Вид на сцену из отпуска

Георгий ТАТЕВЯН

Потратив немало свободного от работы времени на поиски звуковой сцены, а потом – две недели отпуска на то, чтобы найденную сцену поставить на место у себя в машине, я теперь готов кое-что рассказать.

Сначала – о главных трудностях построения, как пишут в некоторых журналах, «передней сцены» (живо представляю себе заднюю, нижнюю и все остальные); потом ознакомлю с основными схемами установки фронтальной акустики; кратко остановлюсь на известных мне преимуществах и недостатках этих схем; расскажу о своих мытарствах. Это я сразу предупреждаю, что написал много, и единственным оправданием мне может служить то, что, как мне кажется, написал в основном по делу.

Сразу оговорюсь: некоторые выводы и предложения, сделанные в этих заметках, существенно расходятся с опубликованными и общепринятыми для построения фронта рекомендациями.

Что мешает «передней сцене» быть сценой?

Быть «передней» может помешать только расположение акустики сзади, а об этом здесь, в пределах этого материала, я даже говорить отказываюсь, и не просите. А быть сценой мешает вот что:

Несимметричное расположение динамиков

Специфика расположения слушателя в автомобиле не позволяет в 99% случаев разместить динамики левого и правого каналов на одинаковом расстоянии от слушателя. Это приводит к отставанию звука дальних динамиков от звука ближних в точке прослушивания. На чем это сказывается? Да на всем сразу. Вот смотрите, на чем:

1. На линейности АЧХ. В реальных пространственных масштабах (салон машины имеет известные размеры) интерференция правого и левого сигналов приводит к провалам и пикам в несколько децибел в диапазоне частот, где человеческий слух наиболее чувствителен (300 – 6000 Гц). Для оценки этого явления я написал программу (на Microsoft Excel), которая моделирует сложение волн от несимметрично стоящих идеальных излучателей. На графике – пример расчета для двух широкополосных динамиков, несимметрично расположенных по отношению к слушателю: до правого 135 см, до левого – 100 см.

2. На локализации источников звука. Искажение АЧХ – само по себе не подарок аудиофилу, но все же главное последствие асимметрии излучателей – затруднение локализации КИЗ (кажущихся источников звука) из-за особенности слуха определять направление на источник звука как минимум по трем параметрам сигнала: фазе, громкости и изменению спектра. В диапазоне частот от 400 до 2000 – 2500 Гц направление на источник в основном определяется по фазе сигнала (другими словами, тот сигнал, который достиг точки прослушивания раньше, определяет направление на КИЗ, но при превышении некоторого порогового значения амплитуды сигнала дальнего источника направление может быть определено и по его сигналу). На частотах выше 2000 Гц фактором, определяющим направление на КИЗ, становится громкость сигнала. Из-за особенности слуха определять направление на неподвижные источники хуже, чем на подвижные, динамическое изменение спектра сигнала (из-за интерференции, например, при записи живого исполнения, когда музыкант двигается по сцене) может привести к искажениям высоты сцены и локализации КИЗ в немыслимых точках воображаемой сцены.

3. На фокусировке КИЗ. При разнице в расстояниях от левого и правого источников до точки прослушивания всего в 35 – 40 см на частотах ниже 300 – 400 Гц звуковое давление от ближнего источника почти на 3 дБ больше, чем от дальнего. Выше этого диапазона сферическая звуковая волна постепенно вырождается в плоскую (для сферической волны громкость обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника, а для плоской волны – обратно пропорциональна расстоянию от источника), и разница в громкости источников становится неразличимой (менее 1 – 2 дБ) с ростом частоты. Это свойство, как не трудно догадаться, приводит к дрожанию и размазыванию КИЗ при изменении частоты звучания и при богатом тембре звука (хорошо заметно на мужском и женском вокале и духовых инструментах).

4. Да-да, это еще не все. Асимметрия приводит еще и к фазовым искажениям исходной звуковой информации. На графике показан «набег» фазы между сигналами левого и правого динамиков в зависимости от частоты, при тех же расстояниях до излучателей (Lr = 135 см, Ll = 100 см).

Такого же рода искажения АЧХ и ФЧХ системы вызывает неоптимальное расположение динамиков, работающих на одну сторону в многополосных установках. Как пример приведена АЧХ только для левой стороны двухполосной системы с частотой раздела полос 2500 Гц, 12 дБ/окт., при расстояниях до мидбаса 1,05 м, до пищалки – 0,95 м.

Описанные выше недостатки характерны для точечных источников звука с плоскими в звуковом диапазоне АЧХ и ФЧХ и с круговой диаграммой направленности. Реальные автомобильные акустические системы таковыми (мягко говоря) не являются, что еще больше запутывает ситуацию. Ну и, само собой, различные элементы конструкции салона привносят свой непредсказуемый вклад в формирование звукового поля в автомобиле.

Диаграмма направленности

Самыми распространенными являются динамики с коническим диффузором. Диаграмма направленности динамиков этого типа зависит от частоты воспроизводимого сигнала – с ростом частоты сужается. Второй распространенный тип динамиков: мембранные (купольные), – имеют более широкую диаграмму направленности, меньше зависящую от частоты сигнала.

К диффузорным излучателям относятся почти все динамики низкочастотного диапазона (мидбасы) и множество среднечастотных (мидрэндж). К купольным – подавляющее количество высококачественных высокочастотных динамиков и некоторые относительно редкие модели среднечастотных.

При установке головок того или иного типа в автомобиле надо учитывать неравномерность диаграмм направленности левого и правого динамиков в точке прослушивания. Неудачное размещение может привести к слышимому искажению тонального баланса в одном из каналов. Купольные головки также не являются панацеей, т.к. не позволяют свободно управлять диаграммой направленности динамика и избегать паразитных отражений звуковых волн от деталей интерьера.

Схемы установки фронтальной акустики

По количеству полос системы фронтальной акустики в основном используются двух- и трехполосные. Высококачественные однополосные системы не получили распространения, на мой взгляд, из-за отсутствия как раз методики настройки, а может быть даже, отсутствия принципиальной возможности такой настройки, сцены и тонального баланса звучания в автомобиле.

< 1 2 3 4 >