Как оценить акустическую систему: 15 референсных треков | Домашние аудиосистемы | Блог

Как проверить акустику перед покупкой? Как выявить недостатки уже имеющейся акустической системы в помещении? Как правильно должен звучать бас или высокие частоты? На чем определить чистоту звучания, динамический диапазон и детализацию? Список референсных треков поможет оценить возможности аудиосистемы перед покупкой или выявить недостатки старых колонок, чтобы сделать правильный апгрейд. Также бывает полезно узнать, как должен звучать качественный микс в разных жанрах музыки. Список составлен с помощью студийных мониторов в подготовленном помещении, учитывает основные параметры акустики и включает в себя множество стилей — от классики и джаза до дабстепа и джента.

При прослушивании важно попытаться мысленно выделить отдельный элемент трека — бас, высокие частоты, динамика и т. п. — и сосредоточиться на нем. Если недостаток баса может быть очевиден, то недостаток детализации или динамики будет выражен в смазанных акцентах, неразборчивых партиях, небольших искажениях и других нюансах. Однако, как хорошее, так и плохое звучание складывается из множества не самых значимых на первый взгляд деталей.

Бас

Red Hot Chili Peppers — Dark Necessities

Бас в рок-музыке лежит в диапазоне 50–200 Гц. Роковая песня с насыщенной басовой составляющей даст хорошее представление о том, как стереосистема играет этот диапазон. Найти подходящий трек легче легкого — нужно взять группу, сердцем которой будет басист. Red Hot Chili Peppers — идеальный пример: фанк-рок с качающим и очень динамичным басом будет непростым испытанием для дешевых колонок: потеряются детали и призвуки в слэпе, ноты получатся смазанными и бубнящими. На хорошей акустике трек не будет гудеть, басовые ноты будут разборчивыми, словно ими выстреливают.

Что слушать: слэп в куплете должен быть четким и собранным, ноты в припеве должны хорошо читаться, бочка не должна налезать на бас.

Noisia — Mantra

Трио из Нидерландов делает танцевальную электронику на стыке драм энд бейса и дабстепа. В современной музыке, рассчитанной на огромные залы, напичканные сабами и колонками, сложно понять, где заканчивается звукорежиссура и начинается математика. Басовая составляющая в этих треках невероятно плотная и охватывает диапазон от саб-баса до нижней середины. На больших колонках с сабвуфером можно в буквальном смысле почувствовать форму баса, поскольку волна будет проходить через все тело (именно поэтому такая музыка идеальна для танцпола). Акустика с раздутым басом будет бубнить и захлебываться, а колонки с завалом в этой области не отыграют большей части низкочастотной красоты.

Что слушать: бас и саб-бас должны хорошо читаться и не мешать друг другу, низкочастотный спектр должен быть монолитным, на дропах акустика не должна гудеть.

Bassotronics — Bass I Love You

Трек от проекта, чью любовь к низким частотам нетрудно угадать, без хорошего сабвуфера вызовет лишь недоумение. Если при прослушивании на домашней акустике не слышно главной фишки этого трека — низкого саб-баса, значит, она не воспроизводит частоты ниже 50 Гц. Для сравнения, можно посмотреть на ютубе, что этот трек делает с сабвуферами.

Что слушать: саб-бас должен присутствовать, быть четким и собранным.

Высокие частоты

Vivaldi — Four Seasons

Солирующая скрипка на фоне струнного оркестра и клавесина в хорошем концертном зале и в отличной записи позволит услышать именно те самые «шелковые» высокие. Естественная реверберация помещения и живое исполнение создает потрясающе натуральное звучание. Контрастные переходы от едва слышных нот до фортиссимо позволят также оценить динамические способности системы. Акустика без провалов и горбов на высоких частотах отыграет все нотки музыкально и не будет резать уши.

Что слушать: высокие ноты должны хорошо читаться и не резать ухо, можно услышать шуршание смычка, движение пальцев по струне и другие призвуки.

 

Dead Can Dance — Host of Seraphim

Женский вокал в сочетании с тревожными скрипками позволят оценить верхнюю середину и высокие частоты. Потрясающий по силе голос Лизы Джерард из австралийского коллектива Dead can Dance на хорошей акустике пробирает до мурашек и остается прозрачным даже на высокой громкости.

Что слушать: вибрато на высоких нотах и хвосты реверберации между фразами должны быть хорошо слышны, тембр голоса должен быть натуральным, скрипка и вокал не должны мешать друг другу или резать слух.

Judas Priest — Painkiller

Одна из частых проблем с высокими частотами на бытовой акустике — они слишком задраны, чтобы компенсировать никудышную детализацию плохих динамиков и сделать звучание ближе к слушателю. Выявить проблему поможет трек, насыщенный резкими высокими. Painkiller британцев Judas Priest стал иконическим хэви-метал треком и подходит идеально: визжащий вокал, лязгающие гитары, шелестящие тарелки, вопящие соло — плохие колонки превратят все это в пилораму с большим количеством искажений, а на хорошей акустике трек можно крутить часами без звона в ушах.

Что слушать: гитары, особенно флажолеты и соло, высокие ноты вокала, тарелки — все должно звучать музыкально, а не давить на уши.

Средние частоты

Bach: Cello Suite No. 1 in G Major, Prelude

В целом, почти любой трек сгодится для проверки средних частот, ведь именно в них сосредоточены основные тембры большинства инструментов. Однако нет ничего лучше для оценки средних частот, чем виолончель. Диапазон этого инструмента лежит от 80 Гц до 5 кГц, а основной тембр сосредоточен в нижней середине, в районе 150–300 Гц. Таким образом, на акустике с проблемами в этой области виолончель будет звучать излишне гнусаво, «коробочно», либо без тела.

Что слушать: тембр должен быть натуральным и богатым обертонами, можно услышать движение пальцев и смычка.

Black Sabbath — War Pigs

Альбомы из эпохи старого рока позволяют отлично оценить нижнюю середину и общий баланс системы. Живая, дышащая и очень натуральная электрогитара, записанная во времена, когда гитарному тембру уделяли внимания не меньше, чем вокалу. На некачественной акустике она будет вялой, скомканной и безжизненной, зато хорошая аудиосистема словно поставит группу прямо перед слушателем — настолько натуральным будет звучание.

Что слушать: гитары и вокал должны звучать натурально, соло должно хорошо читаться, рабочий барабан должен создавать ощутимое пространство, бас не должен давить на гитару.

Пространство

Hans Zimmer — Mountains

Саундтреки к крупнобюджетным блокбастерам хорошо подходят для тестирования аудиосистем. Они всегда отлично записаны и сведены, ведь их предназначение — звучать громко и без искажений. Поэтому их не лимитируют «в блин» как коммерческие записи, оставляя большой динамический диапазон, чтобы уши зрителей не уставали. Наконец, они должны создавать фильму звуковое пространство, поэтому для саунтреков так подходит симфонический оркестр, записываемый в больших залах — большая реверберация создает необходимый объем. Саундтрек к Интерстеллару в этом плане — один из лучших вариантов, здесь в звуке выражено пространство космоса: очень широкое звучание, насыщенное всеми частотами. Оркестр, орган и хор, большая реверберация — все это создает масштаб, который воспроизведет лишь акустика, умеющая работать с пространством.

Что слушать: реверберацию, особенно на высоких звуках и на оркестровых дропах.

Howard Shore — The Bridge of Khazad Dum

Оскароносный саундтрек эпичного фэнтези обязан быть масштабным, и он таким является. Хор, диссонирующие скрипки, валторны и тяжеловесная перкуссия создают огромное пространство. Стоит отметить, что хор при записи саундтрека располагался на балконе над оркестром — за счет этого он находится как бы выше него, что создает еще больше объема. Все это, чтобы передать гигантский масштаб подземного царства гномов Мории. Дешевая акустика сделает звук плоским и невзрачным.

Что слушать: пространство вокруг скрипок, меди и литавр, хвосты реверберации от согласных при вступлении хора, объем чистого вокала в конце.

Tool — Chocolate Chip Trip

В безумное эмбиентное полотно с огромной реверберацией вклинивается барабанное соло, создавая пространство в пространстве. Этот трек с последнего альбома американских прог-рокеров Tool делает из головы слушателя воздушный шарик, наполненный звуками. Правильная аудиосистема позволит услышать разные слои реверберации и даже акустику комнаты, в которой записаны барабаны, при этом слои не будут смешиваться.

Что слушать: реверберацию семплов и барабанов, хвосты от рабочего барабана и томов, объем на тарелках.

Детализация

Daft Punk — Get Lucky

Трек Get Lucky отмечен Грэмми как «Лучшая запись 2014» — в этой номинации учитываются именно технические качества песни. Что не удивительно — альбом Random Access Memories французских электронщиков Daft Punk записан преимущественно с помощью живых инструментов и представляет из себя диско-фанк, который располагает к углубленному прослушиванию и не надоедает даже после сотого повтора. Отличный трек, чтобы проверить общую разрешающую способность аудиосистемы по всему спектру.

Что слушать: должен быть слышен каждый мелкий удар по тарелкам и каждый штрих по гитаре, а бас будет выстреливать низкими нотами.

Liquid Tension Experiment — Paradigm Shift

Супергруппа Liquid Tension Experiment из музыкантов-виртуозов выдает более 9000 нот в минуту, и для аудиосистемы это станет настоящим челленджем вида «отыграй их все». Песня Paradigm Shift из первого альбома, сведенного Кевином Ширли (работавшем с Aerosmith, Dream Theater, Iron Maiden, Led Zeppelin и другими легендами), представляет собой квинтэссенцию отлично записанного и сыгранного инструментального прог-метала. Музыка очень насыщенная, с большим количеством деталей, плотной ритм-секцией, кучей запилов на гитаре и клавишах — не каждая аудиосистема осилит. При этом отсутствие вокала позволяет сконцентрироваться на тембрах инструментов.

Что слушать: гитарный и клавишный шред должен хорошо читаться, в сбивках на барабанах должен быть слышен каждый удар, бас и панч от гитарных риффов должны быть четкими и собранными.

Meshuggah — Clockworks

Настоящим краш-тестом для аудиосистемы будут экстремальные жанры металла. В качестве примера можно рассмотреть номинированный на Грэмми трек от гуру джента Meshuggah: тяжеленные восьмиструнные гитары, абсолютно безумный барабанщик, невероятная техника и проработка деталей. Музыка крайне насыщена низкими частотами — гитары отстроены на октаву ниже стандартного строя, в сочетании с жирнейшим басом они производят объемный и собранный панч. Непрерывные акценты по рабочему барабану создают объем. На системе с плохой детализацией все это превратится в неразборчивую кашу.

Что слушать: акценты по рабочему барабану должны хорошо читаться, панч от гитар не должен размываться, инструменты должны хорошо читаться даже на быстрых кусках, бас не должен мешать бочке.

Динамический диапазон

Holst: The Planets, ‘Mars’

Когда речь заходит о динамическом диапазоне (разнице и количестве градаций между самым тихим и самым громким звучанием), чемпионами являются рояль и симфонический оркестр. И если выбирать из произведений для оркестра, то очевидным примером будет сюита «Планеты». От едва уловимых нот до поражающей масштабностью звуковой картины — это произведение Густава Холста 100-летней давности, воспроизведенная большим оркестром и качественно записанная современной аппаратурой, может устроить нешуточное испытание любой аудиосистеме. Та, что не умеет играть переходы от тихих до очень громких нот, просто захлебнется на экспрессивных кусках.

Что слушать: разница между тихими и громкими фрагментами должна быть существенной, при этом не нужно будет крутить ручку громкости, на самых эпичных частях партии всех инструментов должны хорошо читаться, не должно быть искажений, можно услышать лажу трубача на 4:16.

Liszt’s Hungarian Rhapsody No. 2

Рояль — инструмент, занимающий весь частотный диапазон и умеющий звучать по-интимному тихо и по-грандиозному громко. Чтобы убедиться в этом, достаточно взять композицию одного из величайших пианистов когда-либо живших, талантливого исполнителя, хороший инструмент, большой зал, и хорошо все это записать.

Что слушать: все ноты должны быть хорошо слышны — от самых тихих до самых громких, быстрые партии не должны сливаться в кашу, громкие высокие ноты и грузные басовые пассажи должны звучать чисто, можно услышать дыхание исполнителя и призвуки удара пальцев по клавишам.

Duke Ellington, Juan Tizol, Irving Mills — Caravan (Whiplash OST)

Караван — это джазовый стандарт, то есть тема, которая используется джазовым оркестром для импровизации вокруг нее. Караван был написан в 1930-х и стал одной самых известных джазовых композиций всех времен. Именно она оказалась в центре сюжета фильма «Одержимость», изданный саундтрек к которому содержит превосходно звучащую версию знаменитой композиции. Суматошный темп, уйма инструментов, занимающих весь частотный диапазон, витиеватая композиция с импровизациями — совсем не легкий материал для аудиосистемы. Качественные динамики позволят услышать, как живо и натурально звучат все инструменты, как они создают панч и работают вместе, а также в деталях рассмотреть каждый удар чумового барабанного соло.

Что слушать: тембры должны быть натуральными, сбивки по рабочему барабану не должны сливаться в единый звук, тихие удары по тарелкам должны хорошо читаться, инструменты не должны мешать друг другу, громкие ноты на трубах должны звучать чисто.

Контрольная акустика, использовавшаяся для подготовки материала:

●        Yamaha MSP7.

●        Behringer B2031A.

●        Line6 StageSource L3t c родными сабами.

●        Noname компьютерные колонки в качестве shit-control.

Как выбрать частоты среза для ВЧ, СЧ, НЧ/СЧ динамиков

 

Посчитал, что будет многим полезно и интересно. Информация взята с просторов сети интернет.

ВЧ динамик — он же твиттер, он же пищалка, самый маленький в вашем автомобиле. Как правило установлен в стойках дверей. Размер около 5см в диаметре.

СЧ динамик- среднечастотный динамик.

НЧ- низкочастотный динамик (бидбас)

 

Один из обязательных этапов настройки звучания в салоне автомобиля — подбор оптимального разделения частот между всеми излучающими головками: НЧ, НЧ/СЧ, СЧ (если есть) и ВЧ. Есть два способа решения этой проблемы.

Во-первых, перестройка, а зачастую и полная переделка штатного пассивного кроссовера, во-вторых — подключение динамиков к усилителю, работающему в режиме многополосного усиления, так называемые варианты включения Bi-amp (двухполосное усиление) или Tri-amp (трехполосное усиление).

Первый способ требует серьезных знаний электроакустики и электротехники, поэтому для самостоятельного применения доступен только специалистам и опытным радиоэлектронщикам-любителям, а вот второй хотя и требует большего числа каналов усиления, доступен и менее подготовленному автолюбителю.

Тем более что подавляющее большинство продаваемых усилителей мощности изначально снабжены встроенным активным кроссовером. У многих моделей он настолько развит, что с успехом и достаточно высоким качеством позволяет реализовать многополосное включение АС с большим числом динамиков. Однако отсутствие развитого кроссовера в усилителе или головном устройстве не останавливает поклонников этого метода озвучивания салона, поскольку на рынке представлено множество внешних кроссоверов, способных решать данные задачи.

Вначале следует сказать, что стопроцентно универсальных рекомендаций мы вам не дадим, поскольку их не существует. Вообще, акустика — это область техники, где эксперименту и творчеству отведена большая роль, и в этом смысле поклонникам аудиотехники повезло. Но для проведения эксперимента, чтобы не получилось, как у того сумасшедшего профессора — со взрывами и дымом, — необходимо соблюдать определенные правила. Первое правило — не навреди, а о других речь пойдет ниже.

Больше всего трудностей вызывает включение СЧ- и (или) ВЧ-компонентов. И дело здесь не только в том, что именно эти диапазоны несут максимальную информационную нагрузку, отвечая за формирование стереоэффекта, звуковой сцены, а также сильно подвержены интермодуляционным и гармоническим искажениям при неправильной установке частоты разделения, но и в том, что от этой частоты непосредственно зависит и надежность работы СЧ- и ВЧ-динамиков.

Включение ВЧ-головки.

Выбор нижней граничной частоты диапазона сигналов, подаваемых на ВЧ-головку, зависит от числа полос акустической системы. Когда применяется двухполосная АС, то в наиболее типичном случае, т.е. при расположении НЧ/СЧ-головки в дверях, для поднятия уровня звуковой сцены граничную частоту желательно выбрать как можно ниже. Современные высококачественные ВЧ-динамики с низкой резонансной частотой FS (800-1500 Гц) могут воспроизводить сигналы уже с частоты 2000 Гц. Однако большинство используемых ВЧ-головок имеют резонансную частоту 2000-3000 Гц, поэтому следует помнить, что чем ближе к резонансной частоте мы устанавливаем частоту разделения, тем большая нагрузка ложится на ВЧ-динамик.

В идеале, при крутизне характеристики затухания фильтра 12 дБ/окт, разнос между частотой разделения и резонансной частотой должен быть больше октавы. Например, если резонансная частота головки 2000 Гц, то с фильтром такого порядка частота разделения должна быть установлена равной 4000 Гц. Если очень хочется выбрать частоту разделения 3000 Гц, то крутизна характеристики затухания фильтра должна быть выше — 18 дБ/окт, а лучше — 24 дБ/окт.

Есть еще одна проблема, которую необходимо учитывать при установке частоты разделения для ВЧ-динамика. Дело в том, что после согласования компонентов по воспроизводимому диапазону частот вам необходимо еще согласовать их по уровню и фазе. Последнее, как всегда, является камнем преткновения — вроде бы все сделал правильно, а звук «не тот». Известно, что фильтр первого порядка даст сдвиг фазы на 90°, второго — 180° (противофаза) и т.д., поэтому во время настройки не поленитесь послушать динамики с разной полярностью включения.

К диапазону частот 1500-3000 Гц человеческое ухо очень чувствительно, и для того, чтобы передать его максимально хорошо и чисто, следует быть крайне осторожным. Сломать (разделить) звуковой диапазон на этом участке можно, но следует подумать, как потом правильно устранить последствия неприятного звучания. С этой точки зрения более удобная и безопасная для настройки — трехполосная акустическая система, а используемый в ней СЧ-динамик позволяет не только эффективно воспроизводить диапазон от 200 до 7000 Гц, но и более просто решить проблему построения звуковой сцены. В трехполосных АС ВЧ-динамик включают на более высоких частотах — 3500-6000 Гц, то есть заведомо выше критичной полосы частот, а это позволяет снизить (но не исключить) требования к фазовому согласованию.

Включение СЧ-головки.

Прежде чем обсудить выбор частоты разделения СЧ- и НЧ-диапазонов, обратимся к конструктивным особенностям СЧ-динамиков. В последнее время у инсталляторов очень популярны СЧ-динамики с купольной диафрагмой. По сравнению с конусными СЧ-динамиками они предоставляют более широкую диаграмму направленности и проще в установке, поскольку не требуют дополнительного акустического оформления. Основной их недостаток — высокая резонансная частота, лежащая в пределах 450-800 Гц.

Проблема в том, что чем выше нижняя граничная частота полосы сигналов, подаваемых на СЧ-динамик, тем меньше должно быть расстояние между СЧ- и НЧ-головками и тем более критично, где именно стоит и куда сориентирован НЧ-динамик. Практика показывает, что купольные СЧ-динамики без особых проблем с согласованием можно включать с частотой разделения 500-600 Гц. Как видите, для большинства продаваемых экземпляров это достаточно критичный диапазон, поэтому, если вы решились на такое разделение, порядок разделительного фильтра должен быть достаточно высоким — например, 4-й.

Следует добавить, что в последнее время стали появляться купольные динамики с резонансной частотой 300-350 Гц. Их можно использовать, начиная с частоты 400 Гц, но пока стоимость таких экземпляров достаточно высока.

Резонансная частота СЧ-динамиков с конусным диффузором лежит в пределах 100-300 Гц, что позволяет использовать их, начиная с частоты 200 Гц (на практике чаще используется 300-400 Гц) и с фильтром невысокого порядка, при этом НЧ/СЧ-динамик полностью освобождается от необходимости работать в СЧ-диапазоне. Воспроизведение без разделения между динамиками сигналов с частотами от 300-400 Гц до 5000-6000 Гц дает возможность добиться приятного, высококачественного звучания.

Включение НЧ/СЧ-динамика.

Постепенно мы добрались до НЧ-диапазона. Современные СЧ/НЧ-динамики позволяют эффективно работать в полосе частот от 40 до 5000 Гц. Верхняя граница его рабочего диапазона частот определяется тем, откуда начинает работать высокочастотник (в 2-полосной АС) или СЧ-динамик (в 3-полосной АС).

Многих волнует вопрос: стоит ли ограничивать его диапазон частот снизу? Что же, давайте разберемся. Резонансная частота современных НЧ/СЧ-динамиков типоразмера 16 см лежит в пределах 50-80 Гц и благодаря высокой подвижности звуковой катушки эти динамики не столь критичны к работе на частотах ниже резонансной. Тем не менее воспроизведение частот ниже резонансной требует от него определенных усилий, что приводит к снижению отдачи в диапазоне 90-200 Гц, а в двухполосных системах еще и качества передачи СЧ-диапазона. Поскольку основная энергия ударов бас-бочки приходится на диапазон частот от 100 до 150 Гц, то первое, что вы теряете, четко выраженный панч (punch — удар). Ограничивая снизу при помощи ФВЧ диапазон воспроизводимых НЧ-головкой сигналов на 60-80 Гц, вы не только позволите ей работать намного чище, но и получите более громкое звучание, другими словами — лучшую отдачу.

Сабвуфер

.

Воспроизведение сигналов с частотами ниже 60-80 Гц лучше возложить на отдельный динамик — сабвуфер. Но помните, что звуковой диапазон ниже 60 Гц в автомобиле не локализуется, а значит, место установки сабвуфера не столь существенно. Если вы это условие выполнили, а звук сабвуфера все равно локализуется, то в первую очередь необходимо увеличить порядок ФНЧ. Не следует также пренебрегать и фильтром подавления инфранизких частот (Subsonic, или ФИНЧ). Не забывайте, что у сабвуфера тоже есть своя резонансная частота и, отсекая частоты, лежащие ниже нее, вы добиваетесь комфортного звучания и надежной работы сабвуфера. Как показывает практика, погоня за глубокими басами существенно удорожает стоимость сабвуфера. Поверьте, если собранная вами звуковая система с хорошим качеством воспроизводит звуковой диапазон от 50 до 16 000 Гц, этого вполне достаточно, чтобы комфортно слушать музыку в автомобиле.

Способы сопряжения головок.

Довольно часто возникает вопрос: следует ли иметь одинаковый порядок фильтров НЧ и ВЧ? Вовсе не обязательно, и даже совсем не обязательно. Например, если вы установили двухполосную фронтальную АС с большим разнесением динамиков, то чтобы компенсировать провалы ЧХ на частоте разделения, НЧ/СЧ-головку зачастую включают с фильтром меньшего порядка. Более того, даже не обязательно, чтобы частоты срезов ФВЧ и ФНЧ совпадали.

Скажем, для компенсации избыточной яркости в точке разделения НЧ/СЧ-головка может работать до 2000 Гц, а высокочастотник — начиная с 3000 Гц. Важно помнить, что при использовании фильтра первого порядка разность между частотами среза ФВЧ и ФНЧ должна быть не больше октавы и уменьшаться с увеличением порядка. Такой же прием используется при сопряжении сабвуфера и мидвуфера для ослабления стоячих волн (бубнения басов). Например, при настройке частоты среза ФНЧ сабвуфера на 50-60 Гц, а ФВЧ НЧ/СЧ-головки на 90-100 Гц, по заверениям знатоков, полностью устраняются неприятные призвуки, обусловленные естественным подъемом АЧХ в этой частотной области из-за акустических свойств салона.

Так что если и работает в car audio правило перехода количества в качество, то подтверждается оно только в отношении стоимости отдельных компонентов и человеко-лет, определяющих опыт и мастерство установщика, который заставит систему раскрыть свой звуковой потенциал.

Звукоизоляция и акустическая обработка домашней студии | Другая аудиотехника | Блог

Звукоизоляция — решает проблемы проникновения звука из комнаты с аудиосистемой в другие помещения и наоборот.

Акустическая обработка — решает проблему с недостаточным рассеиванием звуковых волн, которое приводит к искажению звука, производимого акустической системой.

Звукоизоляция

Если домашняя студия занимает одну из комнат в многоквартирном доме, то работа на больших громкостях будет мешать соседям. В свою очередь, шаги соседей, скрипы, крики детей, уличный шум и другие неприятные звуки будут мешать работе на малых громкостях.

У каждого материала есть показатель поглощения звука (это вполне реальная физическая величина, называемая SRI — Sound Reduction Index), который зависит от толщины и самого материала. SRI кирпичной стены — примерно 45 дБ, а обычная дверь задерживает около 10 дБ.

Очевидное решение — увеличить толщину всего, что можно: стен, полов, потолков, дверей и окон. Большинство дорогих студий и вовсе строят еще одно помещение внутри уже имеющегося — «комнату в комнате». Так полностью убираются каналы передачи звука и вибраций от внутреннего помещения к наружному: используется плавающий пол на резиновой подстилке, стены отделяются друг от друга воздушной прослойкой и минеральной ватой, окна нередко отсутствуют.

В случае с домашней студией можно обить стены слоем минеральной ваты толщиной примерно 10 см, а вату прикрыть гипсокартоном или ковролином. Разумеется, не каждый решится на такой глобальный ремонт.

Тогда нужно выявить, какая стена хуже всего изолирует от посторонних звуков и приставить к ней длинный шкаф с одеждой или стеллаж. На пол можно постелить ковер с толстым ворсом. Потолок сделать навесным, пространство между ним и бетонной плитой заполнить минеральной ватой. Окна завесить толстыми занавесками в два слоя, установить хороший стеклопакет вместо старых рам. Наконец, устранить щели между дверью и дверной коробкой, а на саму дверь также прикрепить звукоизоляционный материал.

Все это поможет избавиться от внешних звуков и раздраженных соседей, но не избавит саму комнату от стоячих волн и резонансов. Эта задача решается акустической обработкой помещения.

Акустическая обработка

Смысл акустической обработки комнаты в том, чтобы избавиться от искажений неподготовленной комнаты, которые на слух определяются как неприятный гул или скрежет на определенных частотах, отсутствие детализации и общая мутность звучания.

В комнате с параллельными стенами неизбежно образуется акустический резонанс. Звуковая волна сотни раз в секунду отражается от одной стены к другой и появляется «стоячая волна».

Как же быть? Есть два основных подхода к акустической обработке помещения: поглощение и рассеивание. Для первого используются звукопоглощающие материалы — акустический поролон, минеральная вата, басовые ловушки и т.п. Для рассеивания — различного вида диффузоры, которые делают поверхность стен комнаты неоднородной. А профессиональные студии намеренно проектируют «неправильно»: с непараллельными стенами и угловатыми потолками.

Высокие и средние частоты

Проблемы с высокими частотами можно легко определить, встав в центр аппаратной комнаты и хлопнув в ладоши — в неподготовленном помещении будет четко различимо короткое эхо с неприятным металлическим окрасом. Очень часто эту проблему решают акустическим поролоном. Но обклеивать поролоном все вокруг не стоит — переглушенное «по верхам» помещение будет звучать неестественно, спад высоких приведет к выпячиванию средних и низких частот. В итоге комната перестанет звенеть, но начнет гудеть и бубнить.

Для борьбы как с высокими, так и со средними частотами нередко используют акустические панели. Такая панель представляет собой кусок звукопоглощающего материала определенной толщины, обернутый в рамку и затянутый декоративной тканью.

Толщина материала для поглощения определенной частоты вычисляется делением скорости звука (331 м/с) на частоту в Герцах. Например, длина звуковой волны на частоте 10 Кгц — 3,31 см. Значит, такую волну может полностью поглотить материал толщиной всего 3,5 см. Чем толще панель, тем ниже частота звука, которую панель может поглотить.

Акустическую панель можно приобрести в готовом виде или собрать самостоятельно — в сети достаточно инструкций. Несколько панелей в критических точках комнаты — позади, спереди и по бокам от мониторов — сделают работу со средними частотами намного комфортнее.

Низкие частоты

Труднее всего справится с низкими частотами. Если посчитать, длина волны частотой 100 Гц — 3,35 метра, акустическая панель такой толщины займет всю комнату. В то же время, именно басовая составляющая заставляет комнату гудеть, окна дрожать, а соседей — стучать по трубам.

Выявить проблемы с басом в комнате довольно просто: нужно запустить в DAW какой-нибудь синтезатор и сыграть гамму от самой нижней октавы. Ноты с проблемными частотами будут ощущаться громче или тише остальных.

Как бороться с басом? Больше всего он любит накапливаться в углах помещения. Поэтому по углам стоит разместить басовые ловушки — чаще всего это акустическая панель треугольной формы или конструкции типа диффузора Шредера.

Также басовые частоты отлично распространяются по твердым материалам. Если студийные мониторы размещены на стойках — бас легко перейдет по ним в пол и далее заставит гудеть всю комнату. Помогут специальные изоляционные подкладки под мониторы или — более радикальный вариант — подиум с резиновыми изоляционными ножками, на которые нужно поставить стойки или рабочий стол целиком, развязав тем самым источник звука с комнатой.

Практические советы для типичных ситуаций

 

Запись вокала

Диапазон мужского тенора — примерно 130–13000 Гц, женского — чуть выше. Даже самый глубокий бас редко содержит полезные частоты ниже 90 Гц. Поэтому для записи вокала понадобится самая минимальная акустическая обработка помещения, хотя можно обойтись и вовсе без нее.

Как правило, достаточно развесить пресловутый поролон «с пирамидками», чтобы избавиться от нежелательной реверберации. Можно также построить небольшую кабинку для записи вокала и обклеить ее поролоном. Самый примитивный вариант — установить микрофон в большом шкафу с одеждой. Нередко в продаже можно встретить акустические экраны для микрофонов, которые глушат вокал еще до того, как он распространится по всей комнате.

Запись акустических инструментов

Для этих целей понадобится минимальная обработка помещения, если только не планируется запись контрабасов, туб, валторн и других оркестровых инструментов с насыщенным басом. Нескольких акустических панелей, размещенных в критических местах комнаты, будет достаточно, чтобы избавиться от ненужной реверберации и среднечастотных резонансов. Внимание также стоит уделить звукоизоляции — особенно, если планируется запись медных духовых инструментов.

Прослушивание музыки

Одна из самых частых проблем с бытовыми аудиосистемами — это «раздутый бас». Нередко производители намеренно выпячивают низкие частоты в своих изделиях, чтобы больше «качало». Для того, чтобы соседи не стучали по трубе отопления во время работы такой аудиосистемы, нужно максимально изолировать помещение. Также необходимо развязать акустическую систему с комнатой — сделать специальную подставку или стойку на резиновых ножках.

Справится с избытком низких частот поможет мягкая мебель, а также полки и стеллажи, играющие роль диффузоров Шредера. Если этого недостаточно — можно поставить несколько басовых ловушек по углам. Пара акустических панелей на стенах улучшат детализацию средних и высоких частот. Для прослушивания музыки не нужно добиваться от помещения идеально ровной АЧХ — здесь лучше ориентироваться на собственный вкус.

Сведение музыки

Именно для сведения музыки требуется наиболее тщательная акустическая подготовка помещения. Нужно выровнять АЧХ комнаты и избавиться от резонансов. Пригодятся все советы, изложенные выше. Чтобы измерить получившийся результат, понадобится специальный микрофон с линейной АЧХ (например, Behringer ECM 8000) и бесплатная программа Room EQ Wizard.

Микрофон необходимо установить в том месте, где находится точка прослушивания при работе со звуком. По результатам измерений программа построит графики АЧХ и реверберации.

Умение слышать. Часть 2

Журнал «Car&Music»  2001 г.  №4
Роберт Харли

Умение слышать. Часть 2

Описание звука и его значение

Наибольшей проблемой в критической оценке качества звука является поиск подходящих слов для описания нашего восприятия и опыта. Мы слышим нюансы воспроизведения музыки, которые сложно определить и описать. Словарь слушателя необходим не только для передачи нашего опыта другим, но и для понимания собственного восприятия. Если вы научитесь соединять описание и восприятие, то при повторном прослушивании сможете легче подметить знакомые детали воспроизведения.

Прекрасный пример связи между словами и восприятием мы находим в книге Майкла Полани „Личностное знание». Он описывает опыт изучения радиологии студентами-медиками, который во многом идентичен принципам критической оценки качества звука:

„Представим себе студента-медика, посещающего курс рентгеновской диагностики легочных заболеваний. В затемненной комнате он изучает неясные следы на флуоресцентном экране, расположенном перед грудной клеткой пациента, он слушает профессиональный язык комментария врача-эксперта, объясняющего своим коллегам значение этих теней. На первых порах студент в полном замешательстве. На рентгеновском снимке он видит только тени сердца и ребер с паутинообразными пятнами между ними. Слова эксперта кажутся плодом его фантазии; студент не видит того, о чем он говорит. В течение нескольких недель он ходит на лекции, внимательно рассматривая каждый новый снимок различных заболеваний, и в какой-то момент к нему приходит понимание; постепенно он забывает о ребрах и начинает видеть легкие. В конечном итоге, при достаточном упорстве перед ним открывается широкая панорама мельчайших деталей: физиологические различия, патологические изменения, рубцы, хроническая инфекция и признаки обострения. Так он открывает новый мир. По-прежнему он видит лишь небольшую часть целого, но снимки и комментарии к ним начинают обретать значение. Он близок к пониманию предмета; это подобно щелчку выключателя. Изучение языка легочной рентгеноскопии ведет к пониманию рентгеновских снимков. Проблема имеет две стороны — непонятный предмет и непонятный текст, его комментирующий. Мы направляем наши усилия на соединение двух половин проблемы; в поисках концепции, заключающей в себе понимание неразрывности слова и предмета, решение приходит внезапно».

Так же, как студент начинает понимать рентгеновские снимки, изучая язык легочной рентгеноскопии, аудиофил учится распознавать специфические характеристики звука, изучая принципы критического прослушивания. Связь между словом и идеей неразрывна. Вот почему прослушивание вместе с более опытными слушателями — лучший способ обучения.

Детально описывая специфические звуковые характеристики музыкального сигнала на выходе аудиокомпонента, я надеюсь научить вас распознавать их самостоятельно. После прочтения следующего раздела прослушайте два аудиокомпонента сами и попытайтесь услышать то, о чем я рассказывал в нем. Это могут быть любые компоненты. Если у вас есть портативный проигрыватель компакт-дисков, подключите его к вашей системе и сравните с домашним проигрывателем компакт-дисков. Поначалу вам поможет даже сравнение компакт-диска и аудиокассеты, записанной с него. Слушайте и анализируйте — это важно. Не заметив различий в звуке сразу, продолжайте прослушивание. Чем дольше это длится, тем чувствительнее вы становитесь к нюансам.

Каждый слышит по-своему. То, что заметил я, может отличаться от впечатлений другого слушателя. Более того, различные оценки аспектов воспроизведения могут обусловливаться различием музыкальных пристрастий. От случая к случаю я встречаюсь с производителями и разработчиками high-end-аппаратуры. Многие из них весьма искушенные слушатели. И хотя у нас много общего в понимании, что такое хороший звук, существует широкий спектр мнений о том, какие аспекты воспроизведения звука важны.

Например, одни слушатели выше всего ценят правильную передачу тембра. Аудиокомпонент может обладать великолепным басом, эффектной звуковой сценой, прозрачными высокими, но если тембрально он звучит жестко или имеет синтетическую окраску, то все его положительные качества для некоторых слушателей не имеют ровным счетом никакого значения. Другие считают в высшей степени важной звуковую картину. Наконец, налет зернистости в диапазоне высоких частот, с трудом замечаемый одним слушателем, может быть абсолютно неприемлем для другого. Все мы слышим по-разному, а потому ценим в воспроизведении музыки разные вещи. Кроме того, острота музыкального восприятия зависит от времени суток, настроения и психологического состояния.

Существует два типа восприятия информации о звуковой сцене (так называют впечатление о расположении музыкальных образов в физическом пространстве). Представьте, что вы сидите перед двумя громкоговорителями, излучающими одинаковый сигнал. Оба ваших уха также посылают в мозг одинаковые сигналы, и вы воспринимаете положение источника сигнала точно посередине между акустическими системами. Если вдруг сигнал левого канала становится немного громче, ваш мозг интерпретирует это как смещение источника сигнала влево от центра. Этот метод локализации называется „интенсивностной стереофонией»: информация, используемая для локализации источника звука, заключается в разности уровней громкости или интенсивности звука, воспринимаемого левым и правым ухом.

Второй метод локализации звуков и формирования звуковой картинки использует фазовую, или временну’ю информацию. Предположим, оба громкоговорителя воспроизводят одинаковый сигнал, но сигнал левого канала имеет небольшую временну’ю задержку (несколько тысячных долей секунды). Вы слышите, как звуковой образ смещается вправо. И хотя уровень сигнала обоих каналов одинаков, вам кажется, что источник сигнала расположен ближе к громкоговорителю, который излучает сигнал первым. О таких сигналах говорят, что они имеют разную фазу, или временно’е соотношение один относительно другого.

Некоторые слушатели более восприимчивы к фазовой информации. Записи, сделанные в акустических помещениях (противоположность им — студийные записи), несут чрезвычайно сложную фазовую информацию. Звуки, взаимодействуя со стенами помещений, создают бесконечно плотный рисунок отраженных сигналов с небольшими фазовыми сдвигами. Эта временна’я информация говорит нашему мозгу о глубине, фокусе музыкального образа, пропорциях и размере концертного зала. Если hi-fi-система передает временну’ю информацию неточно, некоторым слушателям звуковая сцена кажется плоской, а расположение музыкальных образов неопределенным. Другие слушатели могут не ощутить разницы между двумя системами, одна из которых передает пространственные нюансы, а другая — нет. Это говорит о существовании двух различных механизмов слухового восприятия, а не о том, что один из них лучше другого.

Запись Джона Руттера „Реквием», выпущенная фирмой „Reference Recording», по моему опыту, лучше других определяет способность системы сохранять фазовую информацию. При проигрывании диска на высококлассной системе ошеломляет возможность слышать расположение индивидуальных музыкальных образов, одновременно ощущая размеры зала, его акустику. Даже небольшая неточность в передаче фазовой информации записи ухудшает эти характеристики, снижает эффект восприятия.

Опыт слушателя, о котором я рассказал, является отражением моих личных вкусов, а также знаний, приобретенных в общении с другими искушенными ценителями. В области воспроизведения звука вы можете иметь свои собственные приоритеты, главное тут — использовать один и тот же язык для описания наших впечатлений. Термины, приведенные ниже, вы можете встретить в обзорах, написанных мною и другими авторами для журнала „Fi: The Magazine of Music and Sound». Существует общая договоренность о значении этих терминов, но они могут приобретать различные смысловые оттенки у разных слушателей.

Следует также упомянуть, что записи, сделанные с применением аудиофильских технических приемов, больше подходят для изучения некоторых аспектов воспроизведения звука; это не продукция массового потребления. Например, концертная запись классической музыки, выполненная с применением небольшого количества микрофонов, простой схемой усилительного тракта и записывающей аппаратурой высокого класса, скажет вам больше о звуковой картине тестируемого компонента, чем студийная запись поп-музыки. Большинство записей на массовом рынке обладают низким уровнем нижнего баса и небольшим динамическим диапазоном, чтобы „хорошо» звучать в автомобиле. Некоторые из приведенных терминов в большей степени относятся к записям аудиофильского качества, чем к массовым записям.

Перед критической оценкой музыкального воспроизведения аудиокомпонента и формированием окончательного суждения о нем, я выполняю процедуры настройки, — их описание будет дано позже. Эти процедуры имеют большое значение при оценке качества звучания, но для обсуждения результатов прослушивания они вторичны.

Употребляемые ниже термины и характеристики из области звукотехники носят универсальный характер. Заметьте, что особенности звучания мы часто описываем в терминах частотных характеристик (например, „слишком много высоких»). Компонент может иметь горизонтальную характеристику в диапазоне высоких частот, но вносимые им искажения могут создавать впечатление их избытка.

Полезно знать весь спектр терминов, описывающих диапазон звуковых частот. Предел человеческого слухового восприятия распространяется на десять октав, приблизительно от 16 Гц до 20 кГц, и может быть разделен на особые области, описание которых приведено ниже. Это деление произвольно; например, вы не можете сказать точно, что нижние высокие начинаются именно с 2000 Гц, а не с 2500 Гц. Тем не менее в таблице поддиапазонов звуковых частот указаны точные границы для понимания соотношения между частотными полосами и их названиями.

Эта приблизительная градация поможет вам понять последующие термины и их определения. Полная характеристика звучания аудиокомпонента включает в себя ряд аспектов, описанных ниже. (Для тех, кто читает англоязычные high-end-журналы, наряду с русским переводом приведено английское написание основных терминов. — Примеч. ред.)

Тональный баланс

Общий тональный баланс — первый аспект воспроизведения звука. Насколько хорошо сбалансирован бас, средние и высокие частоты? Если в воспроизведении избыток высоких, мы называем звук ярким (bright). Впечатление недостатка высоких характеризуется определением тусклый (dull) или заваленный (rolled-off). Если бас подавляет все остальные поддиапазоны частот, мы говорим, что воспроизведение тяжелое (heavy) или тяжеловесное (weighty). Недостаток баса делает звук слабым (thin), легковесным (lightweight) или худым (lean). Тональный баланс — важный аспект, определяющий звуковой почерк аудиокомпонента.

Общая перспектива

Термин перспектива описывает кажущуюся дистанцию между слушателем и музыкальными образами. Глубина перспективы является функцией записи (определяется дистанцией между исполнителем и микрофоном). Аудиокомпоненты также влияют на глубину перспективы: одни выдвигают звуковую картинку на слушателя, другие отдаляют ее, их звучание характеризуется как отстраненное (laid-back). Аудиокомпоненты первого типа рисуют музыкальные образы перед громкоговорителями, второй тип компонентов отодвигает их на задний план. Другими словами, в первом случае кажется, что музыканты сделали несколько шагов вперед по направлению к слушателю, а во втором — отступили на несколько шагов назад. Некоторые аудиокомпоненты „усаживают» слушателя прямо перед сценой, скажем, в четвертом ряду, другие — „отодвигают» ваше кресло в девятнадцатый ряд.

Есть несколько других терминов для описания перспективы. Сухой (dry), в основном, означает потери в передаче реверберации и пространства, он подходит для характеристики неглубокой перспективы. Употребляются также термины непосредственный (immediate), резкий (incisive), живой (vivid), агрессивный (aggressive) и присутствующий (present). С глубиной перспективы связаны термины сочный (lush), раскованный (easygoing) и мягкий (gentle). Акустические системы с неглубокой перспективой передают музыкальные образы более осязаемо, дают почувствовать присутствие музыкантов перед вами, но через некоторое время их звучание покажется однообразным. И наоборот, при слишком отстраненном воспроизведении музыка перестает увлекать, теряет непосредственность. Если прослушиваемый компонент искажает перспективу, я лучше предпочту погрешность увеличения глубины музыкальной сцены. Если звучание компонента слишком близкое, непосредственное, я чувствую, как музыка обрушивается на меня, атакует мои уши, вызывая ощущение замкнутости музыкального пространства. При идеальном воспроизведении среднечастотного диапазона возникает чувство осязаемого присутствия музыкантов прямо перед вами, но без агрессии в звучании.

Глубокая перспектива притягивает слушателя, мягко вовлекая в музыку, раскрывает пространство, позволяет исследовать мельчайшие детали. Это напоминает различие в манере вести разговор: один собеседник говорит громко и агрессивно, прямо вам в лицо, другой — немногословен, находится на некоторой дистанции, разговаривает тихо и спокойно.

На глубину перспективы часто влияет неравномерность среднечастотного диапазона (пики или провалы амплитудно-частотной характеристики). Полоса частот от 1 кГц до 3 кГц называется областью эффекта присутствия. Именно эта часть диапазона звуковых частот передает ощущение непосредственного общения с музыкой, присутствия слушателя в концертном зале. Качество воспроизведения вокала во многом определяется способностью аудиокомпонента формировать перспективу, поскольку гармоники голоса лежат в области эффекта присутствия.

Неопытный слушатель не всегда может определить характер перспективы воспроизведения, испытывая неудобство, если музыкальные образы воспринимаются слишком близко. Это часто выражается в стремлении уменьшить громкость. Отстраненный характер воспроизведения не вызывает таких сильных эмоций, но может оставить слушателя равнодушным к музыке.

Заметьте, что термины, используемые для описания общей перспективы, применимы и к другим аспектам музыкального воспроизведения (в частности, к описанию характеристик области высоких частот). Если мы называем высокие частоты выступающими вперед (forward), то имеем в виду, что они воспринимаются слушателем ближе, чем остальные компоненты музыки.

Высокие частоты

Одно из важнейших качеств по-настоящему хорошей системы — ее способность безукоризненно воспроизводить высокие частоты. Многие аудиокомпоненты, совершенные по многим параметрам, проигрывают в музыкальности из-за плохого качества их воспроизведения.

Негативные характеристики звучания высоких мы описываем в следующих терминах: яркий (bright), сипящий (tizzy), выступающий (forward), агрессивный (aggressive), жесткий (hard), хрупкий, ломкий (brittle), резкий (edgy), сухой (dry), бледный (white), бесцветный (bleached), напряженный (wiry), металлический (metallic), стерильный (sterile), аналитический (analytical), визгливый (screechy) и зернистый (grainy). Недостатки в передаче высоких частот многочисленны: посмотрите, сколько прилагательных мы используем для их описания…

Если в звучании аудиокомпонента преобладают высокие частоты, это преувеличивает звуки с интенсивным спектром в верхней части звукового диапазона. Примеры этому — резкое звучание тарелок, чрезмерно акцентированные шипящие и свистящие звуки вокальных партий, визгливость скрипок. Звучание компонентов аудиосистемы с такими особенностями характеризуется как яркое. Яркость — это выпуклость высоких, в основном, в диапазоне между 3 кГц и 6 кГц. Выпуклость может быть обусловлена подъемом амплитудно-частотной характеристики акустических систем или плохой схемой электронных компонентов. Многие проигрыватели компакт-дисков и транзисторные усилители имеют горизонтальную амплитудно-частотную характеристику, но тем не менее, придают выпуклость звучанию высоких частот.

Термином сипящий (tizzy) описывают избыток верхних высоких частот (диапазон от 6 кГц до 10 кГц). Для этого недостатка характерно их обедненное звучание. Акцентирование верхних гармоник делает звучание тарелок сипящим — в нем больше звука „ссс», чем „шшш».

Термин выступающий или выпуклый (forward), в применении к области высоких частот, близок к определению яркий, — оба описывают избыток высоких. Однако выступающие высокие частоты ближе по смыслу к термину сухой, связаны с потерей чувства пространства и воздуха.

Многие из терминов, приведенных выше, имеют фактически одно и то же значение. Жесткий, хрупкий и металлический описывают неприятный металлический призвук. Гармонический состав звука удара одного металлического предмета о другой очень схож со спектром искажений усилителя мощности, работающего в режиме перегрузки по напряжению.

Я нахожу звук альт-саксофона лучшим критерием в определении жесткого, хрупкого или металлического звучания, особенно в области нижних высоких частот. При неточном воспроизведении тон саксофона становится тонким, пронзительным и очень неприятным. Прямая противоположность такому звуку описывается терминами богатый (rich), теплый (warm) и полный (full). Металлическая окраска верхних гармоник просто разрушает звук альт-саксофона. Интересен тот факт, что у саксофона гармоническая структура звука сложнее, чем у любого другого инструмента. Поэтому не удивительно, что его звук так полезен при оценке качества воспроизведения высоких частот.

Термины бледный и бесцветный очень схожи по смыслу с определением яркий, но я ассоциирую их в большей степени с термином скудный или слабый (thinness), что часто связано со спадом в диапазоне верхних средних частот. С обеднением гармонической структуры сигнала высокие частоты становятся слабыми и потертыми, как фотоснимок, сделанный с недодержкой. Тарелки должны звучать подобно гонгу в области низких частот, поверх которых высшие гармоники „наводят глянец». Если тарелки звучат подобно взрывам белого шума (как шум радиоприемника при отсутствии сигнала радиостанции), такой звук можно описать как бледный или бесцветный.

Зернистость в звучании высоких особенно утомляет слушателя. Она огрубляет фактуру высокочастотного поддиапазона. Я отмечал это, главным образом, на скрипичных соло, флейте и партиях женского вокала. Зернистость высоких ложится поверх динамических всплесков флейты, придавая звуку грубый и неопределенный характер. Огрубленность музыкальной фактуры заставляет звучать скрипки, как если бы музыканты держали в руках пилы вместо смычков — сравнение преувеличенное, но наглядное.

Зернистость высоких частот может быть самого разного качества — от очень мелкой до грубой и вульгарной, как крупа разного помола. Чем крупнее зерно, тем оно заметней. Все сказанное здесь о зернистости не в меньшей, а даже в большей степени относится к области средних частот.

Высокочастотные искажения могут создать впечатление, что в воспроизведении музыки область высоких частот существует отдельно, поверх музыкального полотна, не вплетаясь в него органично. Мы начинаем воспринимать высокие как обособленную реальность, а не просто как одну из составляющих музыки. Будьте бдительны, если при прослушивании высокие привлекают ваше внимание.

Расположим наиболее общие источники этих проблем по степени убывания значимости: высокочастотные головки акустических систем, отражающие поверхности помещений, цифровые источники (обычно проигрыватели компакт-дисков или цифровые процессоры), предварительные усилители, усилители мощности, соединительные кабели и сетевые помехи.

Пока что я обсуждал только проблемы чрезмерного акцентирования высоких частот. Некоторые аудиокомпоненты воспроизводят высокие мягче, менее выпукло по сравнению с живой музыкой. Эти характеристики часто закладываются на стадии разработки с тем, чтобы компенсировать недостатки других компонентов системы или сделать звучание более комфортным. Намеренное смягчение высоких — это компромисс разработчика; если он не может передать высокие частоты точно, он смягчает их, делая менее агрессивными.

Определим другие термины в описании качества воспроизведения высоких частот в порядке их значимости. Точное воспроизведение высоких характеризуется как ровное (smooth), приятное (sweet), мягкое (soft), шелковистое (silky), нежное (gentle), плавное (liquid) и сочное (lush).

Определениями скругленное (rolled off) и приторное (syrupy) описывают слишком мягкое, а потому окрашенное звучание; противоположность им — ровное, приятное и шелковистое звучание. Округленность и приторность высоких может вызвать облегчение после яркого, жесткого и зернистого звука, но как одно, так и другое качество не удовлетворяет критериям музыкальности. Такое звучание описывают как сдержанное (bland), не увлекающее (uninvolving), неторопливое (slow), тягучее (thick), закрытое (closed-in), с потерей деталей (lacking detail). Все эти термины характеризуют злоупотребление мягкостью в передаче высоких частот. Звучание теряет жизнь, воздушность, открытость, чувство пространства. Оно зажато и мелко.

Воздушность верхней октавы — термин, описывающий чувство почти неограниченной протяженности высоких частот, воздушного пространства как среды обитания музыкальных образов. Легкий спад в области высоких (уменьшение их уровня) в акустических системах может ограничить воздушное пространство верхней октавы, что также ассоциируется с непрозрачной звуковой сценой.

Воспроизведение высоких, наиболее точно повторяющее особенности живой музыки, считается лучшим. Необходим большой заряд энергии, — в реальной жизни звучание тарелки может быть достаточно агрессивным, но не иметь зернистого, сухого и искусственного характера. Если мы не слышим этих характеристик в живой музыке, мы не должны слышать их и при ее воспроизведении. Но важнее всего, чтобы высокие частоты звучали как естественная, неотделимая часть музыки, а не как шум на ее верхушке. Если компонент обладает окраской высоких частот скорее мягкой, чем яркой, то музыкально он гораздо менее объективен.

Средние частоты

Гордон Холт, основатель журнала „Stereophile» и отец методики субъективной оценки аудиоаппаратуры, как-то написал: „Если воспроизведение средних частот неточно — остальное не имеет значения».

Область средних частот важна по нескольким причинам. Во-первых, основная часть спектральной энергии музыки лежит в этой области, особенно важны низшие гармоники большинства инструментов. Кроме того, человеческое ухо более чувствительно к средним частотам и области нижних высоких частот, чем к басу и верхней области высоких частот. В диапазоне от 800 Гц до 3 кГц оно особенно чувствительно к малым изменениям как громкости, так и частоты. Порог человеческого слуха — самый тихий, воспринимаемый нами сигнал — гораздо ниже в среднечастотной области, чем по краям звукового диапазона. На протяжении тысячелетий мы приобрели эту дополнительную остроту восприятия, возможно, потому, что здесь лежит энергия большинства звуков, слышимых нами: человеческий голос, шелест листьев, крики животных.

Окраска средних может быть чрезвычайно утомительной. Акустические системы с пиками и провалами в этой области звучат неестественно; средние частоты — самое худшее место для проявления недостатков громкоговорителя. Заканчивая на данный момент разговор об акустических системах, отметим, что окрашивание средних, накладываясь на музыкальный сигнал и подчеркивая отдельные звуки, изменяет его естественные характеристики. Мужская речь особенно раскрывает аномалии средних, что часто описывается сравнительной характеристикой звучания гласных. Обычно окраска может выделять звук „а», окраска нижней части средних подчеркивает звук „о», более высокочастотная окраска может звучать как „и», другая окраска придает звукам крикливость.

Иногда окрашивание средних частот делает звук таким, словно он проходит сквозь сложенные рупором ладони. Попробуйте прочесть это предложение, сложив ладони; открывая их и закрывая, послушайте, как меняется голос. Такого рода окраска свойственна некоторым акустическим системам, особенно рассчитанным на массового потребителя.

Короче говоря, если запись мужского голоса звучит монотонно, утомительно и имеет резонансы, то скорее всего это результат пиков и спадов частотной характеристики акустических систем. Подобная окраска наиболее заметна, когда слушаешь мужской голос, воспроизводимый одним громкоговорителем.

Термины, описывающие плохое воспроизведение среднечастотного диапазона, принято называть: острый (peaky), окрашенный (colored), ящичный (chesty), коробочный (boxy), носовой или гнусавый (nasal), сдавленный (congested), крикливый (honky) и жирный (thick). Если звук ящичный — это признак окрашенности нижних средних частот, при этом голоса вокалистов звучат как бы простуженно. Определение коробочный описывает звук, ограниченный в пространстве. Носовой или гнусавый часто ассоциируется с избытком энергии в узком диапазоне частот и по звучанию напоминает речь человека с заложенным или зажатым носом. Крикливый звук подобен носовому, но выше тоном и покрывает более широкий диапазон частот.

За последние десять лет в проектировании акустических систем достигнут значительный прогресс, поэтому громкоговорители с ужасающей окраской среднечастотного диапазона, в основном, остались в прошлом (по крайней мере, это справедливо для high-end-продукции). Продолжают встречаться акустические системы со слегка окрашенным среднечастотным поддиапазоном; как правило, это недорогие модели, но и среди них существует тенденция улучшения разрешения мелких деталей.

Вибрация стенок корпуса акустических систем, порождающая определенный тип окраски нижних средних частот, встречается и у high-end-моделей средней ценовой категории. Громкоговоритель может резонировать на определенных частотах, и когда звуки этих частот встречаются в музыкальном сигнале, корпус громкоговорителя начинает излучать акустическую энергию. Резонанс корпуса воспринимается как чрезмерное подчеркивание, выпячивание определенных нот. Этот недостаток ясно слышен на соло рояля, — при прослушивании восходящих и нисходящих линий левой руки заметно, что некоторые ноты явно отличаются от остальных. В их звучании больше энергии, поскольку в воспроизведении звука участвует не только диффузор, но и корпус акустической системы. Подобное происходит и с музыкальными инструментами. Для описания этого феномена музыканты используют сравнение „волчий, завывающий тон». Резонанс ухудшает воспроизведение верхнего баса.

Как было описано в разделе „Общая перспектива», избыток энергии в среднечастотном диапазоне выдвигает звуковую картинку на слушателя. Широкий провал в области средних (падение уровня сигнала в широком диапазоне частот) вызывает впечатление увеличения расстояния между вами и музыкальной картиной.

При выборе громкоговорителей будьте особенно внимательны к проявлению окраски средних, — этот порок может вам изрядно попортить нервы. Но что совсем уж прискорбно — недостатки, чуть заметные при кратковременном воспроизведении, могут вызвать сильное раздражение при длительном прослушивании.

Предшествующее описание недостатков воспроизведения средних частот, в первую очередь, касалось акустических систем. Расширяя тему, рассмотрим другие электронные компоненты: предварительные усилители, усилители мощности, источники сигнала — проигрыватели виниловых дисков и цифровые источники.

Важной особенностью звучания средних является то, как передается фактура инструментов. Фактура — это физическое впечатление от звучания инструмента. Она воспринимается скорее как музыкальная ткань, нежели тональность. Ближайший музыкальный термин в описании фактуры — тембр. В десятом издании толкового словаря Вебстера (Meriam Webster’s Collegiate Dictionary, Tenth Edition) тембр определяется как „качество, придаваемое звуку его обертонами; качество тона, определяющее отдельный музыкальный инструмент или голос певца». Звуковые артефакты, вносимые электронными компонентами, часто влияют на фактуру инструмента и вокала.

Термин зернистый (grainy), упомянутый в параграфе „Высокие частоты», также применим к поддиапазону средних частот. Зернистость средних более заметна, чем на высоких частотах. В диапазоне средних она огрубляет инструментальную и вокальную фактуру, причем в инструментальной фактуре зернистость выражена более ярко, чем в вокальной.

Фактура средних частот также может быть жесткой или хрупкой. Жесткая фактура заметна на хоровом пении: звучание хора становится стеклянным (glassy), звонким (shiny) или синтетическим (synthetic). Недостаток усугубляется по мере нарастания силы звука. Он почти незаметен на низких уровнях, но когда хор начинает петь громче, звук приобретает жесткую и раздражающую окраску. Фортепьяно также хорошо раскрывает жесткость фактуры, — высокие ноты звучат хрупко и утомляюще. Когда средние частоты лишены неприятных артефактов, при описании фактуры используют определения: плавный, ровный, приятный, бархатистый и сочный.

Резкость (stridency) — еще один недостаток в звучании средних частот. Я расцениваю резкость как комбинацию бедности (потери теплоты), жесткости и выпуклости (forwardness). Резкость вокала подчеркивает призвуки артикуляции, фактура становится мелкозернистой. Звучание саксофона может быть обедненным и пронзительным, но эта зернистость средних отличается от зернистости высоких частот, описанной в параграфе „Высокие частоты». Резкое звучание саксофона — жестко, более выпукло и шероховато по фактуре. Обедненность нижних средних частот может вызвать резкость звука и чрезмерное выделение поддиапазона средних частот в целом. Если эксперт характеризует звучание компонента как резкое, это означает крайнюю степень критики.

Многие из этих недостатков воспроизведения средних и высоких частот объединенно характеризуются термином грубый (harsh).

Другие характеристики средних частот влияют на такие аспекты, как ясность (clarity), прозрачность (transparency) и детальность.

Бас

Воспроизведение баса — самый превратно толкуемый аспект как в среде обычной публики, так и в кругу hi-fi-энтузиастов. Бытует мнение, что чем баса больше, тем лучше. Это отражается в рекламных объявлениях сабвуферов обещанием „сотрясающего землю баса» и способностью „грохотом вызвать в коленях дрожь и оглушить домашних животных». И как крайнее выражение этого порочного представления — записи с абсурдным уровнем ужасающего баса.

Но мы-то хотим знать, как аудиокомпонент воспроизводит музыку, а не имитирует землетрясение. Для любителя музыки значение имеет не количество баса, а его качество. Нас не интересует физическое ощущение присутствия баса, мы хотим слышать тонкие различия и нюансы. Мы хотим слышать правильный тон, отсутствие окраски и остроту атаки щипков при игре на акустической бас-гитаре. Мы хотим слышать каждую ноту, каждый нюанс быстрого, сложного рисунка басовой партии, а не грохочущий хаос. Если играют Рэй Браун, Стенли Кларк, Джон Патитучи или Эди Гомез, мы хотим слышать абсолютно точно, как они это делают. Если бас не звучит точно и чисто, то чем меньше его уровень, тем лучше.

Точная передача баса существенна для звучания музыки, приносящего удовлетворение. Низкие частоты образуют тональное основание и ритмический рисунок музыки. К сожалению, правильное воспроизведение баса — непростая задача для любого компонента: для источников сигнала, усилителей мощности и, в особенности, для громкоговорителей, не говоря уж об акустике помещений.

Наверное, самый распространенный недостаток в воспроизведении баса — потеря тональной точности или артикуляции. Оба термина описывают способность слышать бас как отдельные ноты, каждую со своей атакой, спадом и специфическим тоном. Вы должны слышать музыкальную фактуру, будь то звучный бас контрабаса или уникальный по характеру звук „Fender Precision». При точном воспроизведении детальность низкочастотного диапазона просто удивительна.

С потерей тональной точности и артикуляции бас вырождается в монотонный грохочущий фон. Нарушается музыкальное соотношение между содержанием низкочастотной области и звуковыми событиями в других поддиапазонах. Вы слышите не отдельные ноты, а лишь неясное, размытое пятно звука — динамическая структура отдельных инструментов теряется полностью. В некоторых музыкальных жанрах бас играет важную ритмическую роль: в роке, электронном блюзе, иногда в джазе. Если бас-гитара и удары барабана отстают, то ритм музыкального произведения замедляется. Более того, динамическая структура ударных (именно она вызывает чувство внезапности удара барабанной палочки) оказывается похороненной под звуком бас-гитары, что обедняет ритмический рисунок музыки. Избыток баса — общий недостаток аппаратуры среднего класса, он только усугубляет описанные явления.

Такого рода бас описывается терминами грязный (muddy), тупой (thick), гудящий (boomy), раздутый (bloated), трубный (tubby), дряблый (soft), жирный (fat), перегруженный (congested), рыхлый (loose) и медленный (slow).

Превосходное воспроизведение баса описывается терминами тугой (taut), быстрый (quick), чистый (clean), артикулированный (articulate), подвижный (agile), плотный (tight) и точный (precise). Хороший бас можно сравнить с туго натянутым, упругим батутом, плохой — с провисшим, слабо натянутым.

В воспроизведении музыки точный уровень баса очень важен; если он слишком высок, музыка звучит хаотично и беспорядочно. Чрезмерный бас постоянно напоминает об искусственности воспроизводимой музыки. Такой избыточный бас описывают как тяжелый (heavy).

Если вы слышите недостаточный уровень баса, воспроизведение называют слабым (thin), худосочным (lean), бедным (threadbare) или заторможенным (overdamped). Худосочное воспроизведение лишает музыку ее ритма и драйва: звучание бас-гитары лишается полновесности и низкочастотного вибрато, исчезает глубина и величие контрабаса и виолончели, в звучании оркестра теряется чувство мощи. Слабый бас превращает контрабас в виолончель, а виолончель — в скрипку. Полновесность и ударная мощь басового барабана теряют свой изначальный размах. Гармоническая палитра инструментов обедняется, напоминая потерявшую форму, крайне изношенную одежду. Слабое и худосочное звучание теряет теплоту и телесность. Но, как было отмечено ранее, худосочный бас, в целом, предпочтительнее жирного и гулкого.

Существуют еще два термина, относящиеся к только что описанному мной уровню баса: протяженность (extension) или глубина (depth). Протяженность говорит нам о том, насколько низким может быть бас, определения худосочный или полновесный характеризуют не средний или верхний бас, а самую нижнюю область слышимого спектра. Здесь находится царство басового барабана и органа. Все, даже лучшие аудиосистемы срезают (понижают в уровне) самые низкие частоты. К счастью, максимальная протяженность баса не является обязательным условием высококачественного воспроизведения звука. Если система уверенно воспроизводит бас до 35 Гц, вы не почувствуете больших потерь в звучании. Любители органной музыки, наверное, пожелали бы большей протяженности и готовы заплатить за это. Однако точное воспроизведение нижней октавы может стоить очень дорого.

Пики и спады частотной характеристики порождают окраску средних частот, по той же причине может быть окрашен и бас. Окраска придает басу монотонный, гудящий характер, быстро утомляющий слушателя. Как самый крайний пример — однотонный бас; кажется, что он постоянно звучит в одной тональности. Такое впечатление возникает из-за большого пика частотной характеристики системы на определенной частоте. Эта тональность воспроизводится громче всех остальных. Однотонный бас также называется бухающим (thumpy). Аудиосистема настроена так, что вся ее энергия вкладывается в воспроизведение одной-единственной частоты, производя максимальный физический эффект. Создается впечатление, что разработчиков подобных громкоговорителей нисколько не заботят потери в передаче богатства музыкальной информации низкочастотного диапазона.

Многие из терминов, используемых при описании окраски средних частот, фактически применимы и к области верхнего баса. Ящичный, тупой и сдавленный — все эти определения используются в описании окраски баса. Бас, лишенный этих недостатков, называют ровным или чистым.

Большая часть музыкальной динамики — способности воспроизводить широкий диапазон уровней сигнала от громкого до еле слышного — заключается в диапазоне низких частот. Динамика баса заслуживает особого разговора — она важна для точного музыкального воспроизведения.

Аудиосистема или компонент с прекрасной динамикой баса передают чувство ударной внезапности и взрывной силы. Басовый барабан с потрясающей мощью „выпрыгивает» на передний план воспроизведения. Динамическая структура акустического или электрического баса передается точно, ритмическая выразительность музыкально совершенна. Такие компоненты мы называем напористыми (punchy) и используем термины удар (impact) и хлопок (slam) при описании хорошей динамики баса.

Скорость (speed) — еще один аспект воспроизведения, хотя применительно к басу употребление слова кажется не совсем правильным, технически не очень корректным, поскольку атака низких частот существенно медленнее, чем у высоких. Но с музыкальной точки зрения разница между „медленным» и „быстрым» басом очевидна. Компонент с быстрым, упругим, напористым басом гораздо привлекательнее в ритмическом плане.

И хотя существенно, насколько точно передается внезапность атаки басового барабана, в равной степени важна способность аудиосистемы воспроизводить быстрое затухание, иными словами, акцентировать окончания нот. Басовая нота не должна звучать после окончания удара по барабану. Многие громкоговорители, накапливая энергию в своих механических конструкциях, продолжают излучать ее уже после окончания ноты. При этом бас зависает, заставляя удар барабана звучать раздуто (boated) и медленно. Зависание баса особенно заметно при игре барабанщика на двойных басовых барабанах. Если при этом удары двух барабанов сливаются в один звук, наиболее вероятная причина тому — зависание баса. Вы должны слышать атаку и затухание каждого барабана как отдельные реальности. Компоненты, не передающие адекватно внезапность динамического удара басовых инструментов, лишают музыку ее мощи и ритмического драйва.

типы динамиков (часть 3) / Stereo.ru

Широкополосник

Частотный диапазон, воспринимаемый человеческим слухом, как уже говорилось, находится в пределах приблизительно от 20 Гц до 20 кГц. Логичнее всего было бы иметь такой динамик, который способен воспроизвести его полностью. И такие динамики есть. Они называются широкополосными.

Вопрос в том, насколько качественно они способны работать в крайних значениях частот этого диапазона. Дело в том, что для эффективного воспроизведения низких частот диффузор классического динамика должен иметь достаточно большие размеры. Например, для частоты 40 Гц его диаметр должен быть около 30 см. Это достаточно просто реализовать.

Широкополосный динамик ScanSpeak 10F/4424G00

Но на высоких частотах такой диффузор попросту не сможет «успевать» передавать колебания всей своей поверхностью. Именно поэтому чаще всего широкополосные динамики являются результатом компромисса.

Для качественного воспроизведения верхней части частотного диапазона в центр диффузора широкополосника зачастую вклеивается дополнительный высокочастотный диффузор — «рупорок» (конус-визер, «дудка»), который способен воспроизводить «быстрые» колебания в то время, как основной, большой диффузор работает гораздо медленнее.

Применяемые в аудиофильских системах широкополосники — предмет серьезных инженерных разработок, граничащих с искусством. Здесь используются материалы с максимально возможными параметрами, ноу-хау, позволяющие все-таки получить полнодиапазонный драйвер.

Широкополосный динамик Lii Audio 2PCS Fast-10

Наиболее проблемным для широкополосного динамика является воспроизведение крайних частот слышимого диапазона. Если широкополосник способен работать в диапазоне 60–16000 Гц с неравномерностью ± 10 дБ — это уже неплохой результат.

При этом в связи с простотой конструкции и отсутствием фильтров (кроссоверов) акустическая система с широкополосником способна демонстрировать высокую чувствительность — от 90–92 дБ и выше. Это делает колонки с широкополосными динамиками особо востребованными среди любителей ламповых усилителей, имеющих, как правило, ограниченную мощность.

В связи с этим голосовые катушки таких широкополосников обладают повышенным сопротивлением. Общепринятые значения для всех остальных динамиков, предназначенных для установки в акустические системы — от 2 до 8 Ом.

Кроме того, именно широкополосный динамик максимально приближен по своим параметрам к точечному источнику звука — идеальному акустическому объекту с точки зрения его локализации. Направление на источник в таком случае определяется слушателем максимально точно. Такой излучатель позволяет создать самую точную стереосцену (звуковую сцену), поскольку источник звука в стереоканале — всего один и он имеет минимальную площадь.

С другой стороны, простейшая колонка с широкополосником — самое дешевое решение, но говорить о полнодиапазонном воспроизведении в этом случае не приходится.

Твитер

Понятно, что, если трудно воспроизвести весь диапазон одним излучателем, есть смысл разделить этот диапазон на несколько частот, в каждой из которых будет работать отдельный динамик. За верхние частоты в этом случае отвечает твитер (пищалка).

Этот динамик должен иметь диффузор (мембрану) небольшой площади, но достаточно жесткий и максимально легкий, ведь полоса излучения твитера, в большинстве случаев, не ниже 1,5 кГц. Среди динамиков наибольшее распространение получил купольный твитер. В нем центральное тело диффузора или элемент, который в полноразмерном динамике называется пылезащитным колпачком, занимает практически всю площадь излучающей поверхности.

Твитер колонки Apple HomePod

Мембрану купольного твитера чаще всего делают из ткани с пропиткой, повышающей ее жесткость. Применяют и более жесткие материалы, лучшим из которых по праву считается бериллий.

Важный параметр твитера — это частота его собственного резонанса. Разработчики стремятся к тому, чтобы она находилась ниже полосы его воспроизведения. В этом случае пищалка звучит максимально точно. Дело в том, что на частотах, близких к резонансу, комплекс усилитель-динамик начинает работать некорректно, «идет в разнос», и система становится плохо управляемой.

Результат — искажения, причем в той частотной области, в которой наш слух к ним особенно чувствителен. Выход оказался прост: кроссовер — устройство, ограничивающее частотный диапазон работы твитера, «обрезает» частоты его собственного резонанса, расположенные ниже рабочего диапазона твитера, который начинается, как правило, от 2–3 кГц.

Твитер с алмазной мембраной Seas Excel E0100-04

Второе требование к твитеру — повышенная верхняя граничная частота воспроизведения. В оптимальном случае она должна превосходить верхний частотный порог слышимого диапазона, т.е. быть выше 20 кГц. Казалось бы, зачем выше, если на этих частотах мы уже не слышим ничего?

Расширенный вверх предел частотного диапазона позволяет твитеру воспроизводить так называемые верхние гармоники, формируя максимально точное звучание высоких частот. До какого предела должен иметь возможность работать твитер — а зачастую высказываются мнения о величинах в 40, а то и в 60 кГц — вопрос, являющийся предметом дискуссий.

Названные два требования к конструкции твитера являются взаимоисключающими. Для понижения резонанса необходимо делать мембрану большего размера и веса, а для повышения верхней границы АЧХ — наоборот. Выход — максимальное соотношение жесткости и массы мембраны твитера, за которое и идет технологическая борьба.

Среднечастотный динамик

Динамик, который играет средние частоты (его еще иногда называют мидренч или, правильнее, мидрейндж — этот термин, от английского midrange speaker, пришел из автозвука), обычно наиболее близок по конструкции к классическому динамику. Важно, что этот динамик воспроизводит именно тот диапазон частот, в котором располагается человеческий голос и на котором наш слух особенно чувствителен к искажениям.

Пример поведения динамика, замеры получены лазерным интерферометром

Ахиллесовой пятой среднечастотника является эффект появления специфических деформаций диффузора — так называемой изгибной волны, когда периферическая область диффузора не успевает за движениями центральной зоны, где крепится голосовая катушка. То есть разные зоны диффузора (кстати, расположенные, как правило, пятнами, а не концентрически, как следовало бы из логики процесса) колеблются не синфазно — одни участки отстают от других.

Звучание становится «рыхлым», неточным. Значит, диффузор должен быть максимально жестким. Если решать проблему в лоб — получим действительно жесткий диффузор, который будет весить так много, что не сможет звучать. Поэтому, как и в твитере, и в широкополоснике, в конструкции диффузора заложен сложнейший компромисс — между жесткостью и легкостью.

Среднечастотный драйвер Morel SCM 634 с карбоновым диффузором

Для колонок высокого класса конструкция диффузоров — важнейший момент. В экзотических вариантах среднечастотники (так же, как и твитеры, но гораздо реже) получают диффузор из бериллия. Но гораздо чаще в среднечастотниках можно видеть диффузоры из композитных материалов на базе углеволокна, стекловолокна, кевлара, древесного волокна или классической целлюлозы.

НЧ-драйвер

Низкочастотный динамик часто еще называют вуфером. Для практически любого класса акустических систем вуфер, естественно, является самым большим по площади излучателем. Для низкочастотника предпочтительным является полностью поршневой режим работы, когда диффузор движется возвратно-поступательно, как единое целое.

Здесь проблема решается еще более радикально, чем в случае со среднечастотным драйвером. Диффузор делают максимально жестким, даже за счет его утяжеления. Дело в том, что на низких частотах наш слух наименее чувствителен к искажениям. И в случае, когда для диффузора вуфера прежде всего важна амплитуда колебаний, ради жесткости идут на увеличение веса.

24-дюймовый басовый динамик в сабвуфере Pro Audio Technology

Масса подвижной системы многих крупных сабвуферных динамиков может достигать 200 г и более. Диффузоры в некоторых случаях получают пространственную конструкцию наподобие самолетного крыла из многослойного композита с заполнением внутренних полостей легкими ячеистыми или сотовыми структурами.

Для аудиофильских систем массу диффузора низкочастотного драйвера по-прежнему стараются минимизировать, поскольку натренированный слух не любит низкочастотных искажений, равно как и всех остальных.

Причем амплитуда колебаний у вуферов — самая большая среди всех перечисленных динамиков. Для этого они оснащаются так называемой длинноходовой (удлиненной) голосовой катушкой. Внешний подвес делается из резины. Все это позволяет диффузору иметь очень большую экскурсию — так называют смещение диффузора от центральной точки.

18-дюймовый басовый вуфер JBL

Особенно ярко «порода» низкочастотного динамика проявляется в драйверах, которые устанавливаются в сабвуферы. Это тяжелое, мощное устройство диаметром от 8 до 15 дюймов (наиболее часто применяемый в пользовательской АС диапазон размеров). Они имеют очень мощные магнитные системы и, в связи с этим, немалый общий вес. При этом в низкочастотных драйверах, работающих от мощных полупроводниковых усилителей, часто устанавливаются катушки минимального сопротивления — 2, а то и 1 Ом.

Коаксиальные драйверы

В двух- трехполосной колонке твитер, среднечастотник и низкочастотный динамик устанавливаются отдельно, то есть, они разнесены в пространстве. Это является серьезным недостатком. Наш слух, который легко определяет направление на источник звука, бывает обманут тем, что средние частоты и высокие частоты поступают практически из разных точек.

Направление на низкочастотный излучатель определить труднее, но тем не менее его удаленность также вносит свою лепту. В результате, такая геометрия колонки ухудшает восприятие стереообраза.

Строение коаксиального драйвера KEF UniQ

Широкополосный динамик, о котором написано выше, просто в силу физики процесса имеет ограничения как по максимальной мощности, так и по частотному диапазону. Кроме того, для широкополосного динамика неизбежна высокая неравномерность АЧХ (выше 10–20 дБ), которую практически невозможно, да и нет смысла компенсировать электроникой либо акустическим оформлением.

Выходом из этой ситуации стал коаксиальный драйвер. На первый взгляд, такой совмещенный динамик выглядит достаточно просто. В двухполосном варианте твитер расположен в центре низкочастотного динамика — традиционные размеры пищалок вполне для этого подходят. Но с инженерной точки зрения такая конфигурация резко затрудняет разработку (расчет) и изготовление подобной системы.

Коаксиальный динамик TAD CST

И это отражается на ее стоимости. Есть варианты, которые позволяют упростить конструкцию: например, размещение твитера перед низкочастотным диффузором на специальном креплении. И все-таки именно «полновесные» коаксиальные системы создают наиболее точный стереоэффект. Поэтому во все времена разные разработчики и компании выпускали коаксиальные драйверы, которые присутствовали в составе их топовых систем.

Специализированные динамики

Воспроизведение звука в условиях, отличных от комнатных, требует применения динамиков, учитывающих эту специфику в свей конструкции. Динамики ландшафтного, шахтного, морского применения должны выдерживать повышенное содержание пыли, способной проникать в магнитный зазор, длительное солнечное излучение, повышенную влажность, воздействие морской соли и других негативных факторов. Для этого в конструкцию вносится серьезные изменения: выбираются материалы, защищаются уязвимые элементы.

Динамики наушников

Для наушников прежде всего пришлось разработать миниатюрные динамики: калибром от 6 до 12 мм для внутриканальных и до 50–60 мм максимум — для накладных моделей. В подавляющем большинстве случаев это широкополосные драйверы. Малый размер облегчает им задачу воспроизведения полного диапазона.

С другой стороны, производство осложняется именно минимальными размерами. Чаще всего диффузор такого динамика сделан из синтетического материала, хотя целлюлоза и другие натуральные волокнистые материалы тоже могут присутствовать. Ввиду требований компактности и низкого веса именно в наушниках наиболее часто используются неодимовые магниты, благодаря которым динамики могут демонстрировать высокую чувствительность — до 120 дБ и выше.

Динамик наушников Apple EarPods

Специфика применения требует, чтобы динамики наушников имели повышенное сопротивление. И если звуковые катушки динамиков акустических систем имеют сопротивление от 2 до 16 Ом (чаще всего от 4 до 8), то динамики наушников имеют сопротивление не ниже 16 Ом, а максимальное значение может достигать 600–800 Ом для профессиональных моделей.

В отдельных моделях наушников, даже внутриканальных, могут использоваться раздельные динамики для разных полос частот — но это редкий случай. Чаще встречается совместное применение излучателей разных типов — динамических и арматурных.

Продолжение следует…

Другие материалы цикла «Акустические системы»:

Акустические системы: поговорим о звуке (часть 1)

Акустические системы: строение динамика (часть 2)

Какой частотный диапазон колонок лучше и что это такое?

Опубликовано 2.06.2019 автор Андрей Андреев — 0 комментариев

Всем привет! Сегодня поговорим о том, какой частотный диапазон колонок лучше и как влияют воспроизводимые частоты на качество звука. Постараюсь объяснить все простыми словами, однако не гарантирую, что это получится в полной мере.

Немного теории

Звук – распространение механических колебаний в газообразной или жидкой среде. Как у любой волны, у звука есть такие параметры как амплитуда (характеризует громкость) и частота (характеризует тональность).

Ухо среднестатистического человека способно улавливать звук с частотой от 16–20 Гц до 15–20 кГц. В свою очередь, этот диапазон имеет три «ступеньки»:

• 20–150 Гц – низкие частоты.
• 150‑7000 Гц – средние частоты.
• 7–20 кГц – высокие частоты.

Чем выше частота колебаний, тем выше тон звука. Например, шмель, который машет крыльями медленно, гудит, а комар, частота взмахов крыльев которого существенно выше, мерзко пищит, затаившись во тьме.

Звук ниже диапазона слышимости называют инфразвуком, от 1 ГГц ультразвуком. Человеческий слух их не воспринимает, однако такие звуки с большой амплитудой могут оказывать влияние на организм.

Такой диапазон в полной мере воспринимает человек с идеальным слухом. В условиях постоянного шумового фона, способность воспринимать весь спектр частот, со временем ухудшается.

Кроме того, с возрастом почти каждый человек подвержен старческой тугоухости, когда не воспринимается звук высокой частоты.

Биологически так обусловлено, что женщины лучше воспринимают высокие частоты, а также лучше различают интонации и тональности, на что влияет необходимость заботы о потомстве.

По этой же причине большинство представительниц прекрасного пола сложно обмануть – они способны уловить любую фальшь в голосе. Также стоит отметить, что у женщин слух начинает ухудшаться к 40 годам, тогда как у мужчин этот процесс стартует с 30.

Применительно к колонкам, интерес представляют, в первую очередь, звуки человеческой речи и музыка. Эстетов, слушающих звуки дикой природы на компьютере, существенно меньше по сравнению с киноманами и меломанами.

Количество каналов

Диапазон хороших колонок во многом зависит от количества каналов. Динамики разного размера способны воспроизводить только определенный диапазон частот. При этом наблюдается такая закономерность: чем больше диаметр, тем более басовито может «гудеть» такой излучатель.

Для того, чтобы передать звуковые частоты в полной мере, их разделяют по каналам, оснащая каждую несколькими динамиками под каждый диапазон. Сегодня самыми распространенными являются:

• Двухканальные – один НЧ динамик, плюс излучатель для СЧ и ВЧ;
• Трехканальные – по одному динамику на НЧ, СЧ и ВЧ.

Это касается не только стереофонических систем, но колонок 2.1. Разница лишь в том, что массивный НЧ динамик в последнем случае вынесен в отдельный корпус. Замечено, что звучит такая стереосистема лучше, так как «бочка» обычно располагается отдельно и не перебивает звук СЧ и ВЧ излучателей.Это же справедливо по отношению к колонкам 5 1. Конструкция фронтальных и тыльных колонок у них обычно не различается, поэтому они воспроизводят те же звуковые частоты.

Впрочем, на позиционирование источника звука при просмотре фильма на ПК или домашнем кинотеатре, это никак не влияет, а именно для этого и устанавливается такая акустика.

Амплитудно-частотная характеристика

В этой теме нельзя не упомянуть такое понятие как АЧХ. Что это такое? Это диаграмма, которая характеризует зависимость амплитуды звука от его частоты. По ней можно определить, на каких именно частотах колонка сможет играть громче, а на каких тише.

Идеальная диаграмма выглядит как прямая линия с небольшим спуском в начале и подъемом в конце. Увы, добиться таких показателей сложно, поэтому такой диаграммой обладают только акустические системы Hi-End класса.

В остальных случаях выбирать колонки рекомендую по АЧХ, в зависимости от того, какому звуку вы отдаете предпочтение:

• С подъемом от 20 Гц до средних басов для тех, кто любит, когда «бумкает» – поклонникам drum’n’bass, breakbeat, dubstep, дет-метала, грайндкора и некоторых течений дум-металла;
• С преобладанием средних частот – поклонникам классических вокала и музыки;
• Высокие частоты – для любителей хеви-металла, пауер-металла, а также вокала в стиле «пиг скрим».

На закономерный вопрос как изменить АЧХ акустической системы, единственный адекватный ответ – перепаять самостоятельно, заменив базовые динамики на более подходящие. Впрочем, многие меломаны знают, как увеличить высокие частоты и убрать басы.Первый способ – воспользоваться регуляторами на самой акустической системе. Если таковые не предусмотрены конструкцией, рекомендую слушать музыку с помощью проигрывателя со встроенным эквалайзером – например, WinAMP или AIMP.

Итак, на что влияет АЧХ мы разобрались. Также хочу отметить, что чаще всего в сопроводительной документации к акустике бюджетного сегмента, такая диаграмма не приводится.

Встречается она в среднем классе и более дорогих устройствах. Впрочем, многие производители приводят все необходимые данные по каждому девайсу на официальном сайте.

Какие же колонки выбрать

Итак, думаю вы уже поняли, что на ответ как изменить диапазон воспроизводимых частот без вмешательства «очумелых» ручек, ответ «никак». Что это значит? То, что выбирать придется из доступного на рынке, если неохота «заморачиваться».

В характеристиках многих акустических систем указывается диапазон от 20 Гц до совершенно заоблачных значений – 35 кГц и иногда даже выше. Это не более чем маркетинговая уловка – все равно, вряд ли, вы расслышите звук с частотой более 20 кГц. Поэтому покупайте колонки, работающие именно в этом диапазоне – не прогадаете.

О том, что такое мощность акустической системы, можно почитать вот здесь. Также советую почитать о лучших производителях колонок. Буду признателен всем, кто поделится этой публикацией в социальных сетях. До завтра!

С уважением, автор блога Андрей Андреев.

Эквализация — wikisound

Эквализация (англ. Equalization) — процесс обработки звукового сигнала эквалайзером. Термин обычно подразумевает коррекцию амплитуды или изменение отношения частот. При создании композиций эквализация применяется в 90% случаев, эквализация каждого инструмента это первый шаг при начале микширования.

Процесс эквализации можно условно разделить на две части: техническую эквализацию и художественную эквализацию.

Техническая эквализация[править]

При сведении[править]

Смысл технической эквализации заключается в необходимости устранения частотных конфликтов между инструментами. Связано это с нелинейностью человеческого слуха и, в частности, с эффектом слуховой маскировки. Суть эффекта в следующем: если имеется два источника звука с похожими (перекрывающимися) частотными спектрами и один из них громче, то более тихий звук будет плохо слышен или не слышен вовсе. Яркий пример — разговор в метро. Когда мимо проезжает поезд, вы перестаете слышать, что говорит собеседник, так как шум поезда, перекрывающий спектр человеческой речи, становится намного громче. Такая же ситуация происходит и со звуками инструментов. Все сталкивались с проблемой, когда по отдельности все инструменты звучат хорошо, а вместе — получается «каша». Эта самая «каша» и есть результат слуховой маскировки.

В акустической музыке (оркестры), где эквализация невозможна и звук инструментов не меняется, избежать проблемы частотных конфликтов можно только правильной аранжировкой и оркестровкой. В электронной же музыке, где нет «устоявшихся» звуков, эквалайзеры применяются в 90% случаев, решая постоянно возникающие частотные конфликты между инструментами. Таким образом, основная задача технической эквализации и стоит в разрешении этих конфликтов.

При живых выступлениях[править]

Основное назначение эквалайзеров при живых выступлениях сводится к получению адекватного (линейного) звучания исходного материала, частотная характеристика которого может искажаться из-за недостатков акустических систем, межблочных приборов обработки, параметров помещения и т.д.

Любое акустическое пространство делает какие либо звуковые частоты громче или тише, чем другие. Это связано со стоячими волнами производимыми размерами комнаты, используемыми в ней материалами, формой, количество зрителей в зале и многое другое — все это может сильно изменять частотную характеристику воспроизводимого материала. Эквалайзер используется для компенсации этих расхождений в акустике помещения. В идеале, звуковая система должна воспроизводить плоскую АЧХ. В этом случае специалисты используют три основных компонента: высокоточный измерительный микрофон, анализатор спектра и эквалайзер. Все это позволяет выяснить, какие частоты «пропадают» в данном помещении, а какие выделяются, и в соответствии с этим произвести коррекцию. Это стандартная практика для студий звукозаписи, живых выступлений и некоторых высоко качественных систем.

Наиболее часто эквалайзер используется при живых выступлениях, где одновременно работают микрофоны и колонки. Основная проблема заключается в возникновении эффекта обратной связи, который создаёт неприятные для слуха гудение и пищание. В этом случае звукооператор использует многополосный графический эквалайзер для поиска резонансных частот и подавляет их. Однако для устранения обратной связи не все специалисты используют графический эквалайзер, т.к. для этого существуют специальные приборы — цифровые автоматические подавители обратной связи, которые представляют собой параметрический эквалайзер, с автоматическим подбором резонансной частоты, где фильтры имеют очень высокую добротность.

Художественная эквализация[править]

При художественной эквализации тембру звука придаются определённые характеристики. Тембр может быть приукрашен или изменён до неузнаваемости. Большое количество художественной эквализации применяется в электронной музыке и диджеинге.

Многие музыканты при записи или выступлениях используют различные эквалайзеры для получения неповторимого звучания своих инструментов, а также особых эффектов, связанных с ярким выделением специфических частотных полос. Например, убрав с помощью эквалайзера все низкие и высокие частоты и оставив только средний диапазон, можно получить эффект «старого радиоприемника».

При художественной эквализации живых инструментов существуют определённые области частот, добавление или вырезание которых придаёт инструменту определённых характеристик (дыхания, плотности, атаки и т.д. ). Ознакомиться с частотами эквализации живых инструментов можно в статье «Эквализация инструментов».

При художественной эквализации не живых инструментов (синтезированные партии, синтезированные бочки, неживые хэты и т.д.), электронных стилей музыки например таких как House, Trance, Techno и т.д., нет определённых «советов». Причина в том, что частотные характеристики синтезированных звуков довольно различны, каждый звук имеет свои индивидуальные особенности, применять к ним какие-либо шаблоны не имеет смысла.

Диапазоны слышимых частот[править]

Перед тем, как рассмотреть основные принципы эквализации, нужно разобраться, на какие участки подразделяется диапазон слышимых частот, и как каждый из них воздействует на слух. Весь звуковой диапазон можно разделить на шесть чётких частотных полос, каждая из которых значительно влияет на общее звучание записи.

1. Низкие басы, суббас (от 10 Гц до 80 Гц) — это самые низкие ноты, от которых резонирует комната, а провода начинают гудеть. Если ваша звуковоспроизводящая аппаратура не воспроизводит эти частоты, вы должны ощутить потерю насыщенности и глубины звука. Естественно, при записи и сведении потеря этих частот вызовет тот же эффект.
2. Верхние басы (от 80 Гц до 200 Гц) — это верхние ноты басовых инструментов и самые низкие ноты таких инструментов, как гитара. Если потерять этот регистр, то вместе с ним потеряется и ощущение силы звука. Именно в этих частотах содержится энергия, которая заставляет пританцовывать под музыку, основная энергия ритм-секции сконцентрирована именно в этом регистре.
3. Нижняя середина, диапазон средних частот (от 200 Гц до 2000 Гц) — в этой области лежат низкие гармоники большинства музыкальных инструментов. Если эту область поднять слишком сильно, то звучание может приобрести «телефонный» характер. Если сильно поднять полосу частот от 500 до 1000 Гц, то звучание инструментов будет напоминать медные духовые, а если слишком поднять октаву 1000 — 2000 Гц, звучание станет «жестяным». Чрезмерная громкость этой частотной полосы утомляет слух.
4. Верхняя середина, верхняя половина среднечастотного диапазона (от 2 кГц до 4 кГц) — если слишком сильно поднять эту полосу, то замаскируются звуки важные для понимания речи. Речь станет шепелявой, фонемы, формируемые с помощью губ, станут неразличимы. Излишний подъем этой частотной полосы, особенно 3 кГц, утомляет слух. В случаях, когда вокал погребён под инструментами, нужно попробовать прибрать 3 кГц у инструментов, а у вокала — добавить. Так можно показать вокал, не убирая громкость инструментов.
5. Присутствие (от 4 кГц до 6 кГц) — «отвечает» за чистоту и определённость звучания голоса и инструментов. При подъёме этого участка частотного диапазона музыка кажется «ближе» к слушателю. Убавление 5 кГц делает звучание более удалённым и прозрачным.
6. Бриллианс, блеск (от 6 кГц до 16 кГц) — управляет блеском и прозрачностью звука. Слишком большой подъем этой области частот может преувеличить шипящие фонемы у певцов.

Диапазон	Описание	Эффект
Суббас 16-60 Гц	Ощущение мощи; чувствуется больше, чем слышится.	Слишком большой подъем даёт грязь.
Бас 60-250 Гц	Основные ноты ритм-секции; делает музыку «жирной» или «тонкой».	Слишком большой подъем делает звучание гулким.
Низкая середина 250-2000 Гц	Здесь лежат нижние гармоники большинства инструментов.	Подъем 500-1000 Гц дает «медное духовое» звучание, 1-2 кГц — «жестяное».
Высокая середина 2-4 кГц	Распознавание звуков речи, таких, как «м», «б», «в».	Слишком громко — утомляет слух.
Присутствие 4-6 кГц	Чистота и определённость звучания голосов и инструментов.	Подъем — музыка становится «ближе».
Бриллианс 6-16 кГц	Управляет блеском и ясностью.	Слишком большой подъем — шепелявость звучания речи.

Принципы эквализации[править]

• Главный принцип — это умеренность. Бессмысленно эквализировать, руководствуясь принципом «потому что надо». Для эквализации, как и для любой другой обработки, нужна веская причина.
• Второй принцип — чем меньше эквализации, тем лучше. Не трогайте ручки до того, пока точно не узнаете, что именно вы хотите сделать! Сначала определите, что со звуком не в порядке, и если он вас в принципе устраивает — не разрушайте его.
• Третий принцип — эквалайзер менее заметно работает при вырезании частот, более заметно при добавлении частот. Если гитара звучит слишком «тонко», попробуйте прибрать высокие частоты и увеличить громкость — эффект будет заметнее, чем если вы станете добавлять низкие или средние частоты. Это также связанно с тем что многие эквалайзеры вносят фазовые искажения к изменяемым частотам.
• Четвёртый принцип — в нижних диапазонах используйте малую ширину полосы, в верхних диапазонах большую ширину полосы.
• Пятый принцип — изменение в одном диапазоне будет влиять на звук в других диапазонах.
• Шестой принцип — решение частотных конфликтов проще всего делать по группам инструментов. Примером одной из групп (низкочастотной) могут быть звуки бочки и бас.

Человеческий слух можно сравнить с работой спектроанализатора. То есть спектроанализатор показывает суммарный спектр всех инструментов на определенной частоте, а мы слышим только самый громкий звук на этой частоте. Задача заключается в обрезании всех лишних частот с инструментов, чтобы каждый звучал в своей «частотной нише». При этом не важно, что по отдельности инструменты начнут звучать просто ужасно, важно — как они будут звучать вместе. Однако стоит заметить что «частотные ниши» довольно условны и могут разниться в зависимости от стиля музыки. К примеру в электронной музыке у высокочастотных инструментов (таких как цимбалы или перкуссия) напрочь срезаются низкочастотные составляющие, тогда как к примеру в джазе срезание низких частот у хэта может быть неприемлемым. Если какой-то из инструментов в миксе звучит неразборчиво, попробуйте прибрать определенные частоты в других дорожках, которые «пересекаются» с ним по звучанию. Это гораздо эффективнее, чем поднимать те или иные частоты в звуке неразборчивого инструмента.

Профессиональный инженер предварительно вычисляет, каким должен быть каждый звук в отдельности, чтобы впоследствии занять правильное место в миксе. Для этого вы должны визуально представить себе финальный микс и затем представить, какое место в нем занимает каждый из звуков. Но, если вы не слышали исполнителя или группу раньше, вы не можете себе представить, как может звучать финальный микс. Большинство инженеров эквализируют звуки так, что они звучат «хорошо» (натурально или «необычно»). Но проблема в том, что понятие «хорошо» разное для различных стилей музыки, песен и людей. Как бы то ни было, инженеры обычно стараются сделать так, чтобы звук не был слишком мутным, надоедливым или скучным.

При работе с эквалайзером очень важно понимать, что усиление какой-либо частотной полосы приводит к усилению общего уровня аудио-сигнала, и чрезмерное усиление полос может зачастую привести к искажениям звукового сигнала. В связи с этим ослабление «ненужных» частот зачастую даёт более качественный результат, нежели усиление «нужных». Поэтому эквалайзером следует пользоваться очень аккуратно и не использовать его, если в этом нет очевидной надобности.