как узнать ачх колонок
АЧХ акустических систем. Описание методов вычисления и интерпретации
Согласно «законсервированному» ГОСТу (16122-78), акустическая система любого типа характеризуется такими показателями, как чувствительность, диапазон воспроизводимых частот и неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в этом диапазоне. На что обращать внимание в первую очередь? И все ли можно поверить алгеброй?
Чувствительность измеряется при подведении к акустической системе синусоидального напряжения амплитудой 1 В некой частоты, при этом микрофон располагается на расстоянии 1 м. Тогда, измеряя развиваемое звуковое давление последовательно, шаг за шагом во всем слышимом диапазоне частот (по умолчанию 20–20000 Гц), получим АЧХ по чувствительности.
Диапазон воспроизводимых частот определяется на основе полученной АЧХ. Например, если в области низких частот глобальный спад начинается на 100 Гц, достигая на 60 Гц, скажем, –40 дБ, то нижняя граница рабочего диапазона находится исходя из некого спада, задаваемого правилами, принятыми в той или иной стране. Таким образом, в нашем примере нижняя граница злополучного диапазона может быть 80 Гц, а может 70 Гц, тут уж как правила потребуют.
Неравномерность АЧХ вычисляется подобно среднеквадратичному отклонению в математической статистике, то есть сначала оценивают среднее значение амплитуды в пределах частотного диапазона, а потом прикидывают болтанку кривой АЧХ вокруг полученного среднего. Чем больше неравномерность, тем хуже. В идеале АЧХ представляет собой прямую линию без наклона, однако в реальном мире ничего идеального не существует.
Использование АЧХ, измеренной по чувствительности, удобно для оценки неравномерности, но совершенно неприемлемо при сравнении акустических систем, имеющих разное электрическое сопротивление, которое, в свою очередь, зависит от частоты. Как следствие разного сопротивления, акустические системы потребляют разную мощность при подведении равного напряжения (соотношение между мощностью, сопротивлением, силой тока и напряжением можно найти в учебнике физики). Другими словами, среднее значение амплиутды «по чувствительности» для таких акустических систем будет, мягко говоря, «кто в лес, кто по дрова». Поэтому Международная электротехническая комиссия (МЭК) при измерении АЧХ требует подводить не напряжение, а электрическую мощность, равную 1 Вт. Излучать же акустическая система будет иную (звуковую) мощность, грубо говоря, в соответствии с «персональным» КПД на разных частотах.
Замечу, что понятие «заморской» чувствительности несколько отличается от доставшегося нам со времен СССР. Чувствительность «по-ихнему» измеряется в децибелах (дБ), а «наша» — в паскалях (Н/м2). Нетрудно пересчитать из нашей относительно стандартного нулевого уровня звукового давления (210–5 Па).
Отдельного упоминания требует оптимальность разрешения по частоте, или, упрощенно говоря, шага между измеренными точками АЧХ. Пыльные от времени узкоспециализированные измерители стандартно-гостированной АЧХ выполнены на аналоговой базе и проходят частотный диапазон со скоростью, увеличивающейся по мере роста частоты. Таким образом, получают зависимость от частоты, близкую к логарифмической. У «аналоговых» АЧХ разрешение на низких частотах хорошее, на высоких — плохое (там скорость пробегания слишком высока, чтобы регистратор успевал дотошно фиксировать амплитуду сигнала с микрофона). Скоростной график определяется утвержденными правилами, ну и динамическими возможностями аналоговой аппаратуры, конечно. Продвинутые АЧХ сегодня вычисляются посредством специальных звуковых анализаторов, в которых уживаются как высокоточная цифра, так и малошумный аналог. Высококачественные звуковые анализаторы, удовлетворяющие всем международным требованиям проведения измерений, умопомрачительно дороги. Далеко не всякая российская фирма может себе позволить измерительный анализатор, выложив за него столько же, сколько за новехонькую иномарку. Для полноты картины упомяну цену измерительного микрофона с предусилителем (в комплект анализатора не входят): в две тысячи вечнозеленых еще уложиться надо. Зато хитроумная методология измерения позволяет в большинстве случаев обойтись без акустически заглушенной камеры, поскольку стоимость последней для измерения АЧХ акустических систем просто разорительна. Разрешение по частоте у таких анализаторов превосходит требуемое по действующим на сей момент правилам, впрочем, предусмотрена возможность варьирования, так сказать, в исследовательских целях. Кстати, частота изменяется линейно (!), что дает массу преимуществ, а затем анализатор пересчитывает накопленный массив в логарифмическую шкалу для отображения на стандартизованном графике.
При программной симуляции получения АЧХ на компьютере (с помощью звуковой карты) сигнал задающего генератора заменяется смоделированным в цифре сигналом. Как правило, используют скользящий тон (sweep tone), плавно пробегающий все звуковые частоты. В смоделированном сигнале частота звука возрастает практически идентично классическому измерителю АЧХ. Данный цифровой сигнал проигрывается в реальном времени (без пауз), а ЦАП аудиокарты выдает аналоговый сигнал, который поступает (через усилитель) на колонки; далее звук, излучаемый колонками, регистрируется через микрофон с предусилителем и записывается посредством АЦП той же звуковой карты. Ясно, что карта должна быть реально полнодуплексной, чтобы одновременно (на самом деле, с задержкой) озвучивать и записывать. Каждый преобразователь, усилитель и микрофон (а равно и помещение как акустический резонатор) имеет свою АЧХ, поэтому для получения корректной характеристики собственно колонок должны быть идеальными либо АЧХ всех преобразователей, либо все отклонения нужно учитывать. Записываемый в цифре сигнал тут же обрабатывается программой, которая может выдавать изменение во времени либо пиковой магнитуды, либо среднеквадратичной мощности записанного сигнала. А поскольку заранее известно, как изменяется частота в этом сигнале, то АЧХ вроде бы уже в кармане. Однако чтобы корректно определить и пиковую магнитуду, и среднеквадратичную мощность, надо задать интервал времени, в течение которого эти штуковины будут вычисляться. Задашь малый интервал — получишь АЧХ, близкую к реальной, но искаженную всякими нехорошими неровностями. Задашь большой интервал — получишь АЧХ, и близко не имеющую ничего общего с реальной, зато гладенькую, легко интерпретируемую даже чайником. Причем в случае фиксированного интервала наибольшая погрешность от причесывания-выравнивания будет выплывать по мере логарифмического роста частоты. Ясно, что для улучшения разрешения по частоте придется удлинять моделируемый сигнал, а это приведет к нарушению «гостированных» правил измерения АЧХ.
Есть еще одна тонкость. Любое физическое устройство обладает задержкой отклика во времени. В частности, диффузор динамика колонки не может мгновенно реагировать на возмущения. Чем больше масса диффузора и жестче его подвес, тем реакция потенциально хуже. Посмотрите «под лупой» на отклик микрофона во времени, например, на ударное воздействие, и вы увидите весьма непростой переходной процесс. Несмотря на отмеченные проблемы, программная симуляция позволяет вычислять АЧХ довольно близко к стандарту, но сейчас речь об ином. Похоже, стандартик-то устарел! Конечно, можно продолжать все лучше программно имитировать доисторические аппаратные измерители АЧХ, однако давайте зрить в корень. Увеличивая разрешение по частоте, получаешь четкое объяснение тому, над чем десятки лет ломали копья многочисленные интерпретаторы АЧХ.
Самое сложное и коварное кроется вот в чем. Как известно, невозможно в принципе точно определить частоту и время одновременно (так называемая неопределенность Гейзенберга). То есть, чтобы определить значение частоты, необходимо наблюдать сигнал в течение достаточного промежутка времени. Чем больше этот промежуток, тем точнее можно определить частоту, и наоборот. А так как в тестовом sweep-сигнале частота постоянно меняется, то погрешность будет тем меньше, чем медленнее нарастает частота. График изменения значения частоты известен точно, поскольку заложен в программную процедуру генерирования тестового сигнала или звукового файла. Последнее дезориентирует. Частоты в регистрируемом микрофоном сигнале поплывут относительно смоделированного и озвученного сигнала из-за многочисленных промежуточных преобразований. Так что опять приходим к необходимости замедления изменения частоты в sweep-сигнале.
Вместо тестового сигнала скользящего тона частенько используют белый шум. И для динамиков безопаснее, и с точки зрения обработки проще. Но… Тут опять есть свои «но». Для разложения зарегистрированного сигнала в спектр применяется процедура быстрого преобразования Фурье (FFT). Чтобы минимизировать погрешности случайной природы, приходится проводить усреднение результатов FFT, получаемых в разные моменты времени. Чем больше спектров усредняется, тем меньше погрешность вычисления АЧХ. Чтобы улучшить разрешение по частоте, увеличивают длину временного окна для FFT, то есть увеличивают объем выборки. В стремлении получить высокое разрешение на низких частотах объем выборки задирают за 65536. Однако на низких частотах динамики озвучивают составляющие белого шума с заниженной акустической мощностью. А это приводит к неправдоподобным завалам на низах у такой АЧХ.
Наконец, АЧХ можно получить, генерируя дельта-импульс и вычисляя модуль комплексного FFT от регистрируемой передаточной функции. Тут придется подбирать интервал повторения импульса, чтобы усреднением спектров минимизировать погрешности. По ряду причин этот метод больше подходит для АЦП, нежели для акустических систем.
Нетрудно догадаться, что три перечисленные выше характеристики представляют собой стационарные оценки, то есть не учитывают динамику акустической системы. «Вот где собака порылась!» Эксперты (как талантливые самоучки, так и заносчивые снобы, вылупившиеся из богатеньких меломанов) сплошь и рядом пытаются однозначно интерпретировать зигзаги АЧХ, подглядывая в чужие шпаргалки и руководствуясь собственными слуховыми ощущениями. Интерпретация — занятие неблагодарное, поскольку АЧХ двух акустических систем могут походить друг на друга как близнецы-братья, а звучать эти системы будут по-разному. И не факт, что одинаково звучащие колонки во всех случаях будут иметь АЧХ как две капли воды. Увы, строгой однозначности здесь нет. Тогда получается, измеряемые АЧХ никому не нужны и ничегошеньки не говорят? Нет, это не так. Просто следует помнить, что стандартная АЧХ — всего лишь условное упрощенное отражение реальности (в своем роде срез грубого слепка), хотя и выполненное строго по неким правилам, замечу, тоже условным. Иногда близость полученной АЧХ к АЧХ истинной очень хорошая, а иногда, увы, очень плохая. Зарубим себе на носу: хотя АЧХ и есть результат объективных оценок-измерений, но ее трактовка — дело субъективное. Типа «закон, что дышло. Куда повернул, туда и вышло». Другими словами, график гостированной АЧХ сродни сообщениям об ошибках, выдаваемых нынешней Windows: ложное сообщение или нет, полная дурь или случайная смесь правды и кривды, определить может только опытный специалист.
Сами производители акустических систем втихаря используют динамические характеристики (например, основанные на wavelet-преобразовании), чтобы разобраться и понять, что и как улучшать в своих колонках. Покупателям же показывают по старинке лишь характеристики стационарные, то бишь замороженные во времени. Причем зачастую очень грамотно облагороженные и причесанные, чтоб у людей, непосвященных в тайны конкретных колонок, лишних вопросов не возникало.
Что касается активных акустических систем, то в отличие от пассивных, задачка усложняется, так как к динамике (поведению во времени) колонок добавляется динамика встроенного усилителя. А у последнего, как и у любого неизмерительного усилителя, коэффициент нелинейных искажений разный на разных частотах и уровнях мощности.
Замеряем АЧХ в салоне авто подручными средствами.
Подключаем микрофон, шнурок одной стороной к ноутбуку, другой к усилителю(ям) автомобиля.
Располагаем микрофон в зоне прослушивания музыки, обычно на уровне головы водителя:
либо расположим согласно статье журнала «Автозвук»: Способ замера
Принцип действия программы ARTA заключается в генерации сигнала (розовый шум, свип тон и пр.) и одновременном анализе этого сигнала, полученного через микрофон и не только. Я пользуюсь демо-версией программы, она меня вполне устраивает:
Офф. сайт программы ARTA
В ссылке есть файл демоверсии и манул на английском. Можете изучить, но я расскажу, как быстро освоить функции, которые нам необходимы. Громкость динамиков и микрофона на компьютере ставим 30% (потом можно изменять до нужного значения), убираем галочку «усиление микрофона», если такая имеется. Запускаем программу, жмем «Continue in Demo mode», откроется окно программы.
1. Выбираем одноканальный метод измерения. В окне активируем режим «Fr1″(т.е. непрерывное воспроизведение шума и снятие АЧХ в режиме реального времени).
2. Правой кнопкой мыши открываем меню, выбираем тип сглаживания графика.
3. Подгоняем оси для лучшего отображения.
4. Выбираем тип сигнала – розовый шум.
5. Частота дискретизации.
6. Выбираем количество точек измерения ( большее значение – медленнее считает)
7. Типа обработки графика, сглаживание.
8. Настройка микрофона.
9. Тип отображения графика.
На картинке показаны мои настройки — так удобнее, в вашем случае они могут быть другими. Изменив значение чувствительности микрофона можно вывести график на «0dB» для наглядности.
Измерения АЧХ динамиков проводят в специальных безэховых камерах, но в нашем случае можно замерить на улице вдали от стен, где переотражения будут минимальными.
Для настройки своей системы я согласовал по уровню правый и левый канал:
Потом согласовал по частоте мидбас с СЧ-ВЧ и с сабвуфером.(пришлось перекинуть клеммы сабвуфера, так как был в противофазе с мидами)
, но гладкая АЧХ покажется скучной, особенно в дороге, поднимаем НЧ диапазон
теперь намного лучше.
Для настройки системы полезно почитать статью А.Шихатова: Мастер 12 вольт
Ради интереса даже АЧХ своих любимых наушников снял:
Можете глянуть небольшое видео самого процесса, извините за ошибки и качество:
Акустические измерения. Измеряем АЧХ подручными средствами
Я купил bluetooth-наушники Motorola Pulse Escape. Звучание в целом понравилось, но остался непонятен один момент. Согласно инструкции, в них имеется переключение эквалайзера. Предположительно, наушники имеют несколько вшитых настроек, которые переключаются по кругу. К сожалению, я не смог определить на слух, какие там настройки и сколько их, и решил выяснить это при помощи измерений.
Итак, мы хотим измерить амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) наушников — это график, который показывает, какие частоты воспроизводятся громче, а какие — тише. Оказывается, такие измерения можно произвести «на коленке», без специальной аппаратуры.
Нам понадобится компьютер с Windows (я использовал ноутбук), микрофон, а также источник звука — какой-нибудь плеер с bluetooth (я взял смартфон). Ну и сами наушники, конечно.
(Под катом — много картинок).
Подготовка
Вот такой микрофон у меня нашёлся среди старых гаджетов. Микрофон копеечный, для разговоров, не предназначенный ни для записи музыки, ни тем более не для измерений.
Конечно, такой микрофон имеет свою АЧХ (и, забегая вперёд, диаграмму направленности), поэтому сильно исказит результаты измерений, но для поставленной задачи подойдёт, потому что нас интересуют не столько абсолютные характеристики наушников, сколько то, как они изменяются при переключении эквалайзера.
У ноутбука имелся всего один комбинированный аудиоразъём. Подключаем туда наш микрофон:
Windows спрашивает, что за прибор мы подключили. Отвечаем, что это микрофон:
Windows — немецкий, извините. Я ведь обещал использовать подручные материалы.
Тем самым единственный аудиоразъём оказывается занятым, поэтому и нужен дополнительный источник звука. Скачиваем на смартфон специальный тестовый аудиосигнал — так называемый розовый шум. Розовый шум — это звук, содержащий весь спектр частот, причём равной мощности по всему диапазону. (Не путайте его с белым шумом! У белого шума другое распределение мощности, поэтому его нельзя использовать для измерений, это грозит повреждением динамиков).
Настраиваем уровень чувствительности микрофона. Нажимаем правую кнопку мыши на значке громкоговорителя в Windows и выбираем регулировку устройств записи:
Находим наш микрофон (у меня он получил название Jack Mic):
Выбираем его в качестве устройства записи (птичка в зелёном кружочке). Выставляем ему уровень чувствительности поближе к максимуму:
Microphone Boost (если есть) убираем! Это автоматическая подстройка чувствительности. Для голоса — хорошо, а при измерениях будет только мешать.
Устанавливаем на ноутбук измерительную программу. Я люблю TrueRTA за возможность видеть сразу много графиков на одном экране. (RTA — по-английски АЧХ). В бесплатной демо-версии программа измеряет АЧХ с шагом в октаву (то есть соседние точки измерения отличаются по частоте в 2 раза). Это, конечно, очень грубо, но для наших целей сойдёт.
При помощи скотча закрепляем микрофон около края стола, так чтобы его можно было накрыть наушником:
Важно зафиксировать микрофон, чтобы не сдвинулся в процессе измерений. Подсоединяем наушники проводом к смартфону и кладём одним наушником поверх микрофона, так чтобы плотно закрыть его сверху — примерно так наушник охватывает человеческое ухо:
Второй наушник свободно висит под столом, из него мы будем слышать включённый тестовый сигнал. Убеждаемся, что наушники лежат стабильно, их тоже нельзя сдвигать в процессе измерений. Можно начинать.
Измерения
Запускаем программу TrueRTA и видим:
Основная часть окна — поле для графиков. Слева от него находятся кнопки генератора сигналов, он нам не понадобится, потому что у нас внешний источник сигнала, смартфон. Справа — настройки графиков и измерений. Сверху — ещё кое-какие настройки и управление. Ставим белый цвет поля, чтобы лучше видеть графики (меню View → Background Color → White).
Выставляем границу измерений 20 Hz и количество измерений, скажем, 100. Программа будет автоматически делать указанное количество измерений подряд и усреднять результат, для шумового сигнала это необходимо. Выключаем отображение столбчатых диаграмм, пусть вместо них рисуются графики (кнопка сверху с изображением столбиков, отмечена на следующем скриншоте).
Сделав настройки, производим первое измерение — это будет измерение тишины. Закрываем окна и двери, просим детей помолчать и нажимаем Go:
Если всё сделано правильно, в поле начнёт вырисовываться график. Подождём, пока он стабилизируется (перестанет «плясать» туда-сюда) и нажмём Stop:
Теперь будем измерять настоящий тестовый сигнал. Включаем плеер на смартфоне, начав с малой громкости.
Дождавшись стабилизации графика, останавливаем измерение кнопкой Stop в программе. Плеер тоже пока останавливаем. Итак, что мы видим на графике? Неплохие басы (кроме самых глубоких), некоторый спад к средним частотам и резкий спад к верхним частотам. Напоминаю, что это не настоящая АЧХ наушников, свой вклад вносит микрофон.
Этот график мы возьмем в качестве эталонного. Наушники получали сигнал по проводу, в этом режиме они работают как пассивные динамики без всяких эквалайзеров, их кнопки не действуют. Занесём график в память номер 1 (через меню View → Save to Memory → Save to Memory 1 или нажав Alt+1). В ячейках памяти можно сохранять графики, а кнопками Mem1..Mem20 в верхней части окна включать или отключать показ этих графиков на экране.
Теперь отсоединяем провод (как от наушников, так и от смартфона) и подключаем наушники к смартфону по bluetooth, стараясь не сдвинуть их на столе.
Снова включаем плеер, запускаем измерение кнопкой Go и, регулируя громкость на смартфоне, приводим новый график по уровню к эталонному. Эталонный график изображён зелёным, а новый — синим:
Останавливаем измерение (плеер можно не выключать, если не раздражает шипение из свободного наушника) и радуемся, что по bluetooth наушники выдают такую же АЧХ, как по проводу. Заносим график в память номер 2 (Alt+2), чтоб не ушёл с экрана.
Теперь переключаем эквалайзер кнопками наушников. Наушники рапортуют бодрым женским голосом «EQ changed». Включаем измерение и, дождавшись стабилизации графика, видим:
Хм. Кое-где есть отличия в 1 децибел, но это как-то несерьёзно. Скорее похоже на погрешности измерений. Заносим и этот график в память, переключаем эквалайзер ещё раз и после измерения видим ещё один график (если очень хорошо присмотреться):
Ну, вы уже поняли. Сколько я ни переключал эквалайзер на наушниках, никаких изменений это не давало!
На этом, в принципе, можно заканчивать работу и делать вывод: у этих наушников работающего эквалайзера нет. (Теперь понятно, почему его не получалось услышать).
Однако тот факт, что мы не увидели никаких изменений в результатах, огорчает и даже вызывает сомнения в правильности методики. Может, мы измеряли что-то не то?
Бонусные измерения
Чтобы убедиться, что мы измеряли АЧХ, а не погоду на Луне, давайте покрутим эквалайзер в другом месте. У нас же есть плеер в смартфоне! Воспользуемся его эквалайзером:
И вот результат измерений:
Вот это другое дело! Новый график заметно отличается от старых. Занесём его тоже в память (у меня получился номер памяти 6) и найдём разность между новым графиком и эталонным, TrueRTA это умеет (меню Utilities → Difference):
Вычитаем из графика номер 6 график номер 1 и помещаем результат в память номер 12. Убираем остальные графики с экрана кнопочками Mem1, Mem2 и т. д., оставляем только Mem12:
Не правда ли, эта кривая приблизительно напоминает то, что обещал эквалайзер?
Выключаем эквалайзер, с ним всё понятно. А ещё я говорил вначале, что нельзя двигать наушники и микрофон между измерениями. А что будет, если сдвинуть на сантиметр?
Смотрите-ка, от сдвига график слегка изменился: басов поубавилось, верхов добавилось. Это говорит, скорее всего, о том, что у микрофона различная чувствительность к звукам, приходящим с разных направлений (это называется диаграммой направленности).
Проведём ещё один опыт: измерим звучание, отказавшись от закрытого объёма. Вот так:
Как проверить колонки перед покупкой?
Содержание
Содержание
Новые колонки всегда советуют слушать перед покупкой. Но как оценить звук в большом торговом помещении, и возможно ли это вообще? На какой музыке или тестовых звуках можно оценить качество звучания и на что еще нужно обратить внимание перед покупкой?
Можно ли оценить звук в торговом зале?
В торговом зале можно оценить общий характер звука аудиосистемы. При этом нужно понимать, что помещение серьезно влияет на конечный результат, поэтому многое зависит от самого зала. В больших помещениях с плиткой на полу и бетонными стенами может гулять эхо, а маленькие комнаты нередко гудят из-за накапливающегося по углам баса. В итоге становится сложно оценить многие параметры, а звучание серьезно изменится при установке колонок дома.
В специализированных магазинах встречаются заглушенные комнаты для прослушки аппаратуры. Однако они тоже не панацея: мало кто делает акустическую обработку в квартире, поэтому и тут итог непредсказуем. Лучше всего слушать акустику в таком торговом зале, который по габаритам и характеристикам примерно напоминает помещение для аудиосистемы. Также на ютубе часто можно встретить качественные записи звучания различных моделей акустики.
К тому же, все познается в сравнении. Поэтому разумно будет послушать не одну, а сразу несколько аудиосистем, в числе которых будет та, чье звучание хорошо знакомо покупателю. Совсем хорошо, если выбрать для прослушивания аудиосистемы разных ценовых категорий — от бюджетных до аудиофильских. Возможно, какие-то нюансы съест помещение и фоновый шум магазина, но общий характер и качество звучания станут очевидны.
Чек-лист для быстрой проверки
Исправность. При внешнем осмотре на предмет механических повреждений стоит проверить:
Усилитель. Обычно бытовая акустика является активной, то есть в нее встроен усилитель. Нужно проверить, хватает ли его мощности, чтобы прокормить электричеством динамики на высоких уровнях громкости. Для этого следует:
Фаза. При правильной фазировке мембраны динамиков левого и правого каналов синхронно двигаются вперед и назад. Благодаря этому расположенный в центре вокал будет ощущаться именно в центре. Если есть проблемы с фазировкой, он будет слева, справа или по бокам из-за того, что диффузоры двигаются в разные стороны. Обычно это возникает из-за неправильного подключения проводов к одной из колонок. Но иногда на производстве путают полярность подключения одного из динамиков, и тогда будут проблемы с фазой в соответствующем диапазоне частот.
Призвуки. Оценить наличие посторонних призвуков и скрипов из-за плохо закрепленного динамика с помощью музыки трудно: в ней слишком много разных звуков и инструментов. Для такого используют свип-тон — это синусоидальный сигнал от 20 Гц до 20 кГц. Если на определенной частоте появляются какие-либо призвуки — это плохой признак. Но для начала стоит поискать статический синус с этой частотой и проверить его на колонках, чтобы определить, они ли издают ненужный звук или это дрожит дверца тумбы под ними.
Если все в порядке, тогда можно выставить комфортный уровень громкости и приступить к более детальной проверке качества звучания.
Оценка качества звучания
Здесь начинается территория субъективности. Не существует однозначных критериев и стандартизированных оценок, по которым можно было бы поставить тем или иным колонкам 10 из 10. Все описывается словами «лучше» или «хуже», а также едва понятными определениями вроде «размытый», «грязный», «мясистый» и «картонный». Систематизировать и привести все это к единому знаменателю до сих пор никому не удалось, поэтому главным критерием по сей день остается параметр «нравится/не нравится».
На чем проверять звук?
Есть несколько подходов к этой задаче:
Большинство аудиофилов имеют собственную подборку хорошо знакомых референсных треков и тестовых сигналов для оценки звучания акустики. Прежде, чем отправляться в магазин, хорошо бы собрать такую самостоятельно, исходя из собственных музыкальных предпочтений, и записать ее на флешку. Не рекомендуется проверять аудио с помощью видеороликов из ютуба, хотя в статье для наглядной иллюстрации будут применяться именно они.
Амплитудно-частотная характеристика
АЧХ отвечает за то, насколько точно акустика воспроизводит музыкальное произведение относительно его истинного звучания. Акустика с максимально ровной АЧХ называется референсной и используется в студиях звукозаписи. Однако не всем по душе стерильное звучание студийных мониторов: многие находят его слишком плоским, бесхарактерным и скучным. Бытовая акустика, напротив, специально наделяется неровной АЧХ, например, с подчеркнутыми низкими или высокими частотами.
АЧХ Microlab Solo 9C с заметными подъемами до 6 Дб на низких и высоких частотах
Здесь все зависит от музыкальных предпочтений, но главное, чтобы на АЧХ не было сильно выраженных пиков или провалов (более 8-10 Дб). К примеру, сильный горб в низкочастотном диапазоне заставит колонки гудеть от баса, а провал в районе 3-5 кГц не позволит насладиться хорошо записанным вокалом, яркость которого обычно лежит именно в этой области. Особенно часто такое встречается на многополосной акустике. Каждый динамик отвечает за свой диапазон частот, но когда их много, трудно добиться аккуратных сшивок между этими диапазонами, из-за чего образуются ямы.
АЧХ колонок с большим количеством пиков и ям
К сожалению, далеко не каждый производитель размещает график АЧХ в паспорте изделия или на официальном сайте. Энтузиасты измеряют его самостоятельно с помощью специальных микрофонов и программ, поэтому в интернете, можно найти соответствующие графики популярных моделей колонок.
Также можно попробовать услышать неравномерность АЧХ с помощью свип-тона: на ямах громкость синуса будет ниже, на горбах — выше. Сильные флуктуации по громкости будут явственно свидетельствовать о проблемах. Если сходу их заметить не удалось, стоит рассмотреть каждый частотный диапазон по отдельности.
Бас: 20 – 150 Гц
С басом проще всего: он не только лучше других диапазонов частот улавливается ухом, но и ощущается всем телом. Качество низких частот можно оценить по нескольким критериям:
1. Глубина баса — то есть, насколько низко может играть аудиосистема. Достаточно прогнать свип-тон от примерно 20 до 150 Гц, чтобы понять возможности тестируемых колонок. Однако нужно иметь в виду, что полочная акустика без сабвуфера вряд ли позволит услышать что-то ниже 50-60 Гц.
2. Неравномерность АЧХ. Обычно для этого берут синусоиды с определенной частотой, кратной десяти — сначала 20 Гц, потом 30, 40, 50 и т. д. Следует прослушать их на одинаковой громкости одну за другой, чтобы сравнить и понять, на каких частотах колонки звучат громче, а на каких — тише. Главное, чтобы колонки не гудели и не заводились ни на одной из частот. Иногда гудеть может сама комната, но это легко определить, изменив точку прослушивания и расположение колонок — если гул сохраняется, значит, дело не в помещении.
3. Оценка сабвуфера. Есть есть саб, можно проверить его звучание с помощью подходящих для этого музыкальных фрагментов. Оценить его отзывчивость, скорость реакции и натуральность звучания помогут треки, где фигурируют большие барабаны — оркестровые бас-барабаны, тайко или другие этнические. Их низкочастотная атака и длинный басовый шлейф от удара должны хорошо читаться.
Средние: 150 Гц – 5 кГц
В области средних частот лежат базовые гармоники большинства музыкальных инструментов. Это гитары, синтезаторные пэды и лиды, альты и виолончели, множество духовых, а также большинство тембров вокала. Чтобы проверить качество звучания средних частот и равномерность их АЧХ, можно:
Высокие: 5 кГц – 20 кГц
Скрипки и флейты-пикколо, женский и детский вокал, тарелки барабанной установки, гитарные соло — все это расположено в области высоких частот. Они отвечают за общую яркость звучания.
Количество высоких частот — во многом вопрос вкуса, усугубленный еще и тем, что разные люди слышат разное их количество, причем к старости все меньше. Среднестатистический человек слышит примерно до 17 кГц, так что проверка свип-тоном будет скорее проверкой индивидуального слуха, а не возможностей аудиосистемы.
Эффективнее всего будет найти музыкальные фрагменты с акцентом на высокие и оценить, не режут ли они ухо, достаточно ли яркости, и, в конце концов, нравится ли звучание.
Динамический диапазон
Не нужно путать динамику и динамичность. Последняя — синоним энергичности, в то время как динамика в музыке определяет диапазон произведения по громкости: от самого тихого звука (пианиссимо) до самого громкого (фортиссимо). Соответственно, аудиосистема с хорошим динамическим диапазоном может четко и ясно отыграть как очень тихие, так и очень громкие звуки, и, особенно, резкие переходы между ними.
Для проверки динамики обычно используют живые записи оркестров и джаз-бэндов. Барабаны, бас-гитара, контрабас и рояль — инструменты с огромным динамическим диапазоном, поэтому оценивать этот параметр с их помощью особенно удобно.
2. Макродинамика. Здесь проверяется способность аудиосистемы отыгрывать резко вступающие группы инструментов — всплески оркестра, брейкдауны в роке и электронике и т. п. При этом и в тихих, и в громких моментах должен быть слышен по отдельности каждый инструмент, оркестр не должен сливаться в кашу, тембры должны быть чистыми и натуральными. При плохой макродинамике звучание при резких переходах будет замыливаться, читаемость музыкальных фраз пропадет, инструменты будут задыхаться и звучать наперебой, как школьники на большой перемене.
Тембральный баланс
Наконец, стоит оценить общую сбалансированность звучания аудиосистемы. Для этого понадобится трек с наилучшим качеством продакшна, чтобы его инструменты были примерно на одном уровне по громкости и превосходно читались, а вокал, в свою очередь, был на уровне с ними, а не летел впереди паровоза. Например, можно поискать что-нибудь с лейбла ECM Records, который специализируется на околоджазовой музыке и выпускает альбомы с эталонным звучанием. Слушателям, далеким от джаза, поможет премия Грэмми за лучший продакшн неклассической музыки. К примеру, в 2014 ее получили Daft Punk за Random Access Memories.
Обязательно следует заранее послушать выбранный трек на качественных колонках или наушниках. При прослушивании на тестируемой акустике инструменты должны звучать натурально, каждый из них должен занимать свое место и не мешать другим. На хорошей акустике композиция будет звучать монолитно и разборчиво, каждый звук будет прекрасно слышен. В идеале создастся впечатление, будто играют не колонки, а сам музыкант или группа выступает прямо перед слушателем.
Заключение
Звучание, как и музыка в целом — вещь очень субъективная. Кому-то нравятся математически выверенные басы дабстепа, а кто-то предпочитает прозрачность, живость и детальность джазового оркестра. Поэтому видавшие виды аудиофилы обычно советуют проверять не объективное качество звучания аудиосистемы, а ее способность воспроизводить любимый жанр музыки. В конце концов, аудиосистема должна играть так, как нравится слушателю.