A falnak is füle van |
- A rádió-stúdiók technikai helyiségeinek akusztikája
Előző számunkban a (rádió)-stúdiók akusztikájáról volt szó. A cikk
folytatásaképpen a stúdiók kontrollszobáinak akusztikájáról írunk. A
szerzők a Rádió szakemberei, egyikük akusztikai tervező, másikuk pedig
a stúdiótechnikai osztály vezetője.
A rádió-stúdiókhoz tartozó technikai (rendezői, megfigyelő stb.)
helyiségek - hogy csupán néhány elnevezést említsünk a gazdag
szakzsargonból arra valók, hogy a műsort még a hangfelvétel vagy az
adás helyszínén, de már mintegy "a hallgatóság fülével"
ellenőrizhessék. Ezek a helyiségek tehát többnyire közvetlenül a
stúdiók mellé épültek, s az idők folyamán szinte az összes technikai
eszközt magukba gyűjtötték.
A rádiózás első évtizedeiben a "megfigyelő" helyiséget magából a
stúdióból szakították ki, mint kis fülkét, s benne nem a hangmérnök,
hanem a karmester "dolgozott". Az ő dolga természetesen már akkor is
csak a vezénylés volt, de a zenekart már hangszóróból hallgatta, s az
így hallható belső arányok szerint irányította az együttest. Később, a
keverőasztalok megjelenése után e fülkék egyre nagyobbakká váltak, s
ahol erre mód volt, a stúdió légteréből is kikerültek. Napjaink
technikai helyiségei a következőket foglalják magukba: keverőasztal
(akár kettő is), ellenőrző hangszórók, magnók, lemezjátszók, egyéb
hangtechnikai berendezések (zengető, dinamikaszabályozó, zajcsökkentő
stb. készülékek). Mivel e gépek közül a magnók a legzajosabbak, ezeket
gyakran a technikai helyiségen kívül, külön fülkében helyezik el. A
technikai helyiségek tervezésekor tehát mindenekelőtt a készülékek
helyét kell megtalálni, mégpedig valamiféle technológiai logika
szerint.
1-2. A keverőasztal és az áttekintőablak párhuzamos, illetve merőleges
elrendezése. K keverőasztal, A a betekintés látószöge.
Az akusztika először ott lép be a képletbe, hogy a keverőasztalnál
ülő hangmérnöknek, illetve a rendezőnek egyaránt jól kell hallania a
hangsugárzókat, a hangmérnöknek pedig (aki nyilván a hangszórókkal
szemben foglal helyet) még szemmel is át kell tekintenie a stúdiót, a
stúdióablakon keresztül. Ezek a követelmények gyakran ellentmondanak
egymásnak. Nézzük például az 1. ábrát. A két hangszóró között épített
áttekintőablakon át a hangmérnök látási szöge meglehetősen kicsiny,
hiszen neki - tekintettel a sztereó bázisra - az ablak síkjától
legalább 3-5 méterre kell elhelyezkednie. A 2. ábrán viszont az
úgynevezett merőleges elrendezés látható (t. i. a keverőasztal az
áttekintőablakra merőleges). A látási szög most kielégítően nagy, a
hangmérnök jobban nyomon követheti a stúdióban történteket - de hozzá
kell szoknia ahhoz a kellemetlenséghez, hogy csak fejét alaposan
félrefordítva lát be a stúdióba. Ilyenkor azonban a helyiség
akusztikai szempontból a hangsugárzókhoz viszonyítva nem szimmetrikus,
tehát tervezéskor úgy kell kiképezni az ablakkal szemközti felületet,
hogy az akusztikai szimmetria helyreálljon.
Bizonyára többekben is felmerül a kérdés: ha az áttekintő ablakok
ennyi nehézséget okoznak, miért nem válthatók ki ipari tévével? Nos,
erre is vannak példák olyankor, amikor a technikai helyiséget nem
telepíthetik közvetlenül a stúdió mellé (példa erre a Zeneakadémia
nagyterme közelében épült rádiós közvetítő technikai helyiség), vagy
amikor közvetítőkocsi segítségével dolgoznak. Az optikai kapcsolatnak
azonban általában kétirányúnak kell lennie: az előadónak legalább
annyira kell látnia például a rendező intését, mint a hangmérnöknek az
előadót, arról nem is beszélve, hogy a tévéképen nem olvashatók le a
finom térbeli információk, például hogy mekkora távolságra vannak az
előadók a mikrofonoktól. A Magyar Rádióban egyébként az a gyakorlat,
hogy a felolvasó-, és magazinstúdiókban (melyekben a stúdiószélessége
lényegében megegyezik a technikai helyiség szélességével, s ily módon
különösebben nagy látási szögre nincs szükség) inkább a párhuzamos
elrendezés szokásos, a nagyobb látási szöget igénylő zenei - és
hangjátékstúdiókhoz többnyire a merőleges elrendezést alkalmazzák.
Hasonló szempontok határozzák meg a rendező helyét is, jóllehet az
kevésbé kritikus. A rendező elhelyezkedhet vagy a hangmérnök mellett,
vagy a lehallgatási terület szimmetriatengelyében, de akár a
keverőasztal előtt is - bár ilyenkor lényegesen közelebb helyezkedik
el a hangszórók síkjához, mint a hangmérnök, tehát nem egészen
ugyanazt fogják hallani (lásd majd a 3. ábrán).
Annak, hogy a sztereó hallgatási lehetőség ennyire "ki van
hegyezve", jórészt a jelenlegi kétcsatornás sztereofónia az oka: a
sztereó bázisban elvileg végtelen sok irányt szeretnénk
megkülönböztetni, de hangforrásaink közül csupán kettő valóságos (a
két hangszóró), a többi irány csupán látszólagos. A valóságos irányok
érzékelése elhelyezkedésünktől független, a látszólagos irányok
azonban csak a két hangsugárzó szimmetriatengelyében helyesek. Ha
kimozdulunk a szimmetriatengelyből, a látszólagos irányok "követni
fognak" bennünket. Ez még otthoni zenehallgatáskor sem előnyös,
hangfelvétel készítésekor pedig - amikor egyebeken kívül éppen az
irányokat kell beállítani - megengedhetetlen. Ezért a technikai
helyiségek tervezése a két hangsugárzó, a hangmérnök és a keverőasztal
helyének kijelölésével kezdődik.
Sajnos, a helyiség méreteiből következik, hogy a hangszórók igen
gyakran a sarokba kerülnek. Pedig kimutatható, hogy a sarkok
akusztikai hatása rendkívül kedvezőtlen. Alacsonyabb frekvenciákon
erőteljes kiemelkedések és mélypontok váltják egymást, olyan
sűrűséggel, hogy hatásukat szűrőkkel szinte lehetetlen kiegyenlíteni.
Ha a hangdobozokat kiemeljük a sarokból, találhatunk olyan pontot,
ahol a frekvenciaátvitel kiegyenlítődik, és akkor már a hangsugárzó
saját frekvenciamenete dominál. Igaz ugyan, hogy korábban a
szakemberek kifejezetten ajánlották a sarkokat, azzal az indokkal,
hogy a hangsugárzó így a helyiség több saját rezonanciáját gerjeszti,
s mivel ezek az alacsonyabb frekvenciák tartományába esnek, segítenek
a hangszórók "gyengélkedő" mélyátvitelén. A mai rendszereknek nincsen
szükségük erre a kétes segítségre - kényszerűségből mégis gyakran a
sarokba kerülnek. És még csak nem is csupán helyhiányról, illetve
geometriai szempontokról van szó. Tekintettel kell lenni egyebeken
kívül olyasmire is, mint a klímaberendezés befúvó- és
elszívónyílásainak elhelyezkedése. Ha ugyanis a hangszórók és a
koncentrált klímanyílások iránya egybeesik, akkor a légáramlás zajait
(bármennyire csekélyek is) a hangmérnök könnyen hozzárendelheti a
felvételek zajához.
Hogy a további készülékek hová kerülnek, az már másodlagos. De
azért a segédberendezéseknek a hangmérnök kezeügyébe kell esniük (ezek
általában úgynevezett "rack" szekrényekben kapnak helyet), és a
magnókat, lemezjátszókat is úgy kell elhelyezni, hogy a kezelők
számára elegendő mozgástér maradjon. A készülékek, sajnos, zajforrások
is egyben, rezonáló fémfelületekkel, alkalmanként pedig csökkentik az
akusztikai burkolat felhelyezésére igénybevehető falfelületet.
Kétféle zengés
A hangforrás a stúdióra jellemző zengéssel övezve szólal meg, mely
a mikrofontechnikától függően hol kevésbé, hol erőteljesebben
érvényesül a felvételen. A technikai helyiségben viszont a
hangsugárzók a helyiség saját zengését is gerjesztik, a hangmérnök már
a két zengés valamiféle ötvözetét érzékeli. Ha a technikai helyiség
utózengése nagy, s különösen, ha a terem rezonanciái is jelentősek,
akkor a felvétel hangzása megváltozik, elszíneződik, s félő, hogy
mindez "belekomponálva" a felvétel hangzásába, nem kívánt effektusokat
alkalmaz. (Ha a helyiségben alacsonyfrekvenciás rezonanciák
dominálnak, a hangmérnök gyakran felesleges mélyvágást produkál,
különösen szövegfelvételnél. Vagy megfordítva: mélyszegény
lehallgatási körülmények közepette a hangmérnök mellőzi a közeli
mikrofonok megkövetelte mélyvágást.)
Az erőteljesebben csillapított technikai helyiségben a műsorokat
ugyan biztonsággal meg lehet ítélni, de az ilyen akusztikai környezet
egyáltalán nem mondható kellemesnek. Újabb keletű az a megoldás, hogy
a technikai helyiséget akusztikai szempontból két részre osztják. A
hangsugárzók "térfelén", körülbelül a hangmérnök helyéig, a
csillapítás rendkívül erőteljes, tehát a hangmérnök ítéletét segíti, a
másik térfél pedig zengő, s egyfajta levegősséget sugall. Vagyis
összekötik a hasznosat a kellemessel. Ez a megoldás főleg a szélesebb
helyiségekben előnyös. Mint látjuk, a technikai helyiségek akusztikai
kialakításánál igen sok szempontot kell figyelembe venni.
Itt is feltehető egy látszólag logikus kérdés: ha valóban fennáll
a veszélye, hogy a technikai helyiség akusztikai viszonyai esetleg
félrevezetik a hangmérnököt, akkor miért nem használnak inkább
fejhallgatót? Sajnos, a fejhallgató és a hangszóró nem alternatívája
egymásnak. A fejhallgató - bármilyen kitűnő minőségű is - nem képes
felidézni az igazi "testes" basszusokat, hiszen kizárólag a fülre
gyakorol hatást, holott a basszus érzetéhez a "fülönkívüli" érzékelés
is hozzájárul. A fejhallgató megváltoztatja a hangtér mélységében való
tájékozódásunkat is; köztudott, hogy a fejhallgatón keresztül még
elfogadható direkt/zengő arány hangszórón át már elmosódottá válik.
Ezért a hangfelvételek készítésekor szigorúan különbséget kell tennünk
a fejhallgatós lehallgatásra vagy a hangszóróra szánt felvételek
között, mivel e kettő eltérő mikrofon- és keveréstechnikát igényel,
sőt: nemritkán más-más esztétikai elképzeléseket tükröz. És egy
napjainkban sajnos nemigen hangoztatott további érv: a fejhallgató
túlzott használata nem tesz jót a fülnek. Így hát (néhány különleges
esettől eltekintve) a hangmérnöki munkában a hangszórós ellenőrzésre
támaszkodnak.
A technikai helyiségek tehát különleges helyet foglalnak el az
akusztikai igényű termek sorában, hiszen itt már egy mesterséges
hangforrás segítségével kell a stúdióból jövő hangot megítélni. Mégis,
a technikai helyiségek akusztikájának sokáig nem tulajdonítottak nagy
jelentőséget. De mit is értünk jó teremakusztikai kialakításon? És
milyenek az optimális lehallgatási feltételek? Akárcsak a stúdiók
esetében, az akusztikusok itt is időről-időre megpróbálják
meghatározni a lehallgató helyek akusztikai paramétereit, megadni az
ajánlott értékeket. De mint minden teremakusztikai ajánlás, ezek is
szubjektív ítéleten alapulnak.
Kiindulásként le kell szögezni, hogy amit szakmai körökben
technikai helyiségnek, illetve lehallgató helyiségnek neveznek, azok
nemcsak nevükben, hanem használatukban és berendezésükben is
különböznek. A technikai helyiségben a hangmérnök körül van véve a
felvételekhez szükséges berendezésekkel, márpedig azok alapvetően
befolyásolják az akusztikai környezetet. Lehallgató helyiségen olyan
helyet értünk, amelyben a már elkészült felvételek minőségének
megítélése, amolyan zsűrizése történik. A lehallgató helyiségben nincs
más technikai berendezés, csak hangsugárzó. Az otthoni zeneszobát
tulajdonképpen a lehallgató helyiséghez lehet hasonlítani.
A lehallgató helyiségek kialakítására van is egy elfogadott OIRT
ajánlás, de ismerjük az EBU (European Broadcasting Union, amelynek
várhatóan Magyarország is tagja lesz) ide vonatkozó ajánlását is. Az
EBU ajánlása érthetően együtt tárgyalja a technikai és a lehallgató
helyiségeket, hiszen valóban fontos, hogy a kétféle teremben azonos
módon ítéljék meg a műsoroknak mind a technikai, mind a művészi
színvonalát. Ha sikerül kialakítani valamilyen jól megfogalmazott,
egységes követelményrendszert, akkor a rádióhallgató is megpróbálhatja
az otthoni körülményeit ahhoz igazítani.
A lehallgatás feltételei alapvetően a helyiség akusztikai
tulajdonságaitól, a hangsugárzó(k) paramétereitől, valamint a
hangsugárzó(k) és a lehallgatási pont egymáshoz viszonyított
helyzetétől függenek, vagyis attól az útvonaltól, amelyen a hang a
hangsugárzóból a hallgató személy füléig eljut. Mint a zárt terekben
általában, itt is igaz, hogy sok tényező hatását még nem ismerjük
pontosan. A hangsugárzókról itt nem ejtünk szót, velük szemben
természetesen komoly követelményeink vannak; tételezzük fel, hogy
igényes lehallgató berendezésről van szó.
A terem méretei és alakja
Elsőnek nyilván a terem méreteire próbálnak megadni egy
értékhatárt, amelyen célszerű belülmaradni.
Már a kisméretű stúdiókról elmondtuk: kis termekben komoly gondot
okozhatnak az állóhullámok. Mivel a technikai helyiségek köbtartalma
általában 50-100m3 közé esik (az átlagos lakószoba mérete
is ilyen nagyságrendű!), számolnunk kell a teremhangok
"kellemetlenkedéseivel". Terem-módusok tulajdonképpen az egész
hangfrekvenciás tartományban jelentkeznek, de hogy zavaróak lesznek-e,
és elszínezik-e a hangot, az több mindentől függ. A legegyszerűbb
esetekben ki lehet számolni, milyen frekvenciákon alakulhatnak ki
teremhangok. A teremhangok elméleti tárgyalására itt most nincs mód,
de talán érdemes röviden összefoglalni, hogyan is szoktunk ezekkel
számolni, és hogyan lehet csökkenteni kellemetlen hatásukat. Meg is
adunk egy képletet, amelynek segítségével gyorsan meghatározhatjuk,
hogy egy téglatest alakú helyiségben (a lakószoba többnyire ilyen!)
melyik a veszélyeztetett frekvenciatartomány.
Legyen a helyiség három éle 1x, 1Y és
1z hosszúságú. Hogy könnyen lehessen számolni,
feltételezzük, hogy a terem csillapítatlan. Ilyenkor a
sajátfrekvenciák:
ahol: qx, qY, qz, nem negatív
egész számok (0,1,2...stb); c a hang terjedési sebessége levegőben
(m/s); 1x, 1Y, 1z, a téglatest
oldaléleinek hossza (m).
Ha elkezdünk számolgatni, rögtön látni fogjuk, hogy a frekvencia
növekedésével a sajáthangok sűrűsödnek. A valóságban minden térnek van
elnyelése, így az egyes rezonancia frekvenciákhoz tartozó
rezonanciagörbék kiszélesednek, ennélfogva minél sűrűbben követik
egymást ezek a frekvenciák, rezonanciagörbéik annál inkább
átlapolódnak. Tehát minél több rezonanciafrekvencia van egy-egy
frekvenciatartományban, annál kevésbé jelentkezik egy-egy módus
elszínező hatása. Mindenképpen a lehető legegyenletesebb eloszlásra
kell törekedni. Ehhez persze először is a teremarányokat kell helyesen
megválasztani. A vizsgálatok azt mutatják, hogy az alábbiak szerint
kapjuk a legkedvezőbb teremhangeloszlást:
hosszúság: szélesség=1.25...1.45
szélesség: magasság =1.10...1.90
hosszúság: magasság =1.95...2.03
A fenti képletből az is látszik, hogy minél nagyobb méretű
teremről van szó, annál sűrűbben követik egymást a teremhangok a
normálisan használatos hangmagasságban. Jól méretezett, átlagos méretű
lehallgatóhelyiségben 300Hz felett már nincs elkülönülten jelentkező
módus. Átlagos lakószobákban ez a határ, sajnos, akár 1000Hz-ig is
kitolódhat. A gyakorlatban nagyon ritka a pontosan téglatest alakú
helyiség. Bonyolultabb alakú teremre rendkívül nehéz kiszámítani a
sajátfrekvenciákat, de jó tájékoztató adatokat kapunk, ha a termet a
hozzá közel eső méretű téglatesttel modellezzük.
Állóhullámok sajnos, nemcsak párhuzamos falfelületek között
jelenhetnek meg; azzal, hogy a falakat párhuzamostól eltérő
nyomvonalon vezetjük, még nem kerülhetjük el a teremhangok zavaró
hatását. Az is igaz, hogy ha előfordulnak is zavaró módusok, akkor sem
biztos, hogy érezni fogjuk a hatásukat. A zavaró hatás mértéke a
következőktől függ:
a módus sávszélessége;
a módus gerjesztésének mértéke;
a hangforrás és a megfigyelési pont helyzete a kialakuló
állóhullámhoz képest
és végül a hangforrás frekvenciaösszetevői.
A módusok sávszélességét csak az alaphang értéke és a falak
reflexiós tényezője (vagy elnyelő képessége) határozza meg. Minél
nagyobb a falak hangelnyelése, minél nagyobb a csillapítás mértéke,
annál kisebbek lesznek a rezonanciacsúcsok: a módusok sávszélessége
nő. Az elnyelő felületek tehát csökkentik a teremhangok káros hatását.
A gyakorlatban azonban nagyon nehéz olyan hangelnyelő anyagot találni,
amely a kritikus mélyfrekvenciás tartományban is jól működik. A
megszokott mélyfrekvenciás membránokból nem tudunk annyit bevinni a
térbe, hogy hatásuk elegendő lenne. Legújabb kísérleteink szerint
beválik a gipszkartonból épített, jól hangolt előtétfal. A hangelnyelő
szerkezetek elhelyezéséről jó tudni, hogy azokat érdemes a falak
mellett, az élekben és a sarokban koncentrálni, mivel a teremhangok
nagy nyomásingadozási pontjai körül az élekben és a sarokban mindig
nyomásszint-növekedés van.
Ami a tér formai kialakítását illeti: itt is igaz, hogy kerülni
kell a homorú felületeket, valamint a nagy párhuzamos felületeket,
mert ez utóbbiak között könnyen csörgővisszhang alakulhat ki. De még
ha sikerül is elkerülni a párhuzamos felületeket, akkor is
tapasztalunk csörgővisszhangot, ha a térben burkolás nélküli,
csillapítatlan felületek vannak. Ha a visszhang keletkezésének útját
meg tudjuk állapítani, akkor hangelnyelő anyag alkalmazásával, esetleg
valamelyik visszaverő felület megváltoztatásával könnyűszerrel
megszüntethetjük. A technikai helyiségekben akusztikailag nem
kívánatos visszaverő felületeket jelenthetnek már maguk a berendezések
is, amelyek felülete nincs elnyelő anyaggal borítva.
Utózengési idő
Mint minden akusztikailag igényes teremre, a technikai és
lehallgatóhelyiségekre is próbálnak megállapítani egy optimális
utózengési időt. Általánosan elfogadott és ajánlott érték a közepes
utózengési időre T=0,3 sec. Erre kell törekedni a teljes
hangfrekvenciás sávban, de többnyire van egy tolerancia-határ, amelyen
kívül megengedik az eltérést.
Abban a frekvenciatartományban, ahol már nincsenek zavaró
teremhangok, a teret többnyire feloszthatjuk a hangforráshoz közeli
térre, illetve a távoli, úgynevezett zengőtérre. A technikai helyiség
hangforrása a hangsugárzó. A közeli térben a hangsugárzó direkt hangja
dominál. A direkt hang a hangsugárzótól távolodva négyzetesen csökken,
azaz a távolság megkétszereződésével a hangnyomásszint 6dB-lel lesz
kisebb. Ha azonban a hangsugárzó erősen irányított, a direkt hang
távolabb érvényesül, és csak később érünk a szoba úgynevezett zengő
térrészébe. Abban a frekvenciatartományban, ahol már nincsenek zavaró
állóhullámok, a zengő tér hangnyomásszintje a hangforrás
teljesítményétől és a teremállandótól függ. Lényegében a megfigyelési
pont és a hangsugárzó(k) egymáshoz viszonyított helyzete határozza
meg, hogy a hangmérnök, illetve később majd a hallgatóság a direkt és
a zengő hangnak milyen keverékét észleli.
A szakirodalomban több helyen is találkozhatunk olyan
görbesereggel, amely a teremben uralkodó hangnyomás szintjét adja meg
a hangforrástól való távolság függvényében, különböző irányítási
tényező és teremállandó értékekre. Érdemes megfigyelni, hogy ha a
hangsugárzó irányítási tényezője jobb, akkor ugyanabban a szobában
mennyivel távolabb kerülünk be a zengő térbe, illetve ha ugyanazt a
hangsugárzót hallgatjuk is különböző csillapítottságú terekben, akkor
is mennyire meg fog változni a direkt és a zengő hang aránya egy-egy
adott távolságban (3. ábra). Az utózengési idő változtatásával
tulajdonképpen azt befolyásoljuk, hogy milyen arányban jut a direkt és
zengő energia a megfigyelő személy füléhez.
Egy kísérletben a technikai helyiség utózengési idejét annyira
lecsökkentettük, hogy alig érte el a (T=) 0.2 sec-ot, mert "minél
inkább csak a direkt hangot hallja a hangmérnök, annál inkább tisztább
hangképpel dolgozik". A kísérlet nem váltott ki osztatlan sikert. Ha a
hangmérnök túlságosan kevés hangenergiát kap, kellemetlen érzése
támad, nagyobb hangerőt szeretne hallani. Ráadásul ebben a technikai
helyiségben a rendező a keverőasztal előtt ült, közelebb a
hangforráshoz. Azon a hangerőn, amelyiken a hangmérnök szeretett volna
dolgozni, a rendező már majdnem megsüketült (túlságosan jól
érvényesült a "négyzetes törvény") Kísérletünk azt bizonyítja, hogy
még a technikai helyiség akusztikáját sem szabad nagyon szárazra
tervezni, ott is szükség van a zengő hangenergiára.
Nem is igen volna korrekt dolog az utózengési idő Sabine által
levezetett és meghatározott összefüggését alkalmazni olyan kis
termekben, mint a technikai helyiségek, lehallgató helyiségek és a
lakószobák döntő többsége, mivel az eredeti kiinduló feltételek közül
itt nem teljesül minden. Kis termekben ritkán van jól kialakult
zengőtér: ahhoz nincsenek elég nagy távolságok. Sokkal inkább
érvényesülnek a falról visszaverődő korai reflexiók hatásai.
A LEDE elv
4. A LEDE elv szemléltetése. DDs és DDc a direkt hang érkezésének
ideje a stúdióban, illetve a technikai helyiségben, DRs és DRc az első
reflektált hang érkezésének ideje a stúdióban, illetve a technikai
helyiségben.
A korai reflexiók jelentőségét felismerve dolgozott ki Don Davis
az Amerikai Egyesült Államokban egy egészen új tervezési módszert a
technikai és lehallgató helyiségekre. Módszere, amelyet a 4. ábrán
szemléltetünk, LEDE néven vált ismertté. (Lásd az 1982/3. HFM
lapszemléjét. A Szerk.) A betűszó, amely a Live-End-Dead-End
rövidítése, már önmagában elárulja a módszer lényegét. A hangsugárzó
körüli teret lecsillapítják (Dead End), hogy a helyiség első
térfeléből ne jöhessen korai reflexió a hangmérnök füléhez. A terem
hátsó részét viszont (Live End) diffúzra alakítják, mégpedig lehetőleg
a teljes frekvenciatartományban egyenletesen. Még külön mérési
módszereket is kidolgoztak a LEDE elven épült terek mérésére. Don
Davis úgy foglalta össze eljárásának lényegét hogy a LEDE
tulajdonképpen egy pszichoakusztikai hatás: a keverőasztalnál ülő
hangmérnök a hangfelvételi stúdió első reflexióit hallja meg, még
mielőtt füléhez érkeznének a technikai helyiség saját első
visszaverődései. (Davisék a hangsugárzókat minden esetben a falban
helyezik el; a hangsugárzók elhelyezésére még visszatérünk!)
Bármilyen elvet alkalmazzunk is, a sztereó lehallgatás megköveteli
a belső kiképzés szimmetriáját: az alaprajz is legyen szimmetrikus, a
berendezést is szimmetrikusan kell elhelyezni, a falburkolatot
szimmetrikusan kell felvinni. Ezeknek a feltételeknek csak a
kimondottan lehallgatási célra készült helyiségekben könnyű eleget
tenni, a technikai helyiségek többségében gondot okoznak az áttekintő
ablakok, de maguk a berendezések is. (Itt utalunk vissza az 1. és a 2.
ábrára; emlékezzünk, hogy az 1. ábra szerinti elrendezés jobban
megfelel a szimmetria követelményének.)
Ha jól jelöljük ki a hangsugárzók helyét, sokat javíthatunk a
lehallgatási körülményeken - ha nem vesszük figyelembe az alapvető
szabályokat, sokat ronthatunk a helyzeten.
A hangsugárzók helye
Először is: hogyan határozzuk meg a hangsugárzók és a lehallgatási
ponto(k) egymáshoz viszonyított helyét. A sztereó bázistávolság
ajánlott értéke (b=) 3,5 méter, a lehallgatási pont távolsága (h=)
nagyjából ugyanannyi, a bázisszög (α=) 37-90 fok (5. ábra).
Mindenekelőtt: figyelembe kell venni a hangsugárzók gyártójának
ajánlásait, de azok hiányában is van egy-két alapvető szempont, amit
jó szem előtt tartani. A dobozokat olyan magasan kell elhelyezni, hogy
a hangsugárzó akusztikai középpontja legalább 1,2 méterre legyen a
padlótól (jobb még magasabbra helyezni) és az akusztikai tengelye ne
dőljön meg jobban ±15 foknál (6. ábra).
5. A sztereó lehallgatási séma
6. A hangsugázók elhelyezésére (magasságára) vonatkozó ajánlás
A hangsugárzókat gyakran teszik sarokba, és nem is tudják, milyen
nagy hibát követnek el ezzel. Az úgynevezett sarokhatással az amerikai
Roy F. Allison foglalkozik sokat. Kimutatta, hogy ha a hangsugárzót
reflektáló felület elé helyezi, a hangsugárzó kimenő teljesítménye a
mélyfrekvenciás tartomány 1-1 pontján mennyire le tud csökkenni a
szabadtéri körülmények között mért teljesítményhez képest, azaz
egyenetlenség jön létre a frekvenciamenetben. Ha a hangsugárzót három
reflektáló felület elé helyezzük, azaz sarokba tesszük, akkor a fenti
hatás szuperponálódik. A 7. ábrán egy Allison által közölt
görbehármast mutatunk be, ahol W a kimenő teljesítmény, Wf
a szabadtéri teljesítmény. Az A görbe 1, a B kettő, a C három
reflektáló felület hatását mutatja. Kollégánkkal, Kishonti Istvánnal
mi is több mérést végeztünk a sarokhatás kimutatására, és több
helyiségben méréssel kerestük meg a rendelkezésünkre álló területen
belül az optimális helyet a hangsugárzó számára. A 8. ábra: példa a
méréssel kimutatott sarokhatásra.
7-8. A sarokhatás szemléltetése, illetve kimutatása méréssel.
Az sem jó, ha a sarokból úgy húzzuk ki a hangsugárzót, hogy
szimmetrikusan áll a falakhoz képest. Allison számítással és
mérésekkel is bebizonyította, hogy úgy kell elhelyezni a hangsugárzót,
hogy az egyik falra teljesen rátoljuk, a másiktól pedig kb. 1,2
méterre elhúzzuk (9. ábra). Saját méréseink is ezt igazolták. A
kísérletek azt is mutatják, hogy akkor járunk el legjobban, ha a
hangsugárzókat beépítjük a falba, magába az akusztikai burkolatba. Ez
azért is jó megoldás, mert igen gyakran nincs helyünk, hogy eléggé
elhúzhassuk a sarokból a hangsugárzókat. Hátránya ennek a módszernek,
hogy ha a hangsugárzókat javítani kell, nehezebben lehet hozzájuk
férni, és ha változtatunk a hangsugárzó típusán, a burkolatot
jelentősen meg kell bontani átépíteni.
(Hogy a HFM olvasói a kellő perspektívából lássák a dolgokat,
fontosnak tartjuk megjegyezni, hogy Roy F. Allison hangsugárzók
gyártásával foglalkozik. Különös kivitelű hangsugárzóit "nem jegyzik",
nem tartják számon a hifi-magazinok. -A Szerk.)
Amikor a hangsugárzók helyét kijelöltük, és kiadódik a
lehallgatási pont helye, vigyázni kell, hogy ez a pont se kerüljön
közvetlenül fal mellé, legyen legalább 1 méter a fal és a pont között.
(Ez viszont tökéletesen egybevág a High Fidelity gyakorlatával. A
Szerk.) Sajnos, egy átlagos (például lakótelepi) szobában az
ülőgarnitúra legtöbbször a falra van rátolva, s ez eleve kijelöli a
lehallgatás helyét.
Akusztikai burkolat
A szimmetriáról beszélve már említettük, hogy az akusztikai
burkolatot is szimmetrikusan kell kiképezni a lehallgatási tengelyhez
képest. Azt is elmondtuk, hogy mélyfrekvencián érdemes a hangelnyelést
a sarokra koncentrálni. Ahhoz azonban, hogy az elnyelés mértéke a
teljes hallható frekvenciatartományban egyenletes legyen, külön-külön
kell alkalmazni mély-, közép-, nagyfrekvencián működő hangelnyelő
szerkezeteket.
Kisebb igényű helyen, ahol nincs mód megtervezni az egyenletes
elnyelést a teljes frekvenciasávra, de szeretnénk valamilyen
hangelnyelést, és persze a lehető legszélesebb sávban, magunk is
készíthetünk szélessávú elnyelőt valamilyen szálas anyagból, például
üveggyapotból vagy kőzetgyapotból. Ezek elsősorban nagyfrekvencián
működnek jól, de ha elég vastag szerkezetet készítünk, elnyelő
képessége a mélyebb frekvenciákon is egészen jó lesz. A kísérletek
bebizonyították, hogy nem muszáj a szálas anyagból magából vastag
darabot felszerelni, ugyanazt a hatást érjük el, ha az anyag vékony,
de mögötte légrést hagyunk. Ezekkel az anyagokkal viszont az a baj,
hogy mivel szálasodni képesek, komoly veszélyt jelenthetnek az
egészségre. Ezért először be kell burkolni őket olyan akusztikailag
áttetsző anyaggal, amely a szálasodást megakadályozza és csak azután
következhet az esztétikai burkolat, a textil vagy farács. Lehet kapni
olyan üveggyapotot is, amely gyárilag van textillel vagy üvegfátyollal
kasírozva. Ez az anyag már nem szálasodik, nem igényel külön
burkolatot. Az itt leírt szerkezetre adunk vázlatot majd a 10. ábrán.
Jó elnyelő tulajdonságú a poliuretánhab is, de nem ajánlható, mert
nagyon könnyen ég. Újabban már fokozott tűzállóságú poliuretánhab is
kapható (PORAN FS). Széles sávban jó hangelnyelő képességet mutat.
10. Példa egy szélessávú hangelnyelő szerkezetre. Az üveggyapot tábla
textillel van burkolva, vastagsága legalább 5 cm, a légrés legalább 10
cm.
Zajszint
Szólnunk kell még a technikai helyiségekben megengedett (vagy
elvárt) zajszintről. Többen úgy vélhetnék, és sajnos vélik is, hogy a
technikai helyiségben nincs szükség "nagy csendre", csak az a lényeg,
hogy a stúdióban lévő mikrofonra ne kerüljön be zaj. Azzal azonban,
hogy a technikai helyiségekben időnként megengedhetetlenül nagy zaj
uralkodik, nagyon is veszélybe kerül a stúdióból felvett hang
minősége! A hangmérnök gyakran nem képes eldönteni a kintről jövő
hangról, hogy az csak a technikai helyiségben hallható-e, vagy
rákerült a mikrofon jelére is. Jó esetben megismételheti a kérdéses
részt - de mit tegyen, ha élő adásról van szó? S még ha ismeri is a
zajforrás eredetét, a zaj miatt nem tudja megítélni a felvétel
minőségét.
A fentebb leírtak miatt a technikai helyiségek zajszintjére is van
követelmény; az alább látható görbe megadja, hogy a frekvencia
függvényében mekkora lehet a helyiségen belüli zaj. Ez a követelmény
meglehetősen szigorú; sokszor csak úgy lehetne betartani, ha a
technikai helyiségeket az úgynevezett "ház a házban" rendszerrel
építenék - amire az anyagi okok miatt csak ritkán van mód.
Lehallgatás és zenehallgatás
Felmerülhet egy nagyon fontos kérdés, hogy t.i. mennyiben kell
modelleznünk a hallgatóság otthoni lehallgatási lehetőségeit? Mint a
bevezetőben már említettük, a technikai helyiség (az abban
tevékenykedőkkel egyetemben) mintegy az összekötő láncszemet képezi az
előadó és a hallgató között. S mert ily módon itt minden a hallgatóért
történik, nem kellene-e a felvételeket a "felhasználók hallgatási
körülményei", sőt: "hallgatási szokásai" alapján készíteni?
Ez tehát a felvétel, a műsorkészítés egyik sarkalatos pontja, s
tegyük hozzá: legalább annyira megoldatlan (és megoldhatatlan), mint
például a vegyes műsorok beszéd-zene dinamikaarányának kérdése, sőt,
ez a kettő össze is függ egymással. Tegyük hozzá, hogy például a
Magyar Rádió technikai helyiségei, méretüket tekintve,
nagyjából-egészéből megfelelnek egy nagyobb lakószobának (ha
eltekintünk a lakótelepi szobák alacsonyabb belmagasságától).
Miért megoldhatatlan ez a feladat? Először is meg kellene
határozni, hogy melyik hallgatót vegyük alapul: a márkás, igényes
készülékekkel, jó akusztikai körülmények között, a műsorokat nem
háttérszerűen, hanem koncentráltan hallgató típust - vagy pedig a
konyhai "sokolosokat", esetleg az igen jelentős számú autórádióst?
Nyilvánvaló, hogy a két szélsőséget képviselő hallgatói réteg igényei
(a dinamikát, a hangszínviszonyokat illetően) meglehetősen eltérnek
egymástól. Ugyanakkor a zenei műsorok a nemzetközi műsorcserén
keresztül igen eltérő hangkultúrájú országokba is eljutnak, és ha egy
igénytelenebb hallgatói réteg érdekében manipuláljuk, ez
visszatetszést keltene az igényesebb nyugati hallgatóság körében.
A Magyar Rádióban ezért a művészi műsorokat készítő stúdiók
technikai helyiségeiben igyekeznek magasra helyezni a mércét, részben
azért, hogy a felvételek korrektségét megőrizzék, részben, hogy a
hallgatóságot is az igényesebb készülékek használatára, valamint
koncentráltabb, elmélyültebb zenehallgatásra ösztönözzék. Az aktuális
műsorokat készítő stúdiókban viszont inkább a második-harmadik rétegre
gondolnak, amennyiben itt a hangszórók sem annyira igényesek, és a
helyiségek akusztikai hanggátlása sem tökéletes, az alapzaj az otthoni
állapotokra emlékeztet.
Említést érdemel, hogy a zenei felvételeket készítő hangmérnökök
az utóbbi években gyakran lemondanak a nagy hangsugárzókról, a
keverőasztal két szélén elhelyezkedett kisméretű (de azért jó
minőségű), "közeltéri" hangszórók kedvéért. Hasonló szempont vezérli
az aktuális műsorok készítőit is, amikor (többnyire az élőadásokat)
közönséges rádióvevőkészüléken át ellenőrzik és keverik. Hogy ez a
lehallgatási stílus egyeduralkodóvá válna? Nem valószínű. Ha mégis
bekövetkezne, ez alapjaiban megváltoztatná a technikai helyiségek
iránt támasztott követelményrendszert.
És most vizsgáljuk meg, milyen összefüggések mutathatók ki az
igényes otthoni zenehallgatás, illetve a rádiós technikai helyiségben
szokásos lehallgatás között.
A légtérfogat ha nem is teljesen megegyező, de azonos
nagyságrendű, hiszen egy-egy nagyobb lakószoba a maga 40-60
légköbméterével úgyszólván rokona az 50-100 légköbméteres technikai
helyiségeknek. A lakóhelyiségekben könnyebbség, hogy nincs
áttekintőablakuk (elmarad egy akusztikai szempontból nehezen
kezelhető, nagy kiterjedésű sík felület), ablakuk azonban van,
általában több is. E tekintetben törekednünk kell valamiféle
szimmetriára, amikor elhelyezzük a hangdobozainkat.
Keverőasztal nem lévén, a lakószobákban könnyebben (és több
személy számára is) szabaddá tehető a sztereofónia szempontjából
kritikus terület: az, amely kb. akkora távolságra van a hangszórók
síkjától, mint a hangszórók egymástól való távolsága. Ugyancsak semmi
akadálya annak, hogy megfelelő belső akusztikai burkolattal egy
megfelelő utózengési időt állítsunk be. Sajnos, a lakószobában
mindenképpen fellépnek "a kis helyiségek akusztikai gyengéi". A
hasznos tartományba eső, erőteljes alacsonyfrekvenciás rezonanciák
megszüntetéséhez már komolyabb átalakításokra volna szükség, olyanra,
amely a szoba légterét is csökkenti.
Ami a lakóépületen belüli hanggátlást illeti, a helyzet sajnos,
szinte reménytelen. Az átlagos lakóház, s különösen az átlagos
panel-épület nem tartalmazza a hanggátláshoz szükséges tömeget
(falvastagság!), a szobaméretek pedig csekélyek, nincs mód "ház a
házban" zeneszobát építeni. Tovább rontják a helyzetet a zajokat jól
vezető vasbeton elemek, közművezetékek, a rosszul működő
ajtók-ablakok. Holott a megfelelő dinamika élvezetéhez (amely
mindenfajta akusztikus művészet egyik összetevője) jó hanggátlás
szükséges. Nem csupán azért, hogy a szomszéd alapzaja ne zavarja a mi
pianisszimónkat - hanem hogy a mi fortisszimónk se váljon a
szomszédban elviselhetetlen alapzajjá.
A hangsugárzók otthoni elhelyezését illetően két szempontra kell
felhívnunk a figyelmet. Amint a 6. ábrán is látható, a hangszórókat
nem lehet bármilyen magasra tenni. A legfontosabb szabály: a
magassugárzó (mely általában a legirányítottabb) lehetőleg az ülő
ember fülmagasságában legyen. Arról sem szabad megfeledkezni, hogy a
sztereó bázis eleve nem vízszintes: középen emelkedés van, a hangkép
eleve felfelé "húzódik". A hangdobozokat tehát ne helyezzük magas
szekrényekre, könyvespolcokra. De túl alacsonyra se tegyük őket, mert
ez halláslélektani szempontból volna kedvezőtlen.
Gondot okozhatnak a többutas, nagyméretű hangszórórendszerek is.
Ezeknél tudomásul kell venni, hogy a hangsugárzó közelterében
erőteljesen érvényesül az egyes hangszórók saját irányjellege: már a
fejtartásunkat megváltoztatva is jelentős hangszíneltérést és
irányváltást észlelhetünk. Ezek a rendszerek (felépítésüktől és a
helyiség akusztikai adottságaitól függően) csak egy meghatározott
távolságban viselkednek egységes, homogén sugárzóként. Vagyis nem
csupán a teljesítményüket, de a geometriai méretüket is egyeztetni
kell a helyiséggel - amint erre a stúdiótechnikai gyakorlatban is akad
példa.
IRODALOMJEGYZÉK:
1. Tarnóczy Tamás: Teremakusztika I-II, Akadémia Kiadó, Budapest
1986 * 2. Gilford: "Acoustics for radio and television studios", Peter
Peregrinus Ltd. 1972 England * 3. D. Davis - C. Dauis: "Sound Systems
Engineering", Howard W. & Son Co. 1989 USA * 4. R. Allison - R.
Berkovitz: "The Sound Field in Home Listening Rooms", JAES 1972 No. 6
* 5. R. Allison: "The Influence of Room Boundaries on Loudspeaker
Power Output", JAES 1974 No. 5.