Сам зіткнувся з цією темою давно, але розібратися вирішив, коли почав серйозно займатися акустичними вимірами. Трохи покапав в інеті, трохи поспілкувався з друзями і, зрештою, намалювалася дана стаття, яка сподіваюсь допоможе у нашій непростій справі.

Імпеданс – це комплексний (повний) опір двополюсника для гармонійного сигналу, який має активну та реактивну складові. Зазвичай імпеданс акустичних систем дорівнює 4, 6 чи 8 Ом. Імпедансом також називається відношення комплексної амплітуди напруги гармонійного сигналу, що прикладається до двополюсника, до комплексної амплітуди струму, що протікає через двополюсник.

Приклад імпедансу акустичної системи:

На відміну від резистора, електричний опір якого характеризує співвідношення напруги до струму на ньому, спроба застосування терміна електричний опір до реактивних елементів (котушка індуктивності та конденсатор) призводить до того, що опір ідеальної котушки індуктивності прагне нуля, а опір ідеального конденсатора .

Опір правильно описує властивості котушки та конденсатора лише на постійному струмі. У разі змінного струму властивості реактивних елементів істотно інші: напруга на котушці індуктивності і струм через конденсатор не дорівнюють нулю. Така поведінка опором не описується, оскільки опір передбачає постійне, не залежне від часу співвідношення струму і напруги, тобто відсутність фазових зрушень струму і напруги.

Було б зручно мати деяку характеристику і для реактивних елементів, яка б за будь-яких умов пов'язувала струм і напруга на них подібно до опору. Таку характеристику можна запровадити, якщо розглянути властивості реактивних елементів при гармонійному впливі на них. У цьому випадку струм і напруга виявляються пов'язані якоюсь стабільною константою (подібною до певного сенсу опору), яка і отримала назву електричний імпеданс (або просто імпеданс). При розгляді імпедансу використовується комплексне уявлення гармонійних сигналів, оскільки воно дозволяє одночасно враховувати і амплітудні, і фазові характеристики сигналів і систем.

У цілому нині величина повного електричного опору (імпедансу) акустичної системи ні про що, що з якістю звучання тієї чи іншої вироби, покупцю не скаже. Виробником вказується цей параметр, щоб опір враховували при підключенні акустичної системи до підсилювача. Якщо значення опору колонки нижче, ніж рекомендоване значення навантаження підсилювача, у звучанні можуть бути спотворення або спрацює захист від короткого замикання; якщо вище, то звук буде значно тихішим, ніж з рекомендованим опором.

Якщо уявити акустичну систему, як чотириполюсник до вхідних клем якого підключений генератор сигналів, то залежно від частоти сигналу, що подається, і складу вашого фільтра + випромінювач, імпеданс буде змінюватися. Зміна носить нелінійний характері і може бути в одній області частот ємнісною, а в іншій – індуктивною. Чим складніше виконаний фільтр у вашій акустичній системі, тим більшезмін у імпедансі.

Опір акустичної системи залежить від частоти. Але при використанні підсилювача зі зворотним зв'язком по струму - ІТУН (джерело струму керований напругою) або напів-ІТУН (у народі широко відомий такий підсилювач, як наприклад MF 1), такий показник, як залежність від частоти, сама собою відпадає. Тому що вже немає залежності від опору на різних частотах, а це означає, що струм, що проходить через котушку, вже не так змінюється. Він працює тільки від того, що струм не перевищує певних значень. Але додам, що ІТУН і MF1 (напів-ІТУН) це не одне й те саме, тому що в ІТУН є тільки зворотний зв'язок по струму, а в MF1 - комбінований зв'язок по струму і по напрузі. Тому MF1 можна назвати «напів-ТУН», так як він поєднує в собі комбінований зворотний зв'язок.

Хочу звернути увагу на те, що ІТУН має невеликий підйом на високих частотах, А пов'язано це саме з тим, що струм який проходить через котушку ВЧ динаміка вже не «провалюється» і динамік грає рівніше. Такий самий ефект (підняття високих частот) присутній і в MF1 все з тієї ж причини, а ось на НЧ вже позначається менше, таким чином, MF 1 більш універсальний у плані АС та комплексного навантаження, щодо чистого ІТУНу.

А у випадку з ІНУН (джерело напруги кероване напругою), які і є переважна більшість підсилювачів, може в момент низького опору створити такий струм, який виведе з ладу вихідний каскадвнаслідок перевантаження по струму. В іншому випадку, якщо опір буде надто високим, то буде провал у цій частині АЧХ, що разом із піком (який виникає від низького опору) дадуть великі спотворення, причому у кілька разів.

Ще раз пам'ятка тим, хто хоче створити саморобні АС чи щось доопрацювати. Як мінімум, для отримання задовільного результату потрібно мати під рукою комплекс для цих виміріві хоча б трохи знань у електротехніці.

Висновок. При створенні, доопрацюванні або переробці акустичних систем окрему увагу потрібно приділяти імпедансу. Вимірювати його можна за допомогою комп'ютера, нескладної коробочки-приставки та такої програми, наприклад, як L spL ab, ну або як при вимірі параметрів ТС, але в цьому випадку потрібно мати калібрований (20 - 20000 Гц) мілівольтметр. А також для впевненості використовувати підсилювач із зворотним зв'язком по струму – ІТУН або напів-ІТУН, яким є всіма улюблений та відомий MF1 від Linkor.

Особливу подяку хочу зробити DTSу, у допомозі щодо написання статті та вирішення деяких нюансів. Ну а як зазвичай, статтю підготував LDS , яка спеціально написана для сайту сайт.

Навіть у періоди економічної кризи не вичерпується потік справжніх поціновувачів музики, для яких важливо не просто слухати, а й чути улюблені композиції такими, як вони прозвучали наживо, зі сцени. Зрозуміло, таку потребу сьогодні задовольнити не важко – були б гроші! Ну а якщо з фінансами напруження, а слухати музику в Hi-Fi виконанні все-таки хочеться - як тут бути? Для цього ми і вирішили провести тестування таких поличкових акустичних систем, які вдало поєднують Hi-Fi-якість звуку та доступну вартість, що відповідає середній ціновій категорії. Звичайно, це не «наворочена» акустика, але якщо порівнювати акустику підлоги з поличниками за критерієм «ціна якість», то останні навіть виявляються у виграші. Єдине, що завчасно хочеться попередити. У поличних моніторів не завжди ідеальна глибина басу, зате цей недолік з лишком компенсується чудовим звучанням колонок на малій гучності. Адже зрештою для кого ми слухаємо музику – для сусідів чи для себе? Ну, а вибрати відповідну АС із дванадцяти протестованих моделей буде вже простіше. Тож думайте, порівнюйте, насолоджуйтесь!

Критерії оцінки

Оскільки йдеться про усталену категорію класичних моніторів, то й тестування буде стандартним. Амплітудно-частотна характеристика та коефіцієнт нелінійних спотворень об'єктивно покажуть, якою мірою конструкція монітора відповідає акустичним параметрам. Одночасно буде вивчено конструктивні особливості кожної моделі, і вже загалом буде виведено сумарну оцінку конструкції. Під час тестування одночасно буде розглянуто характер звучання кожної акустичної системи. Як правило, у форматі поличників рідко поєднуються хороша глибина басу та висока якість відтворення, тому цей показник хоч і буде згаданий у тестуванні, але як би довідковий. Але щодо характеристик відтворення верхнього регістру, надзвичайно важливого для подачі музичного матеріалу, то тут тестування буде досить ретельним. Окремо буде вказано і характер звуку на малій гучності, що свідчить про рівну (практично лінійну) динаміку акустичних систем. Не залишиться поза увагою і тембральна достовірність музичної сцени. У сукупності все це й становитиме оцінку звуку.

Acoustic Energy 301

• Звук: 4
• Конструкція: 4
• Вартість: 4

Переваги:

• велика детальність
• точність тембрів

Недоліки:

• відчувається нестача повітря

Під час розробки 300-ї серії британським дизайнерам вдалося втілити вишуканий лаконізм. Покриті білим або чорним лаком, колонки виглядають нейтрально та строго. Стики панелей, як і інші елементи корпусу, виконані філігранно, без будь-яких «рюшечок» на кшталт кріплень або шурупів, що виступають – у всіх відносинах ця модель поличника спрацьована в класичному стилі «професійної» Hi-Fi-акустики. На передній панелі Acoustic Energy 301, яка оброблена чорним покриттям «під гуму», розміщені твітер власної розробки з 28-міліметровим тканинним куполом та фірмовий 110-міліметровий низькочастотник із гнутого анодованого алюмінію. До речі, саме така головка колись була і у легендарних моніторів AE1, визнаних фахівцями стандартом.

У нижній частині передньої панелі розміщено і вихідний отвір щілинного фазоінвертора. Таке оригінальне інженерне рішення має кілька переваг. По-перше, ці колонки можна ставити практично скрізь, навіть майже присовувати до стіни без побоювання спотворити звучання – тим самим спрощується встановлення АС. По-друге, фазоінвертор на лицьовій панелі не викривляє АЧХ в області мід-басу, а разом з цим дозволяє і краще узгодити найнижчі частоти параметрів приміщення. І така деталь: солідний внутрішній об'єм колонки (при висоті 300 мм та ширині 185 мм глибина колонки – 250 мм) із масивних листів MDF також забезпечує чудове звучання басів. З такими можливостями ця полична модель монітора практично не поступається дорожчим «побратимам», особливо при роботі в невеликих приміщеннях.

Звук

І вже якщо зайшла мова про якість звуку, слід відзначити відсутність навіть ледве вловимого забарвлення його практично у всьому діапазоні. При тому, що на колонках Acoustic Energy 301 добре чути навіть найдрібніші нюанси музики, тембри практично природні. Це свідчить про те, що частотна шкала монітора збалансована як за рівнем, так і динамікою, і ці колонки відтворюють цілісне звучання. При тому, що дуже чітко помітний басовий регістр і чудово чутний середній діапазон, на самих верхніх частотах ні, та й прослизає найлегший підйом, що особливо помітно на складному музичному матеріалі, коли його сприйняття дещо знижується. Ця картина характерна як для великої, так і малої гучності.

Вимірювання

При рівній амплітудно-частотній характеристиці на верхніх частотах вона починає трохи йти вгору. Спад низькочастотну область рівномірний. Бас якісний, середньої глибини. КНД досить низький і фактично не залежить від рівня гучності. Імпеданс нестабільний.

Bowers & Wilkins 685

• Звук: 3
• Конструкція: 3
• Вартість: 5

Переваги:

• непогане звучання
• дизайн

Недоліки:

• незначна зміна тембрів
• невелике спотворення
• присутність шумів

Ця поличка акустичної системи – яскравий представник молодшої лінійки британської компанії Bowers & Wilkins. Старий дизайн колонок увібрав у себе технології флагманів цього виробника. Звичайно, йдеться лише про недорогі, але при цьому оптимальні рішення. Насамперед це конічні трубки Nautilus для твітера, дифузори з кевлару, а також фірмовий порт фазоінвертора з оригінальною поверхнею м'ячика для гольфу. Двошаровий алюмінієвий купол твітера ізольований спеціальним матеріалом, за допомогою якого вдалося отримати об'ємне звучання. У динаміці середніх та низьких частот віддача на верхній межі згладжена статичною кулею. Кросовер, що відповідає за чистоту звуку, гранично простий. Корпус колонок покритий плівкою, а ось передня панель радує бархатистим матеріалом, приємним на дотик.

Звук

Для цієї моделі характерне відкрите та світле звучання при гарному рівні деталування. Бас точний, швидкий, але міг би бути зібранішим, а от шуми дають про себе знати. Проте локалізація звуку дуже чітка. Меломана не порадує малий динамічний діапазон. У діапазоні середніх частот дуже помітно спрощуються тембри інструментів, і область високих частот прослуховується негаразд добре, як хотілося і дає враження легкості і простору.

Вимірювання

У діапазонах 2,5 кГц та 6-7 кГц з'являються нерівномірності, які можна усунути, розгорнувши колонку на 30°. При цьому частотний баланс дещо йде в НЧ-діапазон. Характеризується гранично низьким КНІ. Імпеданс дуже нестабільний.

Canton Chrono 503.2

• Звук: 4
• Конструкція: 5
• Вартість: 5

Переваги:

• чисті високі частоти
• скрупульозна передача тембрів

Недоліки:

• на малій гучності слабенький діапазон низьких частот

Для німецької моделі Chrono 503.2 характерні відмінне відтворення звуку та традиційно високий контроль якості. Хоча виробник заявив про глянцеву обробку, корпус АС обклеєний плівкою, і глянсовою вийшла тільки передня панель. На відносно компактній колонці встановлено великий динамік (діаметр 180 мм) з традиційним для цієї фірми алюмінієвим дифузором. Щоб забезпечити максимально можливий лінійний та довгий поршневий хід дифузора, підвіс виготовлений у формі хвилі. Твітер забезпечений легким 25-міліметровим куполом із міцного сплаву алюмінію та магнію, який для надійності ще прикритий металевими гратами. Продумана і мобільність колонок: щоб їх можна було закріпити на стійці чи кронштейні, у днищі АС є два отвори з різьбленням.

Звук

Майже всі музичні жанри колонки відтворюють досить чисто, з майже ідеальним частотним балансом. Тому не дивно, що тембри інструментів звучать практично без спотворень, навіть ледь вловимі нюанси. Хоча очікуваної за таких параметрів підвищеної емоційності немає, але широкий і рівний динамічний діапазон АС достовірно передає музичну ідею будь-якого жанру – у цьому колонки можна визнати універсальними. Нижні частоти зібрані і добре помітні, але при цьому бас все-таки недостатньо глибокий, а при зниженні гучності починає ледь помітно йти. При знайомстві з колонками складається враження, що діапазон верхнього регістру надмірно великий, але, прислухавшись, розумієш, що високі частоти з'являються в ті моменти, коли це необхідно, причому достатньо, без надмірностей. Варто зазначити, що верхній регістр АС кришталево чистий, і це оцінять шанувальники музики.

Вимірювання

Говорячи про хороші динамічні якості цієї моделі, слід зазначити, що ідеальне звучання багато в чому залежить від того, під яким кутом йде прослуховування: спрямованість монітора досить вузька. Коефіцієнт нелінійних спотворень невеликий, причому низьких частотах помітний хороший запас. Імпеданс нестабільний.

Chario Syntar 516

• Звук: 3
• Конструкція: 4
• Вартість: 4

Переваги:

• емоційна та яскрава подача
• точна локалізація

Недоліки:

• спрощення тембрів

Класичний стиль італійського монітора насамперед видає оздоблення його шпоном натурального дерева – як зсередини, так і зовні, що значно збільшує довговічність колонки. Весь процес обробки деталей корпусу та подальше їх складання проходять вручну, що знову-таки підвищує бездоганну якість. Потім готові вироби обов'язково тестують без цього колонки не потрапляють у продаж. Мембрана твітера (модель Silversoft Neodium) покрита сріблястим алюмінієвим порошком – така сама технологія застосована й у моніторах провідної фірмової лінійки. Варто зазначити, що високочастотник відтворює значну частину середньочастотного діапазону (приблизно починаючи з 1 кГц). Двічі вигнута форма дифузора СЧ/НЧ-динаміка спеціально підібрана з урахуванням рекомендацій психоакустики. Асиметричний отвір у днище колонок – це порт фазоінвертора. Щоб він коректно працював, знизу до АС кріпляться високі гумові ніжки.

Звук

Для цієї акустичної системи характерні одночасно неспішність та м'якість, доповнені активним та чітким верхнім регістром. При цьому дещо розмито тембральну картину, ось чому вуалюються звукові нюанси. Незважаючи на це, колонки все-таки досить точно та емоційно відтворюють музичні композиції різних жанрів. Бас настільки глибокий, що навіть виділяється у загальній звуковій картині. Локалізація звукової сцени хороша, але їй не вистачає прозорості, що особливо при прослуховуванні складних композицій. При зниженні гучності бас починає слабшати, проте при цьому звучання залишається емоційним і динамічним.

Вимірювання

Оптимальна амплітудно-частотна характеристика зареєстрована при розвороті на 30° колонки. Для моделі характерна відносно непогана нерівномірність із рівним і плавним спадом на низькі частоти. Коефіцієнт нелінійних спотворень досить рівний - з верхніх до найнижчих частот. Імпеданс досить стабільний.

Dynaudio DM 2/7

• Звук: 5
• Конструкція: 5
• Вартість: 5

Переваги:

• автентичність тембрів
• чисті верхні частоти

Недоліки:

• надмірна строгість у поданні звуку

У групі поличних моніторів данська компанія Dynaudio представлена ​​лінійкою DM. Як і слід було очікувати, компанія оформила колонки у своєму фірмовому стилі: масивна передня сіра панель трохи товща за бічні стінки, щоб ефективніше гасити небажані резонанси. Те саме стосується і корпусу загалом: він філігранно заглушений і бездоганно оздоблений класичним шпоном. 28-міліметровий шовковий купол фірмового твітера оброблений спеціальним просоченням, а ось дифузор динаміка СЧ/НЧ зроблений з магнієво-силікатного полімеру, який чудово зарекомендував себе у світі акустики. Звукові котушки намотані на каптоновий каркас легким алюмінієвим дротом, і в парі з потужною магнітною системою вони породжують чудову динаміку та чутливість. Розробники цих колонок приділили велику увагу максимальному вирівнюванню імпедансу, щоб мінімізувати залежність колонок від підсилювача.

Звук

Колонки відтворюють музику вільно та натурально, а чудове звучання тембрів перетворює звукову сцену на природну, видаючи виразний та зважений звук. Справді, складається враження, що перебуваєш на «живому» концерті і виразно чуєш, де який інструмент знаходиться. Нижні частоти щільні, енергійні та виразні. Верхній регістр витончений, чистий та виразний. У звучанні добре опрацьовані всі деталі і відсутнє будь-яке забарвлення. Стовпчики грають однаково впевнено як на малій, так і на високій гучності.

Вимірювання

Амплітудно-частотна характеристика є рівною лінією з трохи помітним доглядом в діапазон ВЧ. Для моделі характерна широка спрямованість. Коефіцієнт нелінійних спотворень – стабільний та низький, як стабільний та імпеданс. У сумі – чудові результати.

Magnat Quantum 753

• Звук: 5
• Конструкція: 4
• Вартість: 4

Переваги:

• точні тембри
• чиста звукова сцена

Недоліки:

Цей поличний монітор німецької компанії Magnat Audio-Produkte з лінійки Quantum 750 – мабуть, одна з найбільш вражаючих АС, що розглядаються. Щоб мінімізувати резонанс корпусу, передня панель колонки зроблена з двошарової 40-міліметрової плити, товщина подіуму - 30 мм. Легендарну німецьку ґрунтовність підкреслює і приглушено-строга матова поверхня корпусу, і лише подіум з лицьовою панеллю грайливо поблискують ретельним поліруванням. Твітер Fmax (до речі, фірмова розробка компанії Magnat) має купол із подвійного тканинного компаунду, що забезпечує розширену робочу смугу. Що стосується дифузора СЧ/НЧ-динаміка, він виконаний з алюмінію, покритого частинками кераміки. До особливостей цієї моделі відноситься і звукова котушка, що добре вентилюється. Так само продумана і форма алюмінієвого кошика динаміка – щоб повітряний потік проходив вільно та знижував потенційні резонанси. Великий вихід фазоінвертора розташований на задній стінці монітора. Зібраний з високоякісних елементів кросовер практично ідеально «заточений» під фазу і амплітуду сигналу, завдяки чому роздільна здатність цієї моделі набагато вища за середню.

Звук

Для звучання монітора характерна емоційна та динамічна гра при чудовій передачі всього спектру інструментальних тембрів – локалізація джерел звуку просто чудова. Звукова сцена чиста, масштабна та глибока, деталі максимально опрацьовані та не переплітаються, практично немає сторонніх призвуків. Для високих частот характерне відкрите звучання з відчуттям легкості і верхній діапазон дуже коректний і ненав'язливий. Баси чіткі та швидкі, середньої глибини. У цьому діапазоні вистачає природності через те, що трохи провалюється щільність подачі. При зменшенні гучності емоційність колонок дещо знижується.

Вимірювання

При мінімальній нерівномірності АЧХ помітний невеликий частотний дисбаланс у бік високих частот, що навряд чи вплине на тональний баланс – можна сказати, що для бюджетних моніторів це зовсім непогано. Хоча залежно від гучності коефіцієнт нелінійних спотворень варіюється не більше 1%, помітного резонансу немає. Слід зазначити, що з низьких частот запас КНІ хороший. Імпеданс стабільний.

Martin Logan Motion 15

• Звук: 4
• Конструкція: 4
• Вартість: 3

Переваги:

• подача матеріалу жива та енергійна
• щільний та швидкий бас

Недоліки:

• трохи здають на малій гучності

Дизайн цього монітора приємно тішить око філігранним оздобленням корпусу і красивою захисною сталевою решіткою на передній панелі. А під нею «родзинка» – дорогий стрічковий твітер надвисокої роздільної здатності, який дозволяє отримувати чіткий, точний та динамічний звук. Корпус колонки зібраний з 19-міліметрових плит МДФ, і лише алюмінієва лицьова панель монітора анодована у чорний колір, що надає їй урочистості та строгості. У тій же кольоровій гамі виконаний і дифузор СЧ/НЧ-випромінювача з довгим ходом - зовнішній вигляд стовпчика лаконічний і строгий. Що стосується динаміків, то їхню роботу координує кросовер з покращеними характеристиками – такого ефекту виробник досяг завдяки використанню поліпропіленових конденсаторів та електролітів з низьким коефіцієнтом втрат. На задню панель колонки виведено порт фазоінвертора.

У роботі монітора виробник передбачив термальний та струмовий захист.

Звук

У цих колонок є одна особливість: їм не подобається працювати на середній та малій гучності – у таких випадках у діапазоні переважно залишаються лише середні частоти, а динаміка стає нудною та млявою. Але в міру збільшення гучності все виразніше прорізаються пружні і швидкі баси, більш чітким стає верхній діапазон. І хоча нижня середина продовжує тяжіти і не поступається позицією, музика подається все енергійніше і більш хльостко. Треба визнати, що під час роботи колонок у будь-якому режимі гучності не чути сторонні призвуки. Більше того – післязвучання часом зникають навіть там, де вони б могли бути. Варто відзначити, що ця модель «полочників» хоч і спрощує тембри інструментів, але стрічковий твітер із підвищеною звуковою подачею рятує ситуацію і надає середньо верхньому діапазону особливо ніжного промальовування. Тому, незважаючи на незначні перераховані похибки монітора, меломани цінують роботу цієї АС.

Вимірювання

В області високих частот явно проглядаються нерівномірності амплітудно-частотної характеристики, причому чутливість до низьких частот падає досить різко. Для колонок характерна широка спрямованість. Хоча коефіцієнт нелінійних спотворень у сфері СЧ має незначні підйоми, він таки залишається нижче 1%. Імпеданс щодо стабільний.

MK Sound LCR 750

• Звук: 5
• Конструкція: 5
• Вартість: 4

Переваги:

• звук сфокусований, чіток
• хороша передача тембрів

Недоліки:

• правдиво відображають недоліки студійного запису

Лаконічний дизайн АС компанії M&K Sound легко впізнається: суворий чорний колір і відсутність навіть натяку на найменші прикраси. Виробник вважає, що набагато важливіше зосередити увагу на якості, в чому американці й досягли чудового результату – сьогодні серед професіоналів ці акустичні системи по праву здобули репутацію зразка контрольної акустики. Відповідає цій приємній характеристиці і призначена для домашніх кінотеатрів серія 750, в якій своїми солідними габаритами виділяється поличний монітор 750 LCR. Колонка досить оригінальна, і вигідно виділяється навіть серед моделей, що ми розглядаємо. З головних її особливостей назвемо закритий корпус, завдяки чому віддача баса зведена до мінімуму, а також установку відразу двох випромінювачів - середньо-і низькочастотника, що значно підвищує динамічний діапазон монітора. Ще одне ноу-хау виробника - встановлений під кутом 4,7 ° до лицьової площини 25-міліметровий шовковий твітер оптимізує дисперсію різних частот.

Поліпропіленові дифузори з мінеральним наповнювачем у поєднанні із встановленим фазово-сфокусованим кросовером значно покращили акустичні параметри монітора. Для зручності користування на задній панелі колонки підготовлені отвори з різьбленням для того чи іншого варіанта кріплення монітора.

Звук

При рівному звучанні колонки чудово контролюють практично будь-який музичний матеріал. На звуковій сцені виразно чути практично всі інструменти - як по тембру, так і просторі. У загальній музичній картині немає нічого зайвого, і всі динамічні відтінки чути розбірливо. Оскільки модель 750 LCR не привносить жодного емоційного забарвлення, то непідготовленому слухачеві таке звучання може здатися навіть дещо сухуватим. Втім, так і має бути.

Вимірювання

Відхилення АЧХ монітора настільки малі, що про будь-які спотворення тонального балансу не може бути й мови. У цьому оптимальні результати отримані при повороті колонки на 30°. Зникаючий малий КНД дуже плавно росте у бік низьких частот, і тільки на малій гучності досягає 5%. Імпеданс стабільний. Загалом можна констатувати цілком непоганий результат.

PSB Imagine B

• Звук: 5
• Конструкція: 5
• Вартість: 3

Переваги:

• правдива передача тембрів
• рівна динаміка

Недоліки:

• обмежений діапазон високих частот

Основою того, чому канадська компанія PSB вже кілька років успішно продає лінійку Imagine, стала оригінальна дизайнерська розробка моніторів, яка дозволила досягти неабияких акустичних параметрів цих АС. І хоча оригінальність і витонченість колонок були відзначені престижною дизайнерською премією RedDot, симпатії меломанів по всьому світу завоювали саме чудові технічні характеристики. Судіть самі. У корпусі колонок, обробленому натуральним шпоном, ви не знайдете прямих кутів - гнуті стінки моніторів лінійки нагадують химерне перетин відразу кількох циліндрів, що породжує враження «космічності». Однак при цьому конструкція виглядає міцною та ґрунтовною, а всі вигини «працюють» виключно на досягнення ідеального звуку, усуваючи появу стоячих хвиль та народження внутрішніх резонансів. Втім, досягненню цієї мети сприяють новітні технічні розробки, втілені в колонках PSB. Візьмемо, наприклад, 25-міліметровий твітер. Його титановий купол забезпечений акустичною лінзою та охолоджується магнітною рідиною, у колонці використаний потужний магніт з неодиму. Ще одне ефективне інженерне рішення: поліпропіленовий дифузор СЧ/НЧ-динаміка доповнений глиняно-керамічним наповнювачем, що знову ж таки підвищує якість звучання. Вихід фазоінвертора розташований на задній стінці.

Звук

Завдяки таким конструктивним рішенням колонки видають зібраний і ідеально збалансований звук. Для моніторів характерна чудова локалізація та натуральні тембри, тому звукова сцена сприймається практично як жива. Зауважимо, що навіть на невеликій гучності монітори грають розкуто та натурально. Щоправда, діапазон верхніх частот трохи обмежений, через що трохи страждає легкість. Говорячи про деталювання, треба зазначити, що іноді монітори втрачають найдрібніші нюанси, однак і в таких випадках радують виразністю та соковитістю музики. Бас не дуже глибокий, зате досить яскравий. Хороший та середній діапазон – звук коректний та акуратний.

Вимірювання

Хоча АЧХ монітора дуже рівно йдуть вздовж акустичної осі, слухачеві все ж таки не варто розвертати колонки убік, інакше почнуть здавати високі частоти. Коефіцієнт нелінійних спотворень по всьому діапазону низький і показує стабільність – до нижньої частотної межі. Імпеданс є стабільним.

Rega RS1

• Звук: 5
• Конструкція: 4
• Вартість: 4

Переваги:

• верхній регістр прозорий, звучить чисто та легко
• широкий динамічний діапазон

Недоліки:

• звук трохи забарвлений

Єдина серія поличних моніторів RS розроблена британською компанією Rega спеціально для доповнення іншої звукової техніки класу Hi-Fi, яку випускає той самий виробник. Тому не дивно, що тестована нами модель RS1 увібрала найцікавіші рішення преміум-класу, залишаючись цілком демократичною в ціновому аспекті. Незважаючи на компактність і невелику товщину панелей, колонки виглядають витончено і багато – в першу чергу завдяки ретельному оздобленню шпоном і строгому класичному дизайну. Спроектовані і зібрані в стінах самої компанії випромінювачі збираються вручну, і тут можна говорити про найвищу якість колонок. За 19-міліметровим твітером знаходиться камера, оригінальна форма якої сприяє оптимальному демпфуванню акустичних хвиль. Дифузор мідбасу виготовлений із паперу.

Завдяки рівній частотній роботі динаміка його можна інтегрувати з твітером. Для цього потрібен кросовер, який має хорошу фазову синхронність. На задній панелі знаходиться порт фазоінвертора.

Звук

Хоча АС Rega RS1 досить правильно передає тембральні відтінки, через ледь помітне забарвлення звукова сцена трохи втрачає прозорість. Знову ж таки – трохи не вистачає верхнього регістру, хоча він абсолютно чистий. Чути всі деталі, але й вони трохи скрадуються. У цілому ж відтворюваний матеріал подається ясно і розмашисто. Бас хоч і відтворюється акуратно, проте йому не завжди вистачає ваги. До того ж, локалізація звуку в колонках RS1 трохи розмита. А от щодо складної симфонічної музики, то тут монітор справляється вже не так добре, і звуковий матеріал розібрати стає складніше. Втім, якщо слухати музику на малій гучності, то АС відтворює практично ідеально.

Вимірювання

У діапазоні верхньої середини та високих частот через нерівномірність АЧХ колонки звучать дещо по-іншому. Це можна виправити, якщо АС повернути на 30 °. Хоча коефіцієнт нелінійних спотворень нестабільний, але цей показник як звук практично не позначається - він менше одного відсотка. Імпеданс нестабільний.

Triangle Color Bookshelf

• Звук: 5
• Конструкція: 4
• Вартість: 5

Переваги:

• живий відкритий звук
• чітка передача тембрів

Недоліки:

• деякий надлишок басу

Як це властиво французам, при виробництві акустичних систем компанія Triangle поєднала найвищу якість із витонченістю та елегантністю. Найбільш опукло це підтверджує стильна лінійка Color, колонки якої радують меломанів бездоганною лакованою обробкою. На вибір покупця пропонуються монітори у кольоровій гамі з червоного, чорного та білого кольорів. Говорячи про поличник Bookshelf, в першу чергу слід відзначити його високочастотник з мембраною з титану та покритий спеціальним складом паперовий дифузор СЧ/НЧ-динаміка. Оригінальність динаміка доповнює матер'яний і широкий рифлений підвіс, а також пилозахисний ковпачок, виготовлений у вигляді кулі. У кросовері застосовані ефективні технології, які свого часу порадували в топовій лінійці Magellan - тепер ці ноу-хау є і у поличника. Доповнимо, що вихід фазоінвертора знаходиться на задній панелі колонки.

Звук

Монітор видає дуже живе та природне звучання з дуже високою точністю тембрів. Відтворення звукового матеріалу відрізняється невимушеністю та природністю.

Сила музичного звуку на диво точно відтворює живий виступ. Бас відмінно оформлений та приємно глибокий. Іноді складається враження, що його дуже багато. Звук дуже чистий та деталізований – від слухача не вислизають найменші нюанси. Колонки цієї моделі чудово відтворюють композиції будь-якої складності, причому навіть на низькій гучності якість звуку не погіршується.

Вимірювання

Виявлений у діапазоні високих частот дисбаланс АЧХ усувається традиційно – колонку достатньо розгорнути на 30°. Коефіцієнт нелінійних спотворень досить низький, але на середніх частотах він стає вищим, хоча і не перевищує 1%. На високій гучності помітні спотворення у верхньому басі. Імпеданс нестабільний.

Wharfedale Jade 3

• Звук: 3
• Конструкція: 3
• Вартість: 4

Переваги:

• гарне опрацювання деталей

Недоліки:

• динаміка трохи ослаблена
• неточна локалізація

Що виграшно відрізняє британську компанію Wharfedale, то це скрупульозний підхід до виробництва бюджетних лінійок. Наприклад, до моделі Jade 3 – єдиного трисмугового монітора нашого тесту. Але якщо інші виробники великі та важкі монітори з гнутими панелями відносять до топових брендів, то британці вибрали таку форму для поличника виключно з прагматичних міркувань – допоміжні переборки гасять небажаний резонанс усередині герметичного корпусу та зводять до мінімуму шкідливе забарвлення звуку. На кордоні 3 кГц твітер з алюмінієвим куполом акуратно поступається звуку середньочастотнику, чий дифузор виготовлений з алюмінієво-целюлозного композиту. А вже в діапазоні 350 Гц основне динамічне навантаження переходить до низькочастотного динаміка, який оснащений плетеним дифузором з армованої тканини, що складається з ниток вуглецю та скловолокна. Тут доречно відзначити, що така комбінація матеріалів перетворює дифузор на бездоганний поршень, який усуває небажані резонансні явища, характерні для металевих дифузорів. Додамо, що динаміки колонки працюють у герметичному обсязі, а ідеальна лінійність фазового сигналу кросовера – результат комп'ютерної оптимізації.

Звук

За усталеною фірмовою традицією, всі монітори Wharfedale звучать однаково красиво. В акустичному просторі всі музичні інструменти чітко розставлені на свої місця, а звукова сцена чиста і простора. Бас, як і верхній регістр, колонки видають обережно, неагресивно, ніби боячись порушити баланс звукової картини, що відтворюється. Для цієї моделі характерне поєднання м'якої подачі звукових образів з оптимальним деталюванням звуку. І на малій гучності монітор поводиться дуже непогано.

Вимірювання

Амплітудно-частотна характеристика колонки майже ідеально рівна, ось тільки у верхньому діапазоні поводиться незвичайно: після несподіваного спаду відразу фіксується різкий підйом. Басовий діапазон досить глибокий. Тішить коефіцієнт нелінійних спотворень: на всіх діапазонах він майже виключно рівний і максимально низький. Діапазон НЧ показує солідний запас. Імпеданс досить стабільний.

Висновки

Порівнюючи в нашій тестовій лабораторії результати вимірювань колонок, ми дійшли висновку, що поличку акустику порівнювати не так цікаво, як у колишні часи. Всі протестовані монітори показали практично схожі рівні амплітудно-частотні характеристики з незначними відхиленнями, що не впливають на сприйняття, а також дуже низький коефіцієнт нелінійних спотворень, знову ж таки не в критичну зону навіть в області басу. Тож не дивно, адже вже практично не залишилося виробників АС, які не використовують у своїй роботі комп'ютерні засоби моделювання, а це гарантія високої якості! Знову ж таки, яка б не була у тестованих колонок форма корпусу, якихось серйозних спотворень ми не помітили, адже у кожного виробника зараз є можливість грамотно розрахувати елементи демпфування. У результаті конструкція всіх протестованих АС була оцінена досить високо.

Щоправда, дві моделі все-таки потрібно відзначити – MK Sound LCR 750 та Dynaudio DM 2/7. Спочатку виробники націлювали ці розробки, як і свої попередні лінійки, ринку професійної акустики, орієнтуючись на максимальну точність передачі музичного матеріалу. Своєї мети вони досягли: названі моделі являють собою поличну акустику, спрацьовану на професійному рівні. Це означає, що ці колонки звучать нейтрально і, навіть здається, «сухо», але це якраз і є однією з найважливіших вимог з боку професіоналів – ні найменшого «прикраси»!

І вже якщо зайшла мова про гарне і комфортне звучання, зазначимо, що більшість протестованих моніторів якнайкраще відповідають цим критеріям. Більшість тестованих колонок притаманні такі можливості, як точна локалізація звуку, акуратність у передачі тембрів, добре помітний бас – усе те, що так цінується справжніми любителями музики. За результатами тесту варто відзначити основні плюси поличників: щільний, насичений звук у PSB Imagine B, акуратну подачу матеріалу у Canton Chrono 503.2, відкритий повітряний образ Rega RS1, зухвало агресивний натиск у MartinLogan Motion 15. Однак без переможців не буває. Тому пальму першості нашого тесту ми віддаємо.

1. Питання про опір акустики, обговорювалося вже багаторазово, але все ж таки я вирішив до нього повернутися, через відсутність єдиної остаточної думки щодо цього! Отже, більшість сучасних підсилювачів (виходячи з їх опису) зазвичай розраховані на роботу з акустикою з опором 6 - 8 Ом. (8 Ом начебто -стандарт). У той же час маса акустики (особливо родом з 70х-90х) має номінал 4 Ома! Зрозуміло, що це саме "номінал", і що, по суті, це динамічна величина, але все ж...! "Тупо" з фізики зрозуміло, що зі зменшенням опору навантаження пропорційно зростає струм і виникає ризик спалити підсилювач. При всьому, деякі виробники відкрито заявляють про можливості своїх підсилювачів працювати з акустикою майже з будь-яким опором, а деякі, навпаки, застерігають від використання колонок з невідповідним імпедансом! Є ж безліч пристроїв, де ці умови взагалі ніяк не обумовлені! І як бути в цьому випадку, та й взагалі, яка загальна тенденція щодо цього?
   Хочеться зрозуміти раз і назавжди:
   1-Чи можна сміливо підключати низькоомні колонки до будь-якого підсилювача (причому як до транзистора, так і лампи)?
   2-категорично не можна (і потрібно завжди і суворо дотримуватися відповідності)?
   Чи ж це "лотерея", і кожен окремий випадок - це окремий ризик (або його відсутність)?
   Давайте обговоримо!

2. Тут все в принципі досить банально і просто – при підборі підсилювача до АС керуватиметься насамперед Класом першого, а не ТТХ. Поясню.
   Якщо глянути на схему бюджетного і дорогого підсилювача, то в принципі жодної різниці немає - повний паритет... То в чому каверза?
   У деталях і "запас міцності" - бюджетні підсилювачі розраховуються на середню гучність з можливістю короткочасних піків, тому і БП, особливо трансформатор, реально меншої потужності, ніж сума двох каналів + ККД. Вихідні транзистори та радіатори відповідно теж розраховуються на такий режим роботи. У будь-яких транзисторів, особливо біполярних, є вроджене слабке місце - площа кристала. Цей кристал фізично не в змозі швидко віддати тепло в радіатор і при тривалому великому навантаженні банально плавиться - пробій!
   У дорогому підсилювачі все робиться із запасом – довгострокова максимальна вихідна потужність обох каналів + ККД + 25%. Також вихідні транзистори, радіатори, проводи, трансформатори, електроліти... коротше - ВСЕ!
   Всі підсилювачі, повторюся - ВСІ сучасні підсилювачі (лампові та кам'яні) розраховуються під будь-яке навантаження. Інше питання - яка чутливість АС та який клас підсилювача в заданому обсязі приміщення. Опір АС може провалюватися до 3-х Ом, але при цьому чутливість 93Дб - струм не дуже великий навіть для бюджетного підсилювача. А от якщо 85Дб - для тієї ж АС потрібен або в 4 рази потужніший бюджетний підсилювач, або з тією ж потужністю (первісною для 93Дб), але вищого класу (якість звуку на даний момент не розглядаємо).
   Ось така арифметика...

3. Ну власне, висновок знову виходить на жаль неоднозначний! Типу - теоретично все можна, але в практиці-фіг його знає! Просто покладатися тільки на ціну та рівень виробника мені особисто було страшнувато! Для прикладу, скажімо, не дуже дорогий NAD, проте сміливо вказує в мануалах до своїх підсилювачів різні значення потужності при опорах від 8 аж до 2 Ом, тим самим підтверджуючи можливість роботи їх апаратів з таким навантаженням. У той же час, наприклад, в описі до мого Alchemist, який явно дорожчий і вище рівнем, є згадка тільки про 8 Ом-не навантаження!
   Хочеться прояснити ще ось який момент – не зовсім зрозуміла прив'язка чутливості до всієї цієї історії.
   Якщо чутливість, скажімо не зовсім "електричний" параметр, що відображає ступінь звукового тиску, створеного динаміком на певній відстані, при підведенні 1 Вт потужності, то тут струм?
   У моєму розумінні при підведенні цього одного Ватта до акустики з різною чутливістю, але однаковим імпедансом, зміниться лише створений їй звуковий тиск, іншими словами одна просто гратиме тихіше. Чому ми при цьому говоримо про зростання струму?
   Ще питання про лампу. Там часто є набір вихідних роз'ємів під різний опір навантаження. Хотілося б розібратися у принципах такого підходу.

4. чутливість, скажімо не зовсім "електричний" параметр
   Чутливість – це ККД акустики. Чим нижче ККД, тим більше потрібно струму для створення такого ж зв. тиску.
   питання про лампу. Там найчастіше просто є набір вихідних роз'ємів під різний опір навантаження
   Виходи 4-8-16 Ом – це по суті еквівалент автотрансформатора. Суть у тому, що найменші спотворення та найбільший ККД у лінії передачі (електричний термін) у разі узгодження вихідного опору підсилювача та вхідного АС. Лампові підсилювачі мають значно більший вихідний імпеданс, тому і мають секційовану вихідну обмотку трансформатора.
   До речі, деякі фірми роблять один універсальний вихід 6 Ом. Але як показує практика - це все ж таки компроміс і краще такі підсилювачі грають із високоомним навантаженням...
   в описі до мого Alchemist, котрий явно дорожче та вище рівнем, є згадка тільки про 8 Ом-не навантаження!
   Так багато таких фірм - вказують оптимальну чесну потужність. Навантаження в реальності ЗАВЖДИ реактивне і частотнозалежне, тому ТТХ NAD - це лукавство. Беруть активний резистор і міряють це для любителів красивих цифірів і картинок.
   

5. Дякую за пояснення!
   Про чутливість значить ми говорили про одне й те саме, але з різних боків!
   З ламповим виходом тепер також все ясно.
   В іншому ж виходить, що будь-які експерименти з підключенням низькоомної акустики робляться на свій страх та ризик!
   Не зрозуміло тоді інше, якщо така кількість переважно вінтажної акустики має імпеданс 4 Ом, підсилювачі того часу були спочатку розраховані на це? (Я просто не сильно знайомий з такими підсилювачами)

6. така кількість переважно вінтажної акустики має імпеданс 4 Ом, підсилювачі на той час були спочатку розраховані на це?
   Звичайно. Критична не низькоомність як така, а чутливість... Тому завжди підбирається підсилювач під чутливість АС, приміщення та жанри, а все інше - для гурманства електронників.

7. І який же точний принцип підбору? (Причому швидше навпаки, якщо підбираємо акустику під вже наявну усю) Просто виходимо з того, чим вище буде чуйка, тим менше ризик спалитись? Чи можна підійти до питання все-таки з якимись розрахунками?

8. І який же точний принцип підбору? виходимо з того, чим вище буде чуйка, тим менший ризик спалитись?Чи можна підійти до питання все-таки з якимись розрахунками?

   Натисніть, щоб розкрити...

   Ну так... Але, первинно, визначаємося з класом підсилювача і АС - це важливіше за всі інші параметри. А так -
   
   

9. Таааак, що далі в ліс, то більше запитань!
   
   У таблицю щось не врублюсь! :-(Скажімо Цікавить рівень гучності близько 80Дб(на відстані 1м як я розумію), скажімо акустика з чуйкою 91-95Дб. З таблиці отримуємо щось порядку 0.6 Ватта???

10. Ще хочу додати такий нюанс про наш слух. Ми чуємо збільшення гучності у логарифмічній послідовності. Якщо помітили, в журналах при вимірах спотворень та потужності шкала йде нерівномірна 0,1-1-10-100... Так от, різниця на слух між 10 і 100 ватами всього два рази... Це до речі про те, що краще всього людина чує в діапазоні 0,1-10 ват (і чому цей діапазон дуже популярний у ламповій техніці), а потім втрачає чутливість до гучності.
    
    

11. Таааак, що далі в ліс, то більше запитань!
    Що слід розуміти під класом підсилювача та акустики?
    У таблицю щось не врублюсь! :-(Скажімо Цікавить рівень гучності близько 80Дб(на відстані 1м як я розумію), скажімо акустика з чуйкою 91-95Дб. З таблиці отримуємо щось порядку 0.6 Ватта???

    Натисніть, щоб розкрити...

12. Хммм! Ну і можна тоді (для мене ідіота) приклад того як з цього всього зробити висновок про те, який підсилювач вибрати!? І як це все прив'язати до питання про 4 Омну акустику.

13. Для початку – яка АС? кімната... жанри...

14. Ну як уже говорило швидше питання про підбір акустики до наявного підсилювача. Постараюся описати, що взагалі обдумую. Є ламповий однотактник, і останнім часом прийшов до думки зібрати з його основі окремий трактик, т.к. він хоч і душевно грає з моїми Tannoy 638, але все ж таки не контролює цю акустику так як це робить транзисторний Alchemist. Однотакт майстрової, спочатку розраховувався на акустику 8Ом, приблизна розрахункова потужність 5-6Вт, одна єдина пара акустичних роз'ємів. Відповідно вирішив до лампи підібрати чутливу (швидше за все вінтажну) акустику. Т.к. окремого приміщення для цього тракту просто немає, планую дещо дивний варіант. Цей комплект повинен розташуватися на моєму робочому місці (на столі у комп'ютера) і слухатиметься в безпосередній близькості від акустики. (Що все це все одно буде в приміщенні площею близько 40м.кв.!) Таким чином акустика планується полична і не дуже велика.
    Почавши вивчати пропозиції на вторинному ринку, зіткнувся з тим, що маса подібної акустики має опір 4 або 6 Ом! Ну ось власне і почалися думи.

15. Ах так, жанри... Ну тут майже все може бути окрім тяжка, хоча переважно джаз, джаз-рок...

Ми продовжуємо нашу традицію і публікуємо чергову статтю із серії "методика тестування". Подібні статті є як загальнотеоретичним базисом, що допомагає читачам отримати вступ до теми, так і конкретним посібником з інтерпретації результатів тестів, отриманих у нашій лабораторії. Сьогоднішня стаття за методикою буде дещо незвичайною – ми вирішили присвятити значну її частину теорії звуку та акустичних систем. Навіщо це потрібно? Справа в тому, що звук і акустика - практично найскладніша з усіх тематик, що висвітлюються нашим ресурсом. І, мабуть, середньостатистичний читач підкований у цій галузі менше, ніж, скажімо, в оцінці розгінного потенціалу різних степінгів Core 2 Duo. Ми розраховуємо, що довідкові матеріали, які лягли в основу статті, а також безпосередній опис методики вимірювання та тестування, дозволять заповнити деякі прогалини у знаннях усіх любителів гарного звуку. Отже, почнемо з основних термінів і понять, які зобов'язаний знати будь-який аудіофіл-початківець.

Основні терміни та поняття

Невеликий вступ у музику

Почнемо оригінально: від початку. З того, що звучить через колонки, та про інші навушники. Так повелося, що середньостатистичне людське вухо розрізняє сигнали в діапазоні від 20 до 20 000 Гц (або 20 кГц). Цей досить солідний діапазон у свою чергу ділиться зазвичай на 10 октав(Можна поділити на будь-яку іншу кількість, але прийнято саме 10).

У загальному випадку октава- це діапазон частот, межі якого обчислюються подвоєнням або зполовиненням частоти. Нижня межа наступної октави виходить подвоєнням нижньої межі попередньої октави. Хто знайомий з булевою алгеброю, тому цей ряд здасться дивно знайомим. Ступінь двійки з дописаним нулем в кінці в чистому вигляді. Власне, навіщо потрібне знання октав? Воно необхідне для того, щоб припинити плутанину в тому, що треба називати нижнім, середнім або ще якимось басом тощо. Загальноприйнятий набір октав однозначно визначає, хто є хто з точністю до герца.

Номер октави	Нижній кордон, Гц	Верхня межа, Гц	Назва	Назва 2
			Глибокий бас
			Середній бас	Субконтр
			Верхній бас
			Нижня середина
			Власне середина
			Верхня середина
			Нижній верх
			Середній верх
			Верхні високі
			Верхня октава

Останній рядок не нумерований. Це з тим, що у стандартну десятку октав вона входить. Зверніть увагу на стовпець "Назва 2". Тут містяться назви октав, що виділяються музикантами. У цих "дивних" людей немає поняття глибокого басу, зате є одна октава зверху - від 20 480 Гц. Тому така розбіжність у нумерації та назвах.

Тепер можна говорити більш предметно про частотний діапазон акустичних систем. Потрібно почати з неприємної новини: глибокого басу в мультимедійній акустиці немає. 20 Гц переважна більшість любителів музики на рівні -3 дБ просто ніколи не чула. А тепер новина приємна та несподівана. У реальному сигналі таких частот теж немає (за деяким винятком, звичайно). Винятком є, наприклад, запис із суддівського диска IASCA Competition. Пісенька називається "The Viking". Там навіть 10 Гц записані із пристойною амплітудою. Цей трек записували у спеціальному приміщенні на величезному органі. Систему, яка відіграє "Вікінгів", судді обвішують нагородами як новорічну ялинку іграшками. А з реальним сигналом все простіше: басовий барабан – від 40 Гц. Здоровенні китайські барабани – теж від 40 Гц (є там серед них, щоправда, один мегабарабан. Так він аж від 30 Гц починає грати). Живий контрабас – взагалі від 60 Гц. Як можна побачити, 20 Гц тут не згадуються. Тому можна не засмучуватися з приводу відсутності таких низьких складових. Вони для прослуховування справжньої музики не потрібні.

На малюнку представлена ​​спектрограма. На ній дві криві: фіолетова DIN та зелена (від старості) IEC. Ці криві відображають розподіл спектру середнього музичного сигналу. Характеристика IEC застосовувалась до 60-х років 20-го століття. У ті часи воліли не знущатися з пищалки. А після 60-х експерти звернули увагу на те, що переваги слухачів та музика дещо змінилися. Це відбилося у стандарті великого та могутнього DIN. Як видно, високих частот стало набагато більше. Але басу не побільшало. Висновок: не потрібно ганятися за супербасистими системами. Тим більше, що бажаних 20 Гц там все одно не поклали в коробку.

Характеристики акустичних систем

Тепер, знаючи абетку октав та музики, можна приступити до розуміння АЧХ. АЧХ (амплітудно-частотна характеристика) - Залежність амплітуди коливання на виході пристрою від частоти вхідного гармонійного сигналу. Тобто системі подають на вхід сигнал, рівень якого приймається за 0 дБ. З цього сигналу колонки з підсилювальним трактом роблять, що можуть. Виходить вони зазвичай не пряма на 0 дБ, а деяким чином зламана лінія. Найцікавіше, до речі, полягає в тому, що всі (від аудіолюбителів до аудіовиробників) прагнуть ідеально рівної АЧХ, але "пристроїтися" бояться.

Власне, в чому користь АЧХ та навіщо автори TECHLABS із завидною постійністю намагаються заміряти цю криву? Справа в тому, що по ній можна встановити справжні, а не нашіптані "злим маркетинговим духом" виробнику межі частотного діапазону. Прийнято вказувати, за якого падіння сигналу граничні частоти все-таки програються. Якщо не вказано, то вважається, що було взято стандартні -3 дБ. Ось тут і криється каверза. Достатньо не вказати, при якому падінні були взяті значення кордону, і можна абсолютно чесно вказувати хоч 20 Гц - 20 кГц, хоча, дійсно, ці 20 Гц досяжні за рівня сигналу, який сильно відрізняється від -3.

Також користь АЧХ виявляється у тому, що з ній, хоча приблизно, але можна зрозуміти, які проблеми виникнуть у обраної системи. Причому системи загалом. АЧХ страждає від усіх елементів тракту. Щоб зрозуміти, як звучатиме система за графіком, потрібно знати елементи психоакустики. Якщо коротко, то справа так: людина розмовляє в межах середніх частот. Тому й сприймає їх найкраще. І на відповідних октавах графік має бути найбільш рівним, тому що спотворення в цій галузі сильно тиснуть на вуха. Також небажана наявність високих вузьких піків. Загальне правило тут таке: вершини чутні краще, ніж западини, і гострий пік чути краще за пологий. Докладніше на цьому параметрі ми зупинимося, коли розглядатимемо процес його вимірювання.

Фазочастотна характеристика (ФЧХ) показує зміну фази гармонійного сигналу, який відтворюється АС залежно від частоти. Однозначно може бути обчислена АЧХ за допомогою перетворення Гільберта. Ідеальна ФЧХ, що говорить, що система не має фазочастотних спотворень, пряма, яка проходить через початок координат. Акустика з такою ФЧХ називається фазолінійною. Довгий час на цю характеристику не звертали уваги, оскільки існувала думка про те, що людина не сприйнятлива до фазочастотних спотворень. Зараз же вимірюють та вказують у паспортах дорогих систем.

Кумулятивне згасання спектра (КЗС) - Сукупність осьових АЧХ (АЧХ, виміряних на акустичній осі системи), отриманих з певним часовим проміжком при згасанні одиничного імпульсу та відображених на одному тривимірному графіку. Таким чином, за графіком КЗС можна точно сказати, які області спектру з якою швидкістю загасатимуть після імпульсу, тобто графік дозволяє виявляти резонанси АС, що запізнюються.

Якщо КЗС має багато резонансів після верхньої середини, то така акустика суб'єктивно звучатиме "брудно", "з пісочком на ВЧ" тощо.

Імпеданс АС -це повний електричний опір АС, включаючи опір елементів фільтра (комплексна величина). Цей опір містить у собі як активний опір, а й реактивні опору ємностей і індуктивностей. Оскільки реактивне опір залежить від частоти, те й імпеданс цілком підпорядковується їй.

Якщо говорять про імпеданс, як про чисельну величину, зовсім позбавлену комплексності, то висловлюються про його модуль.

Графік імпедансу тривимірний (амплітуда-фаза-частота). Зазвичай розглядаються його проекції на площині амплітуда-частота та фаза-частота. Якщо поєднати ці два графіки, то вийде графік Боде. А проекція амплітуда-фаза – графік Найквіста.

Враховуючи те, що імпеданс залежить від частоти і не постійний, по ньому можна легко визначити, яку складність є акустикою для підсилювача. Також за графіком можна сказати, яка це акустика (ЗЯ - закритий ящик), ФІ (з фазоінвертором), як відтворюватимуться окремі ділянки діапазону.

Чутливість - див. у параметрах Тіля-Смолла.

Когерентність -узгоджене протікання кількох коливальних чи хвильових процесів у часі. Означає, що сигнал від різних ГГ акустичних систем прийде до слухача одночасно, тобто говорить про збереження фазової інформації.

Значення кімнати прослуховування

Кімната прослуховування (у середовищі аудіофілів часто скорочують до КДП), та й його умови є вкрай важливими. Деякі ставлять КДП на перше місце за важливістю і після неї - акустику, підсилювач, джерело. Це певною мірою виправдано, оскільки кімната здатна робити все, що завгодно, з вимірюваними мікрофоном графіками та параметрами. Можуть з'являтися піки чи провали на АЧХ, яких не було на вимірах у заглушеній кімнаті. Зміниться і ФЧХ (за АЧХ), і перехідні характеристики. Щоб усвідомити, звідки беруться такі зміни, необхідно запровадити поняття кімнатних мод.

Кімнатні моди– це красиво названі кімнатні резонанси. Звук випромінюється акустичною системою на всі боки. Звукові хвилі відбиваються від усього, що є в кімнаті. У загальному випадку поведінка звуку в окремій кімнаті для прослуховування (КДП) абсолютно непередбачувана. Є, звичайно, розрахунки, що дозволяють оцінити вплив різних мод на звук. Але вони є для порожньої кімнати з ідеалізованим покриттям. Тому наводити тут їх не варто, вони не мають практичної цінності у побутових умовах.

Треба, однак, знати, що резонанси та причини їхньої появи безпосередньо залежать від частоти сигналу. Так, наприклад, низькі частоти збуджують моди кімнати, обумовлені розмірами КДП. Гучність басу (резонанс на 35-100 Гц) – яскравий представник появи резонансів у відповідь на сигнал низької частоти у стандартній кімнаті 16-20 м 2 . Високі частоти породжують дещо інші проблеми: з'являються дифракція та інтерференція звукових хвиль, які роблять характеристику спрямованості частотно-залежної АС. Тобто спрямованість АС зі зростанням частоти стає дедалі вужчою. З цього випливає, що максимальний комфорт матиме слухач на перетині акустичних осей колонок. І лише він. Всі інші точки простору недоотримають інформації або отримають її спотвореною тим чи іншим чином.

Вплив кімнати на АС можна суттєво зменшити, якщо заглушити КДП. Для цього застосовуються різні звукопоглинаючі матеріали – від щільних штор та килимів до спеціальних плит та хитрих конфігурацій стін та стелі. Чим глуше приміщення, тим більший внесок робить звучання саме АС, а не відображення від улюбленого комп'ютерного столу і горщика з геранню.

Рецепти розміщення колонок у кімнаті

Фірма Vandersteen рекомендує ставити АС вздовж довгої стіни кімнати у точках, де найменша ймовірність виникнення низькочастотних мод. Потрібно накреслити план кімнати. На плані поділити довгу стіну послідовно на три, п'ять, сім і дев'ять частин провести відповідні лінії перпендикулярно цій стіні. Те саме зробити і з бічною стіною. Точки перетину цих ліній вкажуть місця, де збудження низьких частот у кімнаті мінімальне.

Недостатність басу, відсутність щільного та чіткого басу:

спробуйте посунути АС ближче до задньої стінки;

перевірте, чи стійкі підставки під АС: у разі потреби застосуйте шипи або конусні ніжки;

перевірте, наскільки жорстка стіна за АС. Якщо стіна квола і "призвучує", поставте АС перед потужною (капітальною) стіною.

Стереокартина не виходить за межі простору, обмеженого АС:

посуньте АС ближче один до одного.

Відсутня глибина звукового простору. У центрі між АС немає чіткого звукового образу:

підберіть оптимальну висоту розташування АС (застосовуйте підставки) та вашого положення під час прослуховування.

Різке дратівливе звучання в області середніх та високих частот:

якщо АС нові, прогрійте їх на музичному сигналі протягом кількох днів;

переконайтеся, чи немає сильних відбиття від бічних стін або від підлоги перед слухачем.

Спотворення

Від суб'єктивізму слід переходити до технічних понять. Почати варто із спотворень. Вони поділяються на дві великі групи: лінійні та нелінійні спотворення. Лінійні спотворення не створюють нових спектральних складових сигналу, змінюють лише амплітудні та фазові складові. (Спотворюють АЧХ і ФЧХ відповідно.) Нелінійні спотворення вносять зміни у спектр сигналу. Кількість їх у сигналі представляється у вигляді коефіцієнтів нелінійних спотворень та інтермодуляційних спотворень.

Коефіцієнт нелінійних спотворень (КНІ, THD – total harmonic distortion) – це показник, що характеризує ступінь відмінності форми напруги або струму від ідеальної синусоїдальної форми. Російською: на вхід подається синусоїда. На виході вона сама на себе не схожа, оскільки тракт вносить зміни як додаткові гармоніки. Ступінь відмінності сигналу на вході та на виході відображається цим коефіцієнтом.

Коефіцієнт інтермодуляційних спотворень - це прояв амплітудної нелінійності, вираженої у вигляді модуляційних продуктів, що з'являються при подачі сигналу, що складаються з частотних сигналів f 1і f 2(виходячи з рекомендації МЕК 268-5, для вимірювань беруться частоти f 1 і f 2, такі, що f 1 < f 2/8. Можна взяти та інше співвідношення між частотами). Кількісно інтермодуляційні спотворення оцінюють за спектральними компонентами з частотами f 2±(n-1) f 1, де n = 2,3, ... На виході системи порівнюють кількість зайвих гармонік та оцінюють, який відсоток спектру вони займають. Результатом порівняння є коефіцієнт інтермодуляційного спотворення. Якщо виміри проводяться для кількох n (зазвичай 2 і 3 достатньо), то підсумковий коефіцієнт інтермодуляційних спотворень обчислюється з проміжних (для різних n) шляхом взяття квадратного кореня із суми їх квадратів.

Потужність

Про неї можна говорити дуже довго, тому що видів вимірюваних потужностей динаміків багато.

Декілька аксіом:

гучність не залежить лише від потужності. Вона також залежить від чутливості самого динаміка. Для акустичної системи чутливість визначається чутливістю найбільшого динаміка, оскільки і є найчутливіший;

максимальна потужність не означає, що можна подати її на систему і колонки будуть відмінно грати. Все якраз неприємніше. Максимальна потужність протягом тривалого часу з високою ймовірністю чогось пошкодить у динаміці. Гарантія виробника! Потужність слід розуміти як недосяжний кордон. Тільки менше. Не однаково й тим більше - більше;

мало того! При максимальній або близькій до неї потужності система гратиме надзвичайно погано, тому що спотворення зростуть до зовсім непристойних значень.

Потужність акустичної системи буває електричною та акустичною. Акустичну потужність побачити на коробці з акустикою неможливо. Мабуть, щоб не злякати клієнта маленькою цифрою. Справа в тому, що ККД (коефіцієнт корисної дії) ГГ (головки гучномовця) у дуже хорошому випадку досягає 1%. Звичайне значення лежить до 0.5%. Таким чином, акустична потужність системи в ідеалі може становити одну соту його електричного потенціалу. Решта розсіюється як тепла, витрачається подолання пружних і в'язких сил динаміка.

Основні види потужностей, які можна побачити на акустиці: RMS, PMPO. Це електричні потужності.

RMS(Root Mean Squared - середньоквадратичне значення) - усереднене значення електричної потужності, що підводиться. Потужність, виміряна таким чином, має смислове навантаження. Вимірюється подачею синусоїди з частотою 1000 Гц, обмежена зверху заданим значенням КНІ (THD). Обов'язково необхідно вивчити, який рівень нелінійних спотворень виробник вважав допустимим, ніж обдуритися. Може виявитися так, що система заявлена ​​в 20 Ватт на канал, але вимірювання проведено за 10% КНІ. У результаті слухати акустику на цій потужності неможливо. Також на RMS-потужності колонки можуть грати тривалий час.

PMPO(Peak Music Power Output – пікова вихідна музична потужність). Яка користь від того, чи дізнається людина про те, що її система, можливо, перенесе коротенький, менший за секунду, синус низької частоти з великою потужністю? Тим не менш, виробники дуже люблять цей параметр. Адже на пластикових колоночках розміром із дитячий кулачок може стояти горда цифра 100 Ватів. Здорові коробки радянських С-90 і поряд не валялися! :) Як не дивно, до реальної PMPO такі цифри дуже віддалені. Емпіричним шляхом (виходячи з досвіду та спостережень) можна отримати приблизно реальні вати. Візьмемо Genius SPG-06 для прикладу (PMPO-120 Ватт). Треба PMPO розділити на 10 (12 Ватт) та на 2 (кількість каналів). На виході – 6 Ватт, що схоже на реальний показник. Ще раз: цей метод не науковий, а ґрунтується на спостереженнях автора. Зазвичай працює. Реально цей параметр не такий і великий, а величезні цифри засновані лише на бурхливій фантазії маркетингового відділу.

Параметри Тіля-Смолла

Ці параметри повністю описують динамік. Є параметри як конструктивні (площа, маса рухомої системи), так і неконструктивні (які випливають із конструктивних). Їх лише 15 штук. Для того, щоб приблизно уявити собі, що за динамік працює в колонці, достатньо чотирьох із них.

Резонансна частота динаміка Fs(Гц) – частота резонансу динаміка, що працює без акустичного оформлення. Залежить від маси рухомої системи та жорсткості підвісу. Важливо знати, тому що нижче за резонансну частоту динамік практично не звучить (рівень звукового тиску сильно і різко падає).

Еквівалентний обсяг Vas(літри) - корисний об'єм корпусу, необхідний роботи динаміка. Залежить тільки від площі дифузора (Sd) та гнучкості підвісу. Важливий тому, що працюючи, динамік спирається не тільки на підвіс, а й на повітря всередині ящика. Якщо тиск буде не таким, який потрібно, то не видно ідеальної роботи динаміка.

Повна добротність Qts -співвідношення пружних і в'язких сил рухомої системі динаміка поблизу частоти резонансу. Чим вища добротність, то вище пружність у поступовій динаміці і більше охоче він звучить на резонансної частоті. Складається з механічної та електричної добротностей. Механічна - це пружності підвісу та гофра центруючої шайби. Як не звично, але саме гофр має велику пружність, а не зовнішні підвіси. Механічна добротність – 10-15% повної добротності. Решта - електрична добротність, утворена магнітом і котушкою динаміка.

Опір постійному струму Re(Ом). Поясняти особливо якось тут нічого. Опір обмотки головки постійному струму.

Механічна добротність Qms- відношення пружних і в'язких сил динаміка, пружність вважається лише механічними елементами динаміка. Складається із пружності підвісу та гофру центруючої шайби.

Електрична добротність Qes- Відношення пружних і в'язких сил динаміка, пружні сили виникають в електричній частині динаміка (магніт та котушка).

Площа дифузора Sd(М 2) - міряється, грубо кажучи, лінійкою. Жодного таємного сенсу не має.

Чутливість SPL(ДБ) - рівень звукового тиску, що розвивається гучномовцем. Вимірюється на відстані 1 метра при потужності 1 Ватт, що підводиться, і частоті 1 кГц (зазвичай). Чим вища чутливість, тим голосніше грає система. У дво- і більш смугової системі чутливість дорівнює SPL найчутливішого динаміка (зазвичай це басовий лопух).

Індуктивність Le(Генрі) – це індуктивність котушки динаміка.

Імпеданс Z(Ом) – комплексна характеристика, яка з'являється не на постійному струмі, а на змінному. Справа в тому, що в такому випадку, реактивні елементи починають раптом чинити опір струму. Опір залежить від частоти. Таким чином, імпеданс – відношення комплексної амплітуди напруги та комплексної сили струму на певній частоті. (Комплексний опір, що залежить від частоти, тобто).

Пікова потужність Pe(Ват) - це PMPO, яка розглянута вище.

Маса рухомої системи Mms(г) - ефективна маса рухомої системи, яка включає в себе масу дифузора і повітря, що коливається разом з ним.

Відносна жорсткість Cms(метрів/ньютон) - гнучкість рухомої системи головки гучномовця, зміщення під впливом механічного навантаження (наприклад, пальця, який цілиться потикати динамік). Чим більший параметр, тим м'якше підвіс.

Механічне опір Rms(кг/сек) – активний механічний опір головки. Все, що може чинити механічний опір у головці, сюди входить.

Двигуна потужність BL -значення густини магнітного потоку, помноженого на довжину дроту в котушці. Також цей параметр називається силовим фактором динаміка. Можна сказати, що це потужність, яка діятиме на дифузор з боку магніту.

Всі ці параметри тісно взаємопов'язані. Це досить очевидно з визначень. Ось основні залежності:

Fsзростає зі збільшенням жорсткості підвісу і падає зі збільшенням маси рухомий системи;

Vasзменшується зі збільшенням жорсткості підвісу і зростає зі збільшенням площі дифузора;

Qtsзростає при збільшенні жорсткості підвісу та маси рухомої системи та падає при збільшенні потужності BL.

Отже, тепер ви знайомі з базовим теоретичним апаратом, необхідним для розуміння статей з акустичних систем. Перейдемо безпосередньо до методики тестування, якою користуються автори нашого порталу.

Методика тестування

АЧХ. Методика вимірювання та трактування

На початку цього розділу трохи відхилимося від основної теми і пояснимо, навіщо все це робиться. По-перше, ми хочемо описати наш власний метод виміру АЧХ, щоб у читача не виникало додаткових питань. По-друге, ми докладно розповімо, як сприймати отримані графіки і що можна сказати щодо наведених залежностей, а також чого не варто говорити. Спочатку методика.

Вимірювальний мікрофон Nady CM-100

Наша методика вимірювання АЧХ є цілком традиційною і мало чим відрізняється від загальноприйнятих принципів проведення докладних експериментів. Власне сам комплекс складається з двох частин: залізної та софтової. Почнемо з опису реальних приладів, що використовуються у рамках нашої роботи. Як вимірювальний мікрофон ми застосовуємо високоточний конденсаторний мікрофон Behringer ECM-8000 з круговою діаграмою спрямованості (всеспрямований), при відносно низькій ціні він має досить хороші параметри. Так би мовити, це "серце" нашої системи. Даний інструмент розроблений спеціально для використання із сучасною технікою у складі бюджетних вимірювальних лабораторій. Також у нашому розпорядженні є схожий мікрофон Nady CM-100. Характеристики обох мікрофонів практично повторять одна одну, проте ми завжди вказуємо яким мікрофоном було виміряно ту чи іншу АЧХ. Для прикладу наведемо заявлені технічні характеристики мікрофону Nady CM-100:

імпеданс: 600 Ом;

чутливість: -40 дБ (0 дБ = 1 В/Па);

частотний діапазон: 20-20000 Гц;

максимальний звуковий тиск: 120 дБ SPL;

харчування: фантомне 15 ... 48 В.

АЧХ вимірювального мікрофону

Мікрофонний підсилювач M-Audio AudioBuddy

Як мікрофонний підсилювач ми використовуємо зовнішнє компактне рішення M-Audio AudioBuddy. Підсилювач AudioBuddy розроблений спеціально для застосування в області цифрового звукозапису та оптимізований для роботи з мікрофонами, яким необхідне фантомне живлення. Плюс до цього у розпорядженні користувача виявляються незалежні виходи: балансні чи небалансні TRS. Основні параметри підсилювача такі:

частотний діапазон: 5-50000 Гц;

мікрофонне посилення: 60 дБ;

вхідний опір мікрофонного входу: 1 кОм;

посилення інструментів: 40 дБ;

вхідний опір інструментального входу: 100 кОм;

харчування: 9 В АС, 300 мА.

Звукова плата ESI Juli@

Для подальшого аналізу сигнал з виходу підсилювача надходить на вхід аудіо інтерфейсу, в якості якого використовується PCI-плата ESI Juli@. Дане рішення сміливо можна віднести до класу напівпрофесійних пристроїв або навіть професійного початкового рівня. Основні параметри:

кількість I/O: 4 входи (2 аналогових, 2 цифрових), 6 виходів (2 аналогових, 4 цифрових);

АЦП/ЦАП: 24-біт/192 кГц;

частотний діапазон: 20 Гц – 21 кГц, +/- 0.5 дБ;

динамічний діапазон: АЦП 114 дБ, ЦАП 112 дБ;

входи: 2 аналогових, 2 цифрових (S/PDIF Coaxial);

виходи: 2 аналогові, 2 цифрові (S/PDIF Coaxial або Optical);

MIDI: 1 MIDI вхід та 1 MIDI вихід;

інтерфейс: PCI;

синхронізація: MTC, S/PDIF;

драйвери: підтримка драйвера EWDM для Windows 98SE/ME/2000 і XP, MAC OS 10.2 або старше.

У цілому нині, нерівномірність тракту всієї системи діапазоні частот 20-20000 Гц лежить у межах +/- 1…2 дБ, тому наші виміри вважатимуться досить точними. Основним негативним чинником і те, що це виміри проводять у середньостатистичному житловому приміщенні зі стандартної реверберацією. Площа кімнати складає 34 м2, об'єм – 102 м3. Використання безехової камери, природно, підвищує точність одержуваного результату, проте вартість такої камери становить мінімум кілька десятків тисяч доларів, тому дозволити собі таку "розкіш" можуть лише великі виробники акустичних систем або інші забезпечені організації. Однак є в цьому й відчутні плюси: так, АЧХ у реальному приміщенні завжди буде далека від АЧХ, яка отримана виробником тестової камери. Тому за нашими результатами ми можемо зробити деякі висновки щодо взаємодії конкретної акустики із середньостатистичною кімнатою. Ця інформація також дуже цінна, адже будь-яка система буде експлуатуватися в реальних умовах.

Популярна утиліта RightMark Audio Analyzer

Другим важливим моментом є програмна частина. У нашому розпорядженні є кілька професійних програмних комплексів, таких як RightMark Audio Analyzer Ver. 5.5 (RMAA), TrueRTA, ver. 3.3.2, LSPCad ver. 5.25 і т.д. Як правило, ми використовуємо зручну утиліту RMAA, за умови безкоштовного розповсюдження та постійних оновлень вона дуже практична та забезпечує високу точність вимірювань. Фактично вона вже стала стандартом серед тестових пакетів у всьому рунеті.

Програма TrueRTA

Вимірювальний модуль JustMLS програми LSPCad

Здавалося б, будь-який вимір має проводитися за строго встановленими правилами, проте в області акустики цих правил занадто багато, і часто вони дещо розходяться між собою. Наприклад, основні норми та методи вимірювання наводяться відразу в кількох вельми вагомих документах: застарілі ДСТУ СРСР (ГОСТ 16122-87 та ГОСТ 23262-88), рекомендації МЕК (публікації 268-5, 581-5 та 581-7), німецький стандарт DIN 45500, а також американські положення AES та EIA.

Свої виміри ми робимо наступним чином. Акустична система (АС) встановлюється в центрі кімнати при максимальному віддаленні від стін та об'ємних предметів, для інсталяції використовується якісна стійка заввишки 1 м. Мікрофон встановлюється на відстані близько метра на прямій осі. Висота вибирається таким чином, щоб мікрофон "дивився" приблизно в центральну точку між динаміками СЧ і ВЧ. Отримана АЧХ називається характеристикою, знятою на прямій осі, і в класичній електроакустиці вважається одним із найважливіших параметрів. Вважається, що вірність відтворення залежить від нерівномірності АЧХ. Однак про це читайте трохи нижче. Також ми завжди вимірюємо кутові характеристики системи. В ідеальному випадку необхідно отримувати цілий набір залежностей у вертикальній та горизонтальній площинах з кроком 10…15 градусів. Тоді цілком обґрунтовано можна зробити висновки про діаграму спрямованості колонок, дати поради щодо правильної розстановки у просторі. По суті, кутові АЧХ мають не менше значення, ніж АЧХ прямої осі, оскільки вони визначають характер звуку, що доходить до слухача після відбиття від стін приміщення. За деякими даними, частка відображень у точці прослуховування сягає 80% і більше. Також ми знімаємо всі можливі характеристики тракту при всіх частотних регулюваннях, режимах типу 3D, і т.д.

Спрощена блок-схема процесу вимірювань

За цими графіками можна сказати багато…

Суб'єктивне прослуховування

Отже, графіки АЧХ отримано. Що можна сказати, докладно вивчивши їх? Насправді сказати можна багато, але однозначно оцінити систему за даними залежностями неможливо. Мало того, що АЧХ - це не дуже інформативна характеристика, і потрібно ще цілий ряд додаткових вимірів, наприклад, імпульсної характеристики, перехідної характеристики, кумулятивного згасання спектра, та ін, так за цими вичерпними залежностями дати однозначну оцінку акустики досить складно. Значним доказом цього може бути офіційна заява AES (Journal of AES, 1994 рік), що суб'єктивна оцінка просто необхідна отримання повного уявлення про акустичної системі сумі з об'єктивними вимірами. Іншими словами, людина може чути якийсь артефакт, а зрозуміти, звідки вона береться, можна лише провівши ряд точних вимірів. Іноді вимірювання допомагають виявити несуттєвий недолік, який запросто може прослизнути повз вуха під час прослуховування, і "зловити" його можна, тільки акцентувавши свою увагу саме на цьому діапазоні.

Для початку необхідно розбити весь частотний діапазон на характерні ділянки, щоб було зрозуміло, про що йдеться. Погодьтеся, коли ми говоримо "середні частоти", адже незрозуміло, скільки це: 300 Гц чи 1 кГц? Тому пропонуємо користуватися зручною розбивкою всього звукового діапазону на 10 октав, описаною в попередньому розділі.

Зрештою, переходимо безпосередньо до моменту суб'єктивного опису звуку. Існують тисячі термінів з метою оцінки чутного. Найбільш оптимальним варіантом є використання документованої системи. І така система є, її пропонує найавторитетніше видання із півстолітньою історією Stereophile. Нещодавно (на початку 90-х рр. минулого століття) був опублікований акустичний словник Audio Glossary під редакцією Гордона Холта. У словнику викладено трактування понад 2000 понять, які так чи інакше ставляться до звуку. Ми пропонуємо ознайомитися лише з малою їхньою частиною, яка відноситься до суб'єктивного опису звуку в перекладі Олександра Бєлканова (Журнал "Салон АВ"):

ah-ax (римується з "rah" - Ура). Забарвлення голосних, викликане піком в АЧХ близько 1000 Гц.

Airy – легкість. Належить до ВЧ, що звучить легко, ніжно, відкрито, з відчуттям необмеженого верху. Властивість системи, має дуже рівну характеристику на високих частотах.

aw - (римується з "paw" [ро:] - лапа). Забарвлення голосних, викликане піком в АЧХ в районі 450 Гц. Прагне підкреслити, прикрасити звучання великих мідних (тромбон, труба).

Boomy - прочитайте слово "бум" із довгим "м". Характеризує надлишок середнього басу, найчастіше з переважанням вузької смуги НЧ (дуже близько до "one-note-bass" - бас на одній ноті).

Boxy (дослівно - "ящиковий"): 1) характеризується "oh"- забарвленням голосних, ніби всередині ящика говорить голова; 2) використовується для опису верхнього басу/нижньої середини звучання акустичних систем із надмірними резонансами стінок корпусу.

Bright, brilliant - яскравий, блискучий, блискучий. Найчастіше невірно вживаний в аудіо термін, він визначає ступінь твердості грані звуку, що відтворюється. Яскравість відноситься до енергії, що міститься у смузі 4-8 кГц. Це не стосується найвищих частот. Всі живі звуки мають яскравість, проблема виникає лише за її надмірності.

Buzz - дзижчий НЧ звук, що має пухнастий через деяку невизначеність або посаджений вістрями характер.

Chesty – від chest (грудна клітина). Різко виражена щільність або тяжкість при відтворенні чоловічого голосу через надмірну енергію у верхньому басі/нижній частині СЧ.

Closed-in (дослівно – прихований, закритий). Потребує відкритості, повітря і хорошої детальності. Закрите звучання зазвичай спричинене спадом ВЧ вище 10 кГц.

Cold – холодний, сильніший, ніж cool – прохолодний. Має деякий надлишок ВЧ та ослаблені низькі.

Coloration – забарвлення. Чутна "сигнатура", якою система, що відтворює, забарвлює всі сигнали, що проходять через неї.

Cool – прохолодний. Помірно позбавлений щільності та теплоти внаслідок монотонного згасання, починаючи з частоти 150 Гц.

Crisp – чіткий, ясно окреслений. Точно локалізований та детальний, іноді надмірно через пік у середині ВЧ діапазону.

Cupped-hands - рупор із долонь. Забарвлення з носовим призвуком або у крайньому прояві – звук через мегафон.

Dark – темний, похмурий (дослівно). Тепле, м'яке надмірно багате звучання. Сприймається на слух як нахил АЧХ за годинниковою стрілкою у всьому діапазоні, тому вихідний рівень послаблюється зі зростанням частоти.

Dip (дослівно – занурення, провал). Вузький провал серед рівної АЧХ.

Discontinuity (дослівно - розрив). Зміна тембру або забарвлення під час переходу сигналу від однієї головки до іншої у багатосмугових акустичних системах.

Dished, dished-down – у вигляді блюдця, перевернутого блюдця. Описує АЧХ із проваленою серединою. У звучанні багато басу та верхніх частот, глибина перебільшена. Сприйняття, як правило, неживе.

Dry (дослівно – сухий). Описує якість басу: збіднений, мізерний, як правило, передемпфований.

Dull (дослівно - тупий, тьмяний, нудний, млявий, пригнічений). Описує мляве, завуальоване звучання. Такий же, як "soft" - м'який, але більшою мірою. Чутний ефект спаду ВЧ після 5 кгц.

її - римується з we. Забарвлення голосних, викликане піком в АЧХ в районі 3,5 кГц.

eh - як у "bed". Забарвлення голосних, викликане коротким підйомом АЧХ в районі 2 кГц.

Extreme highs – надвисокі. Діапазон чутних частот перевищує 10 кГц.

Fat (дослівно - рясний, багатий, жирний, маслянистий). Чутний ефект помірної надмірності середнього та верхнього басу. Надмірно теплий, більший "warm".

Forward, forwardness (дослівно - висунутий на передній план, присунення). Якість відтворення, що створює враження, що джерела звуку розташовані ближче, ніж вони перебували під час запису. Як правило, це результат "горба" в середньому діапазоні плюс вузької спрямованості акустичних систем.

Glare (дослівно - сліпучий, сяючий). Неприємна якість жорсткості чи яскравості внаслідок надмірної енергії нижнього чи середнього верху.

Golden (дослівно – золотий). Благозвучне забарвлення, що характеризується округлістю, багатством, мелодійністю.

Hard (дослівно – твердий, жорсткий). Той, що прагне до сталевого, але не настільки пронизливий. Часто це результат помірного горба в районі 6 кГц, іноді викликаний невеликими спотвореннями.

Horn sound – рупорний звук, зроблений через рупор. Забарвлення "aw", властиве багатьом акустичним системам, які мають середньочастотний рупорний випромінювач.

Hot (дослівно – гарячий). Різкий резонансний викид у високих частотах.

Hum (дослівно - дзижчання). Безперервний "свербіж" на частотах, кратних 50 Гц. Викликаний проникненням основний частоти харчування чи його гармонік тракт відтворення.

Humped (дослівно - згорблений). Характеризує звучання, висунуте наперед (за просторовою характеристикою). Загальне звучання мляве, мізерне. Викликано широким підйомом середніх частот і раннім спадом низьких і високих.

ih - як у слові "bit". Забарвлення голосних, викликане піком в АЧХ в районі 3,5 кГц.

Laid-back (дослівно – відсунутий назад, засунутий). Пригнічене, віддалене звучання, з перебільшеною глибиною, зазвичай через провалений у вигляді блюдця середнього діапазону.

Lean - худий, худий, кволий. Ефект слабкого спаду АЧХ донизу, починаючи з 500 Гц. Виражений слабше, ніж "cool" - холодний.

Light – світлий. Чутний ефект нахилу АЧХ проти годинникової стрілки щодо середини. Порівняй із "dark" - темний.

Loose - пухкий, бовтається, нестійкий. Належить до погано вираженого/розмитого та погано керованого басу. Проблеми з демпфуванням підсилювача або динамічних головок/акустичного оформлення колонок.

Lumpy (дослівно - комкуватий). Звучання, яке характеризується деякою переривчастістю АЧХ у нижній частині, починаючи з 1 кГц. Деякі області здаються випнуті, інші - ослабленими.

Muffled – приглушений. Звучаючий дуже мляво, тупо, що зовсім не має в спектрі високих частот. Результат спаду високих частот перевищує 2 кГц.

Nasal (дослівно - гугнявий, носовий). Звучання схоже на те, якщо говорити із закладеним чи затиснутим носом. Схоже на забарвлення голосного "eh". В акустичних системах причиною цього є вимірюваний пік тиску у верхній частині середнього діапазону, супроводжуваний наступним провалом.

oh - вимова як у слові "toe". Забарвлення голосного, що викликається широким викидом в АЧХ близько 250 Гц.

One-note-bass – бас на одній ноті. Переважна більшість однієї низької ноти - наслідок гострого піку в нижньому діапазоні. Зазвичай викликаний поганим демпфуванням НЧ головки, так само можуть виявлятися резонанси приміщення.

оо - вимова як у слові "gloom". Забарвлення голосного, викликане широким викидом в АЧХ близько 120 Гц.

Power range – діапазон максимальної енергії. Область частот приблизно 200-500 Гц відповідає діапазону потужних інструментів оркестру – мідних духових.

Presence range (дослівно – діапазон присутності). Нижня частина верхнього діапазону приблизно 1 –3 кГц, що створює відчуття присутності.

Reticent (буквально – стриманий). Помірно відсунутий назад. Описує звучання системи, АЧХ якої має форму блюдця у середньому діапазоні. Протилежно forward.

Ringing (буквально – дзвін). Чутний ефект резонансу: забарвлення, змащене/розмите звучання, пронизливість, гудіння. Має природу вузького викиду на АЧХ.

Seamless (дослівно - без шва, з єдиного/суцільного шматка). Не має відчутних розривів у всьому діапазоні, що чути.

Seismic – сейсмічний. Описує відтворення НЧ, у якому створюється враження, ніби тремтить підлогу.

Sibilance (буквально – свист, шипіння). Забарвлення, яке підкреслює вокальний звук "с". Можливо пов'язані з монотонним підйомом АЧХ від 4-5 кГц чи з широким викидом у смузі 4-8 кГц.

Silvery – сріблястий. Дещо жорстке, але чисте звучання. Флейте, кларнету, альтам надає окресленість, але гонгу, дзвоникам, трикутнику може повідомити нав'язливість, надмірну різкість.

Sizzly - шиплячий, свистячий. Підйом АЧХ в районі 8 кГц, додається шипіння (присвист) до всіх звуків, особливо до звучання тарілок і шиплячих у вокальних партіях.

Sodden, soggy (буквально - промоклий, набряклий від води). Описує пухкий і погано певний бас. Створює відчуття неясності, нерозбірливості у нижньому діапазоні.

Solid-state sound – транзисторне звучання, звук напівпровідників. Комбінація звукових якостей, загальна більшість транзисторних підсилювачів: глибокий, щільний бас, злегка відсунутий яскравий характер сцени і ясно окреслені, детальні ВЧ.

Spitty (дослівно - плюючий, пирхаючий, шиплячий). Різка "ts" - забарвлення, що зайве підкреслює музичні обертони і шиплячі. Схожа на шум поверхні вінілової платівки. Зазвичай результат гострого піку АЧХ в області крайніх ВЧ.

Steely - сталевий, стійкий. Описує пронизливість, різкість, настирливість. Подібно "hard", але більшою мірою.

Thick - жирний, густий, тупий. Описує промоклий/тупий або громіздкий, важкий бас.

Thin - рідкий, кволий, витончений. Дуже недостатній за басом. Результат сильного монотонного згасання вниз, починаючи з 500 Гц.

Tizzy (дослівно - хвилювання, тривога), "zz" і "ff" - забарвлення звуку тарілок і вокальних шиплячих, викликане зростанням АЧХ вище 10 кГц. Подібна "wiry", але на вищих частотах.

Tonal quality – тональна якість. Точність/коректність, з якою звук, що відтворюється, повторює тембри оригінальних інструментів. (Мені здається, цей термін буде гарною заміною на тембральний дозвіл - А. Б.).

Tube sound, tubey - звук, зобов'язаний присутності ламп у тракті запису/відтворення. Комбінація звукових якостей: соковитість (багатство, жвавість, яскравість фарб) та теплота, надлишок середнього та недолік глибокого басу. Випирає зображення сцени. Верхи гладкі, тонкі.

Wiry – жорсткий, напружений. Викликає роздратування перекрученими верхніми частотами. Подібний до удару щіточок по тарілках, але здатний пофарбувати всі звуки, що відтворюються системою.

Wooly - млявий, розпливчастий, волохатий. Належить до болтливого, пухкого, погано визначеного басу.

Zippy – живий, швидкий, енергійний. Незначне виділення верхніх октав.

Отже, тепер, дивлячись на наведену АЧХ, можна охарактеризувати звучання одним чи кількома термінами цього списку. Головне, що терміни системні, і навіть недосвідчений читач може, переглянувши їхнє значення, зрозуміти, що хотів сказати автор.

На якому матеріалі тестується акустика? При виборі тестового матеріалу ми керувалися принципом різноманітності (адже кожен використовує акустику в різних застосуваннях - кіно, музика, ігри, не кажучи вже про різні смаки в музиці) і якості матеріалу. У зв'язку з цим набір тестових дисків традиційно включає:

DVD-диски з фільмами та записами концертів у форматах DTS та DD 5.1;

диски з іграми для PC і Xbox 360, які мають якісні саунд-треки;

якісно записані CD-диски з музикою різних жанрів та напрямків;

MP3-диски зі стиснутою музикою, матеріал, який переважно прослуховується на MM-акустиці;

спеціальні тестові CD та HDCD-диски аудіофільської якості.

Зупинимося докладніше на тестових дисках. Їхнє призначення - виявляти недоліки акустичних систем. Виділяють тестові диски з тестовим сигналом та з музичним матеріалом. Тестові сигнали є згенеровані реперні частоти (дозволяють визначити на слух граничні значення відтворюваного діапазону), білий і рожевий шуми, сигнал у фазі і протифазі і так далі. Найцікавішими нам видаються популярний тестовий диск FSQ (Fast Sound Quality) та Prime Test CD . Обидва ці диски крім штучних сигналів містять фрагменти музичних композицій.

До другої категорії належать аудифільські диски, що містять цілі композиції, записані в студіях найвищої якості та прецизійно зведені. Ми використовуємо два ліцензійні HDCD-диски (записані з розрядністю 24 біта та частотою семплювання 88 КГц) - Audiophile Reference II (First Impression Music) та HDCD Sampler (Reference Recordings), а також CD-семплер класичної музики Reference Classic того ж лейбла Reference Recordings .

AudiophileReference II(Диск дозволяє оцінити такі суб'єктивні характеристики, як музичний дозвіл, залученість, емоційність і ефект присутності, глибину нюансів звучання різних інструментів. Музичний матеріал диска - класичні, джазові та фольклорні твори, записані з найвищою якістю і спродюсовані відомим кудесником звуком. можна зустріти чудовий вокал, потужні китайські барабани, глибокий струнний бас і на справді якісній системі отримати справжню насолоду від прослуховування.

HDCDSamplerвід Reference Recordings містить симфонічну, камерну та джазову музику. На прикладі його композицій можна відстежувати здатність акустичних систем будувати музичну сцену, передавати макро- та мікродинаміку, натуральність тембрів різних інструментів.

ReferenceClassicдемонструє нам справжній коник Reference Recordings – записи камерної музики. Основне призначення диска – перевіряти систему на вірність відтворення різних тембрів та здатність до створення правильного стереоефекту.

Z-характеристика. Методика вимірювання та трактування

Напевно навіть найдосвідченіший читач знає, що будь-яка динамічна головка, а отже, і акустична система в цілому має постійний опір. Цей опір може розцінюватися як опір постійному струму. Для побутової апаратури найбільш звичні цифри 4 та 8 Ом. В автомобільній техніці найчастіше зустрічаються динаміки з опором 2 Ом. Опір добрих моніторних навушників може досягати сотень Ом. З погляду фізики цей опір обумовлено властивостями провідника, з якого намотана котушка. Однак динаміки, як і навушники, призначені для роботи зі змінним струмом звукової частоти. Зрозуміло, що зі зміною частоти змінюється комплексний опір. Залежність, що характеризує цю зміну, називається Z-характеристикою. Z-характеристика досить важлива вивчення, т.к. саме за допомогою неї можна зробити однозначні висновки про правильність узгодження динаміка та підсилювача, правильність розрахунку фільтра, і т.д. Для зняття цієї залежності ми використовуємо програмний пакет LSPCad 5.25, а точніше – вимірювальний модуль JustMLS. Його можливості такі:

Розмір MLS (Maximum-Length Sequence): 32764,16384,8192 та 4096

Розмір FFT (Fast Fourier Transform): 8192, 1024 та 256 пікселів, що використовуються в різних смугах частот

Частота дискретизації: 96000, 88200, 64000, 48000, 44100, 32000, 22050, 16000, 1025, 8000 Гц і вибирається користувачем Custom (Вибрати).

Вікно: Половинне усунення

Внутрішнє уявлення: Від 5 Гц до 50000 Гц, 1000 частотних точок з логарифмічною періодичністю.

Для вимірювання необхідно зібрати простеньку схему: послідовно з динаміків включається еталонний резистор (у разі С2-29В-1), і сигнал з цього дільника подається на вхід звуковий плати. Вся система (динамік/АС+резистор) підключається через підсилювач потужності ЗЧ до виходу тієї ж звукової карти. Ми використовуємо для цього інтерфейс ESI Juli@. Програма дуже зручна тим, що не вимагає ретельного та довгого налаштування. Достатньо відкалібрувати звукові рівні та натиснути кнопку "Виміряти". Через частки секунди бачимо готовий графік. Далі відбувається його аналіз, у кожному конкретному випадку ми маємо різні цілі. Так, щодо низькочастотного динаміка нас цікавить резонансна частота для перевірки правильності вибору акустичного оформлення. Знання резонансної частоти високочастотної головки дозволяє проаналізувати правильність розв'язування фільтра розділення. У разі пасивної акустики нас цікавить характеристика загалом: вона має бути максимально лінійною, без різких піків та провалів. Так, наприклад, акустика, імпеданс якої просідає нижче 2 Ом, припаде "не до смаку" практично будь-якому підсилювачу. Такі речі слід знати та враховувати.

Нелінійні спотворення. Методика вимірювання та трактування

Нелінійні спотворення (Total Harmonic Distortion, THD) є найважливішим чинником в оцінці акустичних систем, підсилювачів, тощо. Цей чинник зумовлений нелінійністю тракту, унаслідок чого спектрі сигналу з'являються додаткові гармоніки. Коефіцієнт нелінійних спотворень (КНІ) розраховується як відношення квадрата основної гармоніки до квадратного кореня із суми квадратів додаткових гармонік. Як правило, при розрахунках враховується лише друга та третя гармоніка, хоча точність можна підвищити, врахувавши всі додаткові гармоніки. Для сучасних акустичних систем коефіцієнт нелінійних спотворень нормується у кількох смугах частот. Наприклад, для нульової групи складності за ГОСТ 23262-88, вимоги якого значно перевищують мінімальні вимоги МЕК класу Hi-Fi, коефіцієнт не повинен перевищувати 1.5% у смузі частот 250-2000 Гц та 1% у смузі 2-6.3 кГц. Сухі цифри, звісно, ​​характеризують систему загалом, проте фраза " КНИ=1% " ще мало що говорить. Яскравий приклад: ламповий підсилювач з коефіцієнтом нелінійних спотворень близько 10% може звучати набагато краще за транзисторний підсилювач з тим же коефіцієнтом менше 1%. Справа в тому, що спотворення лампи здебільшого обумовлені тими гармоніками, які екрануються слуховими порогами адаптації. Тому дуже важливо аналізувати спектр сигналу загалом, описуючи значення тих чи інших гармонік.

Такий спектр сигналу конкретної акустики на контрольній частоті 5 кГц

В принципі подивитися розподіл гармонік за спектром можна будь-яким аналізатором, як хардварним, так і софтовим. Без проблем це роблять ті ж самі програми RMAA або TrueRTA. Як правило, ми використовуємо першу. Тестовий сигнал генерується за допомогою найпростішого генератора, використовується кілька контрольних точок. Так, наприклад, зрослі на високих частотах нелінійні спотворення значно зменшують мікродинаміку музичного образу, а система з високими спотвореннями в цілому може просто сильно спотворювати тембральний баланс, хрипіти, мати сторонні призвуки, і т.д. Також дані вимірювання дозволяють більш детально оцінити акустику в комплексі з іншими вимірюваннями, перевірити правильність розрахунку розподільчих фільтрів, адже нелінійні спотворення динаміка сильно зростають поза його робочим діапазоном.

Структура статті

Тут ми опишемо структуру статті щодо акустичних систем. Незважаючи на те, що ми намагаємося зробити прочитання максимально приємним і не втискаємо себе у певні рамки, статті складаються з урахуванням цього плану, щоб структура була чіткою та зрозумілою.

1. Введення

Тут пишеться загальна інформація про компанію (якщо ми вперше знайомимося з нею), загальна інформація про лінійку продукції (якщо вперше беремо на тест), даємо нарис стану ринку на даний момент. Якщо попередні варіанти не підходять – пишемо про тенденції на ринку акустики, у дизайні тощо. - щоб було написано 2-3 тисячі символів (надалі - до). Вказується тип акустики (стерео, об'ємного звучання, трифонік, 5.1 і т.д.) та позиціонування на ринку – як мультимедіа-ігрова для комп'ютера, універсальна, для прослуховування музики для домашнього театру початкового рівня, пасивна для домашнього театру тощо.

Тактико-технічні характеристики, зведені до таблиці. Перед таблицею з ТТХ робимо невеликий вступ (наприклад "від акустики вартістю ХХХ ми маємо право чекати на серйозні параметри YYY"). Вигляд таблиці та набір наступних параметрів:

Для систем2.0

Параметр	Значення
Вихідна потужність, Вт (RMS)
Зовнішні розміри колонок, ШхДхВ, мм
вага брутто, кг
Вага нетто, кг
Діаметр динаміків, мм
Опір динаміків, Ом
Напруга живлення,
Частотний діапазон, Гц
Нерівномірність АЧХ у робочому діапазоні, +/- дБ
Регулювання низьких частот, дБ
Перехресні перешкоди, дБ
Відношення сигнал/шум, дБ
Комплектність
Середня роздрібна ціна, $

Для систем2.1

Параметр	Значення
Вихідна потужність сателітів, Вт (RMS)
КНІ при номінальній потужності, %
Зовнішні розміри сателітів, ШхДхВ, мм
вага брутто, кг
Вага нетто сателітів, кг
Вага нетто сабвуфера, кг
Діаметр динаміків, мм
Опір динаміків, Ом
Магнітне екранування, наявність
Напруга живлення,
Регулювання високих частот, дБ
Регулювання низьких частот, дБ
Перехресні перешкоди, дБ
Відношення сигнал/шум, дБ
Комплектність
Середня роздрібна ціна, $

Для систем 5.1

Параметр	Значення
Вихідна потужність фронтальних сателітів, Вт (RMS)
Вихідна потужність тилових сателітів, Вт (RMS)
Вихідна потужність центрального каналу, Вт (RMS)
Вихідна потужність сабвуфера, Вт (RMS)
Вихідна потужність сумарна, Вт (RMS)
КНІ при номінальній потужності, %
Зовнішні розміри фронтальних сателітів, ШхДхВ, мм
Зовнішні розміри тилових сателітів, ШхДхВ, мм
Зовнішні розміри центрального каналу, ШхДхВ, мм
Зовнішні розміри сабвуфера, ШхДхВ, мм
вага брутто, кг
Вага нетто фронтальних сателітів, кг
Вага нетто тилових сателітів, кг
Вага нетто центрального каналу, кг
Вага нетто сабвуфера, кг
Діаметр динаміків, мм
Опір динаміків, Ом
Магнітне екранування, наявність
Напруга живлення,
Частотний діапазон сателітів, Гц
Частотний діапазон сабвуферу, Гц
Нерівномірність АЧХ у повному робочому діапазоні, +/- дБ
Регулювання високих частот, дБ
Регулювання низьких частот, дБ
Перехресні перешкоди, дБ
Відношення сигнал/шум, дБ
Комплектність
Середня роздрібна ціна, $

За основу ми беремо наведені таблиці, за наявності додаткових даних робимо ще графи, графи яких даних немає, просто прибираємо. Після таблиці з ТТХ невеликі попередні висновки.

3. Упаковка та комплектація

Описуємо комплект поставки та коробку, мінімум дві фотографії. Тут оцінюємо повноту комплекту, описуємо характер кабелів, що входять в комплект, по можливості оцінюємо їх перетин/діаметр. Робимо висновок про відповідність комплекту цінової категорії, зручність та дизайн упаковки. Зазначаємо наявність російськомовного посібника з експлуатації, його повноту.

4. Дизайн, ергономіка та функціональність

Описуємо перше враження від дизайну. Зазначаємо характер матеріалів, їхню товщину, добротність. Оцінюємо дизайнерські рішення з погляду потенційного впливу на звук (не забуваючи додавати слово "імовірно"). Оцінюємо якість виготовлення, наявність ніжок/шипів, гриля/акустичної тканини перед дифузорами. Шукаємо кріплення, можливість встановлення на стійку/полку/стіну.

Описується ергономіка та враження від роботи з акустикою (за винятком прослуховування). Зазначається наявність клацання при включенні, чи достатньо довжина проводів, чи зручно користуватися всіма органами управління. Реалізація органів управління (аналогові повзунки або "крутки", цифрові валкодери, тумблери і т.д.) Декілька фотографій органів управління, ПДК якщо є, фото колонок в обстановці або в порівнянні зі звичайними предметами. Зручність та швидкість комутації, необхідність перевірки фазування, чи допомагає інструкція тощо. Відзначаємо ефективність магнітного екранування (на ЕПТ-моніторі чи телевізорі). Звертаємо увагу на додаткові входи, режими роботи (псевдо-сюрраунд звучання, вбудований FM-тюнер тощо), сервісні можливості.

5. Конструкція

Розбираємо колонки, якщо є сабвуфер - ще й його. Зазначаємо такі конструктивні особливості:

Тип акустичного оформлення (відкрите, закритий ящик, фазоінвертор, пасивний випромінювати, трансмісійна лінія тощо) + загальне фото внутрішньої будови;

Розміри та внутрішній об'єм корпусу, припустити поєднання АТ з ГГ;

Розташування головок гучномовця (РР), спосіб кріплення до акустичного оформлення;

Якість внутрішнього монтажу, складання, кріплення + 1-2 фото з деталями внутрішнього монтажу;

Наявність механічного демпфування, якість його виконання та застосовані матеріали + фото;

Форма та розміри фазоінвертора (якщо є), його розташування (імовірний вплив на звук) та ймовірні пристрої виробника для усунення струменевих шумів + фото;

Якість внутрішньої проводки, наявність захисту від навантаження, пропозиції щодо модернізації;

Використовувані ГГ - тип, матеріал виготовлення (папір, просочений шовк, алюміній, пластик і т.д.), характер поверхні дифузора (конічний, експоненційна поверхня, гофрований, з "ребрами жорсткості" і т.д.) та захисного ковпачка (плоский , "акустична куля" і т.д.), підвіс (гумовий, паперовий і т.д.), ступінь жорсткості підвісу), діаметр котушки, охолодження у твіттері, маркування, опір + фото кожної ГГ;

Тип кріплення дроту до колонок (безроз'ємне, гвинтові затискачі, пружинні затискачі, під "банан" тощо) + фото;

Рознімання для сигнального кабелю - типи, кількість, якість виконання.

Схемами та графіками ми ілюструємо такі речі:

Підсилювальна мікросхема(и) - таблиця з ключовими характеристиками, їх аналіз на відповідність ТТХ та динамікам, якщо є можливість - навести графік залежності потужності від КНІ та фото, можна фото радіатора;

Трансформатор живлення - таблиця зі струмами, тип трансформатора (тор, на Ш-подібних пластинах і т.д.) із зазначенням загальної потужності у ВА, висновки про наявність запасу потужності харчування, наявність фільтра живлення і т.д. + фото;

Розділовий фільтр - замальовуємо схему, вказуємо порядок фільтра (і відповідно ослаблення сигналу), робимо висновок про виправданість; застосування (за наявності відповідних вимірювань), робимо розрахунок частоти зрізу у разі якщо надалі вимірюємо резонанс та/або Z-характеристику;

Робимо розрахунок резонансної частоти фазоінвертора, наводимо формулу та обґрунтовуємо її використання.

6. Вимірювання

Робимо такі виміри і наводимо аналіз щодо кожного їх, робимо припущення характером звучання.

Осьова АЧХ колонки з докладним аналізом;

АЧХ колонок за кутами 30 та 45 градусів, аналіз характеру дисперсії динаміка;

АЧХ сабвуфера (якщо є) + сумарна АЧХ систем; аналіз якості; узгодження трифоніка, вплив резонансу фазоінвертора;

Осьова АЧХ залежно від регулювань тембру (якщо є);

АЧХ у фазоінвертора, аналіз;

спектр гармонійних спотворень;

АЧХ динаміків окремо (наприклад НЧ та ВЧ), якщо в цьому є необхідність.

7. Прослуховування

Спочатку даємо першу суб'єктивну оцінку характеру звучання, вказуємо, чи гучність для різних режимів відтворення. Зазначаємо особливості роботи акустики в кожному з типових застосувань – кіно (для 5.1 систем робимо упор на якість позиціонування), музику та ігри. Вказуємо тип приміщення для прослуховування, його площу та об'єм, а також ступінь вимогливості даної акустики до приміщення. Далі ми розуміємо звучання колонок, використовуючи описаний вище перелік показників і термінологію. Намагаємося уникати суб'єктивних зауважень і при кожній нагоді робимо виноску на результат вимірювань, який підтвердив ту чи іншу особливість звучання. Взагалі весь аналіз звучання виробляється у ключі ув'язування з вимірами. Обов'язково звертаємо увагу на такі параметри:

Характер роботи акустики у кожному з ключових діапазонів частот, наскільки той чи інший діапазон акцентується;

Характер та якість стереоефекту (ширини сцени, позиціонування на ній джерел звуку та інструментів), для акустики 5.1 окремо дається оцінка просторового позиціонування. Не забуваємо правильно розставити акустику (кут на передню пару 45 градусів, відстань трохи більше стереобази, тилова пара вдвічі ближче до слухача, ніж передня, всі колонки на рівні вух);

Детальність, прозорість звучання, "зернистість" (післяімпульсна активність на середніх та високих частотах);

Наявність забарвлення та його характер у різних діапазонах, тембральний баланс та природність звучання;

Чіткість звукової атаки (імпульсна характеристика) та окремо - робота сабвуфера (якщо є);

Насиченість сигналу гармоніками (теплота чи холодність звучання);

Мікро- та макродинаміка звучання, детальність фонових звуків, "відкритість" або "затисненість" звучання (ширина динамічного діапазону, якість перехідної характеристики ГГ);

Оптимальні значення регулювання тембру.

Тут дається загальна оцінка акустиці, насамперед, відповідність застосованих у ній рішень кінцевому результату та цінової категорії. Оцінюється, наскільки акустика вдала, перспектива, підходить як "заготівля" для модифікацій. Надається список плюсів та мінусів системи.

Висновок

Посидючий читач, завершивши читання цієї статті, напевно виніс щось нове та цікаве для себе. Ми не намагалися осягнути неосяжне і висвітлити всі можливі аспекти аналізу акустичних систем і, тим більше, теорії звуку, залишимо це профільним виданням, у кожного з яких свій погляд на ту межу, де закінчується фізика та починається шаманство. Проте тепер всі аспекти тестування акустики авторами нашого порталу мають бути гранично зрозумілі. Ми не втомлюємося повторювати, що звук – справа суб'єктивна, і керуватися при виборі акустики одними тестами не можна, проте сподіваємося, що наші огляди значно допоможуть вам. Хорошого вам звуку, шановні читачі!

Порівняльне тестування стереоколонок Edifier та Microlab (квітень 2014)

Потужність

Під словом потужність у розмовній мові багато хто має на увазі «міч», «силу». Тому цілком природно, що покупці пов'язують потужність із гучністю: «Чим більша потужність, тим краще і голосніше звучатимуть колонки». Однак це поширена думка докорінно помилкова! Далеко не завжди колонка потужністю 100 Вт гратиме голосніше або якісніше тієї, яка має потужність «всього» в 50 Вт. Значення потужності швидше говорить не про гучність, а про механічну надійність акустики. Ті ж 50 або 100 Вт - це зовсім не гучність звуку, що видається колонкою. Динамічні головки самі по собі мають низький ККД і перетворюють на звукові коливання лише 2-3% потужності електричного сигналу, що підводиться до них (на щастя, гучності видається звуку цілком вистачає для створення звукового супроводу). Величина, яку вказує виробник у паспорті динаміка або системи в цілому, говорить лише про те, що при підведенні сигналу зазначеної потужності динамічна головка або акустична система не вийде з ладу (внаслідок критичного розігріву та міжвиткового КЗ дроту, «закушування» каркаса котушки, розриву дифузора , пошкодження гнучких підвісів системи тощо).

Таким чином, потужність акустичної системи - це технічний параметр, величина якого не має прямого відношення до гучності звучання акустики, хоча пов'язана з нею деякою залежністю. Номінальні значення потужності динамічних головок, підсилювального тракту, акустичної системи можуть бути різними. Вказуються вони, скоріше, для орієнтування та оптимального сполучення між компонентами. Наприклад, підсилювач значно меншої або значно більшої потужності може вивести колонку з ладу в максимальних положеннях регулятора гучності на обох підсилювачах: на першому завдяки високому рівню спотворень, на другому завдяки позаштатному режиму роботи колонки.

Потужність може вимірюватися у різний спосіб і в різних тестових умовах. Існують загальноприйняті стандарти цих вимірів. Розглянемо докладніше деякі з них, які найчастіше вживаються в характеристиках виробів західних фірм:

RMS (Rated Maximum Sinusoidal power- Встановлена ​​максимальна синусоїдальна потужність). Потужність вимірюється подачею синусоїдального сигналу частотою 1000 Гц до певного рівня нелінійних спотворень. Зазвичай у паспорті виріб пишеться так: 15 Вт (RMS). Ця величина каже, що акустична система при підведенні сигналу до неї потужністю 15 Вт може працювати тривалий час без механічних пошкоджень динамічних головок. Для мультимедійної акустики завищені в порівнянні з Hi-Fi колонками значення потужності Вт (RMS) виходять внаслідок вимірювання при дуже високих гармонічних спотвореннях, часто до 10%. При таких спотвореннях слухати звуковий супровід практично неможливо через сильні хрипи та пригуки в динамічній головці та корпусі колонки.

PMPO(Peak Music Power Output – пікова музична потужність). В даному випадку потужність вимірюється подачею короткочасного сигналу синусоїдального тривалістю менше 1 секунди і частотою нижче 250 Гц (зазвичай 100 Гц). У цьому не враховується рівень нелінійних спотворень. Наприклад, потужність колонки дорівнює 500 Вт (PMPO). Цей факт каже, що акустична система після відтворення короткочасного сигналу низької частоти не мала механічних пошкоджень динамічних головок. У народі одиниці виміру потужності Вт (PMPO) називають «китайськими ватами» через те, що величини потужності за такої методики виміру досягають тисячі Ватт! Уявіть собі – активні колонки для комп'ютера споживають із мережі змінного струму електричну потужність 10 В*А та розвивають при цьому пікову музичну потужність 1500 Вт (PMPO).

Поряд із західними існують також радянські стандарти на різні види потужності. Вони регламентуються діючими до цього дня ГОСТ 16122-87 та ГОСТ 23262-88. Ці стандарти визначають такі поняття, як номінальна, максимальна шумова, максимальна синусоїдальна, максимальна довготривала, максимальна короткочасна потужність. Деякі з них зазначаються у паспорті на радянську (і пострадянську) апаратуру. У світовій практиці ці стандарти, звичайно, не використовуються, тому ми не будемо на них зупинятися.

Робимо висновки: найважливішим практично є значення потужності, зазначеної в Вт (RMS) при значеннях коефіцієнта гармонік (THD), рівного 1% і менше. Однак порівняння виробів навіть за цим показником дуже приблизно і може не мати нічого спільного з реальністю, адже гучність звуку характеризується рівнем звукового тиску. Тому інформативність показника «потужність акустичної системи» нульова.

Чутливість

Чутливість - один із параметрів, що вказуються виробником у характеристиці акустичних систем. Величина характеризує інтенсивність звукового тиску, що розвивається колонкою на відстані 1 метр при подачі сигналу частотою 1000 Гц і потужністю 1 Вт. Вимірюється чутливість у децибелах (дБ) щодо порога чутності (нульовий рівень звукового тиску дорівнює 2*10^-5 Па). Іноді використовується позначення – рівень характеристичної чутливості (SPL, Sound Pressure Level). При цьому для стислості у графі з одиницями вимірів вказується дБ/Вт*м або дБ/Вт^1/2*м. При цьому важливо розуміти, що чутливість не є лінійним коефіцієнтом пропорційності між рівнем звукового тиску, потужністю сигналу та відстанню до джерела. Багато фірм вказують характеристики чутливості динамічних головок, виміряні за нестандартних умов.

Чутливість - характеристика, важливіша при проектуванні власних акустичних систем. Якщо ви не усвідомлюєте до кінця, що означає цей параметр, при виборі мультимедійної акустики для PC можна не звертати на чутливість особливої ​​уваги (благо вказується вона не часто).

АЧХ

Амплітудно-частотна характеристика (АЧХ) у загальному випадку являє собою графік, що показує різницю величин амплітуд вихідного та вхідного сигналів у всьому діапазоні відтворюваних частот. АЧХ вимірюють подачею синусоїдального сигналу постійної амплітуди при зміні його частоти. У точці на графіку, де частота дорівнює 1000 Гц, прийнято відкладати на вертикальній осі рівень 0 дБ. Ідеальний варіант, при якому АЧХ представлена ​​прямою лінією, але таких характеристик у реальності акустичні системи не бувають. При розгляді графіка необхідно звернути особливу увагу на величину нерівномірності. Чим більша величина нерівномірності, тим більше частотних спотворень тембру в звучанні.

Західні виробники воліють вказувати діапазон відтворюваних частот, який є «вичавкою» інформації з АЧХ: вказуються лише граничні частоти і нерівномірність. Припустимо, написано: 50 Гц – 16 кГц (±3 дБ). Це означає, що з даної акустичної системи діапазоні 50 Гц - 16 кГц звучання достовірне, а нижче 50 Гц і від 15 кГц нерівномірність різко збільшується, АЧХ має званий «завал» (різкий спад характеристики).

Чим це загрожує? Зменшення рівня низьких частот передбачає втрату соковитості, насиченості звучання басів. Підйом у ділянці НЧ викликає відчуття бубоніння та гудька колонки. У завалах високих частот звук буде тьмяним, незрозумілим. Підйоми ВЧ означають присутність дратівливих, неприємних шиплячих і свистячих призвуків. У мультимедійних колонок величина нерівномірності АЧХ зазвичай вища, ніж так званої Hi-Fi акустики. До всіх рекламних заяв фірм-виробників про АЧХ колонки типу 20 - 20000 Гц (теоретична межа можливості) потрібно відноситися з часткою скептицизму. При цьому часто не вказується нерівномірність АЧХ, яка може становити у своїй немислимі величини.

Оскільки виробники мультимедійної акустики часто «забувають» зазначити нерівномірність АЧХ акустичної системи, зустрічаючись із характеристикою колонки 20 Гц – 20000 Гц, треба тримати вухо гостро. Існує велика ймовірність купити річ, що не забезпечує навіть більш менш рівномірну характеристику в смузі частот 100 Гц - 10000 Гц. Порівнювати діапазон відтворюваних частот із різними нерівномірностями не можна зовсім.

Нелінійні спотворення, коефіцієнт гармонік

Кг - коефіцієнт гармонічних спотворень. Акустична система є складним електроакустичним пристроєм, який має нелінійну характеристику посилення. Тому сигнал після всього звукового тракту на виході обов'язково матиме нелінійні спотворення. Одними з найявніших і найпростіших у вимірі є гармонійні спотворення.

Коефіцієнт - величина безрозмірна. Вказується або у відсотках, або децибелах. Формула перерахунку: [дБ] = 20 log ([%]/100). Чим більша величина коефіцієнта гармонік, тим зазвичай гірше звучання.

Кг колонок багато в чому залежить від потужності сигналу, що подається на них. Тому безглуздо робити заочні висновки або порівнювати колонки лише за коефіцієнтом гармонік, не вдаючись до прослуховування апаратури. До того ж для робочих положень регулятора гучності (зазвичай це 30...50%) значення виробниками не вказується.

Повний електричний опір, імпеданс

Електродинамічна головка має певний опір постійному струму, що залежить від товщини, довжини та матеріалу дроту в котушці (такий опір ще називають резистивним або реактивним). При подачі музичного сигналу, який є змінним струмом, опір головки змінюватиметься залежно від частоти сигналу.

Імпеданс(impedans) - це повний електричний опір змінному струму, виміряний на частоті 1000 Гц. Зазвичай імпеданс акустичних систем дорівнює 4, 6 чи 8 Ом.

У цілому нині величина повного електричного опору (імпеданс) акустичної системи ні про що, що з якістю звучання тієї чи іншої вироби, покупцю не скаже. Виробником вказується цей параметр, щоб опір враховували при підключенні акустичної системи до підсилювача. Якщо значення опору колонки нижче, ніж рекомендоване значення навантаження підсилювача, у звучанні можуть бути спотворення або спрацює захист від короткого замикання; якщо вище, то звук буде значно тихішим, ніж з рекомендованим опором.

Корпус колонки, акустичне оформлення

Одним із важливих факторів, що впливають на звучання акустичної системи, є акустичне оформлення випромінюючої динамічної головки (динаміка). При конструюванні акустичних систем виробник стикається з проблемою у виборі акустичного оформлення. Їх налічується понад десяток видів.

Акустичне оформлення ділиться на акустично розвантажене та акустично навантажене. Перше передбачає оформлення, у якому коливання дифузора обмежується лише жорсткістю підвісу. При другому коливання дифузора обмежується крім жорсткості підвісу ще пружністю повітря та акустичним опором випромінювання. Також акустичне оформлення поділяється на системи одинарної та подвійної дій. Система одинарної дії характеризується збудженням звуку, що йде до слухача, лише через одну сторону дифузора (випромінювання іншої сторони нейтралізується акустичним оформленням). Система подвійної дії має на увазі використання у формуванні звуку обох поверхонь дифузора.

Оскільки на високочастотні та середньочастотні динамічні головки акустичне оформлення колонки практично не впливає, ми розповімо про найпоширеніші варіанти низькочастотного акустичного оформлення корпусу.

Дуже широко застосовується акустична схема, що отримала назву «закритий ящик». Належить до навантаженого акустичного оформлення. Є закритим корпусом з виведеним на фронтальну панель дифузором динаміка. Позитивні якості: хороші показники АЧХ та імпульсна характеристика. Недоліки: низький ККД, необхідність потужного підсилювача, високий рівень гармонічних спотворень.

Але замість того, щоб боротися зі звуковими хвилями, викликаними коливаннями зворотного боку дифузора, їх можна використовувати. Найбільш поширеним варіантом із систем подвійної дії є фазоінвертор. Є трубою певної довжини і перерізу, вмонтованою в корпус. Довжину та переріз фазоінвертора розраховують таким чином, що на певній частоті в ньому створюється коливання звукових хвиль, синфазні з коливаннями, викликаними передньою стороною дифузора.

Для сабвуферів широко застосовується акустична схема із загальноприйнятою назвою «ящик-резонатор». На відміну від попереднього прикладу, дифузор динаміка не виведений на панель корпусу, а знаходиться всередині, на перегородці. Сам динамік безпосередньої участі у формуванні спектра низьких частот не бере. Натомість дифузор лише збуджує звукові коливання низької частоти, які потім багаторазово збільшуються по гучності в трубі фазоінвертора, що витікає роль резонансної камери. Перевагою цих конструктивних рішень є високий ККД при малих габаритах сабвуфера. Недоліки проявляються у погіршенні фазових та імпульсних характеристик, звучання стає стомлюючим.

Оптимальним вибором будуть колонки середнього розміру з дерев'яним корпусом, виконані за закритою схемою або фазоінвертором. При виборі сабвуфера слід звернути увагу не на його гучність (за цим параметром навіть недорогі моделі зазвичай мають достатній запас), а на достовірне відтворення всього діапазону низьких частот. З точки зору якості звучання найбільш небажані колонки з тонким корпусом або дуже маленьких розмірів.