Дистрибуция Hi-Fi и Hi-End
техники в Беларуси

Хорошие АС – сцена, пространство и вообще отличный звук в комнате

06 апреля 2009, 13:03

Автор: Floyd Toole

Хорошие АС – сцена, пространство и вообще отличный звук в комнате

Ниже вы прочтете перевод одной из лучших лекций специалиста по акустике с мировой известностью, вице-президента Харман Интернейшнел, Флойда Тула.

Для облегчения ориентации перевод дан постранично. Курсивом выделено то, что находится в исходном PDF’е слева на картинках. Наиболее важные картинки, содержащие графическую информацию, скопированы прямо сюда. Приятного чтения.


Стр. 1

АС можно создать настолько «всеядными», что они будут звучать отлично в самых разных комнатах. А контроль за отражениями может помочь оптимизировать сцену и прочие пространственные эффекты.

Многое из того, что мы думаем, что знаем про аудио, есть чушь собачья.

Аудио представляет собой индустрию, которая, к великому сожалению, буквально кишит всякими «идеями» и убеждениями, которые начисто лишены всякой физической основы. Этот бизнес и без того достаточно труден, чтобы наполнять его еще всякими полуправдами и фольклором. Понимание хотя бы самых основ комнатной акустики, а также того, как комнаты и АС взаимодействуют друг с другом, способно существенно приблизить нас к нашей цели – поистине превосходному звучанию. От этого выиграют все – и потребители, и консультанты, и продавцы, и производители оборудования.

Музыка и кино – это Искусство. Аудио – это Наука. Наука на службе Искусства – это наш хлеб!

Самое главное, что следует уяснить, это то, что аудио – это технология, которая базируется на прочной научной основе. Аудио – это не искусство, а аудиоизделия не характеризуются какими бы то ни было художественными характеристиками за исключением внешнего вида. Чем лучше мы будем понимать и использовать настоящую науку для достижения превосходных характеристик продукции, тем чаще и мы, и потребители будем слышать настоящую художественность исполнения, настоящее звучание музыки и кинофильмов.

Появление частных аудио-исталляторов и консультантов – явление в аудиоиндустрии относительно новое. Впервые в истории аудио появляются профессионалы, чьей работой является помощь потребителю в достижении наилучшего возможного звучания в его собственном доме.


Стр. 2

Цель: обеспечение высокого качества звучания для ушей потребителя.

Проблема: Комнаты – финальный аудио-компонент.

Они влияют на качество звучания и сцену, они определяют качество баса, они делают все это как в процессе звукозаписи, так и в процессе звуковоспроизведения дома. И все они – различны!

Традиционной проблемой в аудио всегда была комната – финальный компонент аудиотракта – полностью контролировать который мы не в состоянии. Таким образом, удовлетворенность потребителя (мы исходим из предположения, что она основывается на хорошем звучании) оказывается делом случая!

Но это можно изменить. Путем выбора правильных АС, применения на практике некоторых основ комнатной акустики и, при необходимости, правильной эквализации, мы можем существенно повысить шансы в пользу потребителя и, таким образом, нас самих.

АС обязаны звучать хорошо... и это является частью проблемы.

Как узнать, что есть «хорошо»??

Чтобы нам ни говорили измерения, АС не будут хорошими до тех пор, пока они не будут еще и «хорошо» звучать. Сложности с определением того, что же такое это самое «хорошо» включают в себя все разнообразие комнат и записей. Вторые зачастую почему-то упускаются из виду.

Конечно же, надо слушать...
Однако, когда мы слушаем, то...

Когда мы слушаем, мы мгновенно попадаем в сети «круга аудио-замешательства». АС оцениваются путем прослушивания через них записей. Записи создаются посредством микрофонов, которые специально отбираются, позиционируются, а сигнал с них эквализуется и обрабатывается самыми разнообразными способами с использованием тонн оборудования, которым оснащены студии звукозаписи. И все это делается при том, что прослушивание ведется через АС, находящиеся в комнате – звукорежиссерской или кино-дубляжа. Качество звука в записи очень сильно зависит от качества звучания мониторных АС, находящихся в совершенно конкретной комнате.

Аудиоиндустрия находится в «кругу аудио-замешательства»

Микрофоны, эквалайзеры, ревербераторы и прочие эффекты, которые оцениваются при помощи --> АС, которые оцениваются при помощи --> ЗАПИСЕЙ, которые создаются при помощи --> Микрофонов... А еще записи потом используются для оценки аудиопродукции...

Звукозаписывающая индустрия не имеет жесткого стандарта в отношении мониторных АС, равно как и в отношении комнат, в которых они используются. Следовательно, записи сильно варьируются по качеству даже в части таких грубых характеристик, как бас или высокие. А мы после этого пытаемся оценивать аудиопродукцию на слух, используя именно такие записи. Это примерно то же самое, что проводить измерения с неопределенным тестовым сигналом. В результате ошибка наслаивается на ошибку. Мы не можем с уверенностью сказать, является ли «хороший» звук следствием комбинации действительно хороших АС с хорошей комнатой или же имело место простая компенсация ошибок: т.е. скажем, запись с, например, избытком баса воспроизводилась через систему с недостатком баса.

Аудиоиндустрия находится в «кругу аудио-замешательства»

Микрофоны, эквалайзеры, ревербераторы и прочие эффекты, которые оцениваются при помощи --> Профессиональных мониторных АС, которые оцениваются при помощи --> ЗАПИСЕЙ, которые создаются при помощи --> Микрофонов... А еще записи потом прослушивают через бытовые АС...

Некоторые звукорежиссерские комнаты звучат просто супер, а некоторые все еще находятся в состоянии орущего mid-fi. Некоторые вообще пользуются при сведении отвратительными мониторными АС, полагая при этом, что тем самым то, что получится в итоге, будет куда как ближе к тому, что люди слышат у себя дома или в авто. Всякому, кто слушает внимательно, совершенно очевидно, что самые хорошие акустические системы звучат все более и более неразличимо, т.е. все так, как и должно быть. Однако плохие АС могут быть плохими неисчислимым количеством способов. Двух похожих плохих АС не найти – все они сильно различаются в своей «плохости». Как тогда, скажите на милость, возможно одной плохой мониторной АС достоверно воспроизводить бесконечное множество звуков, предназначенных для прослушивания через портативные радио, бум-боксы, мини-системы, наушники и караудио начального уровня?? Да невозможно это!


Стр. 3

Аудиоиндустрия находится в «кругу аудио-замешательства»

Создание искусства <----> Наслаждение искусством.
Все мы должны упражняться в умении сделать со звучанием хоть что-то так, чтобы поднять качество звучания где бы то ни было, в любых условиях. Тогда и только тогда у нас появится некоторая уверенность в том, что то, что мы слышим у себя дома или в авто, звучит так, как это было задумано исполнителями. Главными врагами этих наших усилий являются невежество и безразличие. Большинство потребителей панически боятся подобных упражнений, а некоторые так прямо и говорят: «Мне плевать». Однако, мне никогда в жизни не доводилось демонстрировать реально хорошую систему кому-нибудь, кто бы после этого оказывался не впечатлен, если не сказать «размазан по стенке».

Профессиональные мониторные АС <----> Бытовые АС

«Круг аудио-замешательства» разорвется, если эти АС будут звучать похоже.

По иронии судьбы проблема существует как на профессиональном, так и на потребительском уровнях. И тем, и другим необходимо быть в курсе истинного прогресса в области акустики как науки, так и технологии.

Сохранение искусства

Мы сможем сказать, что мы работаем на индустрию, целью которой является сохранение аудио-художественности исполнения, только тогда, когда авторский замысел будет сохранен.

Это проблема, у которой нет единственного или простого решения.

Если мы не можем целиком и полностью положиться на наш слух, что нам остается?

Наука подразумевает Измерения
И они должны быть двух типов:
Объективные:

  1. АЧХ – осевая и внеосевая, пространственное усреднение
  2. ФЧХ
  3. Нелинейные искажения – THD, IMD, шум
  4. Компрессия мощности

Субъективные:

  1. Качество звучания – тембр, ширина полосы
  2. Эффекты направленности и пространственности в стерео- и многоканальных системах
  3. Искажения и помехи
  4. Динамические возможности

Научный метод требует данных - всевозможных данных. И чем больше, тем лучше. Поэтому мы должны использовать технические измерения, поскольку они являются первейшим инструментом для инженеров, разрабатывающих продукцию. Необходимо измерить все, что по нашему мнению может иметь отношение к тому, как что-то звучит. И этих измерений гораздо больше, чем принято думать. Однако, нам нужны также и субъективные данные, соотносящиеся с мнениями слушателей относительно множества перцептуальных измерений качества звучания, а также атрибутов пространственности и направленности.


Стр. 4

Научный подход требует:

  1. строго контролируемых тестов на прослушивание: субъективных измерений в сочетании с
  2. точными и исчерпывающими техническими измерениями в сочетании с
  3. знанием психоакустических взаимоотношений ощущений и измерений.

Если слушателям что-то нравится или не нравится, очень важно попытаться понять, что за это отвечает в техническом смысле. Прихватив потом с собой протоколы прослушиваний в лабораторию, вполне реально изучить связь между тем, что мы измеряем, и тем, что мы слышим. Вот это и есть наука, имя которой – психоакустика. И чем лучше мы ее понимаем, тем больше мы сможем сделать для потребителя в плане хорошего звука. Технические измерения обязаны быть точными – в противном случае толку от них мало. Добиться хорошей точности в акустических измерениях без хорошего оборудования – крайне сложно вплоть до невозможно. Большинство данных, которые можно найти в индустрии АС, являются неточными.

Что представляют собой субъективные измерения?

Прежде всего тесты на прослушивание, в которых МНЕНИЯ СЛУШАТЕЛЕЙ базируются только на том, что они СЛЫШАТ, а не на том:

ВСЕ перечисленные факторы из оценки должны быть ИСКЛЮЧЕНЫ.

Большинство тестов на прослушивание имеют силу только в определенное время и в определенном месте, для специальных записей, которые прослушивались, и для людей, которые выносили вердикты. Это может быть приемлимо в том случае, если вы выбираете систему самому себе у себя дома. Это совершенно неприемлимо для производителя, который пытается создать продукт, который должен звучать хорошо для многих слушателей, во многих комнатах, на многих записях. Следовательно, если подходить к делу научно, мы должны убрать некоторые переменные, которые не имеют никакого отношения к звучанию АС, и заставить слушателей максимально сфокусироваться на звуке и только звуке! Торговцы «магией» в аудиоиндустрии боятся как черт ладана таких двойных слепых тестов на прослушивание.

Тесты в Моно, Стерео и Многоканальном режимах

Одной из наиболее серьезных проблем в тестировании является положение АС и слушателя в комнате. Для того чтобы разрешить ее в Хармане мы создали специальную комнату с вращающимся подиумом, который физически перемещает АС по кругу, выставляя каждую новую пару строго в то же самое положение, что и предыдущую. Подиум имеет пневматический привод, который абсолютно бесшумен и управляется с компьютера таким образом, что фиксация положения происходит с предельной точностью. «Переключение» с одной пары АС на другую занимает 3 секунды!

Пара АС готовых к прослушиванию.

И... через три секунды уже можно слушать другую пару АС!


Стр. 5

Что видит слушатель

Слушатель (а мы предпочитаем одновременно пользоваться услугами только одного слушателя) разумеется, не видит того, что происходит. Мы показываем ему какой-нибудь ролик на большом перфорированном экране. Тест контролируется самим слушателем, который слушает фрагмент столько, сколько ему нужно для формирования мнения.

Компьютер рандомизирует как музыкальный выбор, так и выбор «личности» тестируемой АС в соответствии с каждым музыкальным фрагментом, так что все мнения базируются исключительно на звучании как таковом. Слушатели выбираются по принципу нормального слуха и способностей, после чего проходят небольшой тренинг для повышения расторопности. И мнения такие слушатели выдают более, чем последовательные и непротиворечивые.

В реальности комната представляет собой финальный аудио-компонент, который нам неподконтролен.

В доме же потребителя мы таких удобств лишены, а потому мы должны разработать продукцию и технологии таким образом, чтобы они позволили нам добиться хорошего звучания даже тогда, когда имеющиеся акустические условия, мягко говоря, неидеальны.

Вот тут-то и приходят на помощь осведомленные в предмете частные инсталляторы, консультанты и прочие специалисты в области аудио - например, Рауль Санчес.

Комната – прямой звук

Первый звук, который достигает ушей слушателя, это «прямой» звук. Если АС развернуты прямо на слушателя, то это будет осевой звук, т.е. зачастую наилучший звук, который способна излучить АС.

Комната – ранние отражения

Однако, какие-то миллисекунды спустя и лишь ненамного более тихими к ушам придут ранние отражения: звуки, отраженные только лишь от одной поверхности комнаты.

Комната – реверберация

Еще позже ушей достигнет целый сонм переотражений, т.е. звуков, отраженных поверхностями более одного раза, много раз. Эти отражения по отдельности намного меньше по амплитуде, но в совокупности достаточно громки, чтобы быть реально заметным фактором, влияющим на наши ощущения от прослушивания, качество звучания, пространственность и сцену. В небольших комнатах с типичной обстановкой это звуковое поле, хотя часто и называется «реверберацией», на самом деле не является направленно рассеянной и сложно структурированной по времени реверберацией, каковую мы слышим в концертном зале или других огромных акустически «живых» помещениях.


Стр. 6

Комната – резонансные моды

Длина. Ширина. Высота.

У комнат тоже есть резонансы, которые определенные частоты усиливают, определенные подавляют – все зависит от размеров и формы помещения. И, кроме того, большое значение имеет то, где именно расположены АС и слушатели в помещении. Описанные эффекты наиболее ярко выражены на низких частотах.

Проблематичная АС

Басовик. Среднечастотник. Пищалка.

На главной оси. В 30° в стороне от оси. В 60° в стороне от оси.

Давайте возьмем АС, о которой известно, что она сконструирована не самым оптимальным способом, и посмотрим, как она «поведет» себя в комнате. Рассматриваемая АС разрабатывалась на основе убежденности в том, что прямой, осевой звук – он важный самый. Самая верхняя кривая представляет собой осевую АЧХ, которая весьма гладкая и плоская – спасибо за это разработчикам. Вторая и третья кривые под ней представляют собой АЧХ, снятые в 30 и 60 градусах в стороне от главной оси соответственно.

Очевидно, что они совсем не такие нейтральные, как осевая – зависимость звукового давления от частоты имеет весьма неоднородный характер. Что же будет в комнате?

Что же будет в комнате?

Предполагаемая «комнатная кривая»

Прямой звук. Ранние отражения. Реверберация.

Данные, представленные на этом слайде, получены в результате многочисленных измерений, проведенных в большой безэховой камере. Это такая комната для проведения акустических измерений, в которой полностью отсутсвует эхо. Все поверхности в такой комнате покрыты материалом с высокой поглощающей акустической способностью, с толщиной покрытия порядка 1,2м. Хотя цвет кривых на слайде неразличим, очевидно, что наиболее прямая из кривых – это осевая АЧХ, представляющая собой прямой звук. Также очевидно, что ни одна из остальных кривых даже отдаленно не напоминает прямую линию. Вывод из всего этого такой, что все остальные звуки, кроме осевого, несут в себе совершенно другую информацию о качестве звучания и его тембральном балансе. Самая верхняя кривая представляет собой расчетное предположение о том, что может наблюдаться в комнате в действительности.

Реальная и предполагаемая комнатные кривые

Три «типичных» положения АС вблизи углов комнаты

АС устанавливались в достаточно типичных местах в комнате. Затем из места прослушивания проводились измерения. После этого АС переставлялись во второе и третье положение – все в радиусе 60см от предыдущего – и измерения проводились повторно. Самая верхняя кривая на рисунке – это предполагаемая комнатная кривая, обсуждавшаяся в предыдущем слайде. Совершенно очевидно, что выше 300-400Гц реальность практически не отличается от предположений. Однако ниже этого рубежа отличия весьма и весьма значительны, зависят от положения АС в комнате, а предположения оказываются неверны. В чем же причина? Причина – в комнатных резонансах и граничных эффектах, которые для каждой комнаты весьма специфичны. Таким образом выясняется, что с хорошей точностью об их влиянии можно судить только при помощи измерений, проводимых в каждой конкретной комнате.

Есть частотная область, где все определяется комнатой, а есть область, где все определяется только самой АС

Комната. АС.

Однако совершенно очевидно, что на средних и высоких частотах измерения, проведенные не в реальном помещении, а безэховым методом, оказываются более чем соответствущими тому, что происходит в помещении в реальности. Только для этого нужно провести достаточно много измерений с разных углов по отношению к главной оси АС.

Если мы собираемся точно предсказать звучание АС в комнате, нам необходимо измерить много чего, а не только парочку кривых возле главной оси.


Стр. 7

Карусель 72 АЧХ

В Хармане инженеры прозвали нашу процедуру измерения АЧХ «каруселью», поскольку она подразумевает вращение АС вокруг двух осей и снятие в общей сложности 72 АЧХ.

Прямой звук

Набор всех снимаемых кривых обрабатывается на компьютере, в результате чего получается всего несколько кривых, из которых можно четко вычленить отдельные «составляющие» звука, приходящего к ушам слушателя в типичной комнате. Для того, чтобы это стало возможным, было проведено большое количество измерений в самых различных реальных комнатах, после чего был проведен статистический анализ углов и расстояний, который и привел к алгоритму, согласно которому получаются упомянутые кривые. Все измерения выполняются с разрешением по частоте в 1/20 октавы в полосе 20Гц-20кГц.

Самая верхняя кривая представляет собой осевую АЧХ, отвечающую за прямой звук для того, кто сидит строго по центру между колонками.

Зона прослушивания

Вторая кривая представляет собой пространственное усреднение измерений внутри угла в +/-30° по горизонтали и +/-10° по вертикали, что соответствует прямому звуку, который слышат слушатели, сидящие несколько в стороне от строгого центра – по бокам на стульях, на большом диване, сидя или даже стоя.

Ранние отражения

Третья кривая представляет собой сумму энергий всех ранних отражений. В идеале, она должна сильно напоминать осевую АЧХ – только тогда можно будет говорить о сохранности тембральной информации.

Звуковая мощность

Четвертая кривая представляет собой расчет полной звуковой мощности, излученной АС во всех направлениях (не путать с простым усреднением или суммой всех 72 измерений!). Опять же, эта кривая должна быть гладкой и более менее прямой.


Стр. 8

Коэффициент направленности

Самая верхняя из нижней группы кривых представляет собой Коэффициент Направленности (КН). КН является мерой угловой однородности излучения АС энергии в комнате в зависимости от частоты. Можно еще сказать, что КН является мерой однородности дисперсии АС как функции частоты.

КН для ранних отражений

Самая нижняя кривая представляет собой КН только для ранних отражений.

Полный набор кривых – показатель работы АС.

На этом рисунке мы видим полный набор кривых в том виде, в каком они пригодны для анализа. Суть идеи крайне проста – увидеть воочию набор характеристик, которые позволяют точно предсказать звучание АС в комнате. Кривые, представленные на рисунке, сняты с поистине отличных АС – не идеальных в буквальном понимании, но, во всяком случае, очень близких к тому. Обратите внимание на гладкость всех кривых и их принципиальную схожесть – начиная от осевой АЧХ и заканчивая полной звуковой мощностью, излученной АС во всех направлениях.

Звучание АС в «типовой» комнате тоже можно предсказать.

Разрешение по частоте - 1/20 октавы.

Среднее результатов измерений в 4 различных комнатах.

Предполагаемая кривая на основании безэховых измерений.

Точно таким же образом, каким был проведен расчет в предыдущем примере, мы можем сгенерировать кривую, которая попытается точно предсказать комнатную кривую. Здесь мы, правда, не учитывали все возможные тонкости, но и без этого можно получить хороший результат с точностью в +/-1дБ во всем частотном диапазоне.

Звучание АС в «типовой» комнате тоже можно предсказать.

Разрешение по частоте - 1/20 октавы.

От 125Гц до 8кГц – 8 октав с нужной точностью.


Стр. 9

Хорошо, а как интерпретировать измерения?

Кривые АЧХ – именно кривые, а не прямые и гладкие. Это вообще играет какую-то роль? Если да, то какую? Какая форма идеальна?

Можем ли мы слышать фазовый сдвиг?

Как насчет поведения во временнОй области? Ну, там переходная характеристика, «быстрота» и т.д.

Итак, мы получили какие-то кривые. Серьезной проблемой является то, что все они – именно кривые, а не прямые линии. Какая форма кривой идеальна? Какое отклонение от идеала становится слышимо? Что-нибудь кроме АЧХ еще имеет значение?

Для примера: какую информацию содержит в себе АЧХ? 

0 градусов, на главной оси

Давайте начнем с наиболее базового из всех измерений – с АЧХ. Если мы говорим об АС, то начнем с того, что посмотрим, что же происходит на ее главной оси. Кстати сказать, подобные измерения должны проводиться с расстояния в 2 метра или больше. Промышленный стандарт указывает чувствительность АС на расстоянии в 1 метр, однако, этот же самый стандарт требует, чтобы измерения проводились в «дальнем поле» источника и, при необходимости, приводились к 1 метру. Многие люди ошибочно пренебрегают этим и измеряют АЧХ тоже с расстояния в 1м, что в случае достаточно габаритных АС может приводить к большим ошибкам.

Какую информацию содержит в себе АЧХ?

Спектральный баланс и ширина полосы

Резонансы

Акустическая интерференция.

Среди прочего, глядя на АЧХ, мы можем, очевидно, почерпнуть из нее информацию о спектральном балансе и ширине полосы, что крайне важно. Попробуйте немного поиграться с регулировками НЧ и ВЧ и вы поймете, что даже небольшие изменения хорошо слышны. Резонансы также крайне ВАЖНЫ, поскольку наша система восприятия (уши и мозг) в высшей степени чувствительны к ним. Причина тому: резонансы являются «кирпичиками», из которых строятся все звуки, которые мы слушаем – звуки голосов и музыкальных инструментов. Резонансы могут служить причиной возникновения пиков и провалов в АЧХ. Однако, тот же эффект может иметь и акустическая интерференция – явление, которое на поверку оказывается намного менее заметным на слух в обычных условиях прослушивания.

Переменные необходимо разделить

Спектральный баланс и ширина полосы

Резонансы

Акустическая интерференция

Итак, нам нужна измерительная система, которая позволила бы нам визуально разделить все те особенности кривых АЧХ, которые обусловлены каждым из описанных явлений. Только тогда мы сможем провести реальный анализ и вынести грамотные суждения о том, насколько хорошо или плохо измеряемое устройство.

Традиционное измерение АЧХ на главной оси

0 градусов, на главной оси

Когда-то давно считалось, что одной единственной кривой вполне достаточно.


Стр. 10

Простое пространственное усреднение

Потом мы выяснили, что пространственное усреднение позволяет нам четко выделять те пики и провалы, которые обусловлены акустической интерференцией. Объяснение тому крайне простое: те особенности АЧХ, которые связаны с резонансами никогда не изменяются в зависимости от изменения положения микрофона, а вот те, что обусловлены интерференцией – наоборот.

Большое количество пространственных данных

Когда мы усредняем большое число измерений, проведенных в большом количестве различных положений, и при этом определенные визуальные особенности АЧХ не исчезают, мы можем быть на 100% уверены, что это и есть резонансы, а не эффекты акустической интерференции.

Пространственное усреднение в комнатах:

Помогает выявить присутствие резонансов, которые МОЖНО отэквализовать.

Подавляет эффекты акустической интерференции, которые НЕЛЬЗЯ эквализовать.

Помогает исключить визуальное свидетельство наличия провалов в АЧХ и, как следствие, искушение пытаться восполнить их при помощи эквализации, чего нельзя делать!

В комнатах эффектов акустической интерференции – более, чем достаточно, что обусловлено огромным множеством переотражений. Поэтому пространственное усреднение, т.е. комбинирование измерений, проведенных в различных местах помещения, может оказать неоценимую помощь в локализации резонансов. Это важно потому, что, оказывается, резонансы мы можем успешно эквализовать (об этом позднее). А вот эффекты акустической интерференции мы эквализовать ну никак не можем.

Вся проблема – в резонансах!

Которые присутствуют в:

Головках громкоговорителей (стоячие волны в диафрагмах, подвесах и оформлении)

Акустическом оформлении (механические резонансы в панелях и поверхностях, акустические резонансы в полостях)

Комнатах

Итак, мы тратим массу сил на борьбу с резонансами, собственно, АС, а когда мы затаскиваем их в комнату, нам нужно еще потратить какое-то время и силы на выявление и устранение серьезных резонансных проблем в помещении.

Резонансы с различной добротностью

Резонансы различаются по добротности, Q. Высокодобротный резонанс – это такой резонанс, который ограничен узкой полосой частот, и который звенит долго. Примером высокодобротного резонанса может служить пустой бокал для вина, который мы держим за ножку, и по краю которого тюкаем ногтем. Бокал издает чистый тон, который звенит. Если к бокалу прикоснуться пальцем и снова тюкнуть, то звон будет короче, поскольку палец забирает энергию у резонирующей системы, и ее добротность снижается. Если бокал зажать в кулаке целиком и еще раз тюкнуть, то звона практически вообще не будет. Т.е. какое-то подобие звона будет слышно, но оно будет крайне низкого «качества», или, по-другому, это будет низкодобротный резонанс. Высокодобротные резонансы отличаются острыми пиками, а низкодобротные – гораздо шире, если смотреть на них в АЧХ.


Стр. 11

Отклонения в АЧХ на грани слышимости:

Высокодобротный резонанс, Q=50

Музматериал: вокал и джаз-банд

Шон Олив и я, когда еще работали в Национальном Совете Канады по Исследованиям, опубликовали как-то работу, в которой показали формы отклонений в АЧХ, которые соответствовали порогу заметности для резонансов с различной добротностью, на различных частотах, для различной музыки и звуков. Зависимость эффектов от частоты глубоко вторична, а потому здесь я расскажу только, что происходит на 500Гц. Результаты на других частотах весьма схожи. Оказывается, что для многомикрофонной записи, без искуственного эха, поп-музыки или джаза порог слышимости соответствует пику на АЧХ в 10дБ. Да, выглядит это ужасно, но это едва слышно!!

Отклонения в АЧХ на грани слышимости:

Высокодобротный резонанс, Q=50

Музматериал: симфонический оркестр

Для крупных музколлективов или симфонического оркестра (короче, для сложной оркестровки) исполняющих в реверберирующем зале, порог заметности ниже – 6дБ (мы более чувствительны).

Отклонения в АЧХ на грани слышимости:

Высокодобротный резонанс, Q=50

Музматериал: розовый шум

Из всех сигналов, которые мы протестировали, самым критическим для резонансов оказался розовый шум. Для него порог слышимости был самым низким – 3дБ. Подобные низкоамплитудные, узкие пички довольно трудно измерять с большой точностью на всех частотах.

Отклонения в АЧХ на грани слышимости:

Среднедобротный резонанс, Q=10

Музматериал: вокал и джаз-банд

Когда мы понизили добротность, паттерн слышимости остался практически неизменным, а вот пороги заметности понизились – 6дБ.

Отклонения в АЧХ на грани слышимости:

Среднедобротный резонанс, Q=10

Музматериал: симфонический оркестр 4дБ


Стр. 12

Отклонения в АЧХ на грани слышимости:

Среднедобротный резонанс, Q=10

Музматериал: розовый шум 1 .5дБ

Отклонения в АЧХ на грани слышимости:

Низкодобротный резонанс, Q=1

Музматериал: вокал и джаз-банд

Когда же мы перешли к действительно низкодобротным резонансам, т.е. тем, что звенят несильно, выяснилось, что мы в состоянии слышать их даже при очень низких амплитудах – 2.5дБ в данном случае. Как, в таком случае, насчет аргументов, что звон высокодобротных резонансов «смазывает» звук, делая его менее артикулированным? Эти «аргументы» в основном базируются на визуальной интерпретации измерений, а совсем не на субъективном прослушивании, в котором определялась бы реальная слышимость подобных резонансов. Нет, они действительно звучат в том смысле, что реально существуют, но во всех случаях, кроме самых низких частот, услышать их практически невозможно. Хорошие инженеры должны, конечно, стараться устранять резонансы любого вида, но при этом важно хорошо понимать, что реально слышно, а что – нет.

Отклонения в АЧХ на грани слышимости:

Низкодобротный резонанс, Q=1

Музматериал: симфонический оркестр 1.5дБ

Отклонения в АЧХ на грани слышимости:

Низкодобротный резонанс, Q=1

Музматериал: розовый шум 0.3дБ

Эта «кривая» выглядит практически как прямая линия. Наши глаза говорят нам, что она практически идеальна. А вот на слух явно что-то не в порядке. Итак, в данном случае, то, что мы видим, не совпадает с тем, что мы слышим. Вот почему так важно заниматься наукой и выяснять, каковы же в действительности психоакустические соотношения. Наши инстинкты могут нас подводить.

Отклонения в АЧХ на грани слышимости:

Все эти резонансы ОДИНАКОВО слышны!

Музматериал: симфонический оркестр

Этому есть какое-то объяснение? Вероятно, все это происходит потому, что музыка и речь постоянно меняются. Так, голоса и музыкальные инструменты исполняются с вибрато – с модуляцией основного тона. Высокодобротным резонансам нужно время, чтобы «взметнуться», а потом затухнуть. Обычно мы говорим о звоне, послезвучии или затухании резонансов после того, как, собственно, сигнал прекратился, упуская из виду эффекты на фронте сигнала. Высокодобротные резонансы – узки, частотно-локализованы, а потому звуки музыки должны «держаться» достаточно долго для того, чтобы возбудить их. А таких звуков крайе мало. Низкодобротные резонансы же достаточно широки для того, чтобы реагировать на любые «происки», а кроме того, им практически не требуется времени на «восстание во весь рост».


Стр. 13

Для того чтобы показать нам, что мы в состоянии услышать, измерения должны характеризоваться достаточным разрешением по частоте.

Для того, чтобы вообще иметь какой-то смысл, любая АЧХ должна быть в состоянии показать нашему взору все, что может быть услышано.

Широко распространенная в аудио-индустрии убежденность в том, что мы не в состоянии измерить то, что мы слышим, уходит корнями в ситуации, когда измеренные данные были ошибочными либо неполными. А уж в производстве АС такие ситуации – сплошь и рядом.

Тест на разрешающую способность

Q=50, резонансы на пороге слышимости

Давайте проведем тест. Предположим, у нас есть воображаемая система, которая характеризуется высокодобротными резонансами, равномерно распределенными по оси частот. Серьезная измерительная система должна будет показать нам их все в том виде, в каком они существуют.

Частично «слепое» измерение

Истинный уровень

Не можем измерить то, что мы слышим

Измерение высокодобротных резонансов (Q=50) на пороге слышимости с использованием временного кадра в 17мс (соответствует 60Гц).

Однако же, далеко не все измерительные системы одинаковы. Большинство из наиболее широко распространенных «систем» подслащивают пилюлю, преподнося кривые в куда как более гладком виде, чем они есть на самом деле. А вот все системы, которые используют временнОе кадрирование (MLSSA, TEF и любая другая система на основе БПФ) могут давать правдивый результат при условии, что размер кадра достаточно велик. Здесь я покажу, что происходит в случае достаточно большого кадра (17мс), который значительно больше тех, что используются большинством производителей и обозревателей. Совершенно ясно, что измерения не выявляют существования высокодобротных резонансов в СЧ и НЧ областях, а потому они не показывают то, что мы можем там услышать.

Абсолютно «слепое» измерение

Истинный уровень

Не можем измерить то, что мы слышим

Измерение высокодобротных резонансов (Q=50) на пороге слышимости с использованием третьоктавного анализатора спектра

Весьма популярные третьоктавные измерения, которыми так любят пользоваться при измерениях помещений, здесь вообще непригодны. Они дают только лишь «черновой эскиз» того, что происходит, а потому пользоваться ими практически нельзя. Для нормальной работы нужен анализатор спектра с, по меньшей мере, 1/10-октавным разрешением, который позволит нам увидеть то, что нам нужно.

Полноценная (4Pi) безэховая камера

Клинья длиной 1.2м обеспечивают «безэховость» до 60Гц, а при калибровке – до 20Гц.

Автоматическое позиционирование – моторизованная, управляемая компьютером платформа.

Для измерения АС необходимы очень большие временнЫе кадры, что может быть достигнуто только в безэховых пространствах. Можно проводить измерения и на открытом воздухе, вдали от всех отражающих поверхностей, но это совершенно непрактично. Безэховые камеры типа таких, что показана на рисунке, наоборот, весьма практичны, но безумно дороги. Однако, это и есть плата за вход в мир серьезного бизнеса. Длина клиньев определяет то, наскольно низко по частоте можно измерять с большой точностью. Эти клинья длиной 1.2м позволяют создать пространство без отражений до частоты 60Гц. Мы же калибровали его еще ниже - до 20Гц – для особой точки внутри камеры. При условии достаточно большого временнОго кадра, ЛЮБАЯ измерительная система должна дать точные результаты.


Стр. 14

А наиболее часто указываемые данные по АЧХ так вообще бесполезны... если они, конечно, не сопровождаются графиком!!!

В спецификации на каждое аудио-устройство указаны данные по АЧХ. Поле допуска в +/-3дБ может характеризовать что угодно – от полного дерьма до шедевра. Само по себе оно представляет лишь бессмыслицу. К полю допуска необходимо прикладывать кривую, а к кривой – умение ее интерпретировать. Хотя, конечно, если поле допуска мало, тогда и кривая не нужна.

Частотная и временнАя области

Связаны между собой преобразованием Фурье

Поведение в одной области сразу отражается на соответствующем поведении в другой.

Пока что мы говорили об АЧХ так, как будто только ей одной все и определяется. А как насчет такой важной характеристики, как переходная? Как насчет быстроты, напора, драйва и всего остального, что происохдит во временнОй области?

Ну, уже хорошо, что обе упомянутые области связаны друг с другом, а именно – преобразованием Фурье.

Частотная и временнАя области

Идеальная система

Идеально линейная система должна характеризоваться чистым переходным процессом, свободным от каких-либо помех, или, иными словами, парой плоских прямых линий, изображающих постоянную амплитуду в зависимости от частоты (мы называем это АЧХ) и постоянную фазу в зависимости от частоты (мы называем это ФЧХ). Плоская АЧХ говорит нам, что уровень сигнала на всех частотах постоянен. Плоская ФЧХ говорит нам, что все процессы протекают строго одновременно и своевременно. Сочетание плоской АЧХ и плоской ФЧХ соответствует идеальной импульсной или переходной характеристике.

Частотная и временнАя области

Система, идеальная во всем, кроме высокодобротного (Q=50) резонанса на пороге слышимости.

В этом примере мы нарушили идеальность системы одним единственным высокодобротным резонансом. Узкий всплеск на АЧХ, как мы уже знаем, повторяется и на ФЧХ. Во временнОй области этот эффект проявляется как продолжительный звон (помните пустой бокал для вина?).

Если бы мы измерили АЧХ и ФЧХ, то с помощью компьютера мы могли бы выполнить преобразование Фурье и получить переходную характеристику. А если бы мы измерили только переходную характеристику, то могли бы вычислить по ней на компьютере и АЧХ, и ФЧХ. Таким образом, то, что находится в левой части слайда, – это абсолютно то же самое, что находится в правой части слайда, только показано в различной форме.


Стр. 15

Частотная и временнАя области

Система, идеальная во всем, кроме среднедобротного (Q=10) резонанса на пороге слышимости.

В данном случае резонанс – средней добротности. «След», который он оставляет на АЧХ – больше (шире), а на ФЧХ – меньше.

Частотная и временнАя области

Система, идеальная во всем, кроме низкодобротного (Q=1) резонанса на пороге слышимости.

И, наконец, низкодобротный резонанс. Обратите внимание на удобную взаимосвязь: по мере того, как «след» на АЧХ становится больше (расползается), «след» на ФЧХ становится все меньше (размывается).

«Минимально-фазовые» системы

В «минимально-фазовых» системах ФЧХ может быть вычислена по АЧХ.

Существует класс систем, которые ведут себя как «минимально-фазовые». В таких системах возможно, измерив только АЧХ, вычислить по ней и ФЧХ. Ну, а когда нам известна как АЧХ, так и ФЧХ, то можно вычислить и переходную/импульсную характеристику. Итак, в минимально-фазовой системе измерение АЧХ позволяет нам предсказать поведение во временнОй области. «Горб» на АЧХ означает, что система просто ОБЯЗАНА звенеть. Плоская, гладкая АЧХ означает, что никакого звона нет и в помине. Из того, что обсуждалось нами выше, известно, что мы в состоянии получать (измерять) визузальные свидетельства слышимых резонансов на кривых АЧХ. А это КРАЙНЕ важно.

Какие системы харктеризуются минимально-фазовым поведением?

Большинство аналоговых и цифровых электронных устройств

Динамики АС – обычные басовики, среднечастотники и пищалки

Комнатные резонансы на низких частотах

И это дает нам ОГРОМНОЕ преимущество!

Многие крайне важные для нас устройства являются минимально-фазовыми системами, из чего следует, что для этих систем АЧХ является единственной и самой важной характеристикой того, как то или иное устройство ЗВУЧИТ в линейной области. Разумеется, измерения нелинейных эффектов мы также проводим, но в общем и целом они куда как менее проблематичны.

Минимально-фазовая система с проблемным резонансом

В случае, если минимально-фазовая система обладает резонансом, от слышимых последствий которого мы хотим избавиться, то мы вполне можем сделать это электронным путем.


Стр. 16

Нужно обработать резонанс точно таким же по форме, но обратным параметрическим эквализационным фильтром

Правильная коррекция АЧХ автоматически приводит к правильной коррекции ФЧХ.

Нужно просто разработать минимально-фазовый фильтр – хоть аналоговый, хоть цифровой – который в точности повторяет форму «горба» на АЧХ, но инвертирован. Когда два таких «горба» наложатся друг на друга, мы получим прямую линию. Такой фильтр, будучи минимально-фазовым, будет характеризоваться зеркальным фазовым сдвигом по отношению к резонансному, так что при наложении ФЧХ также окажется прямой.

Вам часто приходилось слышать, что эквалайзеры – это зло, поскольку они вносят фазовый сдвиг? А здесь мы показали вам, что они очень даже хороши, конечно, при условии, что все сделано грамотно и с надлежащей точностью.

И проблема решена!

Две плоские линии в правой части рисунка, как мы знаем, соответствуют идеальной импульсной характеристике в левой части.

То, что было описано выше, есть простейшая форма внесения предыскажений, хорошо известная технология, которая с распространением методов цифровой обработки сигнала, по идее, также должна получить широкое распространение. Если нам известно, что именно электромеханическая или акустическая система делает неправильно, то нам вполне по силам скорректировать эти недостатки путем модифицирования или предыскажения сигнала таким образом, что в конечном счете из АС излучался бы правильный звук.

Вот, в частности, почему активные АС являются весьма привлекательными.

Хорошая АС без эквализации может быть превращена в еще более хорошую, если эквализацию-таки применить, но применить ГРАМОТНО.

Возможно, это кажется невероятным, но это так и есть на самом деле. Хорошие АС можно превратить в еще более хорошие. Комнатные резонансы можно подавить.
Однако для того, чтобы все это работало, необходимы точные АЧХ с высоким разрешением по частоте и параметрические фильтры.

Пространственное усреднение

ДОБАВЛЯЕТ информации

«Окно» прослушивания +/-30° по горизонтали и +/-10° по вертикали.

На оси

Звуковая мощность

Это – НЕ резонансы и эквализовать их НЕЛЬЗЯ.

Все это приводит нас обратно к измерениям и пространственному усреднению. На этом рисунке мы видим результаты «карусели» для АС, у которой имеются «горбы» на осевой АЧХ. В результате пространственного усреднения же эти горбы подавляются и даже вообще исчезают. А это говорит лишь о том, что горбы эти вызваны акустической интерференцией (в данном случае дифракцией на краях корпуса). Горбы эти – не свидетельства резонансов и эквализовать их не нужно.

Напротив, вот ЭТО есть резонансы, и их МОЖНО эквализовать.

В данном примере серия горбов «пронизывает» все кривые, включая кривую звуковой мощности, полученную по результатам 72 измерений. Вот это – действительно резонансы и с ними вполне можно справиться путем применения индивидуальных параметрических фильтров.

Пространственное усреднение ДОБАВЛЯЕТ информацию (это как раз то, что делает Рауль Санчес в комнатах слушателей). Спектральное же усреднение (сглаживание) ее скрывает.


Стр. 17

Измерения это, конечно, все хорошо, но в состоянии ли люди реально слышать различия?

Протестируем-ка их на примере четырех хаендовских АС.

Если все, о чем мы вели речь выше, имеет какой-то смысл, мы должны быть в состоянии доказать это в тщательно организованных тестах на прослушивание.

Неплохие характеристики: АС стоимостью в 10.000 за пару.

Для целей тестирования были взяты 4 пары дорогих и высоко ценимых АС, поставлены на наш вращающийся подиум и подвергнуты двойному слепому тестированию. Слушатели, разумеется, не имели никакой информации о том, что они вообще слушают до того, как все было окончено.

Вот это – хорошая акустика. Отличается гладкими, плоскими кривыми, очень широкой и однородной дисперсией, прекрасным НЧ-расширением. Небольшая зарубка в области верхней середины представляет собой то, что иногда делается с целью как-то компенсировать большое количество чрезмерно ярких записей, имеющихся в продаже. Обратной стороной медали может быть то, что нормальные записи могут звучать на такой АС несколько отстраненно.

Тоже неплохие характеристики: АС стоимостью в 8.000 за пару.

А вот АС, как говорится, «что надо». Потрясающе плоские, очень гладкие кривые, отличный нижний регистр – всего -5дБ на 20Гц, - направленность плавно и постепенно возрастает с частотой. Небольшой провальчик в звуковой мощности в области 2кГц едва ли может быть слышен – если только в достаточно «живых» комнатах.

Амурские волны: АС стоимостью в 8.000 за пару.

Вот эти АС наверняка должны иметь характерный «почерк». Неравномерность в верхней и нижней середине присутствует повсюду, включая направленность. Скорее всего эти АС будут выделяться своим звучанием и, видимо, это – трехполосная система, в которой первая переходная частота находится в области 300Гц, а вторая – в области 3-4кГц. Откуда нам это известно? Достаточно взглянуть на кривые направленности. Самые нижние частоты – всенаправлены. Кривая идет вверх по мере того, как басовик становится все более направленным, но потом он передает свои «полномочия» среднечастотнику, и направленность снова падает. Потом все повторяется, но уже от среднечастотника к пищалке. Нижний бас у данных АС неплох, но небольшой горб чуть ниже 100Гц несколько портит дело.

Горные хребты: АС стоимостью в 5.000 за пару.

А вот с этой АС чего только не происходит. Совершенно очевидно, что разработчики не придерживались мнения, что плоские АЧХ есть хорошо, либо же они просто не знали, как сделать АЧХ плоской. Кривые не просто сильно кривые - большое количество вездесущих пиков и провалов свидетельствует о наличии резонансов. Доказательством того, что это именно резонансы, служит тот факт, что один и тот же паттерн повторяется во всех кривых. Направленность тоже достаточно любопытна – отсутствует вплоть до 100Гц (басовик), а затем резко возрастает на 5дБ и остается примерно на одном и том же уровне вплоть до 20кГц. Поскольку 4.8дБ – это направленность диполя, можно предположить, что здесь мы имеем дело с гибридной системой в виде панельной АС, работающей от 100Гц. Басовик демонстрирует значительный горб и быстро «опадает» ниже 60Гц. Сабвуфера нет.


Стр. 18

Слово предоставляется слушателям.

После нескольких раундов прослушивания самой различной музыки слушатели предоставили свои субъективные впечатления, которые были обработаны программой статистического анализа. Одним из результатов является диаграмма, показывающая среднюю оценку по группе слушателей для какдой из АС в отдельности. Тоненькие столбики на вершине каждого из столбов показывают интервалы 95% достоверности. Если различия в оценках превышают эти столбики, то различия, вероятно, являются статистически значимыми, а не случайными. Согласно этому правилу, две АС, получившие самые высокие оценки, не сильно отличаются друг от друга. Две других же, очевидно, куда как менее хороши.

Если совместить данные субъективные с данными объективными, то становится ясно, что слушателями предпочитаются именно АС с наилучшими техническими характеристиками.

Ура, метод работает!

Что, со слов слушателей, им нравится?

АС стоимостью в 2.000 за пару.

В Хармане мы проводим сотни подобных прослушиваний с целью оценки конкурентной продукции, которую мы приобретаем на открытом рынке. Нам необходимо знать, какое место занимает наша собственная продукция среди конкурентов.

И результаты неизменно одни и те же. АС, которые характеризуются хорошими характеристиками в измерениях на «карусели», являются теми, которым отдается субъективное предпочтение.

Что, со слов слушателей, им нравится?

АС стоимостью в 8.000 за пару.

А вот это те самые дорогущие «хаендовские» полочные АС, в отношении которых некоторые обозреватели буквально писали кипятком. Измерения же показывают, что звучат эти АС несколько блекло и умеренно окрашено, а настоящего баса у них и вовсе нет. И слушатели вынесли тот же вердикт.

Что, со слов слушателей, им нравится?

АС стоимостью в 10.000 за пару.

Обратите внимание на то, что цена зачастую не имеет никакого отношения к качеству звучания. Зачастую непомерно высокую цену может оправдать лишь отделка, сексапильный внешний вид или просто откровенная ложь. Да, таков аудио-бизнес, а здравый смысл и законы физики, к сожалению, к нему не всегда применимы.


Стр. 19

Что, со слов слушателей, им нравится?

АС стоимостью в 1.800 за пару.

Реально превосходный звук можно получить и за вполне умеренные деньги.

Что, со слов слушателей, им нравится?

АС стоимостью в 1.800 за пару.

Нет!

Что, со слов слушателей, им нравится?

АС стоимостью в 700 за пару.

Да!

Что, со слов слушателей, им нравится?

АС стоимостью в 900 за пару.

Нет!

Что, со слов слушателей, им нравится?

АС стоимостью в 300 за пару.

Да!

Даже продукция начального уровня может звучать хорошо. Конечно, она будет весьма скромно оформлена, и, возможно, будет играть не так громко, как более дорогая, но уж что-что, а артистическую целостность-то она сохранить вполне способна.


Стр. 20

Что, со слов слушателей, им нравится?

АС стоимостью в 460 за пару.

Ни за что!!

А вот такой акустики лучше избегать. Просто поразительно, что кто-то – в особенности такой широко разрекламированный бренд, как этот – допускает появления подобной продукции на рынке. За те же самые деньги они могли бы продавать и что-нибудь более приличное. Но, очевидно, им плевать – вместо этого они продают красочную обертку и легенду к тому, что завернуто впридачу.

Заключение: слушатели не любят резонансов!!

ВСЕ наиболее предпочитаемые АС характеризуются самыми плоскими и гладкими семействами кривых. Они характеризуются наименьшим числом резонансов, все из которых (если имеются) крайне низкого уровня. У них у всех – самая плоская, гладкая и широкая по полосе АЧХ, измеренная со ВСЕХ углов. У них у всех – все кривые отличаются похожестью форм, т.е. характеризуются достаточно постоянной или, по меньшей мере, плавно меняющейся, направленностью как функции частоты.

Так мы можем измерить то, что мы слышим?

Нет, но вне всякого сомнения, начало у нас более, чем удачное.

Эквивалентные измерения

Субъективные // Объективные

На самом деле, позиция, в которой мы находимся, замечательна – когда мы в состоянии продемонстрировать, что правильный набор точных измерений имеет четкую и недвусмысленную связь с оценками слушателей.

Мы не претендуем на то, что нам подвластно вообще все. Однако очень многое, все же, уже понятно. Во всяком случае логически стройно.

Так что можно считать, что в первом приближении мы понимаем, как разрабатывать АС, которые в любой комнате могут звучать потенциально хорошо.

Правила получения хорошего звука в комнате

На СЧ и ВЧ:

Начните с выбора АС, которые разрабатывались с расчетом на то, чтобы нормально звучать в самых разнообразных комнатах.

!!!Используйте геометрию, отражения, диффузию и поглощение, чтобы добиться хорошей локализации и эффекта присутствия!!!

На НЧ:

Поставьте уровень сабфуфера (или сабвуферов) на максимум.

Добейтесь однородности звучания в зоне прослушивания.

Используйте эквалайзер для достижения хорошего звучания.

Второе правило получения хорошего звука требует, чтобы мы обратили внимание также и на особенности помещения для прослушивания.

Отражения изменяют как Качество Звучания, так и Локализацию

Отраженные звуки можно контролировать:
а) АС с контролируемой направленностью
б) поглощающими или рассеивающими звук предметами, размещенными на отражающих поверхностях в комнате
в) формой комнаты
г) всем перечисленным


Стр. 21

Пугачева в правом канале

Вот своего рода мультфильм, который показывает, что происходит с отраженными звуками в комнате.

Начнем с голого пола – без стен. Пугачева, наша местная поп-звезда, поет только в правом канале.

Добавим стены – правая стена достаточно далеко – и мы услышим комнату вокруг образа.

Внесение стен, в том числе справа и на некотором расстоянии от АС, дает приятное теплое ощущение «пространственности». Звук становится несколько богаче.

Придвинем стену поближе – и Пугачева толстеет на глазах.

Если придвинуть стену поближе к АС, можно заметить, что поп-звезда несколько «расплывается», набирая «вес», а возможно и несколько наклоняется направо.

Придвинем стену еще ближе – и Пугачева становится просто поющей толстухой.

Если стена находится слишком близко, создается впечатление, что поет самая настоящая толстуха.

Причина: стена представляет собой акустическое зеркало, создающее дубликат АС.

Почему? Потому что стена является акустическим зеркалом, создающим вторую виртуальную АС, которую можно было бы даже видеть, если бы стена была буквально зеркальной.


Стр. 22

Звукопоглощающий материал на стене уменьшает «размеры» отражения – и Пугачева снова худеет.

Если на стене в зоне отражения разместить некоторое количество звукопоглощающего материала (попросите кого-нибудь подержать возле стены зеркало и найдите такое его положение, когда вы сможете видеть из места прослушивания пищалку АС) то отраженные звуки будут приглушены, а поп-звезда хорошо сбросит в весе.

Какой материал? Акустическая пена или же панель из жесткого стекловолокна с (или без) АКУСТИЧЕСКИ ПРОЗРАЧНЫМ тканым покрытием.

Какой толщины? Не тоньше 2.5см, а лучше от 5 до 10см.

Какого размера? Для достижения НАСТОЯЩЕЙ эффективности необходимы размеры стороны не менее 0.9 - 1.2м. Всякие маленькие «прокладочки» действуют лишь психологически, а совсем не акустически. Тяжелые, бархатные шторы, плотно сборенные, тоже работают хорошо.

УЗКАЯ ДИСПЕРСИЯ
Фокусирует звук на слушателях, минимизируя отражения от стен, максимизируя ясность и вовлеченность.

ШИРОКАЯ ДИСПЕРСИЯ
«Освещает» комнату, создавая множественные отражения, которые добавляют звучанию пространственности даже там, где того и не требуется.

Сегодня мы достаточно много знаем о рупорах, так чтобы заставить их звучать действительно хорошо, а кроме того, извлечь максимум пользы из их характеристик направленности. Дни, когда рупора звучали просто громко, как мегафоны, давно прошли – во всяком случае для хороших инженеров.

Если комната акустически «жива» (многие дизайнеры помещений любят делать такие комнаты), то единственным вариантом является использование рупоров или волноводов, которые позволят контролировать излучение АС. В этом случае энергия будет фокусироваться на слушателях и «отводиться» от отражающих поверхностей, улучшая таким образом детальность и эффекты направленности.

Метод «созидай и разрушай»

Размещение звукопоглощающего материала на боковых стенах создает во многом тот же самый эффект, что и направленные АС. Однако совершенно неразумно сначала создавать звуковую энергию, а потом превращать ее в тепловую в поглотителе.

Фильмы в особенности предназначаются для слушателей, находящихся в поле прямого звука. Некоторые люди используют АС с широкой дисперсией, а потом покрывают стены звукопоглощающим материалом. С одной стороны, конечно, это помогает, но с другой все это приводит к тому, что вся система работает с бОльшим «напряжением» - сначала звук создается, а потом превращается в тепло в поглотителях. В результате в жертву приносится динамический диапазон, что не есть плюс.

Акустически «мертвые» комнаты – тоже не самые приятные для времяпрепровождения. К сожалению, многие доморощенные домашние кинотеатры очень их напоминают – рекомендовать это тоже никак нельзя.

Основополагающий тест на локализацию

Сигнал: широкополосный монофонический розовый шум.

Будь то классическая двухканальная стереосистема или же многоканальная, одним из самых первых тестов, которые я провожу, это тест на проигрывание монофонического розового шума (который есть на многих тестовых КД) через фронтальную пару АС, при котором я сажусь в главное место для прослушивания и слушаю. Слышно при этом должно быть компактный шумовой образ, находящийся прямо посередине между АС. По мере отодвигания кресла назад, этот образ должен сохраняться. Если наклониться налево или направо, образ должен перемещаться, соответственно налево или направо же. Это является нормой. Это – фантомный стереообраз.

Нормальная стерео-локализация

Теперь поставим какую-нибудь музыку. Вокалист в записях поп- или джаз-музыки должен находиться строго по центру. Группа же должна быть рассредоточена по всему фронту, создавая эффект добротной сцены (успех этого существенно зависит от записи – так что обязательно попробуйте несколько разных). На записях с «амбиентностью», каковыми являются большинство записей Классики, вы даже можете ощутить некоторую акустическую пространственность вокруг себя. Это – хороший признак.


Стр. 23

«Уплотнение» образа

Некоторые приверженцы стерео предпочитают «входить в образ». Им можно предложить повесить на боковые стены звукопоглощающий материал или тяжелые шторы. Это позволит приглушить отражения от боковых стен, и как следствие «уплотнить» образ. А надоест – отодвиньте шторы, и пространство снова «раскроется».

Дайте волю отражениям

Другим нравится ощущение нахождения в концертном зале. Для таких людей комнатные отражения совсем не обязательно плохи. Более того, их можно еще и добавить путем установки в комнате специальных рассеивателей звука. Только здесь главное – не перестараться. Тест все тот же – центральный образ должен оставаться по центру даже тогда, когда вы отъезжаете в кресле назад.

«Смятенные» и смятение

Хорошего понемножку

С хорошим тоже не стоит перебарщивать. Мне доводилось бывать в звукорежиссерских комнатах, где искуственное рассеяние звука было настолько сильным, что центральный образ полностью разрушался! Образом шума была вся передняя стена. И в таких условиях люди занимались звукозаписью! Подобные вещи были одно время в моде – да, и в акустике бывают свои моды, а многие моды попросту глупы. А эта мода выросла из другой моды того времени – моды на «живые» и «мертвые» комнаты, еще одного примера идеи, возведенной в крайнюю степень. Это, конечно, помогло плохим мониторным АС звучать несколько лучше, но это совсем не то, что можно рекомендовать для внедрения где бы то ни было, включая многоканальный звук.

«Смятенные» и смятение

Особенно важным это становится тогда, когда слушатель сидит близко к стене, находящейся позади него.

Во многих домах мы лишены роскоши сидеть вдалеке от задней стены. И поэтому в таком случае ХУДШЕЕ, что можно сделать, это установить рассеиватели прямо за головой слушателя. Даже жесткая плоская стена за спиной может разрушить фронтальную сцену. Вы вполне можете убедиться в том, что что-то не так, сами – при прослушивании монофонического розового шума, приложите сзади к голове что-нибудь вроде большой подушки. Обычно после этого образ резко уплотняется.

Приобретение опыта прослушивания

Особенно важным это становится тогда, когда слушатель сидит близко к стене, находящейся позади него. В таком случае уместно внедрение поглотителей.

Кусок звукопоглощающего материала – замечательное решение. Можно также использовать рассеиватели по краям, если угодно.


Стр. 24

Что такое рассеиватель?

Им может являться специальная поверхность, расчитанная на «отражение» звуков, приходящих с любого направления, во ВСЕХ направлениях. Такая поверхность становится «распределенным источником», который отсылает тот же самый звук обратно к слушателю.

Рассеиватели, имеющиеся в продаже, представляют собой в высшей степени специализированные устройства, разработанные с тем расчетом, чтобы принимать звуки, падающие на них под любым углом, и затем переизлучать их во всех направлениях. Такие рассеиватели должны рассматриваться как распределенные источники звука.

С точки зрения слушателя такие поверхности посылают к ушам большое количество индивидуальных отражений, отражений от всех частей устройства.

Или же это может быть просто поверхность, имеющая определенную форму.

В этом случае действуют обычные законы отражения.

Классический «полицилиндрический» рассеиватель есть ни что иное, как кривая поверхность, предназначенная для «разбиения» больших плоских поверхностей. Такие поверхности весьма хороши в качестве рассеивателей и совершенно недороги. На их основе можно даже выполнять некоторые элементы дизайна помещений, в том числе «игру» с освещением, например. Короче говоря, существует масса правильных и неправильных геометрических форм, которые дают нужный эффект. Не забудьте также рассеять звук и в вертикальном направлении. Если рассеяние призвано быть эффективным на СЧ и ВЧ, то некоторые формы должны быть по меньшей мере 30см в глубину.

Представление же о том, что структурная краска дает какой-то эффект является очередной «фантазией на тему».

К слушателю приходит только одно отражение от искривленных поверхностей.

Или же это могут быть элементы меблировки: книжные полки, шкафы, камины и т.д.

Если комната для прослушивания является, кроме того, обычной жилой комнатой, то, возможно, никакого «спецоборудования» и вовсе не потребуется. При разумном подходе, те же книжные полки, телевизоры, картины, камины и т.д. могут выполнять ту же самую работу без превращения комнаты в «мастерскую».


Стр. 25

Напротив, стена...

Плоские голые стены не только выглядят безжизненно, но они еще и звучат также.

Оцениваем порхающее эхо

Если консультант по акустике помещений заходит в комнату, встает в дверном проходе, хлопает в ладоши, нахмуривается и заявляет, что в этой комнате присутствует плохое порхающее эхо, и что вам необходима его (недешевая) помощь в устранении такового, посылайте его... домой.

Единственное порхающее эхо, которое важно с точки зрения воспроизводимого звука, это то, которое возбуждается самими АС. Попросите кого-нибудь похлопать в ладоши там, где установлены АС, а сами слушайте из своего места для прослушивания. Если услышите проблему – решайте ее. А то, что эхо можно услышать, стоя в прихожей, никого беспокоить не должно.

Геометрические неоднородности на стенах, мебель и рассеивающие элементы – все это является превосходным «лекарством» от порхающего эха. Все перечисленное устраняет проблему без поглощения при этом звука.

Просто поразительно, как мало нужно, чтобы вызвать к жизни слышимое порхающее эхо, и также поразительно, как мало нужно, чтобы от него избавиться. Я видел картину, повешенную под небольшим углом к стене, которая решала эту проблему. Да даже простая перестановка книжной полки или добавление выступа на стене над камином или квадратный кусок рассеивателя или звукопоглотителя со стороной 60см, повешенный на большую стену – все это может помочь решить досаждающие проблемы без поглощения важных составляющих звука.