От чего зависит акустика в храме

Наш собеседник – Вадим Сергеевич Киранов, звукорежиссёр, инженер по звуковоспроизводящему оборудованию Белорусской Государственной академии искусств, преподаватель звукорежиссуры. Без малого 24 года Вадим Сергеевич проработал научным сотрудником на кафедре физики полупроводников и наноэлектроники Белорусского Государственного университета.

 

- Вадим Сергеевич, скажите, от чего зависит акустика в храме? Бывает, что и здание просторное, и хор хорошо поет – а либо из-за эха трудно разобрать слова, либо звук уносится куда-то ввысь и пропадает там…

- Важным фактором, определяющим акустические свойства храма, является форма сводов. Наблюдения показывают, что в храмах, своды которых имеют сферическую форму, то есть представляет собой часть правильной сферы, акустика оставляет желать лучшего. Для того чтобы звук равномерно распространялся по всему церковному помещению, лучше делать своды в форме параболоида. Параболо́ид – это тип поверхности второго порядка в трехмерном евклидовом пространстве. Правильный параболоид сделать сложно. Но вполне допустимо сделать его в виде небольших плоских ячеек, сориентированных под определенным углом.  Источник звука должен находиться в фокусе параболоида. Тогда, отражаясь от сводов, звуковые волны будут равномерно и параллельно достигать прихожан. Мы помним из школьного курса физики, что угол падения равен углу его отражения. По этому принципу и должна рассчитываться форма сводов в храме. В кирпичном храме свод состоит как бы из ступенек (маленьких плоских ячеек), скажем, по одному кирпичу, от каждой из которых звуковые волны параллельными лучами отражаются в определенные места храма, или падают вертикально вниз.

 

- Но в храме обычно бывает несколько источников звука: священник, клирос… Затем: батюшки во время службы перемещаются по храму: то они дают возглас из алтаря, то с амвона, то из центра храма. А лития вообще совершается в притворе…

- Параболоидов может быть несколько: один перекрывает алтарь и амвон, второй – клирос. Такую форму сводов имеет, к примеру, православный Свято-Троицкий собор в г. Хайновка в Польше, в котором ежегодно проходят международные фестивали церковной музыки. Здание довольно авангардное по внешнему виду (см. фото), зато с хорошей акустикой. Там несколько парабол, которые сразу же бросаются в глаза, даже снаружи храма. Несмотря на то, что в центре помещения все же возникает небольшое «порхающее» эхо вследствие параллельности стен и неидеальности парабол, сзади и у боковых стен этого большого храма четко слышно все произносимое с амвона безо всякого усиления звука. В Троицком соборе Московского Свято-Данилова монастыря хорошо слышно пение хора именно за счет того, что параболический свод расположен над клиросом. Кстати, там есть и еще один эффект: на клиросе хорошо слышны возгласы священника из алтаря, что помогает регенту ориентироваться в службе. Но, тем не менее, в этом храме есть и электронная звукоусилительная аппаратура, которая служит главным образом для подзвучки чтецов, проповеди, а также для трансляции богослужения на улицу и в другие помещения монастыря, включая колокольню. Сейчас, зная законы распространения звуковых волн, довольно просто рассчитать с помощью компьютера оптимальную форму сводов храма для обеспечения хорошей акустики, а как добивались этого древние зодчие – нам понять сложно. Может быть, они просто молились Богу и Господь направлял их мысли и действия в нужное русло, открывая все необходимое… И, возможно, сами не осознавая почему, они делали правильно. А затем эти правильные решения становились традицией, передаваясь от учителя к ученику.

 

- Но, наверное, акустика зависит не только от формы свода?

- Конечно. Хорошо, когда боковые стены храма не совсем параллельны друг другу, и его пространство немного сужается к алтарю. Это позволяет уменьшить эхо и улучшить разборчивость слов. Имеют значение и материалы облицовки стен. Стены и своды не должны быть идеально гладкими. Внизу звук должен поглощаться больше, чем вверху. Теоретически, с целью уменьшения эха можно подобрать для облицовки храма и современные звукопоглощающие материалы, например, разработанные для студий звукозаписи. Некоторые из этих материалов можно даже расписывать. Конечно, нужны материалы не со стопроцентным звукопоглощением, а с умеренным. Тогда в храме не будет сильного эха и, в тоже время, храм не будет «глухим». Вверху, от сводов, звук должен отражаться сильнее. Для этого хорошо подойдет обычный кирпич, покрытый штукатуркой – традиционное решение.

 

- С помощью обивки стен можно решить проблему эха в храме?

- Да. Если добиться того, чтобы коэффициент поглощения звука у стен был выше, чем у сводов – это не только ослабит эхо, но и уменьшит разницу в акустике пустого и наполненного людьми храма.

 

- Как еще можно решить проблему плохой акустики в храме?

- Во многих храмах, главным образом современной постройки, ее решают с помощью различных систем звукоусиления. Сейчас достаточно много фирм и предприятий, занимающихся озвучиванием различных помещений, в том числе и храмов. Мы тоже этим занимаемся. Однако, мы предлагаем не стандартную аппаратуру, которую легко можно приобрести во многих магазинах, торгующих звуковым оборудованием, а специализированную, использующую иные принципы усиления и обработки звукового сигнала, нежели стандартная. Во-первых, она чисто аналоговая, а не цифровая. За редчайшим исключением мы не применяем приборы цифровой обработки звука. При том, что цифровые системы предоставляют пользователю несоизмеримо бóльшие возможности в плане частотной и динамической обработки звука, нежели аналоговые, аналоговые дают более натуральное и более «живое» звучание. Ценители музыки могут подтвердить, что «цифровой» звук менее красив, нежели аналоговый. Именно поэтому сегодня вновь набирают популярность виниловые пластинки. При цифровом воспроизведении звук искажается неравномерно на разных частотах: одни частоты искажаются меньше, другие – больше, гармония звучания как бы деформируется, что придают звуку специфическую «цифровую» окраску. В аналоговых системах этого эффекта нет.  Сейчас существуют цифровые системы, звучание которых приближается к аналоговым, но стоят они намного дороже.

 

- В чем особенность вашей аппаратуры?

- Главная особенность состоит в том, что электронная начинка нашей аппаратуры работает на токовых принципах – принципах передачи, обработки и усиления тока, а не напряжения, которые используют стандартные звуковые системы. Это обеспечивает лучшую помехозащищенность и меньшие искажения звукового сигнала на длинных линиях. Благодаря этому можно использовать более дешевые кабели. И, что очень важно для храмов, в нашей системе уровень громкости, при которой начинается самовозбуждение, «заводка» – гудение или писк за счет акустической обратной связи – выше, чем у стандартных звуковых систем. Это в свою очередь позволяет располагать микрофоны дальше от источника звука. Акустические системы (колонки) мы строим на базе широкополосных динамиков. Двух- и трехполосные системы применяем редко, главным образом, для трансляции службы на улицу, поскольку в подавляющем большинстве уличные всепогодные колонки мы используем стандартные, которые являются двух- или трехполосными. Стоит упомянуть и то, что колонки внутри храма, где есть возможность, мы выполняем в виде элементов декора, что делает их практически незаметными. Микрофоны часто используем стандартные, но также стараемся их замаскировать, где это возможно, например, в районе Царских врат (см. фото). Большинство элементов и комплектующих для нашей аппаратуры изготавливаются по спецзаказу на разных предприятиях России и Беларуси. Финальная сборка оборудования осуществляется в частной мастерской.

 

- Как началась ваша работа с этой системой звукоусиления?

- Главный разработчик и изобретатель – ученый из Таганрога Геннадий Викторович Коваленко. Это ему принадлежит идея использовать в звуковых системах не напряжение, а ток. Когда я узнал об этом, то понял: именно так и надо делать! А то, что делают все производители звукового оборудования, включая фирмы мирового масштаба, неправильно с точки зрения законов физики. Это и есть та главная причина, по которой ламповые усилители звучат лучше полупроводниковых (транзисторных) при, казалось бы, худших параметрах! Это парадокс, о котором не прекращаются споры в интернете. Дело в том, что на радиолампах (электровакуумных приборах) трудно сделать хороший генератор напряжения. Ламповые усилители представляют собой нечто среднее между генератором напряжения и генератором тока. И именно за счет этого звук получается заметно чище. А если на полупроводниковых приборах (транзисторах, микросхемах) сделать хороший генератор тока, то при воспроизведении звука с помощью колонок на базе широкополосных динамиков (и в большинстве случаев даже двух- и трехполосных систем) звучание становится еще лучше и чище, чем с ламповым усилителем. Мы стали сотрудничать, и благодаря этому родилось наше оборудование.

 

- Много ли храмов оборудованы вашей системой звукоусиления?

- Более десяти. Среди них – храм Ризоположения в Леоново в Москве, Покровский храм и храм в честь равноапост. Николая Японского, а также храмы Свято-Елизаветинского монастыря в Минске, храмы Спасо-Евфросиниевского монастыря в Полоцке, Свято-Троицкая церковь д. Киевец Минской области. Работали мы и в Брестской, и в Витебской, и в Гродненской областях Беларуси, в Краснодарском крае России, и в других местах. Сотрудничаем мы не только с храмами, но и с музыкантами-исполнителями, с оркестрами, со студиями звукозаписи и т.п. Не только усиливаем звук, но и записываем его. Интересно, что оркестровая музыка  на нашем оборудовании звучит совершенно по-иному. В звучании появляется объем, воздух. Становятся слышны инструменты, которые на стандартном оборудовании просто «теряются», сливаются в общий фон. Музыка, особенно классическая, действительно начинает звучать иначе, «берет за душу» даже тех, кто до сих пор не считал себя любителем классики. То же происходит и с хоровой музыкой, и даже с инструментальной и вокальной. Интересно, что и сами певцы, работая с нашей системой звукоусиления, хоть иногда и говорят, что звучание для них непривычное, но начинают петь чище, потому что при четкой передаче звука малейшая фальшь становится намного заметнее. А если у исполнителя со слухом все в порядке, он подсознательно начинает исправлять свои ошибки.

 

Беседовала Алина Сергейчук