مبانی آکوستیک در طراحی و ساخت استودیو های مسترینگ

ساخت استودیوهای مسترینگ

در این مقاله قصد داریم روش های مرسوم برای ساحت استودیو میکس و مسترینگ، با تکیه بر علم آکوستیک را خدمتتان ارائه دهیم.

سوال اولی در ساخت استودیوهای مسترینگ پیش می آید این است که ساخت استودیو مبتنی بر طراحی و سیلقه است و یا اندازه گیری و علم؟ پاسخ هر دو گزینه است، بدون اندازه گیری اعتبار سنجی (Validation) طراحی امکان پذیر نیست. و بدون دانستن مبانی، طراحی شانسی است.

 

در طراحی استودیو چه چیز هایی ضروری است؟ چه چیزهایی سلیقه ای است؟

ضروری (Tom Hidley)

• تقارن در راستای طولی، مهم برای صدای استریو (stereo image)
• نداشتن بازتاب از دیوار پشت
• نداشتن بازتاب از سقف
• زمان بازآوایی (واخنش) پایین
• صدای پس زمینه‌ی کم
• ایدئال: بلندگو‌ها در دیوار

ضروری: شناخت ویژگی های اصلی صدا

فرکانس
طول موج
سرعت صوت
فشار
توان
شدت
تراز‌ها (تراز فشار، تراز توان، تراز شدت)

ضروری: شناخت پدیده‌های اصلی آکوستیکی

انتشار (propagation)
جذب (absorption)
بازتاب (reflection)
عبور (transmission)
سرایش (انتقال جانبی یا flanking)
پراش (diffraction)
پراکندگی (scattering)

ضروری: شناخت ویژگی‌های میدان‌های آکوستیکی

میدان پخش (field diffuse)
میدان آزاد (field free)
میدان نزدیک (field near)
میدان دور (field far)
میدان بازآوا (field reverberant)
بازتاب‌های متأخر (late reflections)

ضروری: شناخت ویژگی های زمانی صدا در محیط

صدای مستقیم (sound direct)
بازتاب‌های اولیه (reflections early)
بازتاب‌های متأخر (reflections late)
میدان بازآوا (field reverberant)

 

سلیقه ای: انتخاب بین سه طراحی اصلی

منطقه بدون بازتاب(Reflection Free Zone – RFZ)

 

یک سر زنده یک سر مرده!(Live End Dead End – LEDE)

 

بدون فضا (Non-Environment)

سلیقه ای: نحوه ی کاهش فرکانس های بم

• جاذب های دیافراگمی.
• جاذب های هلمهولتز.
• فوم های سنگین.  تله باس (Bass trap)

سلیقه ای:

• رنگ پارچه ها و دیوارها
• استفاده از خوشبوکننده
• نگه داشتن گربه

 

مسئله ای که در انتخاب طرح باید در نظر بگیریم چیست؟

1. شنیدن دقیق آنچه ضبط شده مانند اتاق بی پژواک  (anechoic / dead room)
2. شنیدن آنطور که دیگران در اتاق هایشان خواهند شنید.  مانند اتاق زنده(live room)

 

 

 

(۱)
مبانی آکوستیک ساختمان
(Building Acoustics)

 

 

 

ادراک بلندی صدا

منحنی های بلندی صدا (contours Loudness)

 

 

نمودار های (فیلترهای) توزین (Weighting)

 

 

نوفه پس زمینه (Noise Background)

معیارهای نوفه(NC: Noise Criteria)          معیارهای اتاق (RC: Room Criteria)         رده بندی نوفه (NR:Noise Ratings)

 

معیارهای نوفه(NC: Noise Criteria)

 

معیار های اتاق (RC: Room Criteria)

رده بندی نوفه(NR: Noise Rating)

برای استودیو مسترینگ بسته به استاندارد:
EBU 3276) NR10-15)
Building Acoustics) NR25)

 

 

(۲)
افت انتقال صدا
(Sound transmission loss)

 

 

رده ی عبور صدا(رایج در US)                                                        Sound Transmission Class (STC)

شاخص کاهش صدا (رایج در IOS)                                                Sound Reduction Index(SRI)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(۳)
آکوستیک اتاق
(Room Acoustics)

 

 

مُدهای روزنانس اتاق

 

فرض های amroc

            اتاق مکعب مستطیلی                                                   احتمال دارد در واقعیت کمی بالا و پایین باشد

 

فرکانس شرودر

 

اهمیت فرکانس شرودر

 

𝑓 > 𝑓𝑠𝑐ℎ𝑟ö𝑑𝑒𝑟

بالای فرکانس شرودر: میدان پخش (diffuse)

تشخیص مُدها راحت نیست

مدلسازی با نرم افزارهای آکوستیک هندسی

 

𝑓 < 𝑓𝑠𝑐ℎ𝑟ö𝑑𝑒𝑟

پایین فرکانس شرودر: اهمیت تشدیدها (Resonance)

قله و دره (Dip & Peak) قابل شنیدن است

مدلسازی با نرم افزارهای آکوستیک موجی

 

هدف در طراحی

کاهش فرکانس شرودر تا زیر ۵۰ هرتز (برای موسیقی ریتمیک)

اندازه گیری زمان واخنش

 

 

محاسبه زمان بازآوایی (Time Reverberation)

 

 

 

(۴)
اندازه گیری پاسخ ضربه
(Impulse Response Measurement)

 

 

 

 

 

پاسخ ضربه (Response Impulse)

 

قانون کلی:

صدای مستقیم حداقل ۱۰dB از بازتاب های اولیه (و طبعا میدان بازآوا قوی تر باشد)

 

 

هدف از انتخاب طرح استودیو

دستکاری پاسخ ضربه به صورتی که صدای مستقیم بدون تداخل شنیده شود. (بخش زرد)

 

 

سه طرح اصلی استودیوی مسترینگ

 

بدون فضا
(Non-Environment)

یک سر زنده یک سر مرده!
(Live End Dead End – LEDE)

 

منطقه بدون بازتاب
(Reflection Free Zone – RFZ)

 

 

تکنیک آینه (Controlled Image Design)

 

 

جاذب های فرکانس های میانی و باالیی فقط جایی که الزام هستند
باس جداگانه باید جذب شود

 

 

طرح چهارم

محیط پژواکی(ambechoic)

 

 

 

 

صدای مستقیم حداقل ۲۰dB از بازتاب های اولیه است

جاذب ها

 

جاذب های متخلخل

بهترین بازدهی در نقطه ی ماکزیمم سرعت ذره: با فاصله از دیوار

 

 

تأثیر ضخامت جاذب های متخلخل بر جذب صدا (نمونه پشم شیشه ۳۲)

تأثیر فاصله ی هوای پشت جاذب متخلخل بر جذب صدا (نمونه پشم شیشه ۱۲)

 

جاذب های دیافراگمی (Panel)

بهترین بازدهی در نقطه ی ماکزیمم فشار ذره:
روی دیوار (شرایط مرزی معادله موج)

 

 

جاذب های هلمهولتز (Helmholtz)

 

 

پخشاگرها                                                                     Quadratic Residue Diffuser (QRD)

 

 

اندازه گیری پاسخ ضربه (Impulse Response) و پاسخ فرکانسی (Frequency Response)

• نرم افزار آرتا arta
• میکروفن اندازه گیری
• بلندگو و سیگنال نویز تناوبی
• Maximum Length Signal (MLS)