Что такое Hi-Fi звук – мифы и реальность. В этой статье приводится краткая историческая справка аудиотехнологий, а так же рассмотрены популярные в среде меломанов мифы. Для понимания что такое Hi-Fi звук, желательно хотя бы вкратце знать о эволюции звучания, с чего все начиналось и на каком этапе развития мы сейчас находимся.
11. Изобретение звукозаписи, аналоговая эпоха, механический период
Все началось с изобретением звукозаписи. Звуковую запись народной песни, сделал французский изобретатель Эдуар Леон Скотт де Мартенвиль в 1860 году, с помощью устройства, получившее название «фоноавтограф». Её протяжённость составляет 10 секунд и представляет собой отрывок из французской народной песни. Фоноавтограф процарапывал звуковые дорожки на листе бумаги, вычерненном дымом от масляной лампы. Естественно о качестве звучания тогда речь еще не шла. Главное было то, что звук вообще удалось записать и воспроизвести.
В 1877 году французский учёный Шарль Кро впервые научно обосновал принципы записи звука на барабан (или диск) и его последующего воспроизведения. В этом же году, а именно — в середине 1877 года, молодой американский изобретатель Томас Эдисон изобрёл и запатентовал прибор фонограф, в котором звук записывается на цилиндрическом валике, обёрнутом оловянной фольгой (или бумажной лентой, покрытой слоем воска) при помощи иглы (резца), связанной с мембраной; игла вычерчивает на поверхности фольги винтовую канавку переменной глубины. Его фонограф с восковым валиком не получил широкого распространения ввиду сложности копирования записи, быстрого изнашивания валиков и плохого качества воспроизведения.
22. Граммофон и граммзапись на пластинке
В 1887 году американский инженер еврейского происхождения Эмиль Берлинер, предложил использовать для записи носитель в форме диска. Работая над своей идеей, Берлинер сначала построил и опробовал прибор Шарля Кро, предложенный 20 лет назад, применив пластинку из цинка вместо хромовой. Эмиль Берлинер заменил валики дисками — металлическими матрицами, с которых можно было тиражировать копии. С их помощью и прессовались граммофонные пластинки. Одна матрица давала возможность напечатать целый тираж — не менее 500 пластинок, что значительно снижало расходы на изготовление, и, соответственно, на стоимость продукции. В этом состояло главное преимущество грампластинок Эмиля Берлинера, по сравнению с восковыми валиками Эдисона с трудом поддававшиеся тиражированию.
В отличие от фонографа Эдисона, Берлинер для записи звука разработал специальный аппарат — рекордер;
А для воспроизведения звука создал другой — граммофон, на который и был получен патент 26 сентября 1887 года;
Вместо глубинной записи Эдисона Берлинер применил поперечную, при которой игла оставляла извилистый след постоянной глубины. В XX веке мембрана была заменена микрофонами, преобразующими звуковые колебания в электрические, и электронными усилителями.
ДДля грамофона (еще не электрического, а механического) появился свой носитель и формат, в одном лице — граммофонная пластинка.
В 1892 году был разработан способ гальванического тиражирования с позитива цинкового диска, а также технология прессования грампластинок из эбонита, при помощи стальной печатной матрицы. Но эбонит стоил довольно дорого и в скором времени был заменен композиционной массой на основе шеллака — воскоподобного вещества, вырабатываемого тропическими насекомыми из семейства лаковых червецов, обитающих в юго-восточной Азии.
Пластинки стали качественней и дешевле, а значит, доступнее, но их главным недостатком была малая механическая прочность — по хрупкости они напоминали стекло. Шеллачные пластинки выпускались до середины XX века, пока не были вытеснены более дешёвыми и небьющимися — из винилита (сополимера винилхлорида и винилацетата), т.н. виниловые пластинки. Одна из первых виниловых грампластинок была выпущенная в 1897 году, фирмой Victor в США.
Первые серийные пластинки имели диаметр 6,89 дюймов (175 мм) и назывались 7-дюймовыми. Этот старейший стандарт появился ещё в начале 1890-х годов. Обозначаются такие грампластинки как «7″», где «″» — знак дюйма. В начале своей эволюции грампластинки имели высокую скорость вращения и большую ширину дорожки, что значительно снижало длительность звучания — всего 2 минуты на одной стороне.
Двусторонними грампластинки стали в 1903 году, благодаря разработкам фирмы «Одеон». В этом же году появились первые 12-дюймовые (12″) грампластинки реальным диаметром 11,89″ (300 мм). До начала 1910-х годов на них выпускали в основном отрывки из произведений музыкальных классиков, так как на них помещалось в общей сложности до пяти минут звучания.
Третьим, наиболее популярным, стал размер 10 дюймов (10″), или 250 мм. На таких пластинках помещалось в полтора раза больше материала, чем на стандартную 7-дюймовую.
Три основных типоразмера пластинок — 12″, 10″ и 7″ — традиционно называются «гигант», «гранд» и «миньон», соответственно.
33. Электрический звук — начало
Рекордер для записи на медный мастер-диск (Германия, начало 1930-х гг.). Справа — суппорт с резаком, слева — микроскоп для визуального контроля записываемой звуковой дорожки.
В конце 1920-х годов произошла первая революция в мире грамзаписи, когда вместо способа записи через рупор стали пользоваться электроакустическим методом — запись через микрофон. Революция произошла не случайно — электромеханика, электроника и механика подошли к тому, что бы это стало возможным. Родоначальниками электрического звука стали сначала телефон, а затем радио. За счёт уменьшения искажений частотный диапазон расширился с 150–4000 до 50–10000 Гц. Это можно считать первым шагом в мир Hi-Fi. Естественно, что на дорогих аппаратах звук был лучше и обладал уже довольно естественным звучанием.
В 1930-х годах пластинки выпускались с одной композицией на одной стороне, и часто один концерт одного исполнителя продавался комплектом пластинок по несколько штук, обычно в картонных или, реже, кожаных коробках. Из-за внешнего сходства таких коробок с фотоальбомами их стали называть record albums («альбомы с записями»).
44. Первый Hi-Fi, винилы
В 1948 году крупнейшая по тем временам и одна из старейших фирм грамзаписи США «Columbia» впервые выпустила так называемую долгоиграющую пластинку, или Long Play (LP), рассчитанную на скорость вращения 33⅓ об/мин. Способы увеличения длительности звучания производились и раньше — например, во время Второй мировой войны в Соединённых Штатах выпускались «В»-диски. Выпуск долгоиграющих пластинок был продиктован, в основном, конкурентной борьбой с магнитными аудионосителями.
Чтобы конкурировать по цене с лентами или не потерять в качестве звучания, был изобретён новый материал — винилат. Это новшество дало возможность значительно расширить диапазон записываемых частот до 50–16 000 Гц, полностью сохранить тембр звука, а также увеличить динамический диапазон записи до 50–57 дБ, снизить уровень шумов и намного продлить качественное звучание. В 1958 году появились стереопроигрыватели и стереопластинки. Это можно уже назвать Hi-Fi характеристиками=) того времени.
ММиф №1. Современные виниловые пластики обладают хай-фай звучанием
Конечно, частотный диапазон в 50–16 000 Гц и динамический диапазон 50–57 дБ (при условии что у вас дорогой проигрыватель винилов высокого класса) дает вполне реалистичное звучание, особенно для неискушенного слушателя =) . Но любой слушатель с опытом, сможет отличить современную высококачественную запись, в одном из новых цифровых форматов без потерь, от звучания граммзаписи.
Современная граммзапись не продвинулась далеко в перед. Проигрывание винилов это в первую очередь дань истории. Важен сам процесс, ритуал, качество звучания отходит на второй план. Конечно немалый процент людей со мной не согласится. Более того — в сети, на не безызвестных торрентах существуют вопиюще дикие случаи когда предлагается скачать огромные файлы с оцифровкой винилов в качестве 24 бит 192 КГц=))). Но оставим это людям с «нежными» ушами.
Практически все меломаны незнакомы с радиоинженрным делом и отдаленно представляют себе процесс производства виниловых и магнитофонных записей. Многие из них считают, что звук в магнитофонах и на виниловых проигрывателях (если не заявлено обратное) — аналоговый. К большому разочарованию любителей настоящего аналогового звучания, я развею эти мифы.
ММиф №2. Запись на винилах в корне отличается от магнитофонной
Начнем с самого «святого» — винила. Увы — запись для винилов на студиях звукозаписи готовят предварительно, с применением магнитофона (либо в современном варианте компьютера).
Точнее говоря первые граммзаписи до начала 30-х годов прошлого века и в самом деле делались без магнитофонов. Но практически сразу с появлением первых магнитофонов (сначала очень дорогих, громоздких и недоступных для массового производства), студийную запись стали делать на магнитофон и лишь потом, после сведения и мастеринга, копировать эту запись на матрицу для производства пластинок.
В итоге мы имеем не виниловый звук как самостоятельное явление, а магнитофонную запись подготовленную для винила. Таким образом, все любители винила слушают на самом деле магнитофонный звук, но в урезанном «виниловым» диапазоне.
55. Магнитофоны
Принцип магнитной записи на стальную проволоку в 1888 году впервые разработал Оберлайн Смит (Oberlin Smith), под влиянием его посещения в 1878-м лаборатории Эдисона.
Однако первое работающее устройство было изготовлено датским инженером Вальдемаром Поульсеном лишь в 1895 г. Сам аппарат изобретатель назвал «телеграфоном».
55.1 От проволоки к ленте
В 1925 году Курт Штилле (Curt Stille) представил электромагнитное устройство, записывающее речь на магнитную проволоку. Впоследствии аппараты его конструкции, использовавшие тонкую стальную ленту в качестве носителя, производились под маркой «Маркони-Штилле», и применялись на Би-би-си с 1935 до 1950 года. В 1925 г. в СССР запатентована «гибкая лента из целлулоида, покрытая стальными опилками (например, посредством столярного клея)», однако развития изобретение не получило. В 1927 г. Фриц Пфлеймер (Dr. Fritz Pfleumer) запатентовал магнитную ленту (сначала на бумажной основе, затем — на полимерной). Сам этот принцип начали разрабатывать параллельно со Смитом, в лаборатории BASF.
55.2 Рождение первого магнитофона =):
В 1934—1935 фирма BASF начала серийный выпуск магнитной ленты на основе карбонильного железа либо магнетита на диацетатной основе. В 1935 фирма AEG выпустила первый коммерческий плёночный магнитофон под названием Magnetophon K1. Само слово Magnetophon долгое время было торговой маркой AEG-Telefunken, но дальше оно закрепилось за названием этого класса устройств для проигрывания магнитофонных записей.
55.3 Первый качественный шаг:
Принцип высокочастотного подмагничивания (подмешивания в записываемый сигнал высокочастотной составляющей) был предложен в начале 30-х гг. Браунмюлем и Вебером, усовершенствован в конце 30-х гг. Нагаи, Карпентером и др. До изобретения высокочастотного подмагничивания магнитофонные записи были ужасного качества. Дело в том что намагничивание магнитной пленки никогда не происходит по линейному закону, который необходим для качественной записи и воспроизведения звука. Это изобретение решило проблему.
55.4 Катушечные (или бобинные) магнитофоны
В качестве носителя используется магнитная лента, намотанная на пластмассовые или металлические катушки (в быту употреблялось также название «бобина». До появления кассетных магнитофонов катушки называли кассетами.
55.5 Магнитофоны HI-FI
Катушечные магнитофоны выпускались самых разных классов — от громоздких стационарных студийных аппаратов, предназначенных для получения бескомпромиссного качества звука, до карманных «записных книжек» самой примитивной конструкции. Именно студийные и самые дорогие из бытовых можно считать аппаратурой HI-FI. Качество записи воспроизведения вплотную приблизилось к возможностям восприятия человеческого уха (за исключением динамического диапазона и наличия, хоть и не большого, в качественных записях, но шума).
Частотный диапазон достигал 20 — 20 000 Гц (± 0,75 дБ) и 20 — 25 000 Гц (± 3 дБ) на лентах любых типов. Отношение сигнал-шум с использованием шумоподавителя системы Dolby C −72 дБ (относительно номинального «нулевого» уровня, или −85 дБ с учётом штатного превышения уровня записи над номинальным). Максимальный коэффициент детонации (джиттер) 0,08 %, среднеквадратичный 0,04 %. Разделение каналов 37 дБ.
Многодорожечные (с 8 и более дорожками) многоканальные катушечные магнитофоны в 60-х — 90-х годах из-за высокого качества звучания активно использовались как студийные.
55.6 Приход «кассетников»
Недостатком катушечных магнитофонов было относительное неудобство обращения с лентой: поменять на магнитофоне катушку можно только двумя руками, предварительно ленту нужно смотать до конца и т. д. Именно поэтому с появлением кассетных систем почти исчезли портативные катушечные магнитофоны.
В бытовом секторе катушечники были практически вытеснены кассетными моделями к середине 80-х годов — для среднего потребителя компактность и простота использования оказались важнее качества звучания.
55.7 Philips и компакт-кассета
По-настоящему массовые кассетные магнитофоны появились в начале 1960-х. В 1963 г. компания Philips выпустила компакт-кассету. Она на несколько десятилетий стала основным форматом магнитофонных кассет во всем мире.
55.8 Бум кассетной индустрии
Массовый рост кассетной индустрии пришёлся на короткий период между 1980 и 1985 годами, когда появились одновременно три локомотива технологии: качественные стационарные магнитофоны («деки»), переносные «бумбоксы» и компактные «персональные» магнитофоны-проигрыватели (плееры).
55.9 Компактность против качества…
Недостатками магнитофонов были меньшие физические размеры магнитной пленки и скорость ее протяжки, что приводило к малому уровню сигнала (около 0,15…0,25 мВ), генерируемого магнитным полем в воспроизводящей головке магнитофона. Сигналы такого уровня оказываются сопоставимы с собственными шумами транзистора во входной цепи усилителя (решение этой проблемы пошло двумя путями: создание специализированных воспроизводящих головок с высокой индуктивностью и, как следствие, с повышенным уровнем выходного сигнала (до 0,45 мВ) и разработка сверхмалошумящих усилителей с параллельным включением транзисторов на входе. В результате лучшие модели кассетных магнитофонов имеют собственные шумы на уровне −62…-65 дБ).
Во-вторых, неоднородная структура магнитного слоя и шероховатости его поверхности приводит к повышенному уровню шумов самой ленты -52…-54 дБ. Опять же, из-за относительно низкой скорости движения ленты, спектр этих шумов попадает в рабочий диапазон частот магнитофона и становится очень заметным.Для подавления шумов в кассетных магнитофонах стали применять различные системы шумоподавления.
Все эти ноу-хау применительно к катушечным, более совершенным в плане звучания аппаратам, позволили добиться на технике высокого класса поистине HI-FI звучания. Кассетные же магнитофоны, за редкими исключениями, качества HI-FI не давали.
ММиф №3. В аналоговых магнитофонах чисто аналоговый звук
Правда про аналоговый звук в магнитофонах окажется еще более страшная чем 2й миф, т.к. касается не только любителей магнитофонов, но и, как мы выяснили, любителей винила.
Причина простая – у всех ферромагнетиков (материалов способных к намагничиванию), включая металлы, существует порог намагничивания. Причем это не только верхний порог «насыщения», но и минимально возможная величина магнитной индукции ниже которой намагничивания не происходит.
Это означает следующее – на магнитофонном носителе нет участков намагниченных с нулевым уровнем или с очень малым уровнем, а только на определенную величину. То есть прямая запись без искажений на магнитофоне не возможна.
В 30-х годах прошлого века изобрели и усовершенствовали подмагничивание. Работает оно просто – в аудиосигнал добавляется ультразвуковая частота в диапазоне 40-60 КГц с определенной амплитудой — так преодолевается магнитный порог. В итоге мы имеем не запись где расположен спектр частот с амплитудами от нуля, а спектр частот с амплитудами всегда выше нуля. Еще точнее это набор импульсов с частотой от 40 до 60 КГц… Ничего не напоминает? Все верно — мы имеем дело еще не с цифровой, но уже с импульсной техникой. На всех магнитофонах и винилах, запись – импульсно-квантованная во времени. Мне могут возразить, что такая высокая частота не способна записаться на магнитную пленку, но я возражу тем, что подмагничивание то происходит 🙂 . И даже фильтры стоящие на пути высоких частот в усилителе конечно же фильтруют высокие частоты, но то же самое происходит и во время воспроизведения цифрового звука. Увы…
Не хотелось огорчать любителей чисто аналогового звука, мне самому очень нравится звук винила и магнитофоны, я испытываю массу эмоций когда удается послушать настоящий магнитофон или винил. Но реальность такова и ее надо просто принять. В конце концов так было всегда 😉 .
ААналоговый звук и HI-FI. Итог…
Подведем итоги. И виниловая пластинка и даже катушечный магнитофон (за исключением самых совершенных и самых дорогих студийных моделей), не дают нам полного диапазона на который способен человеческий слух. Вердикт прост — аналоговый звук это прошлое. Аналоговый звук и HI-FI не совместимы…
66. Цифровая эпоха, электромеханический период — аналоговый носитель, цифровой формат
Естественным развитием технологии звукозаписи на магнитную ленту явилось применение цифрового метода записи. Магнитофоны, работающие с цифровыми записями, обозначаются аббревиатурой DAT (Digital Audio Tape) или DASH (Digital Audio Stationary Head). На стадии лабораторных прототипов существовало две разновидности DAT-магнитофонов:
S-DAT – с параллельной многодорожечной записью (неподвижной головкой);
R-DAT – имеющий систему записи, аналогичную используемой в видеотехнике — запись блоком головок, размещённых на вращающемся барабане (БВГ).
Ввиду явных преимуществ по скорости доступа, ёмкости и пропускной способности, основной стала технология R-DAT.
DAT-магнитофонами ведётся запись на ленту оцифрованного аудиосигнала (стандартом предусмотрена запись двух каналов звука) с различной частотой дискретизации (стандартом в настоящее время считается наличие частот 32, 44,1 и 48 кГц). На частоте дискретизации 44,1 кГц с разрядностью 16 бит делаются студийные мастер-записи для подготовки Audio CD.
77. Легендарный Audio CD — первый цифровой носитель
Одним из существенных недостатков всех магнитофонов, включая цифровые, был последовательный доступ, когда для перемещения между записями было необходимо перематывать пленку. Носитель предыдущего поколения — граммпластинка или винил был лишен этого недостатка. Преимущество винила было реализованно в цифровом качестве.
В 1980 году фирмами Philips и Sony выпустили стандарт Red Book, ставший затем стандартом компакт-дисков. В дальнейшем компании раздельно работали над устройствами для воспроизведения CD.
В апреле 1982 года Philips представил свой первый проигрыватель компакт-дисков с потрясающими характеристиками — частотный диапазон 20-20000 Гц, динамический диапазон 96Дб. Цифровой поток — 705 600 бит/с на канал. Время звучания до 80 мин. До сих пор стандарт качества предложенный для компакт-диска является основным и самым популярным среди всех форматов цифрового звука. В современном мире эти характеристики можно считать начальным уровнем HI-FI звучания.
В апреле 1982 года Philips представил свой первый проигрыватель компакт-дисков
В 2000 году мировые продажи альбомов на CD достигли своего пика на отметке 2,455 млрд.
77.1 SACD и DVD-Audio
Следующим эволюционным шагом было развитие технологий, базирующихся в компакт диске. Дальнейшее совершенствование пошло двумя путями. Формат Super Audio CD (SACD) был представлен в 1999 году. В мае 2002 года Philips и Crest Digital начали разработку и установку первой производственной линии по производству гибридных дисков SACD в США с производительностью 3 миллиона дисков в год. SACD не достигла такого же уровня роста, как компакт-диски в 1980-х годах, и не была принята основным рынком.
При записи SACD-дисков используется однобитный цифровой формат записи Direct Stream Digital (DSD), обеспечивающий более высокое качество звучания, по сравнению с обычным CD, благодаря более высокой частоте семплирования (до 2,8224 МГц). Частотный диапазон 20-50000 Гц. Динамический диапазон 120 Дб. Время звучания >180 мин. Стереофония 2 канала или 5.1. Цифровой поток — 2 822 400 бит/с на канал.
Когда в 1996 году был представлен стандарт DVD, аудиоформата DVD-Audio ещё не существовало. DVD Forum искал дополнительную поддержку у звукозаписывающей индустрии для финального определения формата. Выпуск, запланированный на октябрь 1999 года, задерживался до середины 2000 года из-за ряда проблем, вызванных взломом системы защиты цифрового медиаконтента CSS, а также из-за неполной готовности аппаратной части, производственных мощностей и слабой поддержки у звукозаписывающих компаний. К концу 2000 года на рынке было доступно около 50 наименований DVD-Audio, в 2001 году — более 200.
Частотный диапазон 20-96000 Гц. Динамический диапазон 144 Дб (теоретически). Стереофония 2 канала или 5.1 (кроме 192 кГц). Максимальный цифровой поток — 4 608 000 бит/с на канал (24 бит 192 кГц). К сожалению рынок еще не принял это качество как массовое. Эти стандарты можно считать HI-FI будущего.
До появления цифровых носителей информации, цифровые магнитофоны были единственной возможностью работы с цифровым звуком. Но развитие цифровых, в первую очередь компьютерных систем и появление сначала компактных жестких дисков большой емкости, а затем и флеш-накопителей большой емкости в начале XXI века поставили крест на аналоговых носителях. Началась чисто цифровая эпоха.
В 2006 году продажи компакт дисков сократились почти в два раза. Это было вызвано распространением чисто цифровых форматов которые использовали для своего хранения флеш-накопители и интернет. Именно с этого момента можно переходить к рассмотрению форматов, т. к. носители теряют свою актуальность.
99. Интернет, mp3 и деградация звука
Все началось с интернета. С появлением интернета появилась необходимость скачивать музыкальные файлы и вести потоковое вещание. Для этого обычные форматы аудио совершенно не подходили. Просто не хватало скорости передачи информации в сети. В 90-ых годах прошлого века активно велись разработки форматов кодирования звука с потерями качества, т.к. сжатие данных без потерь не давало большого эффекта. Максимальный коэффициент сжатия аудио без потерь 4:1 или даже всего 2:1.
MP3 использует спектральные отсечения, согласно психоакустической модели. Звуковой сигнал разбивается на равные по продолжительности отрезки, каждый из которых после обработки упаковывается в свой фрейм (кадр). Разложение в спектр требует непрерывности входного сигнала, в связи с этим для расчётов используется также предыдущий и следующий фрейм. В звуковом сигнале есть гармоники с меньшей амплитудой и гармоники, лежащие вблизи более интенсивных — такие гармоники отсекаются, так как среднестатистическое человеческое ухо не всегда сможет определить присутствие либо отсутствие таких гармоник. Такая особенность слуха называется эффектом маскировки.
Величина сжатия и качество зависят от так называемого битрэйта, т. е. от количества бит на секунду звука — чем выше битрейт тем выше качество и ниже коэффициент сжатия. Для MP3 стандартными являются битрейты от 8 до 320 kbps. Начиная с битрейта 128 Kbps качество звучание стереотреков можно считать приемлемым для прослушивания на дешевой аппаратуре.
На хорошей аппаратуре при использовании качественной акустической системы (колонок или наушников) меломан способен услышать разницу в звучании между mp3 c битрейтами 128kbps и 320kbps
Для меломана, в крайнем случае, допустим формат mp3 с качеством не ниже 320 kbps, но предпочтительными являются форматы без потерь. Конечно тут все индивидуально=)
99.1 Другие форматы с потерями
Существует множество альтернативных форматов. AAC, WMA, Ogg и другие. Все они (последние версии) превосходят по качеству звучания при том же битрейте формат mp3, но я считаю mp3 более предпочтительным так как он стал фактически стандартом.
99.2 Истинный HI-FI или форматы без потерь
Самый распространенный из форматов без потерь (и без сжатия), – компакт диск с характеристиками 44100 Гц 16 бит.
Для форматов сжатия без потерь безусловным лидером является свободный и бесплатный формат FLAC.
Ну а для аудиофилов лучше всего подойдут форматы DSD (применяется в SuperAudioCD) и DXD (применяется для профессиональной записи и производства SACD).
ЭЭволюция аудиоэлектроники
Вначале было все просто — никакой электроники=). Потом в начале XX века появились электронные лампы. У них было много недостатков. Для производства качественных ламп требовалась высокая механическая точность оборудования, но даже с этим характеристики выпускавшихся электронных ламп имели большой разброс. Второй недостаток ламп — они требовали мощного источника энергии и грелись, а так же требовали для своей работы предварительного прогрева. Третий недостаток — компактность. Компактность появившихся позднее транзисторов, а затем и микросхем была на порядок выше. Этот и другие недостатки привели к постепенной замене электронных ламп на транзисторы и микросхемы.
ММиф №4 — теплый ламповый звук и «холодный» транзисторный
Немного теории. Что такое теплый звук? Который мы ощущаем как теплый? Дело в акустике, точнее в психоакустике.
Дело в том что мы ассоциируем теплое звучание с мажорными аккордами музыки, а холодное звучание с минорными аккордами и диссонансом. Теперь немного математики и физики. В мажорном гармоническом аккорде преобладают резонансы гармоник над диссонансами. В минорном наоборот. И соответственно в диссонансе гармоники находятся в шумоподобной зависимости. При чем тут лампы и транзисторы? Дело в том, что когда появились первые транзисторы и компактные транзисторные приемники и проигрыватели электронные схемы были зачастую примитивнее ламповых. Добавьте туда не лучшие качественные характеристики первых транзисторов и ответ на поверхности. В некачественных транзисторных электронных схемах высокий процент нелинейных искажений усилителей. А нелинейность есть суть отклонение передаточной функции от линейного гармонического закона.
Все эти негармонические искажения и являются большим набором гармоник-диссонансов, что и дает, в итоге, холодное звучание. На самом деле холодное транзисторное звучание давно в прошлом. Но среди некоторых меломанов существует миф о теплом ламповом звуке. Он из той же оперы что и «HI-FI винилы».
ММиф №5. Качество CD – это качество HI-FI
Неужели все так плохо и тут нас ждет очередной подвох? И да, и нет =) Динамический диапазон компакт диска в 96dB действительно достоин хай-фай. Дело в частотном диапозоне.
Напоминаю, что в музыке принят диапазон от 20 до 20000 кГц. Человек слышит звуки и намного ниже, примерно начиная с 14-16 Гц и выше до 17000-2.. тут индивидуально.
Часто ограничителем диапозона звука является акустический тракт и акустическая система (наушники). Например в моих наушниках Sony MDR-XB950AP при проигрывании тестовых треков, на компьютере, со встроенным аудиокодеком 2015 года, слышен диапазон от 15Гц до 15500 Гц. В более дешевых Sony MDR-570LP слышен диапазон от 22 до 16500 Гц. Конечно на лучшей звуковоспроизводящей аппаратуре (например на HI-FI плейере) диапазон будет шире.
Вернемся к компакт диску. В чем же загвоздка? Причина в высоких частотах.
По теореме Котельникова-Шеннона частота дискредитации цифрового сигнала должна, минимум, в 2 раза превосходить максимальную записываемую частоту.
Вот тут то и ответ — минимум. В компакт диске мы имеем частоту квантования 44100 Гц это равно удвоенной частоте 22050 Гц. Казалось бы тут есть даже небольшой запас. Но в реальности все хуже. Дело в том что один период самой высокой частоты (порядка 20000 Гц) записывается всего двумя цифрами, а это значит что частота будет записана с максимальной амплитудой и без искажений только в случае идеального совпадения фаз записываемой частоты и частоты квантования. На практике в эти условия попадают только около 20% всех верхних частот — остальные искажены и записаны с очень низким уровнем громкости. Для частоты порядка 16000 Гц ситуация лучше — на запись одного периода приходится уже 3 цифры квантования, что позволяет записать до 65% частот.
Лучше же всего запишутся верхние частоты от 10000 до приблизительно 14000 Гц. Вот это и есть реальный верхний частотный диапазон CD 🙂.
Однажды у меня была возможность прослушать эталонную запись (композиция с программного синтезатора) с частотой сэмплирования 44100 и 48000 Гц и я услышал разницу — во втором случае верха звучали «прозрачней». Еще больше разница на записях между 44100 и 96000 Гц (или 192000 Гц). Разрушающее редактирование… Вторая неприятная особенность в компакт диске и форматах 44100 Гц 16 бит в том, что 16 бит достаточно лишь в самых лучших условиях. Даже на студиях звукозаписи раннего периода при производстве компакт дисков использовали аппаратуру с меньшей разрядностью. В цифровых технологиях при обработке сигнала (звука) необходимо иметь запас разрядности так как любая операция по редактированию приводит к потере нескольких бит. В итоге от первоначальных 16 бит при самом простом редактировании может остаться всего 10-12 бит.
Я не занимаюсь редактированием цифрового звука, я его слушаю! (возразит читатель). И тут он будет не прав. Дело в том что любой современный эквалайзер в цифровом (или програмном) плейере, как раз таки осуществляет то самое редактирование. При прослушивании звука в форматах 24 бит и 32 бит таких неприятностей не происходит 😉 .
110. Космический звук — приход истинного HI-FI
Приход цифрового звука, истинного в современном понимании для HI-FI, многие связывают с появлением компьютеров. Но первые компьютеры были даже не электронными, а электромеханическими. Работали они на основе множества реле. Только позднее в них применили электронные лампы, конечно же для быстродействия.
Настоящее же рождение цифрового звука связано с космосом. Именно для космических аппаратов впервые понадобилась качественная помехоустойчивая связь. Точнее без такой связи этих космических аппаратов бы не было. Сначала связь использовалась для передачи телеметрии, затем для передачи изображений с поверхности Луны и, затем, других планет.
Первые эксперименты с цифровым звуком начались в 60-ых годах XX века. Сначала это были короткие записи отдельных звуков и ее применили музыканты для производства спецэффектов с задержкой. Чуть позднее появились появились первые сэмплеры — музыкальные инструменты способные синтезировать «настоящий» натурально звучащий звук. Постепенно цифровые технологии развивались и дешевели. В первую очередь это связанно с технологиями хранения информации. К 90-ым годам прошлого века начался бум цифрового звука. В настоящее время цифра за редкими исключениями является единственным форматом музыки.
Клуб любителей акустики и аудиотехники «Колонки и динамики | Акустика и аудиотехника» группа в Контакте: vk.com/kolonkidinamiki канал в Телеграм: @kolonkidinamiki
Звучание даже самых распрекрасных фирменных динамиков без корпуса, как и измеренные технические характеристики, совершенно не впечатляет… Но недоумение это обстоятельство может вызвать лишь у начинающих. Мы то с вами хорошо понимаем, что динамик без ящика – всё равно, что струны без гитары. Роль этого ящика настолько велика, что ему дали серьезное имя – “акустическое оформление”. И только гармоничное сочетание хороших головок с грамотно построенным акустическим оформлением в результате обеспечивает хайфайный звук акустической системы. Это неизбежно наводит на мысль и о существенном влиянии на звук свойств самого помещения, в котором воспроизводится музыка. Комнатки, комнаты и комнатищи разного объема – наше жилье – оказываются полноправными участниками исполнения ваших любимых музыкальных произведений. В технических описаниях систем разработчики приводят характеристики, полученные, как правило, в условиях заглушенной камеры, когда помещения как бы вовсе и нет.
А что же происходит со звуком в обычной комнате? Иногда можно услышать мнение, что некоторые помещения в состоянии так сильно изменить звучание, что в пору ставить вопрос о целесообразности приобретения дорогостоящей аппаратуры, поскольку всё равно от “высокой верности” звука в этих условиях ничего не останется… Несмотря на определенную односторонность и примитивизм такого суждения, отмечу, что в этих словах, к сожалению, больше правды, чем этого хотелось бы. Но не следует спешить отказываться от добротных систем, ведь осмысленное отношение к акустическому оформлению комнаты прослушивания может не только свести на нет вредное влияние этого своеобразного “музыкального” инструмента (замкнутый объем комнаты), но в чем-то даже подправить звучание ваших колонок.
Объем, который играет сам по себе
Воздух в помещении может быть свежим, прохладным, теплым или холодным, но он всегда упругий: помните, как пружинит эта незаметная в повседневности субстанция при использовании ручного насоса? А раз есть упругость, то есть и возможность “раскачивания” давления (по научному – резонанса), когда колебания с определенным периодом начинают возрастать настолько, что становятся заметными на слух! Эти колебания воздуха в замкнутом объеме комнаты “вредят” хай-фаю, потому что голосок у типичного жилого помещения, конечно, не ангельский, а низенький, басовитый. Обратите внимание, с каким удовольствием ваша комната “подпевает” рычащим и грохочущим грузовикам, которые проезжают рядом с домом. Что же происходит в комнате с включенными колонками?
Оказывается то же самое – комната порой начинает резонировать на частотах, имеющих для слуха заметное значение, например, в диапазоне 20-100 Гц. Для любознательных откроем секрет: звуковой шторм возникает от так называемых стоячих волн. Стоячая волна никуда не бежит и образуется, например, у стены, полностью отражающей звуковые волны. Длина, ширина и высота вашей комнаты задают вполне определенные частоты колебаний. Эти избранные частоты, на которых рождается прибой из стоячих волн, называются резонансными. Их различают по старшинству: первая, вторая, третья… Причем первая – самая низкая по частоте – в прямоугольном помещении соответствует наибольшему размеру.
Когда акустическая система находится в комнате, где нет поглощения звука, такая волна будет самодовольно и неограниченно разбухать, корежа музыку, в первую очередь, на басах. Мы обсудили лишь, так сказать, одно измерение комнаты; аналогичные рассуждения можно провести и для двух остальных. Но даже это не учитывает всей сложности реальной картины. Теперь мы с уверенностью можем сказать, что в гулком, с хорошим отражением помещении не все частоты звукового спектра получают неискаженное отображение.
Если спектр звукового сигнала был гладким в “глухой” комнате, то в комнате с отражениями он будет сильно изрезан. Какие-то частоты получат нежелательное усиление, а какие-то, наоборот, будут завалены. Замечу, что учет резонансных свойств помещений актуален для малых объемов, какие соответствуют типичным малогабаритным квартирам. Чем больше комната, тем ниже первые резонансные частоты. Таким образом, от размеров помещения напрямую зависит точность воспроизведения басовой части музыкальных произведений.
Для комнаты объемом 35 кубометров (2,5х3,5х4,5 м) существенное изменение звучания будет иметь место в диапазоне приблизительно 20-200 Гц. Первый полезный вывод, который можно сделать из сказанного, касается геометрии помещения. Итак, если вам суждено слушать музыку в прямоугольной комнате (а у вас есть выбор?), то пусть она будет побольше и, желательно, чтобы её длина, ширина и высота заметно отличались друг от друга, причем лучше не в целое число раз. Наиболее неблагоприятные условия для прослушивания создаются в кубических объёмах, здесь спектр собственных частот сильно разрежен, и искажения баса будут иметь глубокий и масштабный характер. Естественным способом борьбы с навязчивостью резонансов является звукопоглощение.
Гасить надо не только огонь
Как было упомянуто, резонансная стоячая волна образуется в комнате с полностью отражающими поверхностями. Если же стены, пол, потолок хотя бы частично поглощают звуковую энергию, то неприятное “раскачивание” объема помещения уже не развивается, по крайней мере звуковой катастрофы не будет. Полное поглощение или “проглатывание” звука дает, например, открытое окно, которое просто пропускает волну без отражений.
Реальная комната даже без мебели тоже не может до бесконечности накапливать звуковую энергию, поскольку обычные строительные материалы обладают определенным поглощением. Бетон, например, на частоте 500 Гц поглощает около 1% звуковой энергии, оштукатуренные стены – 2%, линолеум – 3%, а паркетный пол – 7%. Конечно, этого мало, а вот длинноворсный ковер на полу создает не только домашний уют, но и гасит звук на 20-40%. Для тех, кто в этой жизни ценит только и только Hi-Fi, можно порекомендовать использование специальных эффективных поглотителей звука, правда, жить тогда придется на кухне… Несколько полезных советов. Не надо пытаться покрывать ватными одеялами и коврами все четыре стены и потолок с полом вместе взятые! Порой достаточно повысить поглощение трёх смежных поверхностей, например: постелить ковер – на пол, повесить тяжелые портьеры – на окно, пару книжных шкафов без стеклянных витрин поставить – к стене.
Кстати, вся ваша мягкая мебель (диван, кресла, стулья), скатерть на столе являются прекрасными поглотителями звука. Да и гости, пришедшие послушать Вагнера, поглощают не только икру и шампанское… Наиболее эффективно “работают” поглотители, размещенные в углах и на стыках стен комнаты. Упомянем важный параметр, которым в архитектурной акустике характеризуют затухание звука.
Волна мечется эхом по комнате и со временем замирает. Это – время реверберации. Многократное эхо воспринимается как гулкость. Реверберация определяется размерами помещения и отражающей способностью поверхностей (стен, пола). Вам приходилось замечать, как непривычен звук в пустой комнате, подготовленной для ремонта, или в громадном ангаре, где большая реверберация? Строгая въедливая наука утверждает, что меньшее время реверберации улучшает акустику помещения. Для комнат большинства современных квартир (объем 30-100 куб.м) можно признать приемлемым время реверберации приблизительно 0,1-0,3 секунды. Чем значительней объём комнаты, тем большее в ней эхо, что, конечно, не здорово: звуки начинают мешать друг другу.
С другой стороны, желательно использовать для прослушивания помещения большего объёма, чтобы убежать от резонансов… Уладить это противоречие поможет хорошее поглощение! Но в погоне за поглощением звука с помощью ковров и портьер важно вовремя остановиться: и здесь диалектика (единство и борьба противоположностей). Ведь добившись очень сильного заглушения, вы получите неприятный эффект, близкий к условиям “свободного поля” (полное отсутствие отражений). А это уже – смерть звука. Можете представить, как звучит скрипка Страдивари… в чистом поле?
Эксперимент – путь к лучшему звуку
Комнаты и помещения, где воспроизводится звук, также как и корпуса акустических систем, можно рассматривать как вторичное акустическое оформление, которое частенько вносит заметный (не всегда положительный) вклад в звучание домашнего аудио. Аранжировщиком и интерпретатором музыки, оказывается, может быть не только дирижер и звуко-режиссер. Акустика помещения может что-то неуловимое подчеркнуть в звуке инструмента или голоса, что-то лишнее слегка притушить.
Кстати, создание классных концертных залов и по сей день относится к чрезвычайно сложным задачам. Несмотря на высокий уровень науки, опирающейся на громадное количество объективных критериев оценки качества акустического оформления, никогда нельзя заранее абсолютно точно знать, как будет звучать тот или иной проектируемый зал, студия или помещение для прослушивания.
Зал ЦТСА “звучит” плохо по вполне понятным причинам: здесь просто были допущены ошибки при проектировании. А вот в Малом зале Московской консерватории прекрасная акустика, при том что формально время реверберации завышено: 2 секунды вместо рекомендуемых для таких объёмов 1,35. Конечно, нам вряд ли удастся дать универсальный совет всем хайфайщикам и на все случаи жизни, тем более что даже наука здесь ограничивается лишь общими рекомендациями, полагаясь на его величество Эксперимент.
Но если влияние размеров комнаты, наличие или отсутствие поглощения для вас – не пустой звук, будем считать, что “лед тронулся”. По крайней мере теперь у вас есть козырь в борьбе с упорствующими домашними при отвоевывании жизненного пространства для любимой акустики. Возможно, предложенные рекомендации помогут избежать грубых деформаций в звучании ваших акустических систем. А если вы подойдете творчески к созданию собственной комнаты прослушивания, то, конечно, добьетесь и большего. Сначала проверьте, не слишком ли “жива” ваша комната: если резкий хлопок в ладоши дает на слух отчетливые отражения, то стоит заняться заглушением; а если возникает ощущение “ватного”, мертвого звука – готовьтесь к выносу ковров.
Варьируйте положение колонок: иногда удается улучшить звук путем размещения стереопары не вдоль короткой, а вдоль длинной стены. Поменяйте место для прослушивания: у стены, например, будут явственно выделяться басы. Подвиньте мягкие кресла в углы, снимите ковер со стены и положите его перед парой колонок. Кроме легких тюлевых занавесок, на окна повесьте плотные шторы. Если по высоким частотам начнет ощущаться дефицит, уберите толстый ковер, замените его на узкую дорожку, вставьте стеклянные дверцы в шкаф.
Помните, что чрезмерное снижение времени реверберации при заглушении мягкой мебелью приводит к сухому звучанию. Обращайте основное внимание на изменения в звучании басов. На мой взгляд, ваши экспериментальные исследования в области домашней акустики могут дать гораздо больший эффект для улучшения звука, чем это кажется на первый взгляд. Дорогу осилит идущий. Дерзайте!
И так, разобравшись со звучащими стенами вашего дома, вы можете проверить гармонию звука алгеброй, попрактиковаться ради эфемерных ценностей стереозвучания в перетаскивании мебели. И все это из-за пары колонок… А что делать, если душа и помыслы рвутся дальше, к домашнему театру, в котором многоканальность неотделима от самого понятия “театральный звук”? И когда наконец вскрыты все коробки и содержимое соединено в домашний театр, не обольщайтесь, что основные трудности уже позади.
Ваш опыт установки акустики для традиционного стерео справедлив только в отношении фронтальных акустических систем и только в идеальных условиях, когда в строго прямоугольном и свободном помещении они располагаются симметрично с двух сторон от стоящего посредине одной из коротких стен телевизора, а у противоположной стены вокруг слушателей находятся тыловые громкоговорители. При этом необходимо ограничить отражение сигнала от стены за зрителями и пола. Большие застекленные книжные шкафы также представляют серьезную помеху для хорошего звучания.
В самых общих чертах положение фронтальной акустики должно обеспечивать звучание солиста, исходящее точно из середины. Звук от фронтальных акустических систем должен попадать к слушателям непосредственно, а не после отражения от стен. Этому способствует их ориентация на зрителя и установка так, чтобы излучатели высоких частот были на уровне ушей слушателей. Положение центральной акустики, которая “приклеивает” диалоги к изображению, должно совпадать с его вертикальной осью и находиться вблизи экрана.
Чтобы на экране не появлялись искажения, акустика центрального канала должна быть хорошо экранирована. Можно использовать и громкоговорители, встроенные в телевизор: иногда качество их звучания оказывается лучше ожидаемого. Если при посещении большого кинотеатра вы посмотрите вокруг себя, то обнаружите, что громкоговорители для звуковых эффектов установлены подковообразно на трех стенах зрительного зала. Аналогичный или даже еще лучший результат можно достичь дома, например, с двумя парами тыловых громкоговорителей. Одну пару прикрепим на задней стене помещения, прямо под потолком, наклонно в направлении к зрителю, а вторую пару – на высоте фронтальных приблизительно посредине боковых стен. Очень важным является правильный баланс громкости боковых и тыловых акустических систем. И в этом случае лучше использовать для боковых каналов дополнительный усилитель мощности со своей регулировкой уровня, на вход которого также подается сигнал тыловых каналов.
Тыловые громкоговорители в традиционном исполнении, то есть с использованием только пары, для передачи окружающего звучания без разрыва между фронтом и тылом, что очень неприятно на слух (и было одной из объективных причин гибели квадрофонии!), желательно устанавливать на одной линии со слушателями, чтобы они не понимали, откуда исходит звук. Чтобы пояснить общие пожелания, попробуем проиллюстрировать их на нескольких конкретных примерах.
Кроме положения основной пары фронтальных громкоговорителей, с которыми уже почти все ясно, вы должны найти подходящее место для центрального громкоговорителя, пары тыловых, и по крайней мере одного сабвуфера. Большинству из тех, кто решился на это, придется бороться с книжными полками, дверными и оконными проемами, диванами и стульями, радиаторами отопления, бесчисленными альковами и даже сводчатыми потолками и каминами.
Вы сами назовете остальное – все, что может встать преградой на пути идеального размещения громкоговорителей. Чтобы пояснять, как обходить такие препятствия, мы предлагаем вам примеры трех жилых комнат и возможные варианты размещения в них аппаратуры и акустики домашнего театра. Одно помещение – это очень большая комната (зала с лепным карнизом у потолка), второе – большая комната в многокомнатной городской квартире, и, наконец, жилая комната в малогабаритной квартире.
Большая комната
Мы предлагаем размещение комплекта громкоговорителя для большого (6,0 х 7,5 метров) помещения с припотолочным карнизом, большим отражением и высотой 3,7 м. Пространство комнаты окружено многочисленными окнами, частично покрытыми вертикальными жалюзи, имеет скользящую дверь со стеклянными вставками и паркет на полу. Один маленький напольный коврик, диван и два стула с матерчатой обивкой – все, что обеспечивает поглощение звука в помещении.
На первый взгляд, соблазнительно поставить ТВ (33 дюйма) в угол слева от камина, что создает хорошее эстетическое равновесие. Но это совершенно не подойдет, если вы хотите усадить слушателя с комфортом на диван, где будет хорошо восприниматься и музыка, и звуковое сопровождение фильмов. Для улучшения акустики помещения можно настелить ковровое покрытие от стены до стены, заложить оконные проемы, перенести дверь и дополнительно, но это уже не связано с акустикой, покрасить стены и потолок в черный цвет. Но опасность санкций со стороны архитектурного надзора в связи с перепланировкой заставляет подумать, что же можно сделать с этой стеклянно-деревянной пещерой.
Такое акустически живое, т. е. гулкое, помещение – отличное место для установки громкоговорителей системы ТНХ, которые создают убедительное окружающее поле в помещении с отражениями благодаря обязательно дипольным тыловым громкоговорителям. Фронтальные и центральный громкоговорители, которые определяют звуковую картину спереди, лучше подобрать с ограниченной диаграммой направленности по вертикали, минимизируя отражения от пола и потолка.
Для фронтальных и тыловых громкоговорителей можно предложить ТНХ-сертифицированные громкоговорители для домашнего театра от Kenwood, Kef, Jamo или JBL. У всех имеются полные ТНХ комплекты, включая сабвуферы, которые вы сможете приобрести за сумму в пределах 3000$. Телевизор нужно, конечно, переместить из угла и поставить справа от камина. Центральную акустику положим сверху на ТВ, а фронтальные громкоговорители расположим на уровне головы слушателей, одну слева от камина и вторую справа от скользящей двери, на другом краю зоны прослушивания. При этом оба громкоговорителя желательно установить на расстоянии нескольких десятков сантиметров от стены и сориентировать их на слушателя, сидящего на диване.
Для создания оптимальной зоны пространственного звука рекомендуется установить дипольные тыловые громкоговорители, закрепив их выше дивана на расстоянии 30-40 см по сторонам от слушателей так, чтобы излучение тыловой акустики было направлено к телевизору и в заднюю область помещения. Если владелец хотел бы сразу приготовиться к цифровому будущему, то, чтобы соответствовать требованиям формата Dolby Digital (AC-3) с 5+1 каналами, нужно использовать тыловые громкоговорители, воспроизводящие полный звуковой диапазон. Так как общий объем помещения достигает почти 150 куб.м, то может оказаться полезным использовать четыре сабвуфера, чтобы достигнуть театроподобного воздействия баса. Это несколько необычно и поэтому те, кто сочтут это чрезмерным, могут начать с двух сабвуферов, но внутренне должны готовиться к последующему переходу к четырем.
Исходя из выбранных фирм, наилучшей рекомендацией будет пассивный сабвуфер с наибольшей отдачей. Для обоих сабвуферов можно использовать один моно усилитель мощности, а их сами расположить в комнате асимметрично, чтобы обеспечить равномерный бас: один в углу за левым фронтальным громкоговорителем, и другой у правой стенки за местом слушателя. Вторым по важности, после правильного расположения громкоговорителей, является затемнение пространства для получения лучшего качества изображения и звука. И тут мы настоятельно рекомендуем замаскировать стеклянные двери и окна плотными шторами. Кино оказывает большее эмоциональное воздействие, если единственный источник световой информации – экран ТВ, так что звуковая система даже лучше в темном исполнении и с отключаемой индикацией.
Ваш разум быстрее погружается в реальность видео, когда ничто визуально не сообщает вам о том, где действительно находятся границы помещения – как будто нью-йоркский филармонический оркестр сидит перед вами. Чтобы отрешиться от окружения и сосредоточиться на большой экран, можно убрать всю электронику домашнего театра в стойку или шкаф с непрозрачной дверцей или поместить его вне зоны видимости.
Для улучшения звуковоспроизведения при прослушивании только музыки рекомендуем использовать параметрический эквалайзер, чтобы обеспечить ТНХ громкоговорителям линейную частотную характеристику, отвечающую традициям высококачественной акустики (обычно они имеют около частоты 3 кГц, спад на 3-6 дБ и подъем на частотах от 8 до 12 кГц). Некоторое нарушение гармонии интерьера может не понравиться чувствительным к дизайну людям, но это небольшая цена, которую придется заплатить за ожидаемое звучание.
Стандартная комната
Например, вы решили поместить ТВ в комнате 3,6 х 6 х 2,7 м, но места всегда почему-то мало и что-нибудь окажется на пути к идеалу размещения системы. Телевизор с 25-дюймовым экраном, конечно, нужно убрать из угла, в который он традиционно просится, и установить его в середине одной стороны зоны театра. А чтобы обеспечить хороший обзор экрана, стулья и кресла поставить по сторонам дивана.
Музыку и звук кинофильмов в такой комнате могут обеспечить громкоговорители из нового ряда B&W, Canton или MB Quart благодаря их звучности. Обычно изготовители акустики ориентируются на воспроизведение популярной только сегодня музыки, и указанные фирмы не исключение. Эти громкоговорители удовлетворят не только критически настроенных слушателей музыки, но и зрителей благодаря их естественности и точности. И очень важно, как они передают частотный диапазон, соответствующий человеческой речи. Выбрав пару основных акустик, поместите их на фирменных подставках на расстоянии 60-90 см по сторонам ТВ. Этот разнос важен, чтобы обеспечить жесткую звуковую сцену и предотвратить искажения изображения ТВ, так как не все модели, к сожалению, имеют магнитную экранировку.
И чтобы закончить с фронтом, в качестве центрального громкоговорителя нужно остановиться на согласованном по звучанию с фронтальными и обязательно экранированном. Чистое, верное воспроизводство всей существенной звуковой информации, связанной с экраном, лучше обеспечит горизонтально ориентированный громкоговоритель. Его желательно установить на ТВ сверху, чтобы привязать диалог к изображению.
Для тыловых каналов в таком помещении можно использовать как традиционные, так и дипольные громкоговорители, оставаясь при этом в пределах линейки выбранной фирмы. Идеальная установка этих громкоговорителей на стенах по сторонам позиции основного слушающего, но размещение зоны театра в нашем примере делает это невозможным. Поэтому размещаем тыловую акустику высоко на стенке за слушателями, одну на 30 см от стенки и другую слева над книжным шкафом. Эта схема размещения должна создать звуковое поле, охватывающее всех слушателей. Завершить домашний театр хорошо было бы добавлением активного сабвуфера, который содержит усилитель мощностью около 100 Вт и разделительный фильтр. В то время, как не возникает вопросов относительно воспроизведения басов, связанных с музыкой, использование сабвуфера могло бы дать существенное укрепление соответствующих эффектов кинофильмов.
Чтобы получать максимум возможного от такого сабвуфера, желательно поместить его в угол вблизи от правого фронтального громкоговорителя. Конечно, можно сказать, что и в этом случае хотелось бы видеть еще и второй в комплекте, чтобы дать системе больше ударной мощи. Это была бы хорошая добавка для владельца, но соседи вряд ли сочтут это столь же приятным, как и он.
Малогабаритная комната
Ну, и где же разместить шесть громкоговорителей домашнего театра в жилой комнате 4х4 метра с двумя дверными проемами, мебельной стенкой и угловой тахтой? Идеальным было бы, конечно, приобретая аппаратуру, позаботиться и о специальной мебели для нее, чтобы установить 25-дюймовый телевизор и всю AV-электронику. Но какой владелец решится избавиться или переместить существующую стенку, даже если она не из розового дерева? Поэтому используем то, что есть.
Установку акустики начинаем с пары малогабаритных громкоговорителей, и тут нужно поискать такие, которые вы оцените по звучанию как не уступающие напольным, но при этом не требуют так много места. Громкоговорители Mission, NAD, Sony или Yamaha устроятся на любой полке с размером книги, хотя вы можете положить их набок. Как всегда мы рекомендуем поместить громкоговорители в стенке на уровне головы сидящего слушателя (что составит от 90 до 110 см от пола) и разнести друг от друга на расстояние приблизительно 1,5 м, чтобы избежать психоакустического конфликта между визуальными и слуховыми изображениями.
Конечно, не послушав звучание основных громкоговорителей в комнате, трудно определить их точное позиционирование, но думается, что они должны быть немного повернуты к слушателю, чтобы минимизировать любые проблемы, которые могли бы быть вызваны ранними отражениями. Если это не дает положительного результата, то можно поэкспериментировать с акустической обработкой фронтальной стены. Уменьшение ранних отражений особенно важно для прослушивания музыки, потому что в квадратном помещении они могут быть причиной эффекта неестественного отражения.
Для получения устойчивого тонального баланса фронта предлагается выбирать широкополосную центральную акустику с горизонтальным расположением динамиков. Это обеспечивает широкую диаграмму направленности в этой плоскости, которая помогает улучшить ясность диалога для каждого зрителя в комнате. Чтобы удерживать звуковой образ стабильным, акустика центрального канала должна быть расположена не более чем на 50 см от середины основных громкоговорителей, или, что лучше, непосредственно выше или ниже телевизора. Если в списке приоритетов владельца дизайн интерьера стоит высоко, то основные громкоговорители можно положить набок для большей законченности зрительного образа комплекта всех фронтальных акустических систем.
Тут можно высказать крамольную мысль, что в такой небольшой комнате можно вообще обойтись без центрального громкоговорителя: в любом AV-усилителе, процессоре или ресивере для этого есть режим работы без центрального канала. Хорошим дополнением для малогабаритных фронтальных громкоговорителей может быть активный сабвуфер, например, Mirage MS 12 или Kef B30. Это позволяет совместить аудиофильное качество звука с домашним театром. Грубо – это куб со стороной приблизительно 40 см., который содержит низкочастотный громкоговоритель (30 см) и усилитель мощностью 100 Вт на дискретных полевых транзисторах. Такой активный сабвуфер позволяет регулировать уровень по входу всех каналов отдельно для линейных входов и входов с уровнем громкоговорителей, и кроме того, регулировку частоты разделительного фильтра для сигналов, поступающих на основные громкоговорители.
И наконец, просто регулировка уровня сабвуфера, чтобы вы могли установить предпочтительный уровень громкости в месте прослушивания. Хотя сабвуфер мог бы быть помещен в углу для увеличения отдачи, чисто эстетически более приятно будет видеть его внутри секции стенки. Если, конечно, это возможно. Для помещения размером 4 на 4 м не существует особого оптимального положения, но может оказаться полезным поместить его на расстоянии 1/7 от одной из ограничивающих помещение поверхностей (возможно, даже и на стене), чтобы минимизировать влияние собственных резонансов квадратной комнаты.
Для дешевых громкоговорителей можно использовать как дипольные системы, так и акустику с односторонним излучением, что будет явно лучше для такого маленького помещения. Например, цилиндрические настенные акустические системы могут быть установлены в тыловых углах под потолком.
Такая акустика дает широкую диаграмму направленности, благодаря добавлению к 16 см низкочастотному поворотных, коаксиально установленных высокочастотников. Это правильный выбор для тыловых громкоговорителей, так как при ориентации ВЧ головок на боковые стены достигается хороший диффузный звук.
Так что правильное размещение всех необходимых громкоговорителей в реальной семейной комнате отдыха или гостиной – это одна из самых сложных задач в оборудовании домашнего театра.По материалам журнала
Клуб любителей акустики и аудиотехники «Колонки и динамики | Акустика и аудиотехника» группа в Контакте: vk.com/kolonkidinamiki канал в Телеграм: @kolonkidinamiki
