne dla więk−
szości zespołów głośnikowych, a więc z po−
żytkiem nie tylko dla użytkowników Sonus
Fabera prezentujemy je poniżej, z własnym
komentarzem.

Z kolei firma JMlab, w nie mniej skrupulat−

nej instrukcji, podaje regułę − “pour les per−
fectionnistes” − najlepszego ustawienia ze−
społu głośnikowego względem trzech sąsia−
dujących powierzchni (podłogi, ściany tylnej i
bocznej):

B

2

= AC

gdzie:

A − odległość centrum głośnika niskotono−

wego do najbliższej powierzchni,

C − odległość centrum głośnika niskotono−

wego do najdalszej powierzchni,

B − odległość centrum głośnika niskotonowe−

go do trzeciej powierzchni (A<B<C)

Reguła jest wbrew pozorom dość łatwa do

zastosowania, bowiem nie wiąże któregokol−
wiek dystansu z określoną powierzchnią (wy−
nikać to będzie ze wstępnego sposobu usta−
wienia zespołu głośnikowego, głośnik nisko−
tonowy może być np. najdalej od tylnej ścia−
ny i najbliżej podłogi, lub odwrotnie).

Na marginiesie warto zaznaczyć, że

JMlab zaleca pozostawienie tylnej ściany − za
zespołami głośnikowymi − nie wytłumionej,
jak również nieprzetłumianie ścian bocznych.
Wytłumiona powinna być jedynie powierzch−
nia za słuchaczem, i podłoga − jeśli sufit jest
gładki (jeżeli sufit tłumi, podłoga już nie mu−
si).

4

AUDIO 7/98

20

A

A

A

A

Akademia Audiofila

kademia Audiofila

kademia Audiofila

kademia Audiofila

kademia Audiofila

AKUSTYKA

Efekt zmiany wysokości

ustawienia zespołu

głośnikowego

Zespół

głośnikowy na

optymalnej

wysokości,

głośnik wysokoto−

nowy na poziomie

uszu słuchacza −

płaska charakte−

rystyka częstotli−

wościowa.

Zespół głośnikowy

na niższej podstawce. Uszy

słuchacza nie znajdują się na

osi głównej promieniowania

głośnika wysokotonowego,

stąd osłabienie częstotliwości

wysokich, a ponieważ głośnik

nisko−średniotonowy znaj−

duje się bliżej podłogi, stąd

wzmocnieniu uległ zakres

częstotliwości niskich (przypo−

mnijmy, że częstotliwości

średnie i niskie promieniowa−

ne są bardziej rozproszoną

wiązką, i zejście z osi głównej

głośnika nisko−średniotonowe−

go nie powoduje osłabienia

w tym zakresie).

Szeroko rozstawione zespoły głośni−
kowe nie są gwarancją uzyskania dob−

rej panoramy stereofonicznej. Zbyt szero−
kie rozstawienie względem zbyt blisko usa−
dowionego słuchacza spowoduje utratę
spójności i naturalności panoramy stereo−
fonicznej. Wydarzenia dźwiękowe będą
rozgrywały się po bokach, plan centralny
będzie trudny do uchwycenia lub będzie
postawiony zbyt blisko słuchacza. Zbyt wą−
sko rozstawione zespoły głośnikowe nie
przedstawią efektownych rozmiarów sceny
dźwiękowej, stłoczą pozorne źródła dźwię−
ków na małej przestrzeni, muzycy będą
siedzieć “jeden na drugim”. Konieczne jest
znalezienie “złotego środka”, którym naj−
częściej jest trójkąt równoboczny lub rów−
noramienny, w którym podstawa wyznaczo−
na przez odległość między głośnikami jest
do 30% krótsza od boku wyznaczonego
przez pozycję zespółu głośnikowego i słu−
chacza. Są jednak egzotyczne zalecenia
renomowanych producentów (np. Audio
Physic), udowadniające przewagę bardzo
szerokiego rozstawienia zespołów głośni−
kowych (wiążą się one z procedurą pre−
cyzyjnego określania położenia zespołów
głośnikowych względem ścian; niestety,
trudno zalecenia te realizować z wymaga−
ną dokładnością w realiach wielofunkcyj−
nego pomieszczenia mieszkalnego, a nie
w warunkach pomieszczenia przeznaczo−
nego wyłącznie do odsłuchu).

5

Rys: Sonus Faber

AUDIO 7/98

21

Osłabieniu ulega

zakres wysokich częstot−

liwości. Ustawienie blisko

ściany powoduje tym

większe uprzywilejowanie

niskich tonów nad

wysokimi.

Efekt zmiany pozycji zespołów głośnikowych

względem ściany tylnej i zmiany ich ustawienia

względem słuchacza.

Podstawki, kolce, stożki, absorbery to
już elementy z pogranicza dziedzin

ustawiania zespołów głośnikowych i pery−
ferii systemu Hi−Fi. Użycie podstawek gwa−
rantuje nam, że głośniki znajdują się nie
tylko na stabilnej podstawie, ale przede
wszystkim na jednakowej wysokości. Nale−
ży zadbać, aby zarówno w przypadku kol−
ców podstawek, jak i kolców wolnostoją−
cych zespołów głośnikowych były one wy−
regulowane i wszystkie miały kontakt z
podłożem.

Aranżacja akustyczna pomieszczenia

i ustawienie w nim głośników to w dużej
mierze kwestia eksperymentów. Każdy
umeblowany pokój mieszkalny stanowi
wraz z systemem Hi−Fi indywidualny przy−
padek akustyczny. Gdy dodamy do tego
indywidualizm upodobań słuchacza, jasne
się stanie, że powyższe wskazówki wyty−
czają tylko ogólne kierunki działań.

Andrzej Kisiel

P.S.
Odpowiedź na list p. Lubomira Stoieka ze

Skarżyska. Tak poważne przesunięcie
“środka” panoramy stereofonicznej, przy za−
chowaniu (w miarę) symetrycznego układu
(dziękujemy za staranne rysunki), jest trudne
do wytłumaczenia. Co prawda z lewej strony
ma Pan większe tłumienie (zasłony), co mo−
że mieć pewne znaczenie. Proszę również
zwrócić uwagę na ustawienie telewizora − je−
go ekran jest powierzchnią doskonale odbija−
jącą, lekkie jego skręcenie może mieć wpływ
na opisywane zjawisko.

Dla ustawienia

w oddaleniu od tylnej

ściany charakterystyka

liniowa. Przysunięcie

głośników do ściany

przedniej, a słuchacza do

ściany tylnej wzmacnia

zakres częstotliwości

niskich, a ponieważ osie

przecięły się przed słuchaczem nastąpiło równo−

cześnie osłabienie częstotliwości wysokich

Zespoły głośnikowe

z równoległymi osiami promieniowania

(przechodzą “obok” słuchacza)

Zespoły głośnikowe skierowane

w stronę słuchacza

6

Rys: Sonus Faber