اکوستیک چیست؟ + آموزش اکوستیک کردن

معنی اکوستیک چیست ؟

واژه اکوستیک یا آکوستیک به دو صورت تعریف می‌شود:

اگر این واژه بصورت جمع یعنی Acoustics نوشته شود به معنای شاخه‌ای از علم فیزیک و به اصطلاح صوت شناسی است. اما در صورت ساده آن یعنی Acoustic به معنای کیفیت و خصوصیات بازتاب صوتی یک اتاق است.

در صحبت‌های روزمره از افعال آکوستیک کردن برای اشاره به کالاهای مربوط به آکوستیک استفاده می‌‌کنیم.

به زبان ساده، وقتی می‌گوییم اکوستیک اتاق یعنی ویژگی‌‌های بازتاب صوتی اتاق. یعنی این اتاق چقدر صدا را بازتاب می‌دهد و آیا برای ضبط صدای حرفه‌ای مناسب است یا نه و وقتی می‌گوییم «اکوستیک کردن» منظورمان ایجاد تغییراتی در دیواره‌ها یا کف و سقف برای کم کردن اکوی صدا است.

امواج صدا در یک اتاق چطور حرکت می‌کند؟

وقتی که صدایی در یک اتاق تولید می‌شود، حالات زیر برای آن اتفاق می‌افتد:

۱. صوت تولید شده از منبع، به تمام جهت‌ها منتشر می‌شود.

۲. قسمت کوچکی از صدا که به آن صدای مستقیم می‌گویند به میکروفون می‌رسد.

۳. بقیه امواج صوتی بعد از برخورد با دیوار در جهت‌های نامشخص در اتاق پخش می‌شوند.

۴. صداهای منعکس شده از دیوارها با فاصله کمی به میکروفون می‌رسند.

از آنجایی که صدای مستقیم هیچ تداخلی با اتاق ندارد، محدوده فرکانسی آن بدون تغییر مانده و خالص است.

درعوض، صداهایی که از دیوارها به میکروفون برمی‌گردند تغییر می‌کنند و مهم‌تر این که فاصله کوتاه بین صدای مستقیم و بازتابی تاثیر بدی روی صدای خروجی ضبط شده خواهد داشت.

این همان مشکلی است که به صورت تخصصی به آن فیلترشدن شانه‌ای یا Comb Filtering، اکو یا پژواک و افت صدا یا Decay Time می‌گویند.

فیلترشدن شانه‌ای (Comb Filtering)

هنگامی که صدای مستقیم با صدای انعکاس یافته خودش ترکیب می‌شود یا به عبارتی ترکیب دو یا چند سیگنال صوتی یکسان با یکدیگر و با فاصله زمانی اندک بین آن‌ها، پدیده فیلترشدن شانه‌ای رخ می‌دهد. این پدیده در بین صدابرداران به صدا روی صدا نیز معروف است.

در عمل این پدیده باعث ایجاد بریدگی‌هایی در صدا می‌شود. بروز این بریدگی‌ها به فاصله زمانی تاخیر بین صدای انعکاسی و صدای اصلی بستگی دارد. زمان تاخیر بین صداها معمولاً از کمتر از یک میلی ثانیه تا 25 میلی ثانیه است.

علت نامگذاری این پدیده بدلیل شباهت منحنی پاسخ فرکانسی آن به شکل دندانه‌های شانه مو است.

فیلترینگ شانه‌ای ممکن است بدلیل انعکاس صوت از سطوح سخت مانند کف اتاق، سقف، شیشه پنجره، دیوار و حتی میزی که میکروفن روی آن قرار دارد، ایجاد شود. همچنین وجود دو میکروفن نزدیک به هم نیز می‌تواند باعث بروز این پدیده شود. بنابراین تا حد امکان این سطوح را از میکروفن دور کنید.

همچنین به وضعیت قرارگیری میکروفن نیز توجه کنید. ممکن است کمی جابجایی در وضعیت میکروفن، به کاهش این پدیده ناخواسته کمک زیادی بکند.

پژواک مکرر

هنگامی که انژی صوتی بین دو دیوار موازی و سخت حرکت رفت و برگشتی داشته باشد، پدیده پژواک مکرر یا به اصطلاح عامیانه، بال‌بال زدن صدا ایجاد می‌شود. اگر زمان بین انعکاس‌ها به اندازه کافی زیاد باشد، گوش شما آن‌ها را به شکل پژواک و اکوی تکراری می‌شنود در حالی که انعکاس‌های معمولی یکبار شنیده شده و تکرار نمی‌شوند.

شناسایی نقاطی از اتاق که پژواک مکرر ایجاد می‌کنند کار آسانی است. کافی است همزمان با طی کردن اتاق از بالا به پایین، دستان خود را بهم بزنید. بدین ترتیب میوانید نقاط اکوی مکرر را شناسایی کنید. برای از بین بردن این پدیده مضر، کافی است فقط یک دیوار را اصلاح آکوستیکی کنید.

بم و نازک شدن صدا در اثر برخورد با دیوارها

شاید سخت‌ترین غلبه بر مشکلات آکوستیکی، حل مشکلات ساختمانی و طراحی داخلی اتاق است. درواقع دیوارها، سقف، کف اتاق، گوشه‌ها و زوایا همگی رفتاری مشخص در انعکاس فرکانس‌های مختلف دارند. برخی از سطوح میزان بم یا باس بودن صدا را بشدت کاهش داده و برخی نقاط دیگر شدت صدای باس را افزایش می‌دهند.

مفاهیمی مانند امواج ایستا، گره‌ها و ضدگره‌ها همگی در سطوح حرفه‌ای صدابرداری هنگام طراحی استودیوها بررسی و درنظر گرفته می‌شوند، اما در یک استودیوی خانگی با کمی دقت می‌توان بر این مشکلات غلبه کرد.

زمان افت صدا (Decay Time)

فرض کنید در یک استودیوم سرپوشیده ورزشی فریاد بزنید. صدا کاملاً زنده بوده و با افت تدریجی از بین می‌رود. حال فرض کنید در یک اتومبیل با پنجره‌های بسته فریاد بزنید. در این حالت صدا حالت دینامیکی خود را از داست داده و بسرعت افت می‌کند. هنگام ضبط صدا و موسیقی بایستی به زمان افت صدا نیز توجه داشته باشید. حذف کامل انعکاس‌ها از محیط باعث مُردگی صدا شده و از طرفی انعکاس زیاد نیز ناخوشایند است. بنابراین ایجاد تعادل در زمان افت صدا به غنا و کیفیت صوت نهایی کمک می‌کند.

مشکلات اکوستیکی فقط به موارد فوق محدود نمی‌شود و می‌تواند بسیار پیچیده‌تر و گسترده‌تر باشد، اما شناخت موارد ذکر شده باعث تسهیل در یافتن راه حل می‌شود.

خب راه حل این مشکل چیست؟ آکوستیک کردن اتاق یا استودیو.

به طور کلی به این کارها «اصلاح اکوستیک» می‌گویند که در ادامه می‌خواهیم راه‌های آن را آموزش دهیم.

روش‌های آکوستیک کردن

روش‌های اصلاح آکوستیک یک اتاق یا آکوستیک کردن استودیو یا بطور خلاصه آکوستیک کردن یک محیط بسته، با دو رویکرد انجام می‌شود:

• آکوستیک کردن یک اتاق به منظور بهبود کیفیت ضبط صدا
• عایق اتاق به منظور جلوگیری از نشت صدا به بیرون

ساخت اتاق آکوستیک برای ضبط صدا

اغلب فکر می‌کنند برای اکوستیک کردن و ضبط صدای با کیفیت ، حتما باید ضبط در استودیو انجام شود. در صورتی که در یک اتاق ساده و با رعایت چند نکته و البته ساکت بودن محیط اطراف می‌توانید ضبط صدای حرفه‌ای انجام دهید.

برای اکوستیک کردن استودیو یا هر اتاقی، کافی است پنل‌ اکوستیک به تعداد و ابعاد لازم بخرید و آنها را مطابق الگویی که در تصویر پایین می‌بینید روی دیوارها نصب کنید.

البته استاندارد دقیقی برای این که چطور و با چه نقشه‌ای این کار را انجام دهید وجود ندارد. در استودیو‌های حرفه‌ای تمام دیوارها و سقف را با پنل می‌پوشانند تا هیچ سطح صافی باقی نماند اما برای ضبط در خانه کافی است یک سوم دیوارها و سطوح را بپوشانید.

گوشه‌های اتاق که منبع پژواک هستند هم به همین شکل با پنل بپوشانید تا انعکاس را کم کنید.

نکته مهم انجام اصلاحات آکوستیکی در اتاق است تا انعکاس‌های ناخواسته را به حداقل برسانیم.

عملیات اصلاح آکوستیکی یک اتاق

مهم‌تر از میکروفون و تجهیزات ضبط صدا، فضایی است که صدا را در آن می‌خواهید ضبط کنید. یک اتاق کوچک که فقط به اندازه یک میز و صندلی یکنفره فضا داشته باشد برای ضبط نریشن یا حتی تولید کتاب‌های صوتی کافی است.

نکته مهم انجام اصلاحات آکوستیکی در اتاق است تا انعکاس‌های ناخواسته را به حداقل برسانیم.

عایق سازی آکوستیکی یک اتاق

عایق سازی اکوستیکی یعنی کاری کنیم تا صدای خیابان، همسایه‌ها و خلاصه هر صدای ناخواسته‌ای وارد اتاق ضبط صدا نشود.

به این منظور باید کارهایی را انجام دهید.

اولاً که اتاقی که قرار است عایق سازی شود باید پنجره‌ای دوجداره و ضد صدا داشته باشد.

بعد باید تمام منافذ هوا را مسدود کنید. درواقع از هر منفذی که هوا عبور کند، صدا هم عبور می‌کند.

استفاده از بتونه یا اسپری فوم‌های پلی یورتان از نوع ویسکو الاستیک راه‌حل بسیار مناسبی است. در برخی از مجتمع‌های مسکونی آپارتمانی، از کانال‌های فلزی برای عبور لوله‌های تاسیسات و غیره استفاده می‌شود. این کانال‌ها را عموماً درون کمدها قرار می‌دهند تا در معرض دید نباشند.

می‌توانید با پوشاندن کانال‌ها با پارچه‌های نرم و ضخیم تاحدی آن‌ها را نسبت به عبور صدا عایق کنید. استفاده از پرده‌های پارچه‌ای نسبتاً ضخیم نیز برای عایق سازی محیط اتاق پیشنهاد می‌شود، و در نهایت استفاده از پنل‌های آکوستیکی که موثرترین روش برای عایق سازی دیوارهاست.

انواع پنل‌های آکوستیکی

پنل‌های آکوستیکی صفحاتی مربع شکل هستند که با قرار دادن آن‌ها بر روی سطوحی مانند دیوار می‌توانید صوت منتشر شده در محیط بسته را کنترل کنید. این پنل‌ها در دو نوع کلی ارائه می‌شوند:

پنل‌های جاذب صدا

ساختار این پنل‌ها به گونه‌ایست که امواج صوتی را جذب کرده و از انعکاس مجدد آن جلوگیری می‌کنند. فوم‌های جاذب نمونه‌ای از این پنل‌ها هستند.

پنل‌های دیفیوزر

این پنل‌ها به جای جذب صدا باعث پراکنده شدن امواج صوتی رسیده به آن‌ها در مختلف شده در نتیجه از بازگشت امواج صوتی در همان مسیر اصلی جلوگیری می‌کنند. از این نوع پنل‌ها بصورت گسترده در استودیوها استفاده می‌شود. ساختار این پنل‌ها معمولاً از پلاستوفوم یا چوب بوده و در انواع دوبعدی و سه‌بعدی تولید می‌شوند.

اکوستیک کردن دیوارها با شانه تخم مرغ

ساده‌ترین شیوه آکوستیک دیوار استفاده از شانه‌های تخم‌مرغ است. بله همان شانه تخم مرغ بی مصرفی که دور می‌ریزید اینجا کاربرد دارد.

باقراردادن شانه‌های مقوایی تخم‌مرغ روی دیوار می‌توانید از انعکاس صدا تا حدی جلوگیری کنید.

البته به این چند نکته هم توجه کنید.

سعی کنید از شانه‌های سالم و بدون پارگی استفاده کنید. شانه‌های مقوایی زیبا نیستند اما هیچ‌گاه سعی نکنید آن‌ها را رنگ‌آمیزی کنید. اینکار اگرچه آن‌ها را زیباتر می‌کند اما خاصیت ضد‌انعکاسی آن‌ها را کاملاً از بین می‌برد.

اگرچه استفاده از شانه تخم‌مرغ مقوایی بسیار کم هزینه است اما مقاومت زیادی ندارد و به مرور زمان در اثر برخورد افراد یا وسایل با دیوار از بین می‌روند و باید دوباره درستش کنید.

راه‌حل بهتر استفاده از فوم شانه تخم‌مرغی است. این فوم‌های قابل انعطاف در ابعاد مختلف بصورت رول یا بصورت پنل قابل تهیه بوده و قیمت مناسبی دارند.

بدلیل تخت بودن صفحه پشتی این فوم‌ها، مشکل ایجاد فاصله هوایی بین دیوار و فوم وجود نخواهد داشت. نصب فوم آکوستیک بسیار آسان بوده و با چسب روی اکثر سطوح می‌چسبد. از فوم شانه تخم‌مرغی می‌توانید برای پوشش داخلی درب اتاق ضبط صدا نیز استفاده کنید.

اکوستیک کردن کف اتاق یا استودیو

برای پوشش کف اتاق هم بهترین روش استفاده از موکت‌ها یا فرش‌های با پُرز بلند است.

این فرش‌ها  که به آن‌ها فرش شگی هم گفته می‌شود می‌توانند انعکاس‌های ناشی از برخورد امواج صوتی با کف اتاق را تا حد زیادی کاهش دهند. برای پوشش میز نیز استفاده از موکت‌های نرم معمولی کافی است. فقط به نرم بودن و متخلل بودن موکت توجه داشته باشید.

فیلترهای ضد انعکاس دور میکروفونی

یک راه حل کم هزینه نسبت به فوم‌های تخم‌مرغی، استفاده از فیلترهای ضد‌انعکاس است. کار این فیلترها جلوگیری از انتشار انعکاس‌های صوتی قبل از رسیدن به دیوارهاست. ساختار این فیلترها شامل یک جاذب صوت نیم‌دایره‌ای است که به پایه میکروفن وصل شده و اطراف آن را می‌پوشاند. این روش اگرچه ساده به نظر می‌رسد اما در اغلب اوقات موثر است.

اکوستیک کردن برای ضبط صدای موسیقی و خوانندگی

در سناریوی دوم شما قصد دارید یک ضبط صدا (خوانندگی) را به همراه ساز موسیقی انجام دهید. فرض کنید شما به عنوان خواننده می‌خواهید به کمک دوست نوازنده خود قطعه‌ای موسیقی اما نه به شکل حرفه‌ای، ضبط کنید.

تجهیزات مورد نیاز تقریباً مشابه موارد قبلی می‌باشد اما چند نکته را در انتخاب تجهیزات باید درنظر بگیرید.

میکروفن ضبط صدای خواننده با میکروفن ضبط صدای سازهای موسیقی متفاوت است. دامنه فرکانسی صدای انسان محدودتر از اکثر سازهای موسیقی است و بین 125 هرتز تا حدود 600 هرتز است. جنسیت و سن بر این محدوده تاثیر‌گذار است به نحوی که صدای خانم‌ها می تواند فرکانس بالاتری داشته باشد. اما به عنوان مثال، محدوده فرکانسی سازی مانند فلوت از 50 هرتز تا 5 کیلوهرتز را شامل می‌شود. به همین دلیل لازم است میکروفن ساز را متناسب با دامنه فرکانسی آن انتخاب کنید.

نصب میکروفن خواننده از همان قواعد قبلی که ذکر شد پیروی می‌کند اما برای نصب میکروفن ساز موسیقی بایستی دقت زیادی به خرج دهید. تغییر اندکی در زاویه قرارگیری میکروفن می‌تواند نتایج متفاوتی ایجاد کند.

همچنین فاصله قرارگرفتن میکروفن برای سازهای مختلف متفاوت است. میکروفن سازهای کوبه‌ای و بادی معمولاً در فاصله بیشتری نسبت به سازهای زهی و سیمی قرار داده می‌شود.

برای کاهش هرچه بیشتر تاثیر ارتعاشات محیطی بر میکروفن، از سیستم تعلیق و شناور نمودن میکروفن استفاده می‌شود. در این سیستم به کمک تسمه‌های لاستیکی یا فنرهای فلزی، بدنه میکروفن از پایه جدا نگه داشته شده و به نوعی در هوا شناور می‌ماند. بدین ترتیب ارتعاشات محیطی نمی‌توانند از محل نصب بر روی پایه به بدنه میکروفن منتقل شوند.

ابزار مهم بعدی، رکوردر و میکسر صداست. اگر از بیش از یک میکروفن استفاده می‌کنید توصیه می‌شود از میکسر-رکوردرها استفاده کنید. این دستگاه‌ها به شما امکان می‌دهد چندین میکروفن و منبع صوت را بطور جداگانه به آن وصل کرده و علاوه بر ضبط مستقل صدای هر کانال یا اصطلاحاً تراک، خروجی ترکیبی و میکس شده را هم داشته باشید. یکی از بهترین نمونه‌های این دستگاه‌ها، رکوردرهای شرکت زوم هستند.

در مورد اقدامات آکوستیکی رعایت موارد قبلی الزامی بوده اما می‌توانید با صرف هزینه بیشتر، اقدامات موثرتری انجام دهید.

بهتر است قبل از نصب فوم‌های شانه تخم‌مرغی، پوشش دیوارها را از حالت سخت خارج کنید. برای این منظور می‌توانید از پوشش‌های سلولزی که به نام تجاری بلکا شناخته می‌شوند استفاده کنید. این پوشش یک لایه مناسب و نرم ایجاد کرده و بدلیل ساختار متخلل خود ضمن کاهش سختی پوشش دیوارها، بستر مناسبی برای نصب فوم‌های آکوستیک ایجاد می‌کند.

نکات اکوستیک کردن

اگر می‌خواهید در اتاق از صندلی استفاده ‌کنید بهتر است انواع چوبی و تا حد امکان بدون دسته را انتخاب کنید.

همچنین برای پوشش پایه‌های صندلی و سایر نقاط دارای ارتفاع، فوم‌های معمولی را به کار ببرید. اگر از روی کاغذ متن را قرائت می‌کنید بهتر است کاغذ‌ها را با نمایشگرهای الکترونیک مانند خوانش فایل در تبلت یا گوشی عوض کنید تا صدای ورق زدن کاغذ ضبط نگردد.

مسئله مهم در ساخت اتاق آکوستیک برای ضبط صدا مربوط به تهویه هوای اتاق است. هرگونه سیستم تهویه مکانیکی مانند کولر و فن می‌تواند نویز زمینه‌ای بسیار زیادی تولید کرده و زحمات آکوستیکی شما را بی اثر کند.

توصیه می‌شود دهانه‌های سیستم تهویه را کاملاً مسدود کرده و به هیچ وجه هنگام ضبط صدا، تهویه را روشن نکنید. معمولاً دمای یک اتاق کاملاً بسته در عرض نیم ساعت افزایش غیرقابل تحملی می‌یابد.

چاره چیست؟ معمولاً برای ضبط صدا در اتاق‌های کوچک از نشست‌های کوتاه استفاده شده و ضبط در چند مرحله انجام می‌شود. همچنین می‌توانید قبل از شروع ضبط، دمای اتاق را با تمهیداتی کاهش دهید.

لازم به ذکر است برای روشنایی اتاق‌های اکوستیک هرگز از لامپ‌های فلورسنت یا سایر لامپ‌هایی که از ترانس بهره می‌برند، استفاده نکنید. نویز حاصل از تغییرات فرکانس برق شهر در این ترانس‌ها تبدیل به نویز پس‌زمینه شده و کیفیت صدای ضبط شده را کاهش می‌دهد. بهترین سیستم روشنایی برای این منظور لامپ‌های LED یا SMD هستند که در عین بی صدا بودن، حرارت نیز ایجاد نمی‌کنند.

تجهیزات ضبط حرفه‌ای در اتاق‌های اکوستیک

سایر تجهیزاتی که برای این منظور نیاز دارید عبارتند از:

میکروفن حرفه‌‌ای

میکروفونی که استفاده می‌کنید بسیار مهم است. میکروفون بهتر است از نوع جهت دار یا Directional باشد. از میکروفن‌های چند ‌جهته در ضبط کنسرت‌ها و مواقعی که پوشش دریافت صوت گسترده‌تری لازم است، استفاده می‌شود.

از اکثر میکروفن‌های حرفه‌ای یقه‌ای، رومیزی یا میکروفون‌های شات گان موجود در بازار می‌توانید استفاده کنید.

ضبط کننده یا رکوردر صدا

درست است که می‌توانید از موبایل یا کامپیوتر برای ضبط صدای میکروفون استفاده کنید اما رکوردهای حرفه‌ای نویز و صداهای مزاحم را به حداقل کاهش می‌دهند. با خرید رکورد صدا می‌توانید از چند میکروفون مختلف صداها را همزمان ضبط و مدیریت کنید.

پایه میکروفن

در انتخاب پایه دقت زیادی به خرج دهید. پایه‌های میکروفن انواع مختلفی دارند اما انواع رومیزی و زمینی بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. پایه‌های رومیزی ارزان‌تر بوده اما قابلیت مانور و تحرک پذیری کمتری نسبت به انواع زمینی دارند. بهترین وضعیت قرارگیری میکروفن حالتی است که میکروفن بصورت آویزان از بالا به پایین مقابل گوینده قرار می‌گیرد.

پاپ فیلتر

از پاپ فیلترها برای کاهش نویز ناشی از ادای شدید برخی صداهای انفجاری مانند ب، پ، ک و ﻫ در ابتدای واژه‌ها استفاده می‌شود. این ابزار به شکل یک فریم دایره‌ای بوده و با روکش توری نایلونی یا فلزی ظریف پوشانده شده است. این قطعه در جلوی میکروفن وروی پایه بصورتی قرار داده می‌شود تا با بدنه میکروفن هیچ تماسی نداشته باشد.

کابل رابط میکروفن

ممکن است این قطعه اهمیت زیادی نداشته باشد اما بهرحال سیگنال صدا از طریق کابل به دستگاه رکوردر منتقل می‌شود. اگر می‌خواهید کابل رابط عمر طولانی داشته باشد انواعی را انتخاب کنید که بصورت آماده به فروش می‌رسند و برند معتبری دارند. همچنین به اتصالات کابل توجه کنید. اتصالاتی که از پوشش آلیاژ طلا استفاده می‌کنند بهترین هستند اما مراقب باشید در کابل‌های درجه سه از رنگ طلایی برای پوشش اتصالات استفاده شده است.

سخن نهایی

راه اندازی یک استودیو یا اتاق ضبط صدا در خانه همیشه لذت‌بخش است. با کمی تلاش و استفاده از ابزارهای مناسب می‌توانید یک اتاق را به نحوی آکوستیک کنید تا بهترین کیفیت ضبط صدا را بدست آورید. اگر تجربه‌ای در این باره دارید با ما در میان بگذارید.