Текст
Энциклопедия
High-End Audio
The Complete Guide
to High-End Audio
Second Edition
Robert Harley
Acapella Publishing
P. O. Box 80805
Albuquerque, New Mexico 87198-0805 USA
Роберт Харли
Энциклопедия
High-End Audio
Второе издание
Перевод с английского
под редакцией
К. Г. Ершова и В. Б. Харитонова
«Арт-Аудио»
2000
Роберт Харли
Энциклопедия High-End Audio.
Пер. с англ. — М.: Арт Аудио, 2000. — 560 с., ил.
Рассматривается весь спектр вопросов, имеющих отношение к высококачественной
звуковоспроизводящей аппаратуре домашнего пользования: советы покупателям по
подбору компонентов в рамках выделенного бюджета, методика прослушивания, осо-
бенности каждого из компонентов звуковоспроизводящей системы, технические под-
робности. Книга нацелена на широкую читательскую аудиторию, написана живым и
увлекательным языком. Вместе с тем, глубина исследования затронутых тем делает ее
интересной и для специалистов в этой области.
ISBN 5-901186-01-Х
Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленных диапозитивов
в ОАО «Можайский полиграфический комбинат». 143200, г. Можайск, ул. Мира, 93.
Издательство «Арт Аудио»
Главный редактор Ю. Цеберс
Научный редактор к.т.н. В. Харитонов
Редактор А. Багдасарян
Литературный редактор С. Бондарчик
Рецензент д.т.н. К. Ершов
Корректор В. Игнатенко
Верстка и дизайн В. Кузнецов, С. Антипов
Маркетинг Е. Медведева
© Acapella Publishing, 1998
© ООО «Арт Аудио», 2000
Содержание
Предисловие ...........................................xii
Введение ........................................... xiv
Об авторе............................................ xvi
Благодарности......................................... xvii
1 Что такое High-End Audio? ..................................1
2 Выбор High-End-аудиосистемы............................. 7
Введение ............................................... 7
Какую сумму из своего бюджета вы можете выделить
на покупку аудиосистемы.....................................9
Что лучше: купить всю систему целиком или по частям .......10
Как выбрать систему, которая будет наилучшим образом
соответствовать вашим потребностям ........................11
Предметы роскоши .................................. 12
Распределение средств на приобретение конкретных компонентов 13
Модернизация отдельных компонентов.........................15
Как читать журнальные статьи, посвященные звуковой аппаратуре . 17
Согласование компонентов системы ..........................19
Что можно и чего нельзя делать при выборе компонентов .....20
Ваши взаимоотношения с продавцом ..........................21
Аппаратура, бывшая в употреблении......................... 25
Модернизация аппаратуры .................................. 26
Как настроить систему для получения наилучшего звучания....26
Основные принципы выбора компонентов.......................27
3 Совершенствуем мастерство слушателя.......................29
Характеристики качества звука ................................31
Ловушки на пути совершенствования мастерства слушателя........34
Описание звука и его значение ................................35
Тональный баланс.......................................38
Общая перспектива......................................38
Высокие частоты ...................................... 39
Средние частоты .......................................41
Бас ...................................................43
Звуковая сцена.........................................45
Динамика ..............................................48
Детальность ...........................................50
Темп, ритм и временные характеристики .................50
Когерентность......................................... 51
Музыкальность ........................................ 51
Роль заметок в изучении описательных терминов..........55
v
vi Энциклопедия High-End Audio
Организационные процедуры критического прослушивания........55
Рекомендованные записи ................................... 58
Длительное прослушивание одного компонента................ 60
Коротко о критическом прослушивании ....................... 61
Установка равных уровней выходного сигнала .................61
4 Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания.................63
Введение ...................................................63
Размещение громкоговорителей................................64
Размещение акустических систем в асимметричных помещениях . 71
Где лучше расположить громкоговоритель:
возле длинной или более короткой стены?..............72
Размещение дипольных и биполярных громкоговорителей .73
Установка и размещение сабвуфера.....................74
Заключительные рекомендации по установке громкоговорителей . . 77
Общие недостатки помещений и методы их устранения...........77
Акустические „можно" и „нельзя" ............................86
Краткий курс теории акустики............................... 87
Собственные резонансные частоты помещения прослушивания .... 88
Оптимизация соотношений сторон помещения ................... 89
Стоячие волны ............................................. 92
. Реверберация............................................... 93
Как построить комнату прослушивания „с нуля" ...............96
Звукоизоляция комнаты прослушивания ........................96
Идеальная комната прослушивания.............................97
Коррекция акустики помещения при помощи
цифровых сигнальных процессоров ............................98
Обзор акустических материалов .............................102
5 Предварительные усилители .................................... 105
Введение ................................................. 105
Как выбирать предварительный усилитель ....................107
Симметричное и несимметричное подключение...........108
Прочие соображения при выборе предварительного усилителя ... 109
На что обращать внимание при прослушивании .................ПО
Лампы или транзисторы? ....................................113
Срок службы радиоламп и возможности их замены.......115
Линейные предусилители ....................................116
Предусилители для звукоснимателей..........................117
ШАА-коррекция...................................... 118
Коэффициент усиления фонокаскада ...................119
Сопротивление нагрузки звукоснимателя .................... 120
Цифровые предусилители.....................................121
Аудио/видеопредусилители ..................................122
Пассивные регуляторы уровня:
насколько они подходят для вашей системы? .................122
Как работает предварительный усилитель.....................123
Симметричные и несимметричные предусилители ........125
Технические параметры предварительных усилителей
и их измерение ............................................126
6 Усилители мощности ............................................ 131
Введение ..................................................131
Как выбирать усилитель мощности ...........................132
ива*
Содержание
vii
Полные усилители...................................... 133
Какая мощность вам необходима ?........................134
Оценка мощности по показателю дБВт.....................136
Почему важен ток, выдаваемый усилителем................137
На что обращать внимание при сравнении значений
выходной мощности .................................... 139
Почему мощность усилителя - это еще не все.............140
Другие аспекты усилителей мощности .......................... 142
Лампы против транзисторов..............................142
Симметричные входы.................................... 143
Мостовое включение ................................... 144
Двухполосное усиление..................................145
На что обращать внимание при прослушивании ...................146
Обзор типов усилителей .......................................149
Триодные однотактные усилители.........................149
Полупроводниковые однотактные усилители................152
Цифровые усилители мощности ...........................153
Как работает усилитель мощности ..............................154
Блок электропитания ...................................155
Входной и промежуточный каскады....................... 157
Выходной каскад........................................158
Как работает ламповый усилитель мощности ..............161
Технические параметры и методы их измерения ..................165
7 Громкоговорители................................................. 170
Введение.................................................... 170
Как выбрать громкоговоритель .................................171
Другие рекомендации по выбору громкоговорителей .......174
Поиск подходящего громкоговорителя - перед покупкой....175
На что обращать внимание при прослушивании .................. 177
Типы громкоговорителей и характеристики их работы ............178
Динамическая головка ..................................179
Компрессия динамики....................................181
Проблемы динамических головок .........................182
Планарный магнитный преобразователь....................182
Электростатическая головка.............................187
Дипольная диаграмма направленности ленточных
и электростатических головок..................................191
Биполярные и многополярные громкоговорители ...........191
Корпуса громкоговорителей................................... 193
Оформление типа бесконечного экрана....................194
Акустическое оформление фазоинверторного типа .........194
Корпуса с пассивным излучателем........................196
Оформление типа линии передачи ........................196
Оформление изобарического типа ........................197
Конечный жран .........................................198
Q („добротность^) системы..............................198
НЧ-головки со следящим приводом ..............................199
Резонансы корпусов ...........................................201
Формы корпуса .........................................203
Разделительные фильтры .......................................204
Коаксиальная головка без разделительного фильтра ......206
Цифровые акустические системы.................................207
Сабвуферы ....................................................209
КЗ
viii Энциклопедия High-End Audio
Обзор технических характеристик сабвуферов.............211
Подставки для громкоговорителей ..............................214
Технические параметры громкоговорителей
и методы их измерения ........................................214
8 Цифровые источники звукового сигнала:
CD-, super audio CD- и DVD-проигрыватели,
CD-транспорты и цифровые процессоры...........................222
Введение .....................................................222
Как выбрать цифровой источник ................................224
Что купить: CD-проигрыватель
или отдельный транспорт и процессор? . . . . ..........225
Приобретение цифровой аппаратуры,
которая сохранит для вас привлекательность и в будущем.228
На что обратить внимание при прослушивании ...................229
CD-транспорт..................................................233
Цифровой процессор ...........................................235
Особенности цифровых процессоров.......................236
Симметричные выходы: почему они не одинаковые..........237
Цифровой интерфейс S/PDIF.....................................239
Цифровые кабели........................................240
Джиттер в 8/PDIF интерфейсе ...........................242
Нестандартные цифровые интерфейсы
и улучшенный интерфейс FS .............................243
Устройства уменьшения джиттера ........................245
Новые цифровые форматы высокого разрешения:
сведения общего характера.....................................246
Super Audio Compact Disc .....................................248
Кодирование Direct Stream Digital (DSD) на Super Audio CD.250
DVD-видео и DVD-аудио ........................................253
Многоканальный звук для музыки ........................254
Super Audio CD или DVD-аудио: что покупать.............255
Передискретизация: является ли ваша
коллекция CD „запрятанным кладом^ ............................256
High Definition Compatible Digital (HDCD) ....................257
Форматы цифровой записи: записываемый CD,
DAT и мини-диск ............................................ 261
Записываемый компакт-диск..............................261
DAT ................................................ 261
Мини-диск .............................................262
Полезные советы по цифровой записи............................263
Как работает цифровой процессор ..............................264
Нестандартные цифровые фильтры ........................267
Цифро-аналоговое преобразование .......................267
Однобитные ЦАП’ы.......................................269
Аналоговые каскады ....................................270
Сравнение цифрового и аналогового регулирования уровня....271
Как работает CD-транспорт ....................................272
Как работает S/PDIF интерфейс.................................275
Технические параметры цифровой аппаратуры и их измерение ... 276
9 Проигрыватели грампластинок .......................................285
Введение .....................................................285
Системная иерархия: почему так важны грампроигрыватели...........286
tv
Содержание
ix
Как выбирать проигрыватель грампластинок.....................
На что обращать внимание при прослушивании ..................
Технические аспекты выбора устройства
воспроизведения грамзаписи...................................
Движущие механизмы...........................................
Основание и верхняя панель ..........................
Проигрыватель с пружинным подвесом и без него . .............
Диск и узел подшипника ..................................
Коврики диска, прижимы грампластинок
и системы вакуумного прижима .........................
Узел привода диска ......................................
Тонармы .....................................................
Головки звукоснимателей ......................................
Звукосниматели с подвижным магнитом
и подвижной катушкой .................................
Формы игл звукоснимателя и материал иглодержателя ........
Настройка проигрывателя .....................................
287
289
291
293
294
295
297
299
300
301
305
305
306
308
10 Тюнеры....................................... 313
Введение ............................................. 313
Как выбирать тюнер ......................................314
На что обращать внимание при прослушивании ..............317
Технические параметры тюнеров и их измерение ............318
Цифровое радиовещание ...................................320
Radio Data System (RDS) .................................321
11 Кабели.................................................322
Введение....................................................322
Как выбирать кабели.........................................324
Сколько денег следует потратить на приобретение кабелей? ...... 326
На что обращать внимание при прослушивании .................. 326
Клеммы и кабельные наконечники..............................329
Сдвоенные кабели громкоговорителей..........................329
Симметричные и несимметричные линии.........................331
Кабели для цифровых сигналов................................334
Устройство кабелей..........................................334
Проводники ........................................ 334
Диэлектрики ........................................... 335
Соединители ........................................... 336
Геометрия ............................................. 336
Кабели с терминальными устройствами .................338
Технические параметры кабелей ..............................339
Кабели, соединяющие усилитель мощности с громкоговорителем . 339
Как получить наилучшее звучание от кабелей .................340
12 Принадлежности для high-end-аппаратуры ........................342
Как выбирать принадлежности ................................342
Подставки и стеллажи .......................................343
Принадлежности для устранения вибрации:
шипы, ножки и конусы .......................................345
Сетевые фильтры........................................... 346
Сетевые кабели ......................................... 349
Средства ухода за компакт-дисками ..........................350
Принадлежности для проигрывателей грампластинок ............350
X
Энциклопедия High-End Audio
Приспособления для очистки пластинки .................... 350
Очистители иглы звукоснимателя ......................... 351
Портативная аудиоаппаратура..................................351
Головные телефоны и усилители для них ................. ... 352
Бинауральные записи ....................................... 353
Кассетные магнитофоны....................................... 354
Другие принадлежности ..................................... 357
Устройство согласования с кабелем ....................... ..
Устройства размагничивания звукоснимателей ...........357
Радиочастотные фильтры ...............................358
Жидкости для очистки контактов . ... . ................... 358
Амортизаторы для электронных ламп.....................359
Тестеры переменного тока и вилки-перевертыши .............. 359
Изоляторы заземления ................................... 360
Поглотители вибрации для громкоговорителей ............... 360
Предметы культа вуду и лунные кружева ..................... 360
13 Звук для домашнего кинотеатра....................................362
Введение .................................................... 362
Форматы многоканальной звукозаписи:
Dolby Surround, Dolby Digital и DTS ..........................363
Dolby Surround .......................................... 364
Dolby Digital (AC-3) ...................................... 366
Системы цифрового кинотеатра (DTS) ..................... 368
Источники видеосигнала........................................368
Проигрыватель лазерных дисков ...... ..................... 368
Dolby Digital и DTS на лазерном диске ....................... 369
Модулированный и смодулированный сигнал „Dolby Digital^ .... 370
DVD ..................................................371
Качество изображения и звука DVD .....................
Функции DVD ..........................................
DSS (Цифровые спутниковые системы) .....................
Форматы изображения..........................................
Предварительные усилители для домашнего кинотеатра...........
Интерфейс пользователя ...............................
Модулированные и немодулированные
входы сигналов „Dolby DigitаГ .............................
Модульный A/V-предусилитель ............................
Усилители мощности системы домашнего кинотеатра .............
Аудио/Видеоресиверы..........................................
Домашний ТНХ ................................................
371
372
373
374
375
376
377
378
378
380
380
Стандарты выходной мощности ТНХ ...................... 382
Акустические системы для домашнего кинотеатра .............383
Видеоэкраны ...............................................386
Композитное видео, S-видео, компонентное видео.............387
Настройка системы домашнего кинотеатра ........................387
Секреты хорошего воспроизведения музыки
и фонограмм кинофильмов ................................ 390
Fire Wire облегчает управление домашним кинотеатром ...........390
Приложение А. Звук и слух..............................392
Введение: что такое звук? ................................. 392
Период и частота ....................................... 393
Длина волны .................... ....................... 394
Содержание xi
Абсолютная полярность................................395
Сигналы сложной формы ...............................397
Гребенчатая фильтрация ..............................398
Поглощение, отражение и рассеяние ...................398
Дифракция .......................................... 399
Децибел (дБ) ...............................................400
Частота, громкость и кривые равной громкости................403
Взвешивающий фильтр ........................................404
Динамическая природа музыки ................................405
Локализация ............................................... 406
Другие психоакустические явления ...........................406
Приложение Б. Основы электроакустики и электроники ................408
Напряжение, сила тока, сопротивление и мощность.............408
Закон Ома ......................................... 409
Последовательное и параллельное соединение...........411
Переменный ток..............................................413
Электромагнитная индукция, индуктивность и емкость .........414
Электрические фильтры .................................. 416
Полное электрическое сопротивление..........................418
Фазовый угол полного электрического сопротивления
громкоговорителя ........................................ 420
Типы конденсаторов...................................421
Анатомия аудиокомпонента ................................. 421
Блок электропитания .................................421
Схемы усилителей ....................................425
Нелинейные искажения усилителя.......................429
Ламповые усилители ..................................... 430
Операционные усилители...............................431
Цифровая электроника ...................................... 432
Приложение В. Основы цифровой звукотехники.........................434
Введение .................................................. 434
Двоичная система счисления .................................435
Дискретизация по времени и квантование по уровню............436
Частота дискретизации, теорема Найквиста
и наложение спектров .................................... 438
Квантование по уровню .................................. 440
Дифер ............. . ................................... 443
Цифровая запись звука..................................... 444
Исправление ошибок ..................................445
Цифро-аналоговое преобразование ............................446
Джиттер ................................................... 446
Цифровая обработка сигнала (ЦОС)............................450
Применение ЦОС в профессиональной звукотехнике ......450
Перцептуальное кодирование ................................... 451
Список литературы .................................................453
Глоссарий..........................................................454
Англо-русский ..............................................454
Русско-английский ..........................................487
Алфавитный указатель ..............................................496
4
Предисловие
Кейт Джарретт
Музыка — это звуковое воплощение идеи. Звук слов можно отделить от
смысла, если отвлечься от физического качества речи. Но смысл
музыки заключается непосредственно в ее физическом качестве, то
есть в ее звучании. Если музыкант исполняет какое-либо произведение, а мы не
можем услышать стоящую за этим идею и воспринимаем лишь пустой набор
звуков — значит, нам не хватает исходных данных, чтобы разгадать намерение
автора, понять смысл музыки. Некоторые слушатели, столкнувшись с этим,
начинают смотреть на музыку как на красивый жест, не более. Но при таком
подходе упускают самое главное.
Те носители, условия, среда, в которых мы воспринимаем музыку (аудиосисте-
мы, само помещение и т.д.), неотделимы от самой нашей способности слышать
музыку. Музыка, воспринимаемая через другую систему воспроизведения — уже
иная музыка. Мы не можем отделить выразительные средства музыки от ее
физического воплощения. Это обстоятельство делает „системы доставки4' (наши
стереосистемы) гораздо более важными, чем это может показаться на первый
взгляд. Способна ли запись, воспроизведенная на нашей системе, донести до нас
то, что хотели выразить музыканты?
Как музыканту мне приходилось часто — даже, пожалуй, слишком часто —
сталкиваться со следующей ситуацией: отыграв концерт, я потом прослушиваю
запись и чувствую, что чего-то важного здесь не хватает. Я ведь помню ту
замечательную атмосферу, те действительно невероятные вещи, которые твори-
лись на концерте, — куда же все это подевалось в записи на магнитной ленте?
Вроде ноты звучат те же самые... Но ноты — еще не музыка. Так в чем же
заключается сама музыка, ее подлинный смысл?
Пожалуй, дело обстоит следующим образом: сами по себе музыкальные „сло-
ва“ в записи лишены смысла. Если бы я доверялся ленте, а не своим воспомина-
ниям о действительных событиях, я так никогда и не понял бы, что запечатлеть
звук на магнитной ленте — еще не значит записать музыку. Если, к примеру, вы
прослушали некий CD на какой-то аудиосистеме, это вовсе не значит, что вы на
самом деле услышали, что на этом CD есть в действительности. Мы должны
научиться доверять реакции нашего слуха на музыкальные системы. Конечно,
это не просто и приходит не сразу, но более верного ориентира не существует.
Люди, для которых важна музыка, должны научиться воспринимать смысл
записи. А для этого в домашних условиях существует только один путь — освоить
мир аудиоаппаратуры. Используйте свои (а также чужие) уши для устранения
всего того, что препятствует правильному восприятию музыкальной записи.
Вот вам наглядный пример: бывает, что просто изменишь полярность под-
ключения вилки сетевого кабеля CD-проигрывателя или даже проигрывателя
виниловых дисков, и те записи, на которые раньше не обращал внимания, вдруг
становятся твоими любимыми. И все из-за того, что неправильной была поляр-
ность! Музыку нельзя отделить от тех эмоций, которые она вызывает. А это
значит, что от звучания записи зависит, нравится вам музыка или нет. Бывает и
xii
Предисловие
xiii
так, что невозможно слушать музыку, которая вам казалась хорошей, только
потому, что она плохо записана.
Совершенно очевидно, что наше восприятие музыки — вещь тонкая и слож-
ная. Ясно также, что мы, люди, часто оказываемся куда более чувствительными,
чем сами о том подозреваем. Но у нас всегда есть возможность усовершенство-
вать наши аудиосистемы для достижения наилучшего эффекта. Мы можем подой-
ти гораздо ближе к идеалу, если только понимаем, что именно нам нужно.
Конечно, мы знаем, что существуют классы аудиоаппаратуры с различным
уровнем качества, отличающиеся ценой, иногда весьма существенно. Мы знаем и
свои финансовые возможности, которые, увы, всегда ограничены. Но если есть
желание, возможность усовершенствовать свою аппаратуру найдется всегда.
Это вовсе не значит, что все музыканты должны непременно становиться
аудиофилами. Я сам, например, хотя и записываюсь с 1965 г., впервые начал
задумываться над этим только лет десять назад. Но именно аудиофилы, а также
люди, влюбленные в музыку, и двигают дело вперед, от чего в выигрыше оказыва-
емся мы все. Только настоящие, убежденные аудиофилы полны решимости
держать свой ум и уши открытыми, и терпеливо, не жалея времени, продолжают
бесконечное движение к совершенству.
В мире существует множество людей, которые изучают и рецензируют для нас
все новые аудиокомпоненты. Я рекомендую использовать этот факт и вниматель-
но знакомиться с чужими отзывами об аппаратуре, чтобы определить, соответст-
вуют ли звуковые предпочтения обозревателей вашим собственными приорите-
там. Со временем вы научитесь легко ориентироваться в подобных оценках.
Но при всей разноречивости мнений последнее слово всегда должно оставать-
ся за вами, — окончательный вердикт выносят ваши собственные уши...
Посвящается Эвели
Введение
Со времени выхода в 1994 г. первого издания „Энциклопедии high-end-audio"
произошли некоторые существенные изменения в технике, которые по-
влияли на то, как мы слушаем музыку. Новое издание пересмотрено и
дополнено, теперь оно рассказывает об этих новых технических решениях и
тенденциях. Возможно, наиболее важными из них являются форматы цифровой
записи высокого разрешения: SACD (Super Audio Compact Disc) и DVD (Digital
Versatile Disc), которые стали долгожданной заменой компакт-дисков (CD). Оба
эти формата предлагают аудиофилам значительно лучшее качество звучания, чем
обычные компакт-диски.
Я также добавил несколько важных тем, которые были опущены в первом
издании. Эти темы включают в себя однотактные усилители мощности (лампо-
вые и транзисторные), активные цифровые громкоговорители, кассетные маг-
нитофоны, наушники, портативную высококачественную аудиотехнику, кабели
для громкоговорителей, низкочастотные динамики с сервоприводами, специаль-
ные кабели для звуковой аппаратуры, и, наконец, принадлежности и акустиче-
скую обработку помещений. Кроме того, по просьбам читателей в новое издание
включен словарь, в который вошли более 500 терминов по звукотехнике.
Хотя техника продолжает быстро двигаться вперед, многие аспекты high-end-
аудио остаются неизменными. Главы, посвященные выбору компонентов звуко-
вых систем, методам критического прослушивания, размещению динамиков и
некоторые другие разделы, на первый взгляд, почти не изменились по сравне-
нию с первым изданием. Однако я включил больше информации о размещении
некоторых разновидностей динамиков, а также о размещении акустических
систем в помещениях неправильной формы.
Самой значительной тенденцией в развитии высококачественной звукотехни-
ки с момента выхода первого издания, несомненно, стало развитие систем,
объединяющих воспроизведение звука и изображения, известных как домашний
кинотеатр. Хотя „Энциклопедия high-end-audio" — это, в первую очередь, книга о
высококачественном двухканальном воспроизведении музыки, я полностью пе-
реписал и расширил главу о домашнем кинотеатре, чтобы включить в нее
сведения о том, как добиться наилучшего качества системы, воспроизводящей и
музыку, и фильмы. Для „двухканальных пуристов44 — а таких немало среди вас —
сведения о домашнем кинотеатре сосредоточены в отдельной, тринадцатой
главе, чтобы можно было при желании пропустить ее.
Первое издание „Энциклопедии high-end-audio" рекомендует читателям иметь от-
дельно — музыкальную систему и домашний кинотеатр. Хотя этот совет до сих пор
актуален, для большинства читателей он непрактичен. Реальность такова, что
многие из современных систем должны иметь двойное назначение. В этом новом
издании я поделился с вами опытом по добавлению видеовоспроизведения без
ухудшения важнейших музыкальных характеристик аудиосистемы. Читатели, ин-
тересующиеся прежде всего домашним кинотеатром, могут найти полезной мою
книгу „Домашний кинотеатр для всех: практическое руководство по современным домаш-
ним системам", выпущенную в издательстве „Acapella Publishing'4. Серьезные энту-
зиасты домашнего кинотеатра могут использовать это издание совместно с
„Энциклопедией high-end-audio", более глубоким по техническому содержанию.
xiv
Введение
xv
„Энциклопедия high-end-audio" адресована как новичкам, так и бывалым аудиофи-
лам. Изложение в каждой главе начинается с основ и постепенно усложняется до
обсуждения более серьезных технических вопросов; если вы достигли предела
приемлемого для вас уровня изложения, просто перейдите к началу следующей
главы, где материал снова становится проще. Широкое использование во всем
тексте заголовков и подзаголовков также облегчает поиск нужной информации.
Помните: чтобы наслаждаться дома музыкой, не требуется понимания техни-
ческих аспектов звукотехники. Я включил эту информацию для читателей, кото-
рые хотели бы глубже вникнуть в технику воспроизведения музыки; пусть эта
книга станет для них действительно „Энциклопедией high-end-audio".
Надеюсь, что читатели найдут новое издание достойным преемником
предыдущего.
Роберт Харли
Альбукерке, Нью-Мексико
Об авторе
Роберт Харли является автором книги „Ноте Theater For Everyone" („До-
машний кинотеатр для всех") и техническим редактором журнала ,,Fi: The
Magazine Of Music And Sound". Более 500 обзоров аппаратуры, статьи о
музыке и воспроизведении звука в домашнем кинотеатре, вышедшие из-под его
пера, помогли тысячам энтузиастов улучшить их домашние аудиовидеосистемы.
Роберт Харли, имея образование инженера звукозаписи, вел в колледже препо-
давание курса по этой специальности. Он работал инженером звукозаписи, был
владельцем студии, занимался мастерингом компакт-дисков, публиковал много-
численные технические статьи, успешно проявил себя как аудиожурналист.
xvi
Благодарности
акую книгу невозможно создать в одиночку. Считаю необходимым сооб-
щить, что она является результатом прямой и косвенной помощи многих
людей.
Прежде всего я хотел бы поблагодарить мою жену Эвели за неоценимую роль,
которую она играет и в моей жизни, и в этом проекте. Она проделала кропотли-
вую работу по превращению моих набранных в текстовом редакторе файлов и
заметок в книгу, которую вы держите в руках. Без нее эта книга вряд ли
появилась бы.
Я благодарен экспертам в отдельных областях звукотехники, предоставивших
для данной книги технические обзоры: Гэри Гомесу, А. Дж. Конти, Арту Ноксо-
ну, Биллу Л оу и, в особенности, покойному Питеру У. Митчеллу, который, на мой
взгляд, был специалистом по всем проблемам звукотехники.
Материалы для этой книги я собирал с использованием трудов моих коллег-
аудиожурналистов, в первую очередь, Мартина Колломса, Дика Олтера и Пите-
ра У. Митчелла. Изложение технических вопросов в их обзорах аппаратуры и
статьях, опубликованных в последние десять лет, стало для меня неоценимым
источником информации.
Хотелось бы выразить особую благодарность основателю журнала ,,Stereophile“
Дж. Гордону Холту. Он был первым автором, который начал писать о звучании
аудиокомпонента, а не о его технических параметрах. Почти сорок лет назад Гордон
заложил основы субъективной оценки аудиоаппаратуры и разработал уникальный
язык для описания звучания, которым все мы пользуемся до сих пор.
Я хочу поблагодарить всех моих читателей, обращавшихся ко мне за консульта-
циями все эти годы; их вопросы подсказали мне, о чем нужно писать в этой книге.
Корни моей приверженности к писательству и интереса к музыке и звукотех-
нике — в моей семье. Родители привили мне любовь к печатному слову, необы-
чайно обогатившую всю мою жизнь. А стереоаппаратура и коллекция грампла-
стинок моего старшего брата Стивена, которыми я с увлечением пользовался,
пробудили во мне интерес к звукотехнике и к музыке, благодаря чему четверть
века спустя родилась эта книга.
Свой вклад в этот проект внесли и многие другие люди. Я признателен Кейту
Джарретту за его замечательное предисловие, а также Ричарду Ленерту за его
редакторские советы, прекрасное знание полиграфии и тщательное редактиро-
вание издания. Я благодарен Дэниэлу Бишу и Грегори Трут Смиту за уникальную
обложку, производителям high-end-аппаратуры, предоставившим мне иллюстра-
ции и фотографии, журналу ,,Stereophile“ за результаты технических измерений
и за разрешение на перепечатку фрагмента текста, когда-то написанного мной
для этого журнала. Спасибо Тому Джиллетту, миссис Р. Д. Паули и Скотту Смиту,
а также Ларри Файну, автору книги „The Piano Book“, который поделился со
мной опытом самопубликации своих книг.
Хотелось бы также выразить признательность Роберту Пирсигу. Мысли по пово-
ду примирения двух, на первый взгляд, противоположных способов мышления,
изложенные в одной из его статей, помогли мне найти способ описания воздушно-
сти звуковой сцены аудио компонента, а также характер воспроизведения синусои-
дального сигнала с частотой 1 кГц и уровнем -90 дБ, записанного без дифера.
XVII
ЧТО ТАКОЕ HIGH-END-AUDIO?
igh-end-audio — это увлечение самой музыкой и ее воспроизведением с
наилучшим качеством, это воссоздание в домашних условиях слушателя
музыкальной идеи композитора или исполнителя с максимальной есте-
ственностью, эмоциональностью и силой. Поскольку важна сама музыка, необхо-
димо обеспечить максимально возможную, безукоризненную точность ее вос-
произведения.
Звуковые high-end-компоненты — это уникальные образцы аппаратуры звуко-
воспроизведения, которые имеют лишь весьма отдаленное сходство со всеми
„стереосистемами1', продаваемыми в универмагах. Звуковоспроизводящие систе-
мы — это не домашние бытовые приборы вроде стиральных машин или тостеров,
это средство выражения безбрежного эмоционального и интеллектуального
потенциала музыки, закодированной на наших кассетах и компакт-дисках. Чем
выше качество воспроизведения, тем глубже наше погружение в музыку.
Основная идея high-end’a, выраженная в high-end-аппаратуре: музыка и каче-
ство ее воспроизведения превыше всего. Энтузиасты вкладывают техническое
мастерство и музыкальную восприимчивость в создание компонентов, шаг за
шагом приближающих нас к оригинальному музыкальному событию. High-end-
аппаратуру разрабатывают при помощи слуха, конструируют вручную и исполь-
зуют для углубленного восприятия музыки.
Общее заблуждение среди потребителей hi-fi-товаров состоит в том, что high-
end-аудио — это обязательно что-то дорогостоящее, а по сути — не более чем
усовершенствованная стереоаппаратура с причудливыми функциями и ценника-
ми, расчитанными на миллионеров. Несомненно, ее характеристики могут быть
намного лучше, чем у hi-fi-аппаратуры, продаваемой в местном магазине радиото-
варов, но кто может себе это позволить?.. Аппаратура high-end-аудио представля-
ется чем-то, созданным только для тренированных, разборчивых слушателей —
снобов или фанатов технических новинок, но не для среднего человека с улицы.
Нет, high-end-аудио — нечто совсем другое.
Во-первых, термин ,,high-end“ относится к техническим характеристикам
изделия, но не к его цене. Многие настоящие high-end-системы не дороже, а
1
2
Глава 1
зачастую и дешевле, чем продаваемые в магазинах музыкальные центры, сконст-
руированные по принципу „все в одном". Я прослушал множество недорогих,
легко вписывающихся в бюджет среднего потребителя систем, в которых вопло-
щена самая сущность высококачественного воспроизведения музыки. Хотя мно-
гие компоненты high-end-систем могут стоить дорого, это не означает, что для
приобретения высококачественной аппаратуры вы должны брать кредит в бан-
ке. Системы с великолепным звучанием иногда бывают значительно дешевле,
чем можно себе представить.
Во-вторых, звуковая high-end-аппаратура служит для передачи музыкального
переживания, и не нуждается в дополнительных усложнениях, затрудняющих ее
использование. Фактически, high-end-системы значительно проще в эксплуата-
ции, чем бытовые системы среднего качества. Этика проектирования аппарату-
ры класса high-end заключается в отказе от бесполезных функций и вложении
сэкономленных средств в совершенствование качества звучания. Эта аппарату-
ра — для поклонников музыки, а не для любителей электронных эффектов.
В-третьих, любой, кто увлекается музыкой, может сразу оценить значение
высококачественного воспроизведения звука. Не нужно иметь абсолютный слух,
чтобы определить, какое звучание лучше. Разница между хорошим и посредст-
...и более
$120000.
Звуковые систе-
мы класса high-
end могут сто-
ить и менее
$1200...
Что такое High-End-Ayduo ?
3
венным воспроизведением музыки ощущается сразу. Обычная реакция любого,
кто впервые слушает истинные high-end-системы — радость и удивление, а это
доказывает, что high-end-аудио может оценить каждый. Если вы любите музыку,
то благодаря high-end-системе получите от нее еще большее удовольствие. Это
так просто!..
В заключение, нужно отметить, что целью high-end-аудио является эффект
„исчезновения11 аппаратуры. Когда это происходит, достигается высочайшая
степень взаимопонимания музыканта и слушателя. По большому счету, high-end-
аудио скорее относится к музыке, чем к аппаратуре.
Кредо high-end’a состоит в следующем: чем меньше сигнал обрабатывается,
тем лучше. Любая электронная схема, провод, регулятор тембра или переключа-
тель искажают сигнал, а следовательно, и музыкальное восприятие. Вот почему
вы не найдете в high-end-аппаратуре графических эквалайзеров, „расширителей
стереоэффекта11, „синтезаторов субгармоник11 и других хитроумных приспособ-
лений. Эти устройства не только уводят от музыкальной реальности, — они
добавляют к тракту передачи сигнала ненужные схемы. Минимизируя количест-
во электроники между вами и музыкантами, high-end-аппаратура может макси-
мально усилить непосредственность музыкального восприятия. Здесь „меньше11
означает „больше11.
Представьте, что вы стоите на краю Большого Каньона, ошеломленные его
великолепием. Вы испытываете не только бездонность этого гигантского уще-
лья, уходящего глубоко под землю, но и видите все мельчайшие подробности
рельефа, яркие и живые. Вы можете различать тонкие градации оттенков в
наслоениях горных пород — нюансы красного хорошо заметны. Тонкие детали
громадных образований становятся более отчетливыми, стоит только вглядеть-
ся в них, и это углубляет ваши ощущения. Контраст света и тени выделяет
бесконечность лабиринта трещин и расселин. Чем дольше и пристальнее вы
смотрите, тем больше замечаете. Изобилие ощущений удерживает вас на краю
обрыва в благоговейном трепете перед непостижимой красотой природы.
Теперь вообразите себя рассматривающими Большой Каньон через окно,
сделанное из многослойного стекла, каждый слой которого снижает отчетли-
вость изображения. Первый слой немного дымчатый, он приглушает яркие тона
и исключает тонкие различия между оттенками цветов. Тонкая гранулированная
структура следующего слоя уменьшает вашу способность созерцать подробности
каменного рельефа. Еще один слой снижает контрастность света и тени, превра-
щая необъятность глубины и ширины Каньона в плоскую картину. В доверше-
ние, оконная рама ограничивает ваше поле зрения и окончательно уничтожает
образ Каньона. Вместо непосредственного и прямого ощущения того, что вы
стоите на краю Большого Каньона, перед вами предстает серый, ненатуральный
и, в сущности, мертвый пейзаж. Такое можно увидеть и по телевидению, особен-
но, если „картинка11 неважная...
Прослушивание музыки на посредственной звуковой аппаратуре похоже на
осмотр Большого Каньона через многослойное стекло. Каждое устройство в
тракте воспроизведения — CD-плейер, предусилитель, усилитель мощности,
громкоговорители и кабели, которые их соединяют, некоторым образом искажа-
ют проходящий через них сигнал. Один компонент может придавать грубый,
зернистый характер фактурам инструментов, другой — снижать динамические
контрасты между громкими и тихими пассажами, искажая замысел композитора
или экспрессию исполнителя. Такая система „набрасывает плотную, темную
пелену11 поверх музыки, уничтожая ее тонкие тональные оттенки и делая тембры
всех инструментов неразличимыми. В довершение ко всему, „оконная рама11,
роль которой играют электронные и механические узлы системы воспроизведе-
ния, сжимают пространство, созданное художественным замыслом музыкантов.
4
Глава 1
High-end-аудио стремится убрать из системы как можно больше „слоев стек-
ла", а те, что останутся, сделать максимально прозрачными. Чем меньше „слоев"
и чем слабее каждый из них воздействует на проходящую через него информа-
цию, тем ближе мы подходим к непосредственному восприятию, тем теснее наш
контакт с музыкальным произведением.
Почему high-end-компоненты являются более прозрачными „окнами" в мир
музыки, чем массовые „стереосистемы"? Они разработаны для того, чтобы
хорошо звучать, — в идеале, подобно „живой" музыке, а не для достижения
„хороших" оценок в соответствии с некоторыми произвольными техническими
критериями. Настоящий разработчик high-end-аппаратуры „прислушивается" к
компоненту в процессе его проектирования, изменяя детали и пробуя различные
методы получения максимально естественного звучания. Он использует как свои
технические навыки, так и музыкальную восприимчивость, создавая изделие,
наилучшим образом способствующее восприятию музыки. Эта самоотвержен-
ность часто становится манией, заставляющей тратить многие сотни часов на
прослушивание и кропотливый анализ каждого фактора, влияющего на звук.
Часто в аппарате используют более дорогие детали, чтобы улучшить звучание,
сохраняя розничную цену изделия неизменной. Почему? Потому что истинный
разработчик high-end-аппаратуры прежде всего увлечен музыкой и проблемами
ее воспроизведения.
Напротив, массовые аудиокомпоненты часто разрабатывают в расчете на то,
чтобы они хорошо выглядели „на бумаге" — в таблице технических параметров, —
иногда жертвуя качеством звука. Хороший пример этого: „THD-войны" 1970-х и
80-х годов. THD — это Total Harmonic Distortion (полный коэффициент гармони-
ческих искажений), технический параметр, широко используемый необразован-
ными потребителями в качестве критерия качества усилителя. Если вы тоже так
поступали, то не огорчайтесь. До того, как мне удалось больше узнать о звуке, я
тоже принимал в расчет значения THD. Считалось, что чем они ниже, тем лучше
усилитель. Это побуждало гигантов электронной промышленности выпускать
аппаратуру с предельно низкими значениями THD. Развернулось соревнование
за то, чья аппаратура имеет наибольшее количество нулей после запятой в
коэффициенте гармоник (например, 0,001%).
Многие покупают приемники или усилители, ориентируясь исключительно
на этот технический параметр. Хотя низкий THD — достойная цель разработки,
существо вопроса заключается в том, за счет чего были получены такие чрезвы-
чайно низкие значения искажений. Для снижения искажений в усилителях
используют „обратную связь" — это означает, что часть выходного сигнала
подается обратно на вход усилителя. Большие значения сигнала обратной связи
уменьшают THD, но создают различные другие проблемы, которые плохо влия-
ют на качество звучания усилителя. Заботило ли гигантов электронной промыш-
ленности то, что увеличение глубины отрицательной обратной связи для сниже-
ния THD ухудшает звучание их аппаратуры? Ни в малейшей степени! Единствен-
ное, что их волновало — производство предмета потребления, который можно
продавать в больших количествах. Они поступались музыкальным качеством
ради малосущественных технических параметров, преподносимых публике как
очень важные. Покупатели, выбирающие компоненты на основе таблицы техни-
ческих параметров, а не по результатам прослушивания, приобретали в итоге
системы с посредственным звуком. Любопытно, что усилители, имеющие самые
маленькие значения THD, как правило, отличаются наиболее низким качеством
звучания.
Этот пример иллюстрирует существенную разницу между взглядами фирм-
изготовителей массовой продукции и high-end-компаний на то, какими должны
быть аудиокомпоненты. Фирмы, производящие high-end-аппаратуру, заботятся
Что такое High-End-Ayduo ?
5
больше о том, как звучит их продукция, нежели о параметрах, какие она показы-
вает на испытательном стенде. Они знают, что их аудитория музыкально воспри-
имчивых слушателей будет делать покупки, учитывая качество звука и не обра-
щая внимания на технические параметры.
High-end-аппаратура не только разрабатывается с помощью слуха, но и часто
вручную изготавливается высококвалифицированными мастерами, гордящими-
ся своей работой. Сборщики часто сами являются аудиофилами. Они изготавли-
вают аппаратуру с такой тщательностью, словно делают ее для себя лично. Такое
дотошное внимание к мелочам дает в результате более высокое качество разра-
ботки и изготовления. Особая тщательность разработки способствует не только
улучшению звука изделия, но и увеличивает надежность аппаратуры. Более того,
красивые, выполненные вручную компоненты могут возбудить в их обладателях
гордость, которой производителям массовых изделий нечего противопоставить.
High-end-системы часто обеспечиваются лучшим сервисом, чем mid-fi-изде-
лия. Поскольку фирмы-изготовители high-end-аппаратуры больше заботятся о
своей продукции и клиентах, они обычно предлагают более длительный гаран-
тийный срок, более либеральную политику замены деталей и лучшее обслужива-
ние. Для фирм-изготовителей нет ничего необычного в том, чтобы бесплатно
починить изделие по истечении гарантийного срока. Это не означает, что вы
должны рассчитывать именно на такое отношение, но подобное иногда случает-
ся только с high-end-аппаратурой и совершенно немыслимо с массовой продукци-
ей. High-end-компании по-настоящему заботятся о своих клиентах.
Эти качества присущи и тем, кто занимается розничной торговлей. Дилер
high-end-аппаратуры разделяет страсть к высококачественному воспроизведе-
нию музыки и обязательствам в обслуживании клиентов. Если вам доводилось
приобретать звуковую аппаратуру в обычной торговой сети, то вы будете прият-
но удивлены, посетив high-end-магазин. Вместо того, чтобы любой ценой побу-
дить вас купить первую попавшуюся аппаратуру, добросовестный дилер high-
end’a будет стремиться собрать систему, которая позволит вам наслаждаться
музыкой в течение длительного времени. Такой дилер поставит ваше музыкаль-
ное удовлетворение выше показателя месячной выручки.
Наконец, большая часть high-end-аппаратуры разработана и изготовлена в
США американскими же компаниями. Фактически, аудиокомпоненты американ-
ского производства высоко ценят во всем мире. Более 40% американской high-
end-продукции экспортируется в другие государства, особенно, на Дальний Во-
сток. И это при том, что цена high-end-аппаратуры за границей почти вдвое
выше, чем в США — из-за расходов на транспортировку, ввозных пошлин и
наценок импортеров. Интерес к американским high-end-товарам за границей
удивителен еще и в силу популярного заблуждения американцев в том, что
лучшая аудиоаппаратура — японского производства.
High-end-аппаратура существенно отличается от изделий массового производ-
ства. По своей концепции, цели, разработке, конструкции, маркетингу и тому,
как они используются, компоненты high-end-аппаратуры очень не похожи на
своих mid-fi-собратьев.
Что более всего отличает high-end-аппаратуру от массовой продукции, так это
заботливое отношение разработчика к музыке. Он создает не товары массового
спроса, а инструменты, высочайшее качество которых позволит его клиентам
глубже воспринимать музыку. Компоненты high-end-системы — это вещественное
доказательство глубоко прочувствованного интереса к тому, насколько хорошо
воспроизводится музыка и, более того, насколько она приятна слушателям.
Разработчик аппаратуры high-end-класса создает изделия, которые он сам
хотел бы слушать. Поскольку он заботится о музыке, для него имеет существен-
6
Глава 1
ное значение, получает ли удовольствие от музыки неизвестный слушатель. Чем
больше слушатель вовлечен в музыку, тем лучше разработчик выполнил свою
работу.
Один мой знакомый, проектировщик цифровых процессоров — живое вопло-
щение этих качеств. В каком-то из узлов своего нового процессора он использо-
вал резистор экстра-класса, который стоит $1, а не несколько центов, как
большинство других резисторов. В тот момент, когда надо было передавать
разработку в производство, он еще раз тщательнейшим образом проверил,
возможны ли еще какие-нибудь усовершенствования, способствующие повыше-
нию качества звука. Шутки ради, проектировщик применил в схеме совсем уж
экзотический резистор за $10 вместо 1-долларового. Он был удивлен тем, на-
сколько лучше зазвучало изделие после этой замены, и не захотел, чтобы нача-
лись поставки процессора в варианте с резистором за $1. Компания выпустила
аппарат с деталью за $10, хотя розничная цена уже была установлена с учетом
использования однодолларовых резисторов. Конструкторы high-end-аппаратуры
стараются любыми путями улучшить качество, вместо того, чтобы подчинить
технологию единственной цели — уменьшению стоимости.
Для high-end-разработчика проектирование электроники или механики — не
просто техническая деятельность, это проявление любви и преданности. Каж-
дый аспект работы изделия — как технический, так и музыкальный, проверяется
способом, который удивил бы тех, кому непривычен такой подход. Этика во-
спроизведения музыки является самой сутью бытия разработчика high-end-аппа-
ратуры; это работа, в которой он выражает себя каждодневно. И как результат:
вовлеченность слушателя в музыку намного более мощная и интимная, чем в
случае, когда разработкой занимаются без этой самоотверженности.
Что такое high-end-аппаратура? Что такое high-end-звук? Это когда забываешь
о системе воспроизведения, когда в комнате прослушивания ее место словно бы
занимает исполнитель. Это когда вы ощущаете, что композитор или исполните-
ль, говорят с вами сквозь годы и расстояния. Это ощущение необычайного
подъема во время музыкальных кульминаций. Это непередаваемые „американ-
ские горки“ эмоций, которые композитор каким-то волшебным способом сумел
закодировать в комбинации звуков. Это исчезновение материального мира,
когда остаются только ваше сознание и — музыка...
Вот что такое high-end-аудио.
$•
£
5.-
ВЫБОР HIGH-END-
АУДИОСИСТЕМЫ
Введение
Одним из наиболее важных решений, связанных с покупками, является
выбор высококачественной системы звуковоспроизведения. Ваш выбор
компонентов станет определяющим фактором того, насколько глубоко
вы сможете воспринимать такую форму искусства, как музыка. Великолепные
звуки музыки способны оказать сильное влияние на вашу жизнь, поскольку
станут играть в ней все более и более важную роль. Hi-fi-система представляет
собой мощное средство исследования музыки; чем лучше система, тем дальше
уведет она вас в мир прекрасного.
Хотя задача выбора hi-fi-компонентов кажется пугающе сложной, небольшая
подготовка поможет приблизиться к аудиосистеме вашей мечты, не выходя при
этом за рамки бюджета. Опытный и хорошо информированный покупатель
знает, что правильный выбор компонентов, их взаимная согласованность и
тщательно продуманная установка намного важнее, чем внушительный счет в
банке. В этой главе мы научим вас, как стать сознательным покупателем, и
покажем, каким образом можно собрать „самую музыкальную“ и эстетичную
систему, соответствующую вашим финансовым возможностям.
High-end-аудиосистема состоит из многих компонентов, каждый из которых
имеет определенное назначение. Эти компоненты, как правило, разделяются на
три основных категории: компоненты-источники, компоненты управления и
компоненты воспроизведения.
Источником является любое устройство, которое доносит до нас звуковой
сигнал с помощью носителей информации, к которым относится и радиоэфир.
Это, например, CD-проигрыватель, воспроизводящий звуковой сигнал с компакт-
дисков. Другие источники — проигрыватели грампластинок (виниловых дисков),
тюнеры, магнитофоны. Компоненты-источники располагаются в самом начале
тракта воспроизведения.
Категория компонентов управления представлена предварительным усилите-
лем. Он получает сигналы от компонентов-источников и определяет, какие из
них подать на усилитель мощности для прослушивания. Предварительный усили-
тель — это сердце hi-fi-системы; все компоненты-источники соединены с усилите-
лем мощности через предварительный усилитель, который управляет прохожде-
нием звукового сигнала и громкостью. \
7
8
Глава 2
Компоненты воспроизведения — это усилитель мощности и громкоговорите-
ли, которые совместно обеспечивают преобразование в звук сигнала источника,
прошедшего через предварительный усилитель. На рис. 2-1 показана базовая
конфигурация системы, состоящей из компонентов-источников, предваритель-
ного усилителя, усилителя мощности и двух громкоговорителей.
Если вы новичок в мире аудио, то, возможно, захотите прочитать вводные
разделы глав с пятой по двенадцатую, прежде чем отправитесь покупать систему.
Каждая из этих глав посвящена определенному компоненту, — причем во ввод-
ных разделах объясняется назначение того или иного компонента, его функции
и свойства, приводится соответствующая терминология. Последующие разделы
каждой из этих глав дают более углубленное и подробное описание выбора
компонентов с точки зрения качества звука и с технической стороны.
В этой главе мы рассмотрим вопрос о том, как выбирать high-end-систему.
Основные темы главы:
• Какую сумму из своего бюджета вы можете выделить на покупку аудиосистемы
• Что лучше: купить систему целиком или по частям
• Как выбрать систему, которая будет наилучшим образом соответствовать
вашим потребностям
• Распределение средств на приобретение конкретных компонентов
• Модернизация отдельных компонентов
• Как читать журнальные статьи, посвященные звуковой аппаратуре
Рис. 2-1
Аудиосистема, со-
стоящая из компо-
нентов-источников,
предварительного
усилителя, усилите-
ля мощности (или
полного усилителя)
и двух громкогово-
рителей
ПРОИГРЫВАТЕЛЬ ГРАМПЛАСТИНОК
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ
УСИЛИТЕЛЬ
Выбор High-End-аудиосистемы 9
• Согласование компонентов системы
• Что можно и чего нельзя делать при выборе компонентов '
• Ваши взаимоотношения с продавцом
• Как настроить систему для получения наилучшего звучания
Какую сумму из своего бюджета вы можете
выделить на покупку аудиосистемы
Сколько потратить на аудиосистему? Это зависит от двух вещей: во-пер-
вых, от ваших запросов, уровня потребностей, а во-вторых, от финансовых
возможностей.
Давайте сначала рассмотрим приоритеты. Кто-то может решить, что аудио-
система стоимостью $2000 является экстравагантной прихотью, однако, не морг-
нув глазом, выложит $7000, чтобы съездить на пару недель в Европу. И напротив,
другой человек сочтет отпуск в Европе за $7000 проявлением безумного расточи-
тельства, — ведь за эти деньги можно приобрести столько отличной аудиоаппара-
туры! Первый человек, видимо, считает музыку чем-то вроде забавы, простого
развлечения — не более того. Для другого наслаждение музыкой является жиз-
ненно важным аспектом существования. Какую часть вашего бюджета вы сможе-
те потратить на приобретение hi-fi-системы, зависит от того, насколько важна
для вас музыка, и это можете решить только вы сами. Обладание хорошей hi-fi-
системой, безусловно, повысит роль музыки в вашей жизни.
Но чаще размер выделяемой на покупку суммы определяет второй фактор —
ваши финансовые возможности. Согласно опросу читателей аудиофильских жур-
налов, в 1991 году средняя стоимость hi-fi-системы составляла не более 10
процентов годового дохода (средняя аудиосистема стоит около $6300, что со-
ставляет менее десяти процентов годового дохода в $66000). Средний доход
опрошенных любителей музыки составлял примерно $80700 в год, причем сред-
няя стоимость аудиосистемы определялась в $9100. На следующий год опрошен-
ные респонденты также планировали потратить примерно $2154 на приобрете-
ние hi-fi-компонентов. Приведенные цифры можно считать весьма обобщенны-
ми. Стоимость систем класса high-end колеблется от $2100 до $200000. Но не
позволяйте этим впечатляющим цифрам сбить себя с толку! Дело в том, что
читатели аудиофильских журналов — это горячие энтузиасты, а отнюдь не
типичные любители музыки. Вы можете скомплектовать вполне удовлетвори-
тельную музыкальную систему, которая будет стоить намного дешевле.
Тем не менее, я настоятельно советую вам на первых порах выделить достаточ-
но значительную сумму для приобретения high-end-аудиосистемы. Расходы могут
показаться вам слишком крупными, но зато вы будете вознаграждены сторицей,
когда ваша любимая музыка, безупречно воспроизведенная, будет звучать для вас
день за днем, в течение многих лет. Через год-другой вы забудете о затратах, а
удовольствие будет продолжаться, ведь высококачественная музыкальная система
является долгосрочным и многообещающим капиталовложением. Более того,
если вы сейчас приобретете действительно хорошую аудиосистему, то через
некоторое время наверняка не захотите продать ее или заменить на новую. Иной
раз экономия на качестве аудиосистемы оказывается ложной. Поэтому надо с
первого раза совершить правильную покупку.
Существует и другой подход к определению бюджета. Выясните сначала, какое
качество системы вас удовлетворяет, пусть это и определит ваш бюджет. Посетите
дилера и попросите его продемонстрировать вам несколько систем различного
уровня качества. Вас может вполне удовлетворить аудиосистема умеренной стои-
мости — или же вы прочувствуете, насколько великолепно звучит музыка на самой
лучшей аппаратуре, и поймете, что просто обязаны иметь именно ее.
10
Глава 2
При оценке расходов следует учесть еще одно обстоятельство. Задайте себе
вопрос: ваша аудиосистема будет использоваться только для двухканального
воспроизведения музыки или же она будет применяться и для воспроизведения
фонограммы фильмов в вашем домашнем кинотеатре? Обеспечение высокого
качества для домашнего кинозала с шестью громкоговорителями (вместо обыч-
ных двух), а также приобретение многоканального предварительного усилителя,
создающего многоканальный стереозвук (вместо двухканального), значительно
повышает стоимость аудиосистемы. В настоящей главе мы вкратце коснемся
этого вопроса, а затем более подробно проработаем его в главе 13.
Что лучше: купить всю систему целиком
или по частям
После того как определены финансовые возможности, необходимо решить,
какой из трех способов приобретения hi-fi-аудиосистемы будет для вас наиболее
приемлемым:
1. Приобрести всю систему из наилучших компонентов.
2. Приобрести всю систему, составленную из компонентов в рамках ограничен-
ного бюджета.
3. Приобрести несколько компонентов сейчас, а затем наращивать систему по
мере появления финансовых возможностей.
Первый вариант не требует особых размышлений — для этого нужен только
солидный счет в банке. Покупатель такой аудиосистемы не беспокоится о бюдже-
те, о модернизации или добавлении новых компонентов. Те любители музыки,
для которых цена не имеет значения, приобретают high-end-аудиосистемы (об
этом мы поговорим позднее) достаточно просто: требуется всего лишь выделить
достаточную сумму денег, обратиться к дилеру и слушать музыку дома. Такие
покупатели — вне тех финансовых ограничений, которые всегда сопутствуют
двум другим вариантам покупки аудиосистем. Им достаточно выбрать „самую-
самую“ систему, чтобы затем наслаждаться ее звучанием.
Но, как правило, большинство из нас не располагает такими средствами, —
нам приходится жить в рамках бюджета, определяемого вариантами 2 или 3.
Вариант 2 заключается в том, чтобы сразу же выложить все деньги на полную
аудиосистему. При третьем варианте вы тратите всю сумму на приобретение
нескольких компонентов исключительно высокого качества, а затем, по мере
поступления средств, покупаете новые компоненты. Второй вариант мы назовем
покупкой полной системы, а третий — закупкой по частям. Каждый из этих подходов
имеет свои преимущества и свои недостатки.
Приобретение полной системы означает, что весь ваш бюджет должен быть
равномерно распределен между всеми компонентами, составляющими hi-fi-аудио-
систему. Следовательно, на каждый компонент можно потратить лишь ограничен-
ную сумму. Возможно, при этом вы не сможете достичь желаемого уровня качест-
ва, но зато система будет готова к немедленному использованию. Такой подход
годится для тех любителей музыки, кто не задумывается об оборудовании, а хочет
просто купить систему, установить ее и забыть обо всем, слушая музыку.
Тот, для кого любовь к музыке — своего рода хобби, кто лелеет далеко идущие
планы развития своей аудиосистемы, предпочтет для начала приобрести всего
лишь несколько компонентов, а затем наращивать систему по мере накопления
средств. Такой любитель музыки может потратить не больше той суммы, что и
первый, однако поначалу купит он, может быть, всего лишь пару громкоговори-
телей, а не всю систему целиком. Он будет пользоваться своим старым приемни-
ком или полным усилителем, проигрывателем грампластинок или компакт-ди-
Выбор High-End-аудиосистемы 11
сков до тех пор, пока не сможет позволить себе ту электронику и те источники
сигнала, которые ему действительно необходимы. Такая система будет сначала
ограничена возможностями приемника, и потому сразу же насладиться всеми
прелестями новых high-end-громкоговорителей не удастся. Но зато когда наконец
представится возможность приобрести высококлассные компоненты, получится
аудиосистема самого высокого уровня. Такой подход требует терпения, настой-
чивости и, в конечном счете, большего количества денег. Но это единственный
способ приобрести аудиосистему высшего класса.
Те любители музыки, которые предпочитают приобретать оборудование по
частям, могут воспользоваться преимуществами, предоставляемыми техниче-
ским прогрессом. Можно начать с тех компонентов, которые не будут изменять-
ся в течение многих лет, например, усилителя мощности, и повременить с
покупкой того, что со временем может стать и лучше, и дешевле: цифровых
процессоров, проигрывателей компакт-дисков, транспортов и т. д.
Другое преимущество постепенного добавления компонентов к системе заклю-
чается в том, что появляется возможность прослушать их до приобретения.
Вместо того чтобы собрать всю систему в демонстрационной комнате магазина по
рекомендациям дилера, при закупке компонентов по частям можно провести
тщательное предварительное прослушивание и выбрать наиболее соответствую-
щий уже скомплектованной вами аудиосистеме. Это дает значительное преимуще-
ство при формировании системы, удовлетворяющей вашим музыкальным при-
страстиям. Закупка по частям более подходит тем, для кого музыка — серьезное
увлечение, кто бесконечно предан музыке. Конечно, такой вариант комплектова-
ния системы требует огромного терпения.
Короче говоря, если вы хотите получить хорошую систему, забыть об аппарату-
ре и просто получать удовольствие от музыки, покупайте всю систему целиком.
При тех же начальных затратах вы не получите систему такого же качества, как
при постепенном приобретении, однако воспользуетесь преимуществом эконо-
мии средств и возможностью слушать музыку немедленно. Система работает,
музыка звучит, и не надо ломать голову над тем, какой следующий компонент
необходимо приобрести... Покупку полной системы можно рекомендовать тем
любителям, для которых музыка не является — да наверное и не станет — настоя-
щим хобби. Тем не менее многие любители такого рода со временем начинают
постепенно модернизировать свои аудиосистемы, оценив преимущества, связан-
ные с обладанием аппаратурой высшего класса.
С другой стороны, те любители музыки, которые ограничены в средствах, но
мечтают о более престижной аппаратуре и активно участвуют в формировании
системы, предпочтут строить систему постепенно. Они просматривают журналь-
ные статьи, посвященные аудиоаппаратуре, часто посещают дилеров, берут
музыкальные устройства домой для пробы и оценки; в результате, становятся
более искушенными и требовательными слушателями, приобретают широкие
познания в области звуковоспроизводящей аппаратуры.
Как выбрать систему, которая будет наилучшим
образом соответствовать вашим потребностям
В данном разделе приводится всего лишь краткий обзор того, как выбрать
наилучшую систему звуковоспроизведения; более подробная информация о вы-
боре отдельных компонентов дается в главах с 5 по 12.
Грузовик-пикап подходит для фермера, а маленькая, компактная машина удоб-
нее горожанину. Точно так же hi-fi-аудиосистема, идеально подходящая для
квартиры в Нью-Йорке, окажется совершенно неуместной в большом загород-
ном доме. Аудиосистема должна не только соответствовать вашим музыкальным
12
Глава 2
вкусам (этот вопрос мы рассмотрим в следующей главе), но и вашей комнате,
особенностям прослушивания.
Многие рекомендации кажутся вполне очевидными. Прежде всего следует
соотнести габариты акустической системы с размерами вашей комнаты прослу-
шивания. Большие громкоговорители плохо работают в маленьких помещениях,
и наоборот. Большие громкоговорители не только физически подавляют, они
проявляют тенденцию перегружать помещение энергией басов. Громкоговори-
тель, который отлично звучит в комнате размером 5 на 8 метров, скорее всего,
окажется слишком басистым, громогласным и тяжеловесным в помещении раз-
мером 4 на 5 метров. Воспроизведение басов, за которое вы так много заплатили
(ведь правильное воспроизведение глубоких басов стоит очень дорого), будет
работать против вас, если громкоговоритель установлен в слишком маленьком
помещении. За те же деньги вы могли бы приобрести отличный мини-монитор,
при разработке которого основной акцент был сделан на формирование превос-
ходных верхних басов, средних и верхних частот. С таким мини-монитором вы
выигрываете вдвойне: во-первых, ваша комната не будет перегружена басами, а
во-вторых, мини-монитор наверняка будет обладать гораздо лучшей звуковой
сценой и чистотой звука. Есть и другие преимущества: мини-мониторы, с их
ограниченной частотной характеристикой в области нижних частот, будут мень-
ше раздражать соседей. Таким образом, вы сможете слушать громкую музыку,
никому при этом не мешая. Наконец, такую акустическую систему гораздо легче
разместить в маленькой комнате.
И наоборот, мини-монитор просто не сможет заполнить звуком большое
помещение. Ощущение мощи, динамичность, глубокие басы, чувство физическо-
го воздействия, которое так восхищает в некоторых музыкальных произведени-
ях, не может быть передано мини-монитором. Если у вас есть зал и позволяют
средства, то лучше всего приобрести большие напольные громкоговорители.
Другим важным соображением является мощность усилителя. Усилитель дол-
жен соответствовать как громкоговорителям, так и помещению. Для большого
помещения, равно как и для громкоговорителей с низкой чувствительностью,
требуется большая мощность усилителя. Эти вопросы будут подробнее рассмот-
рены в главах 6 и 7, посвященных усилителям мощности и громкоговорителям.
Предметы роскоши
High-end-аудиокомпоненты включают в себя всю гамму форм: от утилитарных
корпусов до роскошных, украшенных золотом сооружений, к которым и прика-
саться-то боязно. Однако качество отделки далеко не всегда соответствует каче-
ству электроники — скорее оно отражает жизненную философию изготовителя.
Некоторые компании стараются обеспечить наилучшее звучание при наимень-
шей стоимости, помещая отличную электронику в недорогие корпуса. Это так
называемые „бюджетные44 товары. Изготовители „предметов роскоши44 помеща-
ют электронику такого же качества в щедро разукрашенные корпуса, с передней
панелью толщиной 2-3 см, с лаковыми инкрустациями, изысканными металличе-
скими накладками и сделанными по заказу входными гнездами и клеммами.
Разработчик дорогой аппаратуры как-то сказал мне, что мог бы продавать свои
изделия за полцены, если бы использовал более скромные корпуса. Для некоторых
любителей музыки очень важны внешняя элегантность и роскошь, другие просто
хотят подушить отличный звук при минимальных затратах. Для таких людей
внешний вид и изящная отделка являются качествами, вторичными по отноше-
нию к звучанию; им неважно, как выглядит их аудиосистема, лишь бы она хорошо
звучала. Напротив, иные любители музыки готовы платить немалые деньги за
восхитительное оформление, потрясающую отделку и все то, что буквально за-
Выбор High-End-аудиосистемы
13
ставляет вещи излучать некие флюиды роскоши и элегантности. Ауди о компонен-
ты такого качества, вне всякого сомнения, дают своим владельцам право испыты-
вать чувство законной гордости.
Выбирая high-end-компоненты, соотнесите свои потребности с философией
производителя. При подобном подходе вы не потратите деньги на красивые
лицевые панели, до которых вам нет дела, но и не купите изделие, которое
совершенно не вписывается в интерьер вашего жилища.
Есть изделия и другого типа: посредственная электроника помещается в
причудливую, привлекательную упаковку. Этот сектор рынка предназначается
для менее искушенных в музыке покупателей, которые делают свой выбор по
внешнему виду и репутации фирмы, а не по качеству звучания. Такие марки,
называемые „бутик", не относятся к классу high-end, и их лучше не покупать.
Рассмотрим еще один аспект, а именно, вопрос о соотношении удобства и
стоимости. Некоторые изделия снабжены удобными функциями, которые
увеличивают стоимость товара, но не повышают качества звучания. Ярким
примером является пульт дистанционного управления предварительного уси-
лителя. Функция дистанционного управления — при условии, что она пра-
вильно выполнена — может увеличить стоимость предварительного усилите-
ля вдвое. При выборе компонентов найдите оптимальное соотношение удоб-
ства, стоимости и качества.
Распределение средств на приобретение
конкретных компонентов
Не существует никаких установленных правил, которые помогли бы точно
распределить ваши средства между отдельными компонентами. Журналы, зани-
мающиеся массовой аппаратурой среднего качества, годами убеждали своих
читателей в том, что следует вкладывать деньги в приобретение hi-fi-громкогово-
рителей, поскольку именно громкоговорители и производят звук. Это невольно
наводит на мысль, что все усилители и проигрыватели компакт-дисков звучат
одинаково, а раз так, зачем тратить деньги на приобретение дорогих усилителей
и цифровых источников?..
Любители high-end-аппаратуры иначе относятся к воспроизведению музыки.
Фундаментальное положение high-end-звукотехники заключается в том, что если
исходный сигнал имеет плохое качество, то ни одно устройство, расположенное
дальше в тракте звуковоспроизведения, не способно улучшить его. На самом деле
при прохождении через каждый последующий компонент системы сигнал толь-
ко ухудшается. High-end-аппаратура может лишь снизить степень ухудшения
качества звучания сигнала. Если ваш проигрыватель компакт-дисков дает яркий,
жесткий и немузыкальный звук, то и выходной сигнал будет ярким, жестким и
немузыкальным. Аналогичным образом, все характеристики системы в целом
определяются характеристиками самого плохого по качеству компонента. У вас
могут быть превосходные громкоговорители, отличный проигрыватель винило-
вых дисков и звукосниматель, но все их прекрасные качества будут сведены на
нет, если в тракт воспроизведения включить плохой предусилитель. Подбор
взаимно согласованных по качеству компонентов является существенным усло-
вием получения наилучшего качества звука в рамках вашего бюджета.
Высококачественные громкоговорители с компонентами плохого качества мо-
гут заставить вашу систему звучать даже хуже, чем при использовании посредст-
венных громкоговорителей: акустические системы с высокой разрешающей спо-
собностью выявляют все погрешности электроники, расположенной ближе к
источнику сигнала. Эту ситуацию можно уподобить большому окну в вашем доме.
Если из окна открывается вид на морское побережье Северной Калифорнии, то
14
Глава 2
оно должно быть идеально чистым и прозрачным. Если же из своего окна вы
можете обозревать только помойку, то вы, наверное, предпочтете, чтобы оно
было несколько мутноватым...
Мне доводилось слушать громкоговорители за $400 долларов, установленные
на выходе электронного тракта стоимостью не менее $30000, и громкоговорите-
ли за $9000, подключенные к бытовым усилителям. Я могу категорично утвер-
ждать, что электроника и источники столь же важны — и даже более важны, —
нежели громкоговорители. Несмотря на то, что громкоговорители оказывают
существенное влияние на общий характер звучания системы, высококачествен-
ные компоненты-источники (проигрыватель грампластинок и CD-плейер), а
также хорошая электроника, являются непременным условием реализации на-
стоящей high-end-системы.
В качестве примера я составил воображаемую двухканальную систему из тех
компонентов, которые выбрал бы, имей я возможность потратить $6000 на
приобретение аппаратуры. Вот таблица стоимости компонентов:
Предусилитель ...................$1000
Усилитель мощности ..............$1200
Цифровой источник ...............$1300
Громкоговорители ................$2000
Провода и кабели ................$500
ИТОГО ..........................$6000
Как видите, громкоговорители „съели“ ровно треть бюджета, 22% пришлось
на цифровой источник, 17% — на предусилитель, 20% — на усилитель мощности
и 8% осталось на кабели (для громкоговорителей и межкомпонентные). Разуме-
ется, все эти процентные соотношения и стоимости не высечены в камне,
однако они представляют собой хорошую исходную точку для формирования
вашего бюджета. Если вы захотите включить в состав системы проигрыватель
грампластинок, тонарм и звукосниматель, то расходы на остальные компоненты
придется сократить.
Другой подход к такому же бюджету может заключаться в том, чтобы приобре-
сти недорогой ($500) проигрыватель компакт-дисков и добавить сэкономленные
$800 для покупки более высококачественных' громкоговорителей или электрони-
ки. Впоследствии, когда позволит ваше финансовое положение, вы сможете при-
обрести цифровой процессор и подать не него сигнал с цифрового выхода проиг-
рывателя компакт-дисков (см. главу 8). Вы получите возможность слушать музыку,
а в перспективе соберете настоящую high-end-систему с отличным звучанием.
Выделенные на приобретение громкоговорителей 33% бюджета представля-
ют собой весьма гибкую цифру. При стоимости около $2000 наблюдается некий
порог качества звучания громкоговорителей: те, что стоят несколько дороже
$2000, часто оказываются непропорционально лучше тех, которые стоят чуть
меньше $2000. Поэтому может оказаться полезным несколько сместить бюджет в
сторону достойных громкоговорителей, чтобы перешагнуть через этот порог.
Как указано в главе 7, многие средние по цене громкоговорители превосходят по
своим характеристикам более дорогие модели. Воспользуйтесь рекомендациями
главы 7 по выбору громкоговорителей, чтобы получить максимальную отдачу на
каждый вложенный вами доллар.
Вот другой простой бюджет, ограниченный суммой $2000:
Усилитель.........................$750
Цифровой источник ................$400
Громкоговорители .................$750
Провода и кабели .................$100
ИТОГО ............................$2000
Выбор High-End-аудиосистемы
15
В этой системе используется полный усилитель вместо отдельного предвари-
тельного усилителя и усилителя мощности, а также проигрыватель компакт-
дисков вместо отдельных компонентов транспорта и цифрового процессора.
Опять-таки я выбирал те компоненты, которые, согласно моему опыту, хорошо
согласуются друг с другом, и подсчитал проценты после подбора компонентов.
Интересно, что соотношения оказались примерно такими же, как в первом
призере: 37% (вместо 33%) для громкоговорителей, 20% (вместо 25%) на циф-
ровой источник, 37% (столько же) на усилитель и 5% (вместо 8%) на провода и
кабели,
Мне доводилось прослушивать музыкальные системы именно за такую цену, и
они звучали совершенно потрясающе. При условии тщательно продуманного
подбора и настройки компонентов high-end-система за $2000 может достигнуть
того, к чему должна стремиться любая высококачественная система воспроизве-
дения музыки — то есть суметь верно передать музыкальную идею. Я даже слышал
систему, которая стоила всего $850, и тем не менее она отличалась прекрасным
музыкальным звуком и доставляла огромное удовольствие. Вопрос заключается
не в том, сколько вы можете потратить на hi-fi, а в том, насколько тщательно
подберете компоненты, чтобы в рамках своего бюджета построить достойную
систему.
Другие примеры распределения бюджета для систем, пригодных для развер-
тывания домашнего кинотеатра, можно найти в главе 13.
Некоторую часть средств необходимо выделить для сетевого фильтра и раз-
личных принадлежностей. Я не рекомендую приобретать сетевой фильтр и
принадлежности вместе со всей системой. Возьмите систему домой, установите
ее, оптимизируйте, а уже потом добавьте фильтр и начинайте экспериментиро-
вать с принадлежностями, И вот почему: сетевые фильтры далеко не всегда
улучшают положение. Иногда они могут даже ухудшить качество звука. Работа
фильтра зависит от множества факторов, в том числе, от качества сетевого
напряжения в вашем доме, от количества и свойств компонентов, подключенных
к сетевому фильтру. Поэтому прежде чем приобретать фильтр, лучше испробо-
вать его в действии непосредственно на месте.
Существует и еще одна причина, по которой сетевой фильтр лучше добавлять
позднее. Узнав, как звучит ваша система без фильтра, вы сможете более правиль-
но определить, улучшает ли фильтр качество звука. Помните, что изменение
может быть не всегда к лучшему. То же самое рассуждение справедливо и в
отношении различных принадлежностей, таких как конусы, ножки и амортиза-
торы для электронных ламп. Полный обзор принадлежностей приводится в
главе 12. Вы сможете гораздо более обоснованно оценить их полезность — или
бесполезность, — если глубоко прочувствуете звучание вашей системы без этих
приспособлений. Отложите часть средств ~ может быть, несколько сотен долла-
ров — на приобретение принадлежностей. Если вы поймете, что они вам не
нужны, то получите несколько лишних сотен для приобретения пластинок или
компакт-дисков.
Модернизация отдельных компонентов
Многие любители музыки постепенно совершенствуют свои аудиосистемы,
время от времени заменяя отдельные компоненты. Секрет получения максималь-
ного эффекта от вложенных средств заключается в том, чтобы всякий раз
заменять самый слабый из компонентов системы. Например, плохой предвари-
тельный усилитель не позволит вам насладиться качеством отличного цифрово-
го процессора. И наоборот, очень чистый и прозрачный предусилитель, исполь-
зуемый вместе с цифровым источником, имеющим слишком зернистый и
16
Глава 2
жесткий звук, предоставит вам полную возможность прочувствовать грубость
звучания. Вся система должна состоять из таких компонентов, которые согласу-
ются друг с другом по качеству. Если имеет место несогласованность, то она
должна быть в пользу компонентов-источников.
Иногда бывает трудно определить, какой из компонентов требует замены.
Именно в этом случае незаменима квалифицированная консультация опытного
продавца high-end-аппаратуры, который поможет вам определить компонент,
подлежащий модернизации. Можно также позаимствовать компонент у кого-
либо из друзей и посмотреть, как он будет звучать вместе с вашей системой.
Следует определить, какой из замененных компонентов оказывает наиболее
благотворное воздействие на звучание. И наконец, вы можете почерпнуть идеи
модернизации из журналов, посвященных high-end-аудиосистемам, особенно,
если там публикуются статьи о конкретных компонентах.
В главе 1 я уподобил прослушивание музыки через аудиосистему созерцанию
Большого Каньона через многослойное стекло. Каждый слой по-своему искажает
исходную картину. Чем прозрачнее стекла и чем их меньше, тем чище воспри-
ятие и реальнее картина.
Представьте себе каждый компонент high-end-аудиосистемы как один из та-
ких слоев стекла. Некоторые из них относительно чистые, а другие покрыты
безобразными потеками и искажают изображение. Самое близкое к вам стекло —
это громкоговоритель, следующее — усилитель мощности, затем идет предвари-
тельный усилитель, и наконец, в роли последнего выступает источник (проигры-
ватель компакт-дисков или грампластинок). Ваше восприятие музыки — или
общая прозрачность системы — определяется суммарной прозрачностью всех
стекол. У вас может быть несколько идеально прозрачных стекол, но общий вид
все равно будет замутнен каким-нибудь одним грязным.
Суть модернизации музыкальной системы заключается в том, чтобы избавить-
ся от тех „стекол-компонентов44, которые в наибольшей степени искажают звуча-
ние, и заменить их более „чистыми44. Такой подход позволит вам наиболее
эффективно использовать вложенные средства.
Если сделать самое близкое к вам стекло — громкоговоритель — самым про-
зрачным, то оно только подчеркнет и выявит все погрешности усилителя,
предусилителя и компонентов-источников. Громкоговоритель высокого разре-
шения, расположенный на выходе посредственного усилительного тракта, заста-
вит всю систему звучать хуже, чем звучала бы такая же система с громкоговорите-
лем более низкого качества.
Следуя этой логике, мы увидим, что hi-fi-система не может в целом быть
лучше, чем любой из ее компонентов-источников. Если первое стекло — источ-
ник ~ окрашенное, кривое, если оно искажает картину, то и результат будет
безобразным — окрашенным, кривым и искаженным.
Когда вы начнете совершенствовать свою аудиосистему, то увидите, что те
стекла, которые вы считали вполне прозрачными, на самом деле имеют
некоторые погрешности, не замеченные ранее. Следующим шагом модерни-
зации является выявление и замена того, что в настоящий момент представ-
ляется наиболее слабым компонентом в системе. Этот процесс очень легко
становится постоянным.
К сожалению, по мере того как уровень качества вашей системы воспроизве-
дения растет, повышаются и ваши требования к ее характеристикам. Вы можете
выработать даже чрезмерно критический подход, заменяя один компонент за
другим в своем стремлении к совершенству. Это состояние даже может стать
навязчивым, и в конечном итоге подорвет вашу способность получать удовольст-
вие от музыки. В следующую главу включена статья, которую я написал для
журнала „Stereophile44 — как раз на эту тему.
Выбор High-End-аудиосистемы 17
Как читать журнальные статьи,
посвященные звуковой аппаратуре
В этой книге я намеренно избегаю давать рекомендации относительно кон-
кретных изделий. К тому времени, когда вы их прочитаете, эти аппараты могут
уже измениться, а то и вовсе будут сняты с производства. Самый лучший источ-
ник информации о high-end-компонентах — статьи в high-end-журналах. Посколь-
ку большинство этих журналов выходят ежемесячно, они следят за новейшими
достижениями техники и могут предложить покупателям хорошие рекоменда-
ции. Многие обозреватели таких журналов являются искушенными слушателя-
ми, весьма компетентными с технической точки зрения и бескомпромиссными в
своем стремлении предоставить правдивую информацию об аудиотоварах. В
журналистике существует высказывание, которое определяет этику обозревате-
лей high-end-аппаратуры: „Без страха и пристрастия*. Журнал не должен ни
опасаться изготовителя, когда он публикует отрицательный отзыв, ни ожидать
для себя каких-либо благ, если отзыв окажется положительным. Напротив,
компетентный автор обязан высказать непредубежденное и обоснованное мне-
ние о звуке, качестве изготовления и ценности тех или иных аппаратов. По-
скольку авторы, как правило, прослушивают множество изделий в отличных
условиях, они имеют все возможности, чтобы сформировать свое мнение и
вынести обоснованное суждение о сравнительных достоинствах и недостатках
изделий. Хорошие авторы обладают развитым слухом, честностью и техниче-
ской компетентностью.
Вы сможете легко уловить разницу между обозревателями high-end-журна-
лов и пестрых глянцевых изданий, рассчитанных на невзыскательного чита-
теля. Журналы массового рынка управляются рекламой, их учредители явля-
ются их же рекламодателями. Что же касается high-end-журналов, то они
управляются читателями, поэтому их основная задача — удовлетворение за-
просов читателей, а не рекламодателей. Именно по этой причине в high-end-
журналах нередко появляются отрицательные отзывы, которых никогда не
встретишь в массовых рекламных журналах. Более того, high-end-журналы
проявляют особую разборчивость в отношении аппаратуры, рекомендуемой
читателям. Массовые издания ориентированы на массового потребителя,
который, по их мнению (как я полагаю, ошибочному), не заботится о качест-
ве воспроизведения звука, столь важном для настоящего любителя музыки.
Таким образом, статьи в high-end-журналах и честнее, и конкретнее с точки
зрения рекомендаций достойных товаров. Если вы читаете журнал, в котором
никогда никого не ругают, берегитесь! Далеко не все аудиокомпоненты заслу-
живают того, чтобы их покупать. Соответственно, не все журнальные статьи
должны завершаться советом что-либо купить.
Как человек, живущий за счет рецензирования high-end-аудиотехники, я рас-
крою некоторые секреты, которые помогут вам применять журнальные статьи с
пользой для себя. Во-первых, соотнесите статью с личностью автора. Прежде
чем начать читать обзор, просмотрите начальные строки с информацией об
авторе. Таким образом, вы довольно быстро начнете различать музыкальные и
технические вкусы разных обозревателей. Обращайте внимание на рекоменда-
ции тех авторов, музыкальные вкусы которых схожи с вашими.
Во-вторых, не относитесь с одинаковым доверием ко всем авторам и всем
статьям. Обзоры аудио подобны любой другой области деятельности, — здесь
существует множество уровней компетентности. Одни авторы оттачивали свой
опыт десятилетиями, а другие — пока новички, еще не обладающие свойствен-
ной закаленным ветеранам преданностью своей профессии. Прежде чем
принять что-либо на веру, обратите внимание на репутацию автора, на его опыт.
Кроме того, примите во внимание стандарты обозревателя в отношении
18
Глава 2
качества изделий. Подобно тому как существует некоторая разница в обзорах
кинофильмов Джоэля Зигеля {„Доброе утро, Америка") и Эндрю Сарриса („Village
Voice"), имеются также и различия в рекомендациях обозревателей high-end-
аудиотехники.
Наконец, прослушайте различную аппаратуру самостоятельно. Если в обзоре
сравниваются два компонента, определите сами, в какой степени ваше воспри-
ятие совпадает с оценкой обозревателя. Даже если вы не собираетесь приобре-
тать товары, рассматриваемые в публикации, все равно у вас будет возможность
отточить свое мастерство слушателя и оценить суждение автора.
Общая ошибка многих аудиофилов, ищущих совета, заключается в том, что
они выбирают компонент на основании восторженного отзыва, не давая себе
труда сначала самостоятельно прослушать изделие. Статья в журнале должна
служить вам всего лишь отправной точкой, но не окончательным суждением о
качестве компонента. Гораздо проще купить какой-нибудь компонент потому,
что его похвалил тот или иной журналист, вместо того, чтобы самостоятельно
исследовать все достоинства и недостатки изделия. Приобретение товаров на
основании лишь журнальных рекомендаций чревато опасными последствиями.
Никогда не забывайте, что любая журнальная статья — не более чем мнение
отдельного человека, сколь бы компетентным и информированным он ни был.
Более того, если вкусы автора отличаются от ваших, вы можете оказаться
обладателем того, что вам совсем не нравится. У каждого из нас есть свои
приоритеты в отношении качества воспроизведения звука; и то, что особенно
ценится журналистом (например, звуковая сцена), в вашей музыкальной иерар-
хии может стоять на последнем месте. При выборе компонентов воспроизведе-
ния ваши собственные приоритеты должны играть самую важную роль. Доверь-
тесь своему слуху.
Проницательный читатель может определить, каким именно изделиям дейст-
вительно отдает предпочтение автор. Дело в том, что большинство обозревате-
лей приводят справочную информацию о прослушивании различной аппарату-
ры. Если вы видите, что определенный компонент повторяется из обозрения в
обозрение, значит, автор считает его действительно хорошим. Другим безоши-
бочным показателем высокого качества аппарата является то, что его приобрел
сам автор публикации.
И наконец, заключительное слово о журнальных статьях: не прекращайте
слушать музыку и получать от нее удовольствие, если приобретенный вами
компонент удостоился плохого отзыва в журнале. Музыка, воспроизведенная
через этот компонент, нравилась вам еще до того, как в журнале появилась
отрицательная рецензия. Так почему же мнение постороннего человека должно
отравить вам удовольствие от музыки? Положительные или отрицательные,
журнальные статьи оказывают слишком большое давление на умы читателей и на
состояние рынка (помните, что все это вам говорит профессиональный автор
журнальных обзоров!).
Короче говоря, журнальные статьи могут быть весьма полезны, если вы:
• Знаете музыкальные и технические вкусы и приоритеты автора. Найдите
обозревателя, настроенного на ту же музыкальную волну, что и вы, и доверяй-
те его мнению.
• Сравниваете ваше собственное впечатление от аппарата с впечатлением авто-
ра. Это не только даст вам возможность оценить его вкусы и опыт, но также
усовершенствует ваши собственные навыки прослушивания.
• Не придаете одинакового значения всем авторам. Примите во внимание репу-
тацию обозревателя, его опыт в данной области, количество прослушанных им
аналогичных изделий. Если обозреватель прослушал фактически каждый серь-
езный цифровой процессор, то его мнение может оказаться более заслуживаю-
щим внимания, нежели мнение того, кто прослушал всего несколько моделей.
Выбор High-End-аудиосистпемы 19
• Никогда не покупаете — и не отвергаете аппаратуру только на основании
журнальной статьи. Используйте рекомендации журналов как исходную точку
для формирования собственного мнения. Самостоятельно прослушайте ком-
понент и решите, подходит ли он для вашей системы. Пусть решение подска-
жут ваши уши.
Согласование компонентов системы
Для high-end-звукотехники уже стал общим местом тот факт, что недорогая
система может по качеству звучания превосходить самые дорогостоящие и
престижные агрегаты. Я слушал скромные по стоимости системы, например, в
пределах $1500, которые звучали намного более захватывающе, чем музыкаль-
ные „бегемотьГ стоимостью в $50000. Почему?
Отчасти это можно объяснить тем, что некоторые хорошо спроектированные
компоненты умеренной стоимости звучат лучше, чем непродуманные или плохо
изготовленные изделия для избранных. Однако наиболее важным фактором
достижения музыкальности звучания всей системы является правильное согласо-
вание ее компонентов. Согласование — это искусство подбора компонентов, кото-
рые дополняют друг друга так, что^, общий результат превосходит по качеству
звучание разнородных и несовместимых компонентов. Понятие синергии — то
есть превосходства целого над суммой отдельных частей — особенно важно при
создании отлично звучащей системы минимальной стоимости.
Согласование компонентов — это последний этап формирования аудиосистемы.
Сначала следует оценить ее с точки зрения ваших индивидуальных требований,
определиться с финансовыми возможностями и завязать отношения с местным
продавцом хорошей аудиотехники. После того как вы сузите область поиска, выбор
компонентов будет в значительной степени зависеть от вопросов согласования.
Для того, чтобы узнать, какие компоненты лучше всего звучат совместно,
необходимо прослушать огромное количество различной аппаратуры. У боль-
шинства людей на это просто нет времени — или доступа к достаточно широкому
ассортименту различных компонентов, — чтобы самостоятельно определить,
какие из них наилучшим образом сочетаются друг с другом. Следовательно, вам
придется полагаться на мнение экспертов в смысле общего руководства и на ваш
собственный слух при выборе конкретных комбинаций компонентов.
Статьи в журналах и консультации местного дилера можно считать самыми
надежными источниками такой информации. Ваш дилер обладает наиболее
полными познаниями в области той аппаратуры, которую он продает, и может
предоставить вам рекомендации по согласованию компонентов на основе своего
собственного опыта комплектации систем для покупателей. Ваш дилер наверня-
ка прослушивал различные компоненты в различных сочетаниях; вы можете
много полезного почерпнуть из его опыта, его рекомендации, как правило,
заслуживают доверия.
Другой источник полезных сведений — публикации в журналах. В статьях об
аппаратуре, публикуемых в солидных изданиях, часто называют те компоненты,
которые использовались при тестировании рассматриваемой в статье аппарату-
ры. Нередко автор описывает свой опыт общения с аппаратурой, которая не
рассматривается непосредственно в этом обозрении. Например, описание гром-
коговорителя может содержать сведения о том, как он звучал в сочетании с
тремя или четырьмя различными усилителями мощности. Будет описана звуко-
вая характеристика каждого сочетания компонентов, что даст читателю возмож-
ность понять, какой именно усилитель наилучшим образом сочетается с данным
громкоговорителем. Однако еще более важно, что из содержащихся в статье
характеристик звучания можно сделать вывод, какой тип усилителя лучше всего
20
Глава 2
подходит для этого громкоговорителя. Под типом я понимаю как технические
характеристики (ламповый или транзисторный, выходная мощность, выходное
сопротивление и т. д.), так и общие звуковые характеристики (жесткость верх-
них частот, управляемость басов и т. д.).
Предположим, автор прослушал громкоговоритель в сочетании с четырьмя
усилителями: с маломощным, но приятным по звучанию полным усилителем, с
ламповым аппаратом, имеющим высокое выходное сопротивление, с недорогим
транзисторным усилителем средней или высокой мощности и с тяжелым транзи-
сторным усилителем, который можно переносить разве что вдвоем. Обозреватель
сообщает, что полный усилитель просто не располагает достаточной мощностью,
чтобы наполнить помещение звуком, и что звучанию не хватает динамичности.
Ламповый усилитель с высоким выходным сопротивлением имеет смазанные
басы и недостаточно выявленное ощущение темпа и ритма. У недорогого транзи-
сторного усилителя потрясающе четкие басы, однако выдвинутый характер звуча-
ния и зернистость верхних частот делают его весьма далеким от идеала (все
термины получат разъяснение в следующей главе). В конце концов, обозреватель
приходит к заключению, что единственным усилителем, вполне соответствующим
данному громкоговорителю, является транзисторный „бегемот“.
Впрочем, это не означает, что самые дорогие усилители всегда будут наилуч-
шим образом работать со всеми громкоговорителями. Можно представить себе
такие громкоговорители, для которых картина окажется совершенно другой.
Иной громкоговоритель будет отлично звучать с полным усилителем, что не-
вольно наводит на мысль об избыточности массивного транзисторного агрегата.
Тем не менее, если громкоговоритель несколько неровен в области верхних
частот, а средние басы звучат невыразительно, то ламповый усилитель сможет
устранить эти недостатки. Наконец, если бы громкоговоритель не был столь
чувствителен к зернистости верхних частот, но требовал бы усилителя, хорошо
справляющегося с басами, то недорогой транзисторный усилитель был бы удач-
ным — и наиболее экономичным выбором.
Замечания о согласовании компонентов систем могут охватывать области вне
конкретных изделий, рассматриваемых в статье. Знакомясь с результатами тес-
тирования аппаратуры, можно почерпнуть много полезных сведений и идей о
том, какого типа звуковые и музыкальные характеристики должны соответство-
вать конкретному изделию. Например, вы полагаете, что определенный громко-
говоритель требует большого усилителя с большим выходным током. Это может
указать вам нужное направление поиска аппаратуры, которую вам предстоит
прослушать; при этом вы полностью исключаете все маломощные модели. Кроме
того, в журнале ,,Fz: The Magazine of Music and Sound", где я работаю техническим
редактором, ежемесячно публикуются обзоры рекомендуемых систем, собран-
ных и опробованных в действии самим автором.
Читая журнальные обозрения, следуя советам своего дилера и самостоятель-
но прослушивая различные сочетания компонентов, вы сможете собрать отлич-
но согласованную систему, которая позволит вам получить максимальную отдачу
от вашего „музыкального бюджета“.
Что можно и чего нельзя делать
при выборе компонентов
Некоторые любители музыки поддаются искушению приобрести некоторые
изделия, исходя из ложных предпосылок. Например, многие виды high-end-
аппаратуры продвигаются на рынок на основании некоторых технических ас-
пектов их конструкции. Усилитель мощности может навязываться покупателю
по той причине, что он обладает „конденсатором сглаживающего фильтра емко-
Выбор High-End-ay дио системы
21
стью более 200000 микрофарад“, „тридцатью двумя сильноточными выходными
транзисторами", а также „входным каскадом на дискретных полевых транзисто-
рах". Разумеется, эти полезные свойства заслуживают всяческих похвал, но где
гарантия, что они улучшат качество звучания? Не давайте сбить себя с толку
техническими Терминами, — прослушайте изделие самостоятельно.
Вы не должны принимать решение о покупке на основании одних лишь техниче-
ских параметров. Точно так же нельзя полагаться только на имя фирмы. Многие
изготовители high-end-аппаратуры, фирмы с солидной репутацией, время от време-
ни производят компоненты весьма посредственного качества. Марка high-end не
всегда соответствует звучанию high-end. Здесь, как и прежде, вам следует довериться
своему слуху. Я всегда испытываю приятное удивление, когда обнаруживаю товары
умеренной стоимости, которые звучат столь же хорошо — или почти столь же
хорошо, — как аналогичные товары, стоящие в два, а то и в три раза дороже.
Тем не менее, подбирая отдельные узлы, вы должны поинтересоваться исто-
рией компании, качеством ее изделий, предоставляемыми услугами по оформле-
нию покупки и надежностью товара. Производители high-end-аппаратуры могут
быть очень различными: от мастерской, расположенной в личном гараже, до
компании с сотнями служащих, обладающей превосходными конструкторскими
и производственными мощностями. Гаражная мастерская способна изготовить
хорошо звучащие изделия, однако вряд ли она будет работать и через год. Это не
только усложнит ремонт или гарантийное обслуживание ее изделий, но и значи-
тельно снизит их стоимость при перепродаже.
Кроме того, у производителей high-end-ап паратуры совершенно различная
политика сервиса. Одни весьма неохотно чинят свои товары и/или назначают
высокую цену за ремонт без гарантии. Другие готовы согнуться в дугу, чтобы
осчастливить своих наиболее ценных клиентов. В самом деле, некоторые компа-
нии-производители high-end-аппаратуры идут на экстраординарное расширение
гарантийного обслуживания, чтобы угодить своим покупателям. Один из произ-
водителей усилителей, получивший в ремонт аппарат с истекшим гарантийным
сроком, не только бесплатно его отремонтировал, но и заменил поцарапанную
лицевую панель! Выгодно иметь дело с теми производителями, которые славятся
своим внимательным отношением к клиентам.
Другой фактор, который следует принять во внимание прежде, чем выклады-
вать свои кровные — это продолжительность пребывания товара на рынке.
Нередко производители без предупреждения прекращают выпуск продукции
или обновляют товар, присваивая ему статус „Mark П“. Коли такое случается,
цена старого изделия резко падает. Если вы узнаете, что прекращается выпуск
высококачественного товара, то, вероятно, сможете купить изделие по снижен-
ной цене. Это хороший способ сэкономить деньги, особенно при существенной
уценке товара. Стоит отдать предпочтение изделию, у которого достаточно
низкая цена сочетается с полным объемом услуг и технической поддержкой от
уполномоченного и респектабельного дилера, а не мелкой партии, выпущенной
кустарным производителем.
Наилучший источник свежей информации о новейших изделиях и возможном
прекращении выпуска той или иной аппаратуры — это отчеты в аудиожурналах о
ежегодных показах бытовой электроники и аудиошоу, проводимых в различных
городах по всей стране (прежде всего — в Лос-Анджелесе, Нью-Йорке и Сан-
Франциско).
Ваши взаимоотношения с продавцом
Если раньше вы покупали звуковую аппаратуру только от розничных торгов-
цев в обычной торговой сети, то должны настроиться на совершенно иной
22
Глава 2
характер взаимоотношений с дилером high-end-аппаратуры. Хороший дилер не
просто „перемещает с места на место“ корпуса, напичканные электроникой, но и
гарантирует вам получение удовольствия от музыки, звучащей в вашем доме.
Будучи больше чем продавцом аппаратуры, он обычно сам является большим
энтузиастом музыки и звукозаписи, хорошо знает свой товар и часто оказывается
самым подходящим человеком, способным посоветовать вам сделать тот или
иной выбор аппаратуры и дать рекомендации по настройке системы.
Рассмотрим следующие сценарии взаимоотношений между продавцом и поку-
пателем, сильно отличающиеся друг от друга. В первом — торговец подержанны-
ми автомобилями, магазин которого расположен в центре Лос-Анджелеса, пыта-
ется продать машину какому-то клиенту за городом. Продавец имеет одну-единст-
венную попытку воздействовать на покупателя и хочет максимально ее
использовать. Он не беспокоится об обороте средств, о том, чтобы покупатель
пользовался своим приобретением в течение длительного времени; ему безраз-
лично, что о нем расскажет покупатель своим друзьям. С самого начала и до
конца складываются так называемые взаимоотношения противостояния.
Теперь посмотрим на торгового агента новыми автомобилями в Грейт Фоллс,
Штат Монтана, который продает машину другому жителю Грейт Фоллс. Для
этого торгового агента оборот средств — жизненно важный вопрос. Это выража-
ется во внимательном отношении к клиентам, высококачественном обслужива-
нии, обеспечении квалифицированными советами, помощью в выборе наиболее
подходящей модели конкретному покупателю, предоставлении заказчику воз-
можности добраться до работы, когда он оставляет свой автомобиль для сервис-
ного обслуживания. Этот дилер знает своих клиентов по именам, он установил с
ними долговременные и взаимовыгодные связи.
Покупка в розничной торговой сети high-end-системы напоминает ведение
переговоров с торговым агентом по продаже подержанных автомобилей в цен-
тре Лос-Анджелеса. Выбор музыкальной системы класса high-end должен прохо-
дить в обстановке, подобной той, которая царит в предприятии дилера, торгую-
щего в штате Монтана.
Не пожалейте времени, чтобы завязать знакомство с вашим местным диле-
ром. Подружитесь с ним — в конечном счете, это себя оправдает. Познакомьтесь
с одним из продавцов и, если возможно, с владельцем магазина. Расскажите им о
ваших музыкальных вкусах, желаниях, образе жизни и своем бюджете; после
этого пусть они сами предложат вам аппаратуру. Они лучше всех знают свой
товар и смогут дать рекомендации по выбору отдельных компонентов системы. В
солидном магазине к вам отнесутся как к дорогому постоянному клиенту, а не как
к случайному покупателю, с которым они столкнулись всего единожды. Делая
покупку, ориентируйтесь не только на товар, — выбирайте наиболее честного и
компетентного продавца.
Однако имейте в виду, что дилеры, естественно, будут хвалить те торговые
марки, которые они представляют. Не доверяйте дилерам, плохо отзывающимся
о своих конкурентах, уже заслуживших себе хорошую репутацию в аудиопрессе.
За отправную точку при подборе компонентов вашей системы лучше всего
принять разумную комбинацию рекомендаций вашего дилера и непредвзятых,
компетентных журнальных статей.
Торговый бизнес по продаже high-end-систем значительно отличается от
массового рынка, на котором продают низкокачественную бытовую аппаратуру.
Годовой товарооборот розничного торговца high-end-аппаратурой значительно
ниже, чем у продавца техники среднего качества в простом неспециализирован-
ном магазине. Следовательно, чтобы остаться в бизнесе, продавец high-end’a
должен расширять поле деятельности для получения прибыли. Не ждите, что он
предложит большую скидку в цене, чтобы только увести клиента от продавца
средней по качеству техники. Цена, назначаемая продавцом high-end’a, не может
Выбор High-End-ayduocucTiteMbi
23
конкурировать с ценой mid-fi, поскольку он предлагает за эти деньги намного
больше, чем тот, кто просто выталкивает ящик с аппаратурой за прилавок. Так
что особо не рассчитывайте на скидки.
И вот почему. После оплаты труда своих служащих, аренды, электроэнергии,
тепла, страховки, рекламы и множества других расходов продавец высококачест-
венной звуковой аппаратуры может надеяться положить в свой карман прибли-
зительно пять центов из каждого доллара, потраченного на Покупку в его магази-
не. И если теперь он понизит цену хотя бы на 5%, это будет означать, что он
работает даром, и недолго еще продержит двери своего магазина открытыми.
Если дилер все-таки предлагает скидку или изделия, выпуск которых прекращен,
то вы непременно должны воспользоваться такой благоприятной возможно-
стью. Но все-таки не ждите скидки от дилера high-end-аппаратуры, — он заслужи-
вает всю причитающуюся ему часть от розничной цены товара.
В свою очередь, заплатив сполна, вы должны получить взамен высокий
уровень обслуживания и абсолютный профессионализм. Вы вправе ожидать
полной самоотдачи от вашего дилера. Не бойтесь потратить столько времени,
сколько вам необходимо для проверки компонентов в демонстрационном зале
прежде чем сделать покупку. Кроме того, проверьте компоненты дома в составе
своей системы. Попросите дилера установить и подключить купленную вами
систему. Воспользуйтесь его широкими познаниями, чтобы выяснить, какие
компоненты лучше всего покупать. Постарайтесь узнать у него, как скомплекто-
вать систему, обеспечивающую наилучшее звучание, не выходя за рамки заплани-
рованного бюджета. Если же один из компонентов выйдет из строя, не стесняй-
тесь попросить ему замену на период ремонта. Ваш дилер должен „расшибиться в
лепешку“, но удовлетворить все ваши потребности.
Если вы лояльно относитесь к дилеру аппаратуры high-end, то вправе ожидать
от него уважительного обхождения. Однако эта связь может быть подорвана в
том случае, когда вы, пытаясь сэкономить несколько долларов, купите ком-
понент у конкурента или закажете его по почте. Если компонент, приобретен-
ный в другом месте, не обеспечивает вашей системе надлежащего звука, не
ждите, что местный дилер бросится помогать вам. И вообще, не злоупотребляй-
те привилегией домашнего прослушивания. Берите домой только ту аппаратуру,
которую серьезно намереваетесь купить. Если дилер позволит каждому брать
домой оборудование для прослушивания, в магазине нечего будет показывать.
К Домашнему прослушиванию следует прибегать для того, чтобы убедиться в
правильном выборе устройства после прослушивания в магазине, на основании
журнальных статей и дилерских рекомендаций. Сначала цена, запрошенная
дилером, может показаться вам неоправданно завышенной, но в конечном счете
вы окажетесь в выигрыше — благодаря его экспертизе и обязательствам перед
вами как клиентом.
Если поблизости от вашего дома нет ни одного дилера по продаже high-end-
аппаратуры, то имейте в виду, что существует несколько надежных компаний,
принимающих заказы по почте, которые по телефону могут дать квалифициро-
ванные советы относительно приобретения аудиоаппаратуры. Они предоставля-
ют такой объем услуг, какой только возможен по телефону, включая гарантию
возврата денег, обмен товара и рекомендации по совместимости отдельных
компонентов. У вас не будет возможности прослушать аппаратуру в магазине, но
зато вы сможете в домашних условиях проверить работу компонента в составе
вашей системы, и если изделие не устроит вас, получить деньги обратно.
Короче говоря, если вы нашли правильный подход к дилеру, то можете
полностью положиться и на его компетентность, и на обязательства обеспечить
вам наилучшее звучание приобретаемой аппаратуры. Ничто не может сравнить-
ся с.услугами квалифицированного дилера в его стремлении к удовлетворению
ваших запросов.
24
Глава 2
Недавно я реализовал свою давнюю мечту — иметь у себя дома полноразмерный
бильярдный стол настоящего профессионального качества. История покупки
стола, в частности, позволила мне получить некоторое представление о том, как
следует работать дилеру, продавая высококачественную звуковую аппаратуру.
После чтения журналов о бильярде, просмотра брошюр и разговора с дилера-
ми я выбрал для себя торговую марку и модель. Продавец Сюзанна знала бильярд-
ные столы, как говорится, и изнутри, и снаружи. Ее отец был владельцем
бильярдного зала, и Сюзанна провела свое отрочество за ремонтом и поддержа-
нием в надлежащем состоянии целого парка бильярдных столов. Имея более чем
двадцатилетний опыт работы в этой области, она могла ответить на все мои
вопросы.
После того как я остановился на одной из моделей, мне пришлось посетить
другого торгового агента за городом, который представлял ту же торговую марку.
Он не знал практически ничего о своем товаре; я должен был сообщить ему
некоторые детали — информацию, полученную от Сюзанны. Кроме того, я позна-
комился с человеком, который устанавливает столы. Видимо, его наняли скорее за
способность поднимать по лестнице столешницу весом почти в 400 килограммов,
нежели за навыки установки. Однако этот торговый агент назначил мне цену
ниже, чем Сюзанна.
Естественно, я был соблазнен этой более низкой ценой. В конце концов, стол
есть стол, и какое имеет значение, где его покупать, тем более, все они поступа-
ют с одной фабрики, не так ли? Я сообщил Сюзанне о более низкой цене и
спросил, не предоставит ли она скидку. Но Сюзанна стояла на своем, сказав мне,
что ее установка ценится выше, чем разница в цене.
Только тогда, когда она приступила к установке стола у меня дома, я осознал,
какое разумное решение принял. До этого я не знал, что монтаж бильярдного
стола — это процедура, требующая высокой квалификации и точности. То, как
смонтирован стол, в значительной степени определяет его „игровые" возможно-
сти. Например, от степени натяжения ткани на столешнице зависит скорость и
легкость перемещения шаров на столе. Это является определяющим фактором,
поскольку слишком „быстрый" или „медленный" стол не даст возможности про-
водить игры на том же уровне, что и на профессиональных турнирах. В дополне-
ние к этому, ткань должна быть натянута равномерно, чтобы обеспечить одина-
ковую скорость по всей поверхности стола. Сюзанна была дотошна и в подгонке
всех трех частей столешницы, чтобы получить совершенно гладкую и ровную
поверхность. Еще одна деталь: прежде чем покрывать тканью столешницу, она
убедилась, что нижняя поверхность ткани совершенно чистая, свободная от
пуха, что гарантирует отсутствие толчков. Я изучил эти и многие другие тонко-
сти, поскольку Сюзанна обучала другого установщика стола, а я в это время все
слышал. В результате, мой стол идеально выполняет свои функции. Я нисколько
не сомневаюсь, что тот, другой торговый агент не сумел бы довести бильярдный
стол до такого уровня совершенства, как это сделала Сюзанна.
На самом деле, независимо от того, о чем идет речь — о бильярдном столе или
высококачественной звуковой аппаратуре, значение имеет конечный резуль-
тат— установка в вашем доме. Я не представлял, насколько важна правильная
установка стола для наилучшего выполнения его функций и едва не совершил
дорогостоящую ошибку, соблазнившись более низкой ценой.
Установка, подгонка и подсоединение компонентов Л^/еси^-аудиосистемы —
это процесс, требующий еще большей точности, чем установка бильярдного
стола. Именно поэтому знания и опыт вашего дилера могут сыграть решающую
роль в достижении максимально высокого качества звучания, которого можно
добиться при запланированных финансовых расходах.
Выбор High-End-аудиосистемы 25
Аппаратура, бывшая в употреблении
Подержанная аппаратура продается за половину своей первоначальной цены,
и это весьма привлекательная альтернатива. Более низкие цены на аппаратуру,
бывшую в употреблении, предоставляют прекрасную возможность приобрести
первоклассную систему вместо менее высококачественной, хотя и новой — при
тех же затратах. Кроме того, покупка подержанного аппарата дает возможность
тщательно прослушивать многие компоненты. Если аппарат покажется вам при-
влекательным, оставьте его у себя. Перестанет удовлетворять звук — можно
продать, причем чаще всего за ту же цену, за которую вы его приобрели.
Имеются два способа покупки подержанной аппаратуры: через торгового
агента и у частного лица. Розничный торговец может запросить немного больше
за подержанное изделие, но при этом часто предлагает небольшой гарантийный
срок (60 или 90 дней) и возможность обмена. Покупка подержанной аппаратуры
от уважаемого розничного торговца — это гораздо менее рискованное предпри-
ятие, нежели ведение дел с частным лицом (если, конечно, вы не покупаете у
хорошего знакомого).
Аудиофил, вынужденный покупать подержанную аппаратуру, может со време-
нем отстать от жизни. Некоторые меломаны считают себя просто обязанными
обладать новейшей и самой совершенной аппаратурой, невзирая на ее цену. Они
будут покупать современные компоненты только для того, чтобы на следующий
год их продать и приобрести еще более современную технику, всегда оставаясь
на острие технического прогресса. Эти меломаны вообще очень аккуратно
обращаются с аппаратурой и продают ее по выгодной цене. Если вы в состоянии
найти такого человека, постарайтесь, чтобы он поместил вашу фамилию в
начало своего телефонного списка и позвонил вам сразу же, как только соберет-
ся что-нибудь продавать. Вы можете стать обладателем превосходной системы,
приобретенной по цене гораздо ниже первоначальной.
Покупателя подержанной аппаратуры подстерегают несколько ловушек, хотя
перечисленные ниже недостатки, в основном, касаются случаев покупки у част-
ных лиц, а не у серьезных дилеров. Во-первых, нет никаких гарантий, что
приобретаемые устройства работают надлежащим образом; товар может иметь
дефект, не обнаруживаемый при поверхностной проверке. Во-вторых, бывшее в
употреблении устройство может устареть настолько, что его рабочие характери-
стики окажутся хуже, чем у совершенно нового аппарата, продаваемого по той
же цене или ниже. Прежде всего это касается CD-плейеров и цифровых процес-
соров. В-третьих, на подержанную аппаратуру не выдается гарантия; вы должны
будете оплачивать любые ремонтные работы. И наконец, следует поинтересо-
ваться, почему человек продает свою аппаратуру. Увы, слишком часто аудиофил
не обладает достаточным опытом и покупает аппаратуру, которая не обеспечива-
ет высококачественного звучания музыки или плохо согласуется с его системой.
Если вы сталкиваетесь с большим количеством людей, продающих одно и то же
устройство, будьте осторожны — это знак того, что изделие содержит в себе
существенный дефект. И в заключение, покупая подержанную аппаратуру у
частного лица, вы не сможете воспользоваться теми услугами, которые вам
предоставит местный дилер, помогая выбрать устройство, — вы не сможете узнать
его компетентного мнения, лишаетесь возможности домашнего прослушивания,
содействия в модернизации, квалифицированной помощи при установке, гаран-
тии, сервисного обслуживания, льготного приобретения деталей и любых других
преимуществ, которые получаете при покупке нового устройства через дилера.
Подходите к покупке подержанных устройств весьма осторожно, ибо это
может обернуться как неожиданной удачей, так и форменным кошмаром.
26
Глава 2
Модернизация аппаратуры
Многие изготовители улучшают свои изделия и предлагают постоянным поку-
пателям возможность модернизации отдельных компонентов для поддержания
высокого уровня. На некоторых изделиях это обозначается маркировкой „Mark
П“ (или III, IV). О модернизации обычно заботится дилер, посылая ваш компо-
нент на фирму-изготовитель. Хотя некоторые изготовители предпочитают
иметь дело непосредственно с покупателем, экономя на услугах дилера и тем
самым снижая цену модернизации.
У меня возникло двойственное отношение к выполнению модернизации изго-
товителем. Некоторые программы модернизации являются весьма ценными для
клиентов, отдающих предпочтение аппаратуре той или иной компании. Может
оказаться очень привлекательным использовать льготы, предоставляемые ком-
панией, вместо того, чтобы продать свою старую аппаратуру за бесценок и
приобрести взамен новую. Однако встречаются и такие изготовители, которые
думают только о том, как превратить программу модернизации в прибыльный
бизнес, а посему назначают высокие цены даже за незначительные обновления.
Оценивая потенциальную возможность модернизации, проследите динамику
производства компании. Для тех устройств, которые могут быть модернизирова-
ны посредством обновления программного обеспечения, поинтересуйтесь,
сколько это будет стоить. Некоторые изготовители либо ничего не запрашивают
за обновление программного обеспечения, либо производят это по минималь-
ной цене.
Как настроить систему для получения
наилучшего звучания
То, как система установлена и настроена у вас дома, может сильно повлиять на
качество ее звучания. Существует несколько способов установки, каждый из
которых в отдельности приводит к небольшим изменениям звучания, но при
совместном использовании они могут существенно повысить качество звука.
Настройка системы требует умения слушать, терпения и желания выжать из нее
все, на что она.способна. Ничто не доставляет такого удовольствия, как осозна-
ние явного улучшения качества звука, достигнутого без дополнительных затрат.
Установка всей системы должна быть основана на выборе подходящего места
расположения громкоговорителей (этот вопрос настолько важен, что я посвя-
тил ему большой раздел в главе 4). Как только вы проделаете эту основную
операцию, можно будет переходить к остальным. По мере улучшения звука
системы появляется возможность улавливать малейшие изменения. Это напоми-
нает автогонщика высокого класса, который обращает внимание на изменение
давления воздуха в шинах своей машины всего на 0,2 атмосферы; при достиже-
нии некоторого уровня качества становятся важными даже незначительные
изменения.
Главы 4-11 описывают специальные настроечные процедуры для каждого
компонента тракта звуковоспроизведения; в главе 12 речь пойдет о всевозмож-
ных принадлежностях, которые помогут выжать максимум из вашей системы.
Ниже приведены основные приемы настройки системы, подробное описание
которых содержится в упомянутых главах.
• Выберите места расположения громкоговорителей и кресла слушателя, обе-
спечивающие наиболее высокое качество звучания. Без точного выбора этих
мест никакие другие приемы настройки аппаратуры не будут иметь значения
(глава 4, стр. 64—77). г
Выбор High-En&ayduocucmeMU 27
• Выполните акустическую обработку помещения для прослушивания. Это может
значительно повлиять на качество звучания системы и улучшить его (глава 4).
• Прокладывайте межблочные кабели подальше от сетевых шнуров. Если они
должны пересечься, расположите их перпендикулярно друг к другу, а не
параллельно (глава 11).
• Располагайте цифровые соединительные кабели (между CD-транспортом и
цифровым процессором) и аналоговые соединительные кабели между компо-
нентом-источником и предварительным усилителем подальше друг от друга.
Высокочастотные сигналы, используемые для передачи информации по циф-
ровым кабелям, могут создавать помехи в аналоговых цепях (глава 8).
• Выключайте цифровую аппаратуру во время работы проигрывателя грампла-
стинок.
• Старайтесь сделать межблочные кабели и кабели для громкоговорителей
максимально короткими, но всегда одной длины для левой и правой акустиче-
ских систем (глава 11).
• Размещайте аппаратуру таким образом, чтобы обеспечить достаточную венти-
ляцию. Перегрев сокращает срок службы аппаратуры.
• Обеспечьте хороший контакт между кабелями для громкоговорителей и клем-
мами. Наденьте на клемму наконечник и затяните болт ключом (глава 11).
• Периодически очищайте разъемы и гнезда специальной жидкостью (глава 12).
• Обеспечьте достаточное расстояние между предварительным усилителем и
усилителем мощности. Большой трансформатор усилителя мощности может
излучать помеху с частотой сети. Это особенно опасно для предварительных
усилителей с фонокаскадом или с отдельным предусилителем для головки
звукоснимателя (глава 6).
• Установите оборудование на устойчивой подставке. Вибрация может снизить
качество звучания системы, — особенно это касается проигрывателей грам-
пластинок (главы 9 и 12).
• Не пользуйтесь тиристорными регуляторами света или люминесцентным
освещением в комнате, где происходит прослушивание. Регуляторы света
создают большие помехи в электросети, которые проникают в аудиоаппарату-
ру через кабели питания.
• Попробуйте использовать сетевые фильтры. В одних системах они позволяют
добиться значительного улучшения, в других — нет, а иногда могут привести к
снижению качества работы системы. Прежде чем купить их, предварительно
прослушайте (глава 12).
• Попробуйте применить принадлежности типа виброизоляционных ножек и
специальных кабелей питания класса high-end (глава 12).
Основные принципы выбора компонентов
При выборе high-end-системы или ее компонентов руководствуйтесь следую-
щими десятью принципами:
1) Определитесь со своими финансовыми возможностями. Покупайте те компо-
ненты или систему, которые будут доставлять вам удовольствие долгое время,
а не только в данный момент. Поступайте правильно с самого начала.
- ' ' 11 I I I । I !"’ и Г" и 1 . J I
28
Глава 2
2) Будьте информированным покупателем: изучите все, что сможете о high-end-
аудиосистемах. Проштудируйте журнальные статьи и прочтите оставшуюся
часть настоящей книги. Это ваше домашнее задание. 1
3) Познакомьтесь с местным дилером. Он может оказаться наилучшим источни-
ком информации по подбору устройств и компоновке системы.
4) Подбирайте устройства, которые совместимы в работе. И здесь вам поможет
дилер, зная свою продукцию, он сможет предложить подходящие варианты.
5) Выбирайте аппаратуру, исходя из ее качества звучания, а не по техническим
параметрам, положительным отзывам в журнальных статьях, цене или фир-
менному знаку.
6) Выбирайте тщательно; многие менее дорогие устройства по качеству звуча-
ния могут превосходить более дорогие. Не пожалейте вашего времени на
сравнение изделий, — это необходимо для правильного выбора.
7) Покупайте изделия у компаний, хорошо зарекомендовавших себя политикой
цен, сервисным обслуживанием покупателей и надежностью. Убедитесь, что
основной принцип работы компании — не просто любым образом выманить у
покупателя деньги, но продавать товар, цена которого соответствует его
реальной стоимости.
8) Если это возможно, перед покупкой прослушайте аппаратуру, которую вы
намереваетесь приобрести, в домашних условиях, в составе своей системы.
9) Придерживайтесь принципов настройки, изложенных в этой и последующих
главах, чтобы получить максимум от вашей системы. При ее настройке зару-
читесь помощью дилера.
10) Начинайте использовать вспомогательные устройства только после того, как
система настроена.
Если вы, дочитав эту книгу до конца, подпишетесь на один или несколько
солидных high-end-журналов и будете следовать их советам, то несомненно
сделаете удачную покупку, — станете обладателем высококачественной звуковой
аппаратуры.
И наконец, последний совет: после того как вы настроите свою систему,
забудьте об аппаратуре. Наступило время наслаждаться музыкой...
3 СОВЕРШЕНСТВУЕМ
МАСТЕРСТВО СЛУШАТЕЛЯ
Критическая оценка качества звучания аудиоаппаратуры — процесс анали-
тический, принципиально отличающийся от прослушивания музыки
просто ради удовольствия. Цель подобного испытания утилитарная —
определить, насколько хорошо (или плохо) звучит тестируемая система или
компонент, и какие специфические характеристики на это влияют. Вы критиче-
ски исследуете то, что слышите, чтобы составить взвешенное мнение о воспро-
изводимом звуке, а впоследствии использовать эту информацию при выборе
компонентов в процессе составления наиболее привлекательной для вас аудио-
системы.
Оценка аудиокомпонента на слух весьма существенна, — современные техни-
ческие методы измерения не настолько совершенны, чтобы дать объективную и
полную характеристику звучания аппаратуры. Механизм человеческого слуха
неизмеримо более чувствителен и сложен, чем самая совершенная на сегодняш-
ний день измерительная аппаратура. Хотя при выборе компонентов аудиосисте-
мы технические характеристики принимаются во внимание, ухо всегда будет
главным арбитром качества звука. Тем более, о нюансах музыкального звучания,
о предпочтительном или нежелательном характере звуковоспроизведения мож-
но судить только субъективно. Лучше всего это выразил Майкл Полани в своей
книге „Personal Knowledge" (существует издание этой книги на русском языке:
Майкл Полани, Личностное знание, М.: Прогресс, 1985. — Примеч. пер.р.
„Всякий раз, сталкиваясь со способностью оценивать человеческое творение как
произведение искусства - будь то область науки или техники, - мы должны при-
знать, что способность эта остается востребованной только потому, что результа-
ты технических измерений не в состоянии ее заменить".
При подобном подходе оценка аудиокомпонента приобретает скорее эстетиче-
ский, нежели технический характер. Хорошие технические параметры аппарату-
ры несомненно скажутся на качестве воспроизведения музыки, но не дадут ответа
на вопрос: насколько хорошо она передает музыкальную информацию. Чтобы
выяснить это, надо слушать. Занимаясь подготовкой статей для аудиожурналов, я
прослушал сотни компонентов и измерил их технические характеристики. Мой
обширный опыт позволяет утверждать, что вы гораздо больше узнаете о качестве
звука в комнате прослушивания, чем в технической лаборатории.
29
В
30
Глава 3
Многие начинающие любители высококачественного воспроизведения зву-
ка — и даже некоторые искушенные аудиофилы — ставят под сомнение необходи-
мость прослушивания при оценке аппаратуры. Они верят, что измерения могут
сказать им все, что они хотят знать о качестве аудиокомпонента. И поскольку эти
измерения объективны по определению, зачем апеллировать к человеческой
субъективности посредством прослушивания?
Ответ кроется в том факте, что общепринятые измерительные методы, ис-
пользуемые сегодня, были созданы десятилетия назад в качестве инструмента
проектирования, а не для описания качества звука. Результаты типовых аудиоиз-
мерений никогда не имели ничего общего с музыкальной реальностью, они
всегда были лишь грубым ориентиром при разработке аппаратуры. Так, напри-
мер, схема усилителя с коэффициентом гармоник в 1% может быть лучше схемы
с вдесятеро большим значением того же параметра, но из этого вовсе не следует,
что параметр гармонических искажений является способом описания качества
звука усилителя.
Еще одна проблема заключается в том, что лабораторные измерения — это
попытка количественно охарактеризовать множество двухмерных явлений: ка-
кое количество нелинейных искажений вносит аудиокомпонент, каков его ча-
стотный диапазон, уровень шума и другие факторы. Но музыкальное прослуши-
вание — трехмерно, и представляет собой опыт, гораздо более сложный, чем
любой набор цифр. Каким образом последовательность математических симво-
лов сможет объяснить способность одного усилителя не в пример другому
бросать слушателя в дрожь под воздействием музыки, создавать эффект присут-
ствия живого исполнителя в комнате прослушивания?..
Не так давно я читал о попытке описать „чувство" цифрой, В компании,
производящей мотоциклы, к прототипам моделей прикрепляли множество сен-
соров, а затем помещали в аэродинамическую трубу. Было собрано большое
количество данных, а затем их направили в конструкторское бюро для улучше-
ния характеристик мотоциклов. Вложив в проект существенную сумму, компания
все же вернулась к проверенной практике испытания машин опытными водите-
лями, которые, пользуясь субъективными терминами, могли описать, как они
„чувствуют" мотоцикл.
То же самое можно сказать и об оценке воспроизведения музыки лаборатор-
ной аппаратурой. Не имеет значения, сколько собрано технических данных —
они не скажут вам, насколько хорош компонент в общении с музыкой. И если
потребуется на ближайшие пять лет выбрать в качестве основного источника
аудиосигнала один из двух неизвестных мне ранее проигрывателей компакт-
дисков, я скорее проведу десять минут в комнате прослушивания, чем потрачу
десять часов на общение с приборами в лаборатории. Современные технические
измерения, увы, несовершенны, и играют подчиненную роль по отношению к
самому мощному из когда-либо созданных тестовых инструментов — человече-
скому уху.
Пример однотактного лампового усилителя (описанного в главе 6) иллюстри-
рует ограниченность измерений в описании музыкальности аудиокомпонентов.
Все подобные усилители обладают до смешного плохими техническими парамет-
рами: у них большие нелинейные искажения, абсурдно низкая выходная мощ-
ность (чаще всего, менее 10 Вт на канал), не с любой акустической системой они
способны нормально работать. И тем не менее однотактный ламповый усили-
тель обладает такой непосредственностью в общении с музыкой, в которую
можно поверить, только услышав.
Ричард Хэйзер, один из величайших мыслителей в области звука, создал
изумительно простой прибор, на примере которого становится очевидным не-
возможность полагаться только на измерения при оценке качества звучания
аудиоаппаратуры. Этот небольшой ящичек имел входной разъем с одной сторо-
Совершенствуем мастерство слушателя
31
ны и выходной с другой. При включении в цепь измерительного тракта прибор
вел себя превосходно: не вносил искажений, имел горизонтальную частотную
характеристику, шум отсутствовал. И это не удивительно, — как часть измери-
тельной цепи, прибор представлял собой кусок провода, соединявший вход с
выходом.
Но при прослушивании музыки сигнал оказался настолько искаженным, что в
это просто не верилось. Секрет ящичка Хэйзера прост: когда он обнаруживает
чистый синусоидальный сигнал, используемый при звуковых измерениях, реле
внутри ящичка замыкается и передает синусоиду со входа на выход. Но при
подаче на вход музыкального сигнала сложной формы, реле постоянно срабаты-
вает, размыкаясь и замыкаясь, из-за чего звук на выходе постоянно прерывается.
Этот пример блестяще иллюстрирует опасность оценки аудиокомпонентов ис-
ключительно по результатам измерений.
И все же, я должен отметить, что наиболее искушенные разработчики уже
создали методы измерений, которые гораздо совершеннее традиционно исполь-
зуемых в аудиоиндустрии в течение многих десятилетий. Эти методы в некото-
рых случаях могут надежно предсказать отдельные специфические аспекты
воспроизведения, но их создатели все-таки должны признать, что измерения не
описывают музыкального опыта в целом и не являются заменой тестирования в
комнате прослушивания. Измерения — это инструмент, который помогает разра-
ботчику наиболее быстро и надежно достичь желаемых параметров аудиокомпо-
нента (например, уменьшить жесткость звучания в области высоких частот). К
сожалению, создатели новых методов тестирования не спешат делиться своими
секретами с коллегами.
Возможно, в будущем — при условии достаточного финансирования исследо-
вательских работ — разработчики научатся надежно предсказывать качество
воспроизведения звука, опираясь на лабораторные измерения. А пока этот день
не наступил, мы должны слушать, слушать и слушать...
В конце концов нетрудно понять, что звучит хорошо, а что нет; большинство
людей смогут объяснить различие между совершенным звуком и откровенно
плохим. Но анализ предпочтительности аудиокомпонента с музыкальной точки
зрения, способность подмечать и описывать тончайшие нюансы качества звука —
искусство, которому нужно учиться. Критическое прослушивание, как и мастер-
ство в любой другой области, повышается с практикой: чем больше вы слушаете,
тем больше совершенствуете свой навык. По мере тренировки слуха вы начинае-
те замечать все больше тонкостей и нюансов в качестве звука, приобретаете
способность понять и объяснить, в чем различие двух вариантов воспроизведе-
ния и чем один вариант лучше другого.
Эта глава определяет язык и цель критического прослушивания, рассказывает
о приемах тренировки навыка сравнения. Она поможет как начинающим, так и
опытным слушателям.
Характеристики качества звука
Для понимания последующих разделов этой главы необходимо в общих чер-
тах поговорить о характеристиках качества звука, дать основные понятия отли-
чий хорошего звучания от совершенного.
Хороший звук аудиосистемы — не самоцель, а только средство в достижении
удовлетворения от прослушивания музыки. Если ваш сосед или коллега пригла-
шает вас послушать его hi-fi-систему, вы без труда можете определить, кем он
является — истинным ценителем музыки или „толстокожим*4 аудиофаном, боль-
ше интересующимся звуком, чем музыкой. Если он включает свою систему очень
громко и через полминуты выключает, ожидая услышать ваш восторженный
32
Глава 3
отзыв, вряд ли его можно считать любителем музыки. Но если, усадив вас, он
спрашивает о ваших музыкальных пристрастиях, устанавливает приемлемый
уровень громкости, а потом вы вдвоем добрых полчаса слушаете, не проронив ни
слова, — скорее всего, этот человек разбирается в качестве звучания или же
музыка ему не безразлична.
В первом случае знакомый пытался поразить вас звуком. Во втором примере
ваш друг также пытался произвести впечатление, но не сотрясением стен, а
способностью его аудиосистемы передавать музыку. В этом заключается принци-
пиальная разница между hi-fi-энтузиастом и истинным любителем музыки.
При посещении магазина, в котором продается hi-fi-аппаратура, вы можете
воспользоваться этим тестом, чтобы оценить класс заведения, в которое попали.
Если для прослушивания вам предлагают компакт-диск со звуками несущихся
поездов, взрывами, запуском „Шаттла“ или взлетом сверхзвукового самолета —
убегайте оттуда поскорее.
Я подметил необычную тенденцию, проявлявшуюся при демонстрации моей
системы друзьям и знакомым, не имеющим аудиопристрастий. Усадив их на
самое „сладкое“ место (зону максимального стереоэффекта), я включал музыку,
которая, по моему мнению, должна была им понравиться. Все они — без исключе-
ния! — пытались немедленно вскочить, не дослушав музыкальное произведение
до конца, чтобы сказать, насколько хорошо звучит моя аудиосистема. Очевидно,
это следствие эффектных демонстраций, практикуемых в некоторых hi-fi-магази-
нах и домах друзей с целью ошеломить слушателя, сразить его наповал. Когда вы
начинаете слушать — неважно где, в доме друзей или комнате прослушивания
магазина, не спешите сразу высказывать свое мнение. Сядьте и, закрыв глаза,
внимательно слушайте; позвольте музыке, а не звуку сказать вам, насколько
хороша аудиосистема.
Слушая в группе, не попадайте под влияние чужого мнения. Если вас окружа-
ют опытные слушатели, попытайтесь понять, о чем они говорят. Выслушав их
описания, сравните со своими впечатлениями. В действительности, это лучший
способ подметить особенности звучания аудиокомпонентов, речь о которых
пойдет ниже. Но не соглашайтесь со всем, о чем вам говорят другие. Так,
например, если при прослушивании вы не замечаете разницы между двумя
кабелями, не скрывайте этого. И к тому же будьте совершенно откровенны, если
кто-то спрашивает ваше мнение. Вам кажется, что система звучит плохо, — так и
скажите.
Все аудиокомпоненты влияют на сигнал, проходящий через них. Одни добав-
ляют артефакты (искажения), такие как зернистость в области высоких частот
или преувеличенность баса, другие удаляют что-то из сигнала. Одно из основных
положений оценки качества звучания говорит, что погрешности добавления
(внесение в музыкальный сигнал каких-либо составляющих) гораздо хуже недос-
татков упущения (ограничения сигнала по каким-либо параметрам). Если часть
музыкальных деталей утеряна, механизм человеческого восприятия подсозна-
тельно заполняет пробелы, и вы еще можете наслаждаться прослушиванием. Но
когда аудиосистема придает звучанию искусственный характер, то вы постоянно
сознаете, что слушаете не „живую“ музыку, а ее воспроизведение.
Позвольте проиллюстрировать эти рассуждения на примере двух громкогово-
рителей. Первый из них — трехполосная акустическая система с 40-сантиметро-
вой низкочастотной головкой в очень большом корпусе — развивает мощный бас
и принадлежит к средней ценовой категории. Второй громкоговоритель прода-
ется приблизительно по той же цене, но представляет собой небольшую двухпо-
лосную систему с 15-сантиметровой низкочастотной головкой; он обладает срав-
нительно небольшой мощностью и весьма скромным басом. Вы можете держать
его на вытянутой руке, в то время как для перемещения первого громкоговорите-
ля вам потребуется тележка.
I— — — I I 1.1! .............. I I I I — —Б
Совершенствуем мастерство слушателя
33
Громкоговоритель-монстр имеет ряд недостатков. Бас у него гулкий, рыхлый
и раздутый. Кажется, что все басовые ноты звучат в одной тональности. Высокие
частоты чрезмерно подчеркнуты, их звучание — шероховато и вульгарно. Вокаль-
ные партии звучат хрипло из-за большого избытка энергии в области средних
частот, — словно все певцы простужены.
Маленький громкоговоритель лишен подобных недостатков. Высокие часто-
ты — ровные и ясные, средние частоты — чистые и открытые. Он не поражает
вас ни мощным басом, ни запредельным уровнем громкости.
Первый громкоговоритель грешит добавлением к звуку искусственных состав-
ляющих: низкочастотные пики придают звучанию гулкость, в области высоких
частот присутствует зернистость, средние частоты окрашены — все это вноси-
мые искажения.
Потери в сигнале — недостаток второй акустической системы. Слабый бас и
небольшой уровень громкости обусловливают потерю некоторых музыкальных
элементов, но остаток музыки передается неискаженным. В воспроизведении
отсутствует зернистость высоких, гулкость низких частот и окраска среднечас-
тотного диапазона.
Нет сомнения, что с точки зрения музыкальности второй вариант более
приемлем. Недостатки первого рода нежелательны, — они постоянно напомина-
ют, что вы слушаете искусственно воспроизводимую музыку. Недостатки второ-
го рода естественны, а потому простительны, — они позволяют вам забыть, что
вы слушаете громкоговорители.
Другой критерий в оценке качества звука заключается в том, что существенны
даже небольшие различия в воспроизведении. Поскольку музыка нам не безраз-
лична, любое улучшение качества звука желательно. Нужно помнить, что не
существует прямой зависимости между звуковыми различиями и музыкальной
выразительностью. Эти различия могут быть малы с точки зрения звука, но
велики с музыкальной точки зрения.
Однажды я тестировал новый цифро-аналоговый преобразователь — последнее
слово в области науки и техники на тот момент. Для прослушивания выбрал
хорошо мне известное музыкальное произведение. В пьесе, исполняемой группой
из пяти музыкантов, была партия вокала и длинные инструментальные проигры-
ши, во время которых вокалистка играла на ударных инструментах. При проигры-
вании через цифровой процессор более низкого качества перкуссия растворялась
в общей музыкальной фактуре и никогда не звучала как отдельный инструмент.
Когда замолкала вокалистка, казалось, что группа состоит из четырех человек.
Новый процессор был особенно хорош в разрешении индивидуальных осо-
бенностей музыкальных инструментов, представляя их как отдельно существую-
щие реальности, а не просто звуки, из которых соткано единое музыкальное
полотно. Во время инструментальных проигрышей я слышал ударные как кон-
кретный, хорошо очерченный инструмент. И в этот раз я „увидел“, что вокалист-
ка никуда не исчезает, — она всегда остается на сцене, играя на ударных инстру-
ментах. Такая маленькая перемена в звучании превратила группу музыкантов из
квартета в квинтет, каковым он и был на самом деле. „Объективное" изменение
электрического сигнала могло быть мизерным, в то время как субъективные
музыкальные последствия оказались огромными.
Вот почему так важны даже малейшие различия в музыкальном воспроизведе-
нии, если вас глубоко волнует музыка и качество ее воспроизведения. Этот
пример показывает неспособность одних только измерений описывать качество
звучания аудиоаппаратуры. Результаты измерений, полученные при тестирова-
нии цифрового процессора, не повлияли на мое восприятие. Да и как цифра,
отражающая некий технический аспект, может выразить музыкальный смысл
услышанной мною перемены?
34
Глава 3
Смысл и выразительность музыки, в основном, заключаются в мельчайших
деталях и тонкостях. Когда аудиосистема передает эти нюансы, вы ощущаете
близкое общение с музыкантами, глубоко оцениваете их артистизм. Например,
при сравнении двух вариантов исполнения сонаты ре мажор для скрипки соло
Макса Регера, один из которых неплох, а второй и вовсе превосходен, вы, в
сущности, могли бы сказать, что они идентичны. Оба исполнителя берут одни и
те же ноты приблизительно в одном темпе. Различие в выразительности переда-
ется нюансами: утонченность рубато и темпо, расстановка акцентов, длитель-
ность звуков и уровень громкости оживляют исполнение, донося до нас его
музыкальный смысл. Аналогичен пример сравнения двух аудиосистем, одна из
которых посредственна, другая — превосходна; мельчайшие отличия в качестве
звучания могут значить очень много для восприятия музыки. Задачей high-end-
аппаратуры является воспроизведение этих нюансов с тем, чтобы еще на один
шаг приблизить вас к музыкальной выразительности.
Говоря об аудиоаппаратуре, мы должны признать печальный, но очевидный
факт. Сигнал никогда не становится лучше, проделав путь от входного до выход-
ного разъема аудиокомпонента. Поэтому стараются упростить путь прохожде-
ния сигнала насколько это возможно, отбрасывая части электронной схемы,
находящейся между слушателем и музыкой. По этой причине плоха идея исполь-
зования в звуковых трактах эквалайзеров и других „улучшайзеров“. Чем меньшим
изменениям подвергается сигнал, тем лучше. Однако с приходом цифровой
технологии появились прогрессивные методы обработки сигнала (пример циф-
ровой коррекции акустики помещений описан в следующей главе).
Ловушки на пути совершенствования
мастерства слушателя
Совершенствование навыков критического прослушивания сопряжено с рядом
опасностей. Первая из них — неспособность отличать критическое прослушива-
ние от прослушивания ради удовольствия. На этом пути не забывайте, что истин-
ная причина вашего аудиоувлечения — любовь к музыке; вы должны составить свое
собственное мнение о том, что в звуке хорошо, а что плохо, но каждый раз,
начиная прослушивание, помните: вы слушаете музыку. Существует особое состоя-
ние аудиофила, иронически названное Audiophilia Nervosa. Его симптомы проявля-
ются в стремлении к постоянной смене компонентов своей аудиосистемы, проиг-
рывании только одного музыкального произведения вместо прослушивания альбо-
ма целиком, замене соединительных кабелей под определенный тип музыки, а
главное — в прослушивании аппаратуры вместо прослушивания музыки.
Цель high-end-аудио — заставить аппаратуру раствориться, исчезнуть. Слушая
музыку, забудьте об аудиосистеме, о необходимости критически оценивать каче-
ство звука; большая часть времени в комнате прослушивания должна быть
потрачена на то, чтобы получить удовольствие от общения с музыкой. Переклю-
чайтесь в режим критической оценки только для формирования взвешенного
мнения о качестве звука или для практики. Проведите границу между критиче-
ским оцениванием и прослушиванием ради удовольствия, — отдавайте себе отчет
в том, когда ее надо пересекать, а когда не следует.
Здесь вас подстерегает другая опасность. Ваши стандарты в оценке качества
звука могут достигнуть таких высот, что вы потеряете способность наслаждаться
музыкой, если качество воспроизведения им не соответствует. Я получаю большое
удовольствие, слушая музыку в своем автомобиле, хотя моя стереосистема и не
самого высокого качества. Понизьте планку ваших критических ожиданий, если
это мешает вам в оценке качества звучания. Не позволяйте аудиофильским навы-
кам мешать вам наслаждаться музыкой где бы то ни было и когда бы то ни было.
Совершенствуем мастерство слушателя 35
Описание звука и его значение
Наибольшей проблемой в критической оценке качества звука является поиск
подходящих слов для описания нашего восприятия и опыта. Мы слышим нюансы
воспроизведения музыки, которые сложно определить и описать. Словарь слуша-
теля необходим не только для передачи нашего опыта другим, но и для понима-
ния собственного восприятия. Если вы научитесь соединять описание и воспри-
ятие, то при повторном прослушивании сможете легче подметить знакомые
детали воспроизведения.
Прекрасный пример связи между словами и восприятием мы находим в книге
Майкла Полани „Личностное знание‘5 Он описывает опыт изучения радиологии
студентами-медиками, который во многом идентичен принципам критической
оценки качества звука:
„Представим себе студента-медика, посещающего курс рентгеновской диагно-
стики легочных заболеваний. В затемненной комнате он изучает неясные следы
на флуоресцентном экране, расположенном перед грудной клеткой пациента, он
слушает профессиональный язык комментария врача-эксперта, объясняющего
своим коллегам значение этих теней. На первых порах студент в полном замеша-
тельстве. На рентгеновском снимке он видит только тени сердца и ребер с
паутинообразными пятнами между ними. Слова эксперта кажутся плодом его
фантазии; студент не видит того, о чем он говорит. В течение нескольких недель
он ходит на лекции, внимательно рассматривая каждый новый снимок различ-
ных заболеваний, и в какой-то момент к нему приходит понимание; постепенно
он забывает о ребрах и начинает видеть легкие. В конечном итоге, при достаточ-
ном упорстве перед ним открывается широкая панорама мельчайших деталей:
физиологические различия, патологические изменения, рубцы, хроническая инфек-
ция и признаки обострения. Так он открывает новый мир. По-прежнему он
видит лишь небольшую часть целого, но снимки и комментарии к ним начинают
обретать значение. Он близок к пониманию предмета; это подобно щелчку
выключателя. Изучение языка легочной рентгеноскопии ведет к пониманию
рентгеновских снимков. Проблема имеет две стороны - непонятный предмет и
непонятный текст, его комментирующий. Мы направляем наши усилия на
соединение двух половин проблемы; в поисках концепции, заключающей в себе
понимание неразрывности слова и предмета, решение приходит внезапно^.
Так же, как студент начинает понимать рентгеновские снимки, изучая язык
легочной рентгеноскопии, аудиофил учится распознавать специфические харак-
теристики звука, изучая принципы критического прослушивания. Связь между
словом и идеей неразрывна. Вот почему прослушивание вместе с более опытны-
ми слушателями — лучший способ обучения.
Детально описывая специфические звуковые характеристики музыкального
сигнала на выходе аудио компонента, я надеюсь научить вас распознавать их
самостоятельно. После прочтения следующего раздела прослушайте два аудиоком-
понента сами и попытайтесь услышать то, о чем я рассказывал в нем. Это могут
быть любые компоненты. Если у вас есть портативный проигрыватель компакт-
дисков, подключите его к вашей системе и сравните с домашним проигрывателем
компакт-дисков. Поначалу вам поможет даже сравнение компакт-диска и аудиокас-
сеты, записанной с него. Слушайте и анализируйте — это важно. Не заметив
различий в звуке сразу, продолжайте прослушивание. Чем дольше это длится, тем
чувствительнее вы становитесь к нюансам.
Каждый слышит по-своему. То, что заметил я, может отличаться от впечатле-
ний другого слушателя. Более того, различные оценки аспектов воспроизведе-
ния могут обусловливаться различием музыкальных пристрастий. От случая к
36
Глава 3
случаю я встречаюсь с производителями и разработчиками high-end-аппаратуры.
Многие из них весьма искушенные слушатели. И хотя у нас много общего в
понимании, что такое хороший звук, существует широкий спектр мнений о том,
какие аспекты воспроизведения звука важны.
Например, одни слушатели выше всего ценят правильную передачу тембра.
Аудио компонент может обладать великолепным басом, эффектной звуковой сце-
ной, прозрачными высокими, но если тембрально он звучит жестко или имеет
синтетическую окраску, то все его положительные качества для некоторых слуша-
телей не имеют ровным счетом никакого значения. Другие считают в высшей
степени важной звуковую картину. Наконец, налет зернистости в диапазоне высо-
ких частот, с трудом замечаемый одним слушателем, может быть абсолютно
неприемлем для другого. Все мы слышим по-разному, а потому ценим в воспроиз-
ведении музыки разные вещи. Кроме того, острота музыкального восприятия
зависит от времени суток, настроения и психологического состояния.
Существует два типа восприятия информации о звуковой сцене (так называют
впечатление о расположении музыкальных образов в физическом пространст-
ве). Представьте, что вы сидите перед двумя громкоговорителями, излучающими
одинаковый сигнал. Оба ваших уха также посылают в мозг одинаковые сигналы,
и вы воспринимаете положение источника сигнала точно посередине между
акустическими системами. Если вдруг сигнал левого канала становится немного
громче, ваш мозг интерпретирует это как смещение источника сигнала влево от
центра. Этот метод локализации называется „интенсивностной стереофонией44:
информация, используемая для локализации источника звука, заключается в
разности уровней громкости или интенсивности звука, воспринимаемого левым
и правым ухом.
Второй метод локализации звуков и формирования звуковой картинки ис-
пользует фазовую, или временную информацию. Предположим, оба громкогово-
рителя воспроизводят одинаковый сигнал, но сигнал левого канала имеет не-
большую временную задержку (несколько тысячных долей секунды). Вы слыши-
те, как звуковой образ смещается вправо. И хотя уровень сигнала обоих каналов
одинаков, вам кажется, что источник сигнала расположен ближе к громкогово-
рителю, который излучает сигнал первым. О таких сигналах говорят, что они
имеют разную фазу, или временное соотношение один относительно другого.
Некоторые слушатели более восприимчивы к фазовой информации. Записи,
сделанные в акустических помещениях (противоположность им — студийные
записи), несут чрезвычайно сложную фазовую информацию. Звуки, взаимодейст-
вуя со стенами помещений, создают бесконечно плотный рисунок отраженных
сигналов с небольшими фазовыми сдвигами. Эта временная информация гово-
рит нашему мозгу о глубине, фокусе музыкального образа, пропорциях и размере
концертного зала. Если hi-fi-система передает временную информацию неточно,
некоторым слушателям звуковая сцена кажется плоской, а расположение музы-
кальных образов неопределенным. Другие слушатели могут не ощутить разницы
между двумя системами, одна из которых передает пространственные нюансы, а
другая — нет. Это говорит о существовании двух различных механизмов слухово-
го восприятия, а не о том, что один из них лучше другого.
Запись Джона Рутгера „Реквием44, выпущенная фирмой „Reference Recording44,
по моему опыту, лучше других определяет способность системы сохранять фазо-
вую информацию. При проигрывании диска на высококлассной системе ошелом-
ляет возможность слышать расположение индивидуальных музыкальных образов,
одновременно ощущая размеры зала, его акустику. Даже небольшая неточность в
передаче фазовой информации записи ухудшает эти характеристики, снижает
эффект восприятия.
Опыт слушателя, о котором я рассказал, является отражением моих личных
вкусов, а также знаний, приобретенных в общении с другими искушенными
Совершенствуем мастерство слушателя
37
ценителями. В области воспроизведения звука вы можете иметь свои собствен-
ные приоритеты, главное тут — использовать один и тот же язык для описания
наших впечатлений. Термины, приведенные в этой книге, вы можете встретить
в обзорах, написанных мною и другими авторами для журнала ,,Fi: The Magazine of
Music and Sound". Существует общая договоренность о значении этих терминов,
но они могут приобретать различные смысловые оттенки у разных слушателей.
Следует также упомянуть, что записи, сделанные с применением аудиофиль-
ских технических приемов, больше подходят для изучения некоторых аспектов
воспроизведения звука; это не продукция массового потребления. Например,
концертная запись классической музыки, выполненная с применением неболь-
шого количества микрофонов, простой схемой усилительного тракта и записы-
вающей аппаратурой высокого класса, скажет вам больше о звуковой картине
тестируемого компонента, чем студийная запись поп-музыки. Большинство запи-
сей на массовом рынке обладают низким уровнем нижнего баса и небольшим
динамическим диапазоном, чтобы „хорошо“ звучать в автомобиле. Некоторые из
терминов этой главы в большей степени относятся к записям аудиофильского
качества, чем к массовым записям.
Перед критической оценкой музыкального воспроизведения аудио компонен-
та и формированием окончательного суждения о нем, я выполняю процедуры
настройки, — их описание будет дано в настоящей главе позже. Эти процедуры
имеют большое значение при оценке качества звучания, но для обсуждения
результатов прослушивания они вторичны.
Термины и характеристики из области звукотехники, употребляемые в этой
книге, носят универсальный характер. Советы при выборе аппаратуры конкретного
типа будут даны в главах 5-13. Заметьте, что особенности звучания мы часто
описываем в терминах частотных характеристик (например, „слишком много высо-
ких"). Компонент может иметь горизонтальную характеристику в диапазоне высо-
ких частот, но вносимые им искажения могут создавать впечатление их избытка.
Полезно знать весь спектр терминов, описывающих диапазон звуковых час-
тот. Предел человеческого слухового восприятия распространяется на десять
октав, приблизительно от 16 Гц до 20 кГц, и может быть разделен на особые
области, описание которых приведено ниже. Это деление произвольно; напри-
мер, вы не можете сказать точно, что нижние высокие начинаются именно с
2000 Гц, а не с 2500 Гц. Тем не менее в таблице поддиапазонов звуковых частот
указаны точные границы для понимания соотношения между частотными поло-
сами и их названиями.
Диапазон частот
Нижняя граница
16
40
100
250
500
1000
2000
3500
6000
10000
Верхняя граница
40
100
250
500
1000
2000
3500
6000
10000
20000
Описание
Нижний бас
Средний бас
Верхний бас
Нижние средние
Средние
Верхние средние
Нижние высокие
Средние высокие
Верхние высокие
Высшая октава
Эта приблизительная градация поможет вам понять последующие термины и
их определения. Полная характеристика звучания аудиокомпонента включает в
себя ряд аспектов, описанных ниже. (Для тех, кто читает англоязычные high-
end-журналы, наряду с русским переводом приведено английское написание
основных терминов. — Примеч. ред.)
38
Глава 3
Тональный баланс
Общий тональный баланс — первый аспект воспроизведения звука. Насколько
хорошо сбалансирован бас, средние и высокие частоты? Если в воспроизведении
избыток высоких, мы называем звук ярким (bright). Впечатление недостатка
высоких характеризуется определением тусклый (dull) или заваленный (rolled-off.
Если бас подавляет все остальные поддиапазоны частот, мы говорим, что вос-
произведение тяжелое (heavy) или тяжеловесное (weighty). Недостаток баса делает
звук слабым (thin), легковесным (lightweight) или худым (lean). Тональный баланс —
важный аспект, определяющий звуковой почерк аудио компонента,
s
Общая перспектива
Термин перспектива описывает кажущуюся дистанцию между слушателем и
музыкальными образами. Глубина перспективы является функцией записи (опре-
деляется дистанцией между исполнителем и микрофоном). Аудиокомпоненты
также влияют на глубину перспективы: одни выдвигают звуковую картинку на
слушателя, другие отдаляют ее, их звучание характеризуется как отстраненное
(laid-back). Аудиокомпоненты первого типа рисуют музыкальные образы перед
громкоговорителями, второй тип компонентов отодвигает их на задний план.
Другими словами, в первом случае кажется, что музыканты сделали несколько
шагов вперед по направлению к слушателю, а во втором — отступили на несколь-
ко шагов назад. Некоторые аудиокомпоненты „усаживают“ слушателя прямо
перед сценой, скажем, в четвертом ряду, другие — „отодвигают4 ваше кресло в
девятнадцатый ряд.
Есть несколько других терминов для описания перспективы. Сухой (dry), в
основном, означает потери в передаче реверберации и пространства, он подхо-
дит для характеристики неглубокой перспективы. Употребляются также терми-
ны непосредственный (immediate), резкий (incisive), живой (vivid), агрессивный (aggres-
sive) и присутствующий (present). С глубиной перспективы связаны термины соч-
ный (lush), раскованный (easygoing) и мягкий (gentle). Акустические системы с неглу-
бокой перспективой передают музыкальные образы более осязаемо, дают почувст-
вовать присутствие музыкантов перед вами, но через некоторое время их звучание
покажется однообразным. И наоборот, при слишком отстраненном воспроизведе-
нии музыка перестает увлекать, теряет непосредственность. Если про-
слушиваемый компонент искажает перспективу, я лучше предпочту погрешность
увеличения глубины музыкальной сцены. Если звучание компонента слишком
близкое, непосредственное, я чувствую, как музыка обрушивается на меня, атакует
мои уши, вызывая ощущение замкнутости музыкального пространства. При иде-
альном воспроизведении средне частотного диапазона возникает чувство осязае-
мого присутствия музыкантов прямо перед вами, но без агрессии в звучании.
Глубокая перспектива притягивает слушателя, мягко вовлекая в музыку, рас-
крывает пространство, позволяет исследовать мельчайшие детали. Это напоми-
нает различие в манере вести разговор: один собеседник говорит громко и
агрессивно, прямо вам в лицо, другой — немногословен, находится на некоторой
дистанции, разговаривает тихо и спокойно.
На глубину перспективы часто влияет неравномерность среднечастотного диа-
пазона (пики или провалы амплитудно-частотной характеристики). Полоса частот
от 1 кГц до 3 кГц называется областью эффекта присутствия. Именно эта часть
диапазона звуковых частот передает ощущение непосредственного общения с
музыкой, присутствия слушателя в концертном зале. Качество воспроизведения
вокала во многом определяется способностью аудио компонента формировать
перспективу, поскольку гармоники голоса лежат в области эффекта присутствия.
Совершенствуем мастерство слушателя
39
Неопытный слушатель не всегда может определить характер перспективы
воспроизведения, испытывая неудобство, если музыкальные образы восприни-
маются слишком близко. Это часто выражается в стремлении уменьшить гром-
кость. Отстраненный характер воспроизведения не вызывает таких сильных
эмоций, но может оставить слушателя равнодушным к музыке.
Заметьте, что термины, используемые для описания общей перспективы,
применимы и к другим аспектам музыкального воспроизведения (в частности, к
описанию характеристик области высоких частот). Если мы называем высокие
частоты выступающими вперед (forward), то имеем в виду, что они воспринима-
ются слушателем ближе, чем остальные компоненты музыки.
Высокие частоты
ч
Одно из важнейших качеств по-настоящему хорошей системы — ее способ-
ность безукоризненно воспроизводить высокие частоты. Многие аудиокомпо-
ненты, совершенные по многим параметрам, проигрывают в музыкальности из-
за плохого качества их воспроизведения.
Негативные характеристики звучания высоких мы описываем в следующих
терминах: яркий {bright), сипящий (tizzy), выступающий (forward), агрессивный (aggres-
sive), жесткий (hard), хрупкий, ломкий (brittle), резкий (edgy), сухой (dry), бледный
(white), бесцветный (bleached), напряженный (wiry), металлический (metallic), стериль-
ный (sterile), аналитический (analytical), визгливый (screechy) и зернистый (grainy).
Недостатки в передаче высоких частот многочисленны: посмотрите, сколько
прилагательных мы используем для их описания...
Если в звучании аудиокомпонента преобладают высокие частоты, это преуве-
личивает звуки с интенсивным спектром в верхней части звукового диапазона.
Примеры этому — резкое звучание тарелок, чрезмерно акцентированные шипя-
щие и свистящие звуки вокальных партий, визгливость скрипок. Звучание ком-
понентов аудиосистемы с такими особенностями характеризуется как яркое.
Яркость — это выпуклость высоких, в основном, в диапазоне между 3 кГц и 6 кГц.
Выпуклость может быть обусловлена подъемом амплитудно-частотной характе-
ристики акустических систем или плохой схемой электронных компонентов.
Многие проигрыватели компакт-дисков и транзисторные усилители имеют гори-
зонтальную амплитудно-частотную характеристику, но тем не менее, придают
выпуклость звучанию высоких частот.
Термином сипящий (tizzy) описывают избыток верхних высоких частот (диапа-
зон от 6 кГц до 10 кГц). Для этого недостатка характерно их обедненное
звучание. Акцентирование верхних гармоник делает звучание тарелок сипя-
щим ~ в нем больше звука „ссс“, чем „шшш“.
Термин выступающий или выпуклый (forward), в применении к области высоких
частот, близок к определению яркий, — оба описывают избыток высоких. Однако
выступающие высокие частоты ближе по смыслу к термину сухой, связаны с
потерей чувства пространства и воздуха.
Многие из терминов, приведенных выше, имеют фактически одно и то же
значение. Жесткий, хрупкий и металлический описывают неприятный металличе-
ский призвук. Гармонический состав звука удара одного металлического предме-
та о другой очень схож со спектром искажений усилителя мощности, работающе-
го в режиме перегрузки по напряжению.
Я нахожу звук альт-саксофона лучшим критерием в определении жесткого,
хрупкого или металлического звучания, особенно в области нижних высоких
частот. При неточном воспроизведении тон саксофона становится тонким, прон-
зительным и очень неприятным. Прямая противоположность такому звуку описы-
вается терминами богатый (rich), теплый (warm) и полный (full). Металлическая
40
Глава 3
окраска верхних гармоник просто разрушает звук альт-саксофона. Интересен тот
факт, что у саксофона гармоническая структура звука сложнее, чем у любого
другого инструмента. Поэтому не удивительно, что его звук так полезен при
оценке качества воспроизведения высоких частот.
Термины бледный и бесцветный очень схожи по смыслу с определением яркий,
но я ассоциирую их в большей степени с термином скудный или слабый (thinness),
что часто связано со спадом в диапазоне верхних средних частот. С обеднением
гармонической структуры сигнала высокие частоты становятся слабыми и по-
тертыми, как фотоснимок, сделанный с недодержкой. Тарелки должны звучать
подобно гонгу в области низких частот, поверх которых высшие гармоники
„наводят глянец“. Если тарелки звучат подобно взрывам белого шума (как шум
радиоприемника при отсутствии сигнала радиостанции), такой звук можно опи-
сать как бледный или бесцветный.
Зернистость в звучании высоких особенно утомляет слушателя. Она огрубляет
фактуру высокочастотного поддиапазона. Я отмечал это, главным образом, на
скрипичных соло, флейте и партиях женского вокала. Зернистость высоких
ложится поверх динамических всплесков флейты, придавая звуку грубый и
неопределенный характер. Огрубленность музыкальной фактуры заставляет зву-
чать скрипки, как если бы музыканты держали в руках пилы вместо смычков —
сравнение преувеличенное, но наглядное.
Зернистость высоких частот может быть самого разного качества — от очень
мелкой до грубой и вульгарной, как крупа разного помола. Чем крупнее зерно, тем
оно заметней. Все сказанное здесь о зернистости не в меньшей, а даже в большей
степени относится к области средних частот, но об этом мы поговорим в следую-
щем разделе.
Высокочастотные искажения могут создать впечатление, что в воспроизведе-
нии музыки область высоких частот существует отдельно, поверх музыкального
полотна, не вплетаясь в него органично. Мы начинаем воспринимать высокие как
обособленную реальность, а не просто как одну из составляющих музыки. Будьте
бдительны, если при прослушивании высокие привлекают ваше внимание.
Расположим наиболее общие источники этих проблем по степени убывания
значимости: высокочастотные головки акустических систем, отражающие по-
верхности помещений, цифровые источники (обычно проигрыватели компакт-
дисков или цифровые процессоры), предварительные усилители, усилители
мощности, соединительные кабели и сетевые помехи.
Пока что я обсуждал только проблемы чрезмерного акцентирования высоких
частот. Некоторые аудиокомпоненты воспроизводят высокие мягче, менее вы-
пукло по сравнению с живой музыкой. Эти характеристики часто закладываются
на стадии разработки с тем, чтобы компенсировать недостатки других компонен-
тов системы или сделать звучание более комфортным. Намеренное смягчение
высоких — это компромисс разработчика; если он не может передать высокие
частоты точно, он смягчает их, делая менее агрессивными.
Определим другие термины в описании качества воспроизведения высоких
частот в порядке их значимости. Точное воспроизведение высоких характеризу-
ется как ровное (smooth), приятное (sweet), мягкое (soft), шелковистое (silky), нежное
(gentle), плавное (liquid) и сочное (lush).
Определениями скругленное (rolled off) и приторное (syrupy) описывают слишком
мягкое, а потому окрашенное звучание; противоположность им — ровное, прият-
ное и шелковистое звучание. Округленность и приторность высоких может
вызвать облегчение после яркого, жесткого и зернистого звука, но как одно, так
и другое качество не удовлетворяет критериям музыкальности. Такое звучание
описывают как сдержанное (bland), не увлекающее (uninvolving), неторопливое (slow),
тягучее (thick), закрытое (closed-in), с потерей деталей (lackingdetail). Все эти термины
характеризуют злоупотребление мягкостью в передаче высоких частот. Звуча-
Совершенствуем мастерство слушателя
41
ние теряет жизнь, воздушность, открытость, чувство пространства. Оно зажато
и мелко.
Воздушность верхней октавы — термин, описывающий чувство почти неограни-
ченной протяженности высоких частот, воздушного пространства как среды
обитания музыкальных образов. Легкий спад в области высоких (уменьшение их
уровня) в акустических системах может ограничить воздушное пространство
верхней октавы, что также ассоциируется с непрозрачной звуковой сценой.
Воспроизведение высоких, наиболее точно повторяющее особенности живой
музыки, считается лучшим. Необходим большой заряд энергии, — в реальной
жизни звучание тарелки может быть достаточно агрессивным, но не иметь
зернистого, сухого и искусственного характера. Если мы не слышим этих харак-
теристик в живой музыке, мы не должны слышать их и при ее воспроизведении.
Но важнее всего, чтобы высокие частоты звучали как естественная, неотделимая
часть музыки, а не как шум на ее верхушке. Если компонент обладает окраской
высоких частот скорее мягкой, чем яркой, то музыкально он гораздо менее
объективен.
Средние частоты
Гордон Холт, основатель журнала „Stereophile“ и отец методики субъективной
оценки аудиоаппаратуры, как-то написал: „Если воспроизведение средних частот
неточно — остальное не имеет значения".
Область средних частот важна по нескольким причинам. Во-первых, основная
часть спектральной энергии музыки лежит в этой области, особенно важны
низшие гармоники большинства инструментов. Кроме того, человеческое ухо
более чувствительно к средним частотам и области нижних высоких частот, чем к
басу и верхней области высоких частот. В диапазоне от 800 Гц до 3 кГц оно
особенно чувствительно к малым изменениям как громкости, так и частоты.
Порог человеческого слуха — самый тихий, воспринимаемый нами сигнал —
гораздо ниже в среднечастотной области, чем по краям звукового диапазона. На
протяжении тысячелетий мы приобрели эту дополнительную остроту воспри-
ятия, возможно, потому, что здесь лежит энергия большинства звуков, слышимых
нами: человеческий голос, шелест листьев, крики животных.
Окраска средних может быть чрезвычайно утомительной. Акустические
системы с пиками и провалами в этой области звучат неестественно; средние
частоты — самое худшее место для проявления недостатков громкоговорите-
ля. Заканчивая на данный момент разговор об акустических системах, отме-
тим, что окрашивание средних, накладываясь на музыкальный сигнал и под-
черкивая отдельные звуки, изменяет его естественные характеристики. Муж-
ская речь особенно раскрывает аномалии средних, что часто описывается
сравнительной характеристикой звучания гласных. Обычно окраска может
выделять звук „а“, окраска нижней части средних подчеркивает звук „о",
более высокочастотная окраска может звучать как „и“, другая окраска прида-
ет звукам крикливость.
Иногда окрашивание средних частот делает звук таким, словно он проходит
сквозь сложенные рупором ладони. Попробуйте прочесть это предложение,
сложив ладони; открывая их и закрывая, послушайте, как меняется голос. Такого
рода окраска свойственна некоторым акустическим системам, особенно рассчи-
танным на массового потребителя.
Короче говоря, если запись мужского голоса звучит монотонно, утомительно
и имеет резонансы, то скорее всего это результат пиков и спадов частотной
характеристики акустических систем. Подобная окраска наиболее заметна, ко-
гда слушаешь мужской голос, воспроизводимый одним громкоговорителем.
42
Глава 3
Термины, описывающие плохое воспроизведение среднечастотного диапазо-
на, принято называть: острый (peaky), окрашенный (colored), ящичный (chesty), коро-
бочный (boxy), носовой или гнусавый (nasal), сдавленный (congested), крикливый (honky)
и жирный (thick). Если звук ящичный — это признак окрашенности нижних
средних частот, при этом голоса вокалистов звучат как бы простуженно. Опреде-
ление коробочный описывает звук, ограниченный в пространстве. Носовой или
гнусавый часто ассоциируется с избытком энергии в узком диапазоне частот и по
звучанию напоминает речь человека с заложенным или зажатым носом. Крикли-
вый звук подобен носовому, но выше тоном и покрывает более широкий диапа-
зон частот.
За последние десять лет в проектировании акустических систем достигнут
значительный прогресс, поэтому громкоговорители с ужасающей окраской сред-
нечастотного диапазона, в основном, остались в прошлом (по крайней мере, это
справедливо для high-end-продукции). Продолжают встречаться акустические
системы со слегка окрашенным среднечастотным поддиапазоном; как правило,
это недорогие модели, но и среди них существует тенденция улучшения разреше-
ния мелких деталей.
Вибрация стенок корпуса акустических систем, порождающая определенный
тип окраски нижних средних частот, встречается и у high-end-моделей средней
ценовой категории. Громкоговоритель может резонировать на определенных
частотах, и когда звуки этих частот встречаются в музыкальном сигнале, корпус
громкоговорителя начинает излучать акустическую энергию. Резонанс корпуса
воспринимается как чрезмерное подчеркивание, выпячивание определенных
нот. Этот недостаток ясно слышен на соло рояля, — при прослушивании восходя-
щих и нисходящих линий левой руки заметно, что некоторые ноты явно отлича-
ются от остальных. В их звучании больше энергии, поскольку в воспроизведении
звука участвует не только диффузор, но и корпус акустической системы. Подоб-
ное происходит и с музыкальными инструментами. Для описания этого феноме-
на музыканты используют сравнение „волчий, завывающий тон“. Резонанс ухуд-
шает воспроизведение верхнего баса. В главе 7 я более подробно поговорю о
вибрации корпуса акустических систем.
Как было описано в разделе „Общая перспектива", избыток энергии в среднеча-
стотном диапазоне выдвигает звуковую картинку на слушателя. Широкий провал в
области средних (падение уровня сигнала в широком диапазоне частот) вызывает
впечатление увеличения расстояния между вами и музыкальной картиной.
При выборе громкоговорителей будьте особенно внимательны к проявлению
окраски средних, — этот порок может вам изрядно попортить нервы. Но что
совсем уж прискорбно — недостатки, чуть заметные при кратковременном воспро-
изведении, могут вызвать сильное раздражение при длительном прослушивании.
Предшествующее описание недостатков воспроизведения средних частот, в
первую очередь, касалось акустических систем. Расширяя тему, рассмотрим дру-
гие электронные компоненты: предварительные усилители, усилители мощности,
источники сигнала — проигрыватели виниловых дисков и цифровые источники.
Важной особенностью звучания средних является то, как передается фактура
инструментов. Фактура — это физическое впечатление от звучания инструмента.
Она воспринимается скорее как музыкальная ткань, нежели тональность. Бли-
жайший музыкальный термин в описании фактуры — тембр. В десятом издании
толкового словаря Вебстера (Meriam Webster’s Collegiate Dictionary, Tenth Edi-
tion) тембр определяется как „качество, придаваемое звуку его обертонами;
качество тона, определяющее отдельный музыкальный инструмент или голос
певца". Звуковые артефакты, вносимые электронными компонентами, часто
влияют на фактуру инструмента и вокала.
Термин зернистый (grainy), упомянутый в параграфе „Высокие частоты", также
применим к поддиапазону средних частот. Зернистость средних более заметна,
Совершенствуем мастерство слушателя 43
чем на высоких частотах. В диапазоне средних она огрубляет инструментальную
и вокальную фактуру, причем в инструментальной фактуре зернистость выраже-
на более ярко, чем в вокальной.
Фактура средних частот также может быть жесткой или хрупкой. Жесткая
фактура заметна на хоровом пении: звучание хора становится стеклянным
(glassy), звонким (shiny) или синтетическим (synthetic). Недостаток усугубляется по
мере нарастания силы звука. Он почти незаметен на низких уровнях, но когда
хор начинает петь громче, звук приобретает жесткую и раздражающую окраску.
Фортепьяно также хорошо раскрывает жесткость фактуры, — высокие ноты
звучат хрупко и утомляюще. Когда средние частоты лишены неприятных арте-
фактов, при описании фактуры используют определения: плавный, ровный, при-
ятный, бархатистый и сочный.
Резкость (stridency) — еще один недостаток в звучании средних частот. Я расцени-
ваю резкость как комбинацию бедности (потери теплоты), жесткости и выпуклости
(forwardness). Резкость вокала подчеркивает призвуки артикуляции, фактура стано-
вится мелкозернистой. Звучание саксофона может быть обедненным и пронзи-
тельным, но эта зернистость средних отличается от зернистости высоких частот,
описанной в параграфе „Высокие частоты'1. Резкое звучание саксофона — жестко,
более выпукло и шероховато по фактуре. Обедненность нижних средних частот
может вызвать резкость звука и чрезмерное выделение поддиапазона средних
частот в целом. Если эксперт характеризует звучание компонента как резкое, это
означает крайнюю степень критики.
Многие из этих недостатков воспроизведения средних и высоких частот
объединение характеризуются термином грубый (harsh).
Другие характеристики средних частот влияют на такие аспекты, как ясность
(clarity), прозрачность (transparency) и детальность. Их мы обсудим позже.
Бас
Воспроизведение баса — самый превратно толкуемый аспект как в среде
обычной публики, так и в кругу hi-fi-энтузиастов. Бытует мнение, что чем баса
больше, тем лучше. Это отражается в рекламных объявлениях сабвуферов обеща-
нием „сотрясающего землю баса“ и способностью „грохотом вызвать в коленях
дрожь и оглушить домашних животных'4. И как крайнее выражение этого пороч-
ного представления — записи с абсурдным уровнем ужасающего баса.
Но мы-то хотим знать, как аудиокомпонент воспроизводит музыку, а не имити-
рует землетрясение. Для любителя музыки значение имеет не количество баса, а
его качество. Нас не интересует физическое ощущение присутствия баса, мы
хотим слышать тонкие различия и нюансы. Мы хотим слышать правильный тон,
отсутствие окраски и остроту атаки щипков при игре на акустической бас-гитаре.
Мы хотим слышать каждую ноту, каждый нюанс быстрого, сложного рисунка
басовой партии, а не грохочущий хаос. Если играют Рэй Браун, Стенли Кларк,
Джон Патитучи или Эди Гомез, мы хотим слышать абсолютно точно, как они это
делают. Если бас не звучит точно и чисто, то чем меньше его уровень, тем лучше.
Точная передача баса существенна для звучания музыки, приносящего удовле-
творение. Низкие частоты образуют тональное основание и ритмический рису-
нок музыки. К сожалению, правильное воспроизведение баса — непростая задача
для любого компонента: для источников сигнала, усилителей мощности и, в
особенности, для громкоговорителей, не говоря уж об акустике помещений.
Наверное, самый распространенный недостаток в воспроизведении баса —
потеря тональной точности или артикуляции. Оба термина описывают способ-
ность слышать бас как отдельные ноты, каждую со своей атакой, спадом и специ-
фическим тоном (объяснения этих терминов приведены в Приложении А). Вы
44
Глава 3
должны слышать музыкальную фактуру, будь то звучный бас контрабаса или
уникальный по характеру звук „Fender Precision44. При точном воспроизведении
детальность низкочастотного диапазона просто удивительна.
С потерей тональной точности и артикуляции бас вырождается в монотон-
ный грохочущий фон. Нарушается музыкальное соотношение между содержани-
ем низкочастотной области и звуковыми событиями в других поддиапазонах. Вы
слышите не отдельные ноты, а лишь неясное, размытое пятно звука — динамиче-
ская структура отдельных инструментов теряется полностью. В некоторых музы-
кальных жанрах бас играет важную ритмическую роль: в роке, электронном
блюзе, иногда в джазе. Если бас-гитара и удары барабана отстают, то ритм
музыкального произведения замедляется. Более того, динамическая структура
ударных (именно она вызывает чувство внезапности удара барабанной палочки)
оказывается похороненной под звуком бас-гитары, что обедняет ритмический
рисунок музыки. Избыток баса — общий недостаток аппаратуры среднего класса,
он только усугубляет описанные явления.
Такого рода бас описывается терминами грязный (muddy), тупой (thick), гудящий
(Ьооту), раздутый (bloated), трубный (tubby), дряблый (soft), жирный (fat), перегружен-
ный (congested), рыхлый (loose) и медленный (slow).
Превосходное воспроизведение баса описывается терминами тугой (taut),
быстрый (quick), чистый (clean), артикулированный (articulate), подвижный (agile),
плотный (tight) и точный (precise). Хороший бас можно сравнить с туго натянутым,
упругим батутом, плохой — с провисшим, слабо натянутым.
В воспроизведении музыки точный уровень баса очень важен; если он слиш-
ком высок, музыка звучит хаотично и беспорядочно. Чрезмерный бас постоянно
напоминает об искусственности воспроизводимой музыки. Такой избыточный
бас описывают как тяжелый (heavy).
Если вы слышите недостаточный уровень баса, воспроизведение называют
слабым (thin), худосочным (lean), бедным (threadbare) или заторможенным (overdamped).
Худосочное воспроизведение лишает музыку ее ритма и драйва: звучание бас-
гитары лишается полновесности и низкочастотного вибрато, исчезает глубина и
величие контрабаса и виолончели, в звучании оркестра теряется чувство мощи.
Слабый бас превращает контрабас в виолончель, а виолончель — в скрипку.
Полновесность и ударная мощь басового барабана теряют свой изначальный
размах. Гармоническая палитра инструментов обедняется, напоминая потеряв-
шую форму, крайне изношенную одежду. Слабое и худосочное звучание теряет
теплоту и телесность. Но, как было отмечено ранее, худосочный бас, в целом,
предпочтительнее жирного и гулкого.
Существуют еще два термина, относящиеся к только что описанному мной
уровню баса: протяженность (extension) или глубина (depth). Протяженность гово-
рит нам о том, насколько низким может быть бас, определения худосочный или
полновесный характеризуют не средний или верхний бас, а самую нижнюю об-
ласть слышимого спектра. Здесь находится царство басового барабана и органа.
Все, даже лучшие аудиосистемы срезают (понижают в уровне) самые низкие
частоты. К счастью, максимальная протяженность баса не является обязатель-
ным условием высококачественного воспроизведения звука. Если система уве-
ренно воспроизводит бас до 35 Гц, вы не почувствуете больших потерь в звуча-
нии. Любители органной музыки, наверное, пожелали бы большей протяженно-
сти и готовы заплатить за это. Однако точное воспроизведение нижней октавы
может стоить очень дорого.
Пики и спады частотной характеристики порождают окраску средних частот,
по той же причине может быть окрашен и бас. Окраска придает басу монотон-
ный, гудящий характер, быстро утомляющий слушателя. Как самый крайний
пример — однотонный бас; кажется, что он постоянно звучит в одной тонально-
сти. Такое впечатление возникает из-за большого пика частотной характеристи-
Совершенствуем мастерство слушателя
45
ки системы на определенной частоте. Эта тональность воспроизводится громче
всех остальных. Однотонный бас также называется бухающим (thumpy). Аудиосис-
тема настроена так, что вся ее энергия вкладывается в воспроизведение одной-
единственной частоты, производя максимальный физический эффект. Создает-
ся впечатление, что разработчиков подобных громкоговорителей нисколько не
заботят потери в передаче богатства музыкальной информации низкочастотно-
го диапазона.
Многие из терминов, используемых при описании окраски средних частот,
фактически применимы и к области верхнего баса. Ящичный, тупой и сдавлен-
ный — все эти определения используются в описании окраски баса. Бас, лишен-
ный этих недостатков, называют ровным или чистым.
Большая часть музыкальной динамики — способности воспроизводить широ-
кий диапазон уровней сигнала от громкого до еле слышного — заключается в
диапазоне низких частот. И хотя я собираюсь поговорить об этом позже, динами-
ка баса заслуживает особого разговора — она важна для точного музыкального
воспроизведения.
Аудиосистема или компонент с прекрасной динамикой баса передают чувство
ударной внезапности и взрывной силы. Басовый барабан с потрясающей мощью
„выпрыгивает" на передний план воспроизведения. Динамическая структура аку-
стического или электрического баса передается точно, ритмическая выразитель-
ность музыкально совершенна. Такие компоненты мы называем напористыми
(punchy) и используем термины удар (impact) и хлопок (slam) при описании хорошей
динамики баса.
Скорость (speed) — еще один аспект воспроизведения, хотя применительно к
басу употребление слова кажется не совсем правильным, технически не очень
корректным, поскольку атака низких частот существенно медленнее, чем у высо-
ких. Но с музыкальной точки зрения разница между „медленным" и „быстрым"
басом очевидна. Компонент с быстрым, упругим, напористым басом гораздо
привлекательнее в ритмическом плане. Детально мы исследуем это позже.
И хотя существенно, насколько точно передается внезапность атаки басо-
вого барабана, в равной степени важна способность аудиосистемы воспроиз-
водить быстрое затухание, иными словами, акцентировать окончания нот.
Басовая нота не должна звучать после окончания удара по барабану. Многие
громкоговорители, накапливая энергию в своих механических конструкциях,
продолжают излучать ее уже после окончания ноты. При этом бас зависает,
заставляя удар барабана звучать раздуто (boated) и медленно. Зависание баса
особенно заметно при игре барабанщика на двойных басовых барабанах.
Если при этом удары двух барабанов сливаются в один звук, наиболее вероят-
ная причина тому — зависание баса. Вы должны слышать атаку и затухание
каждого барабана как отдельные реальности. Компоненты, не передающие
адекватно внезапность динамического удара басовых инструментов, лишают
музыку ее мощи и ритмического драйва.
Звуковая сцена
Звуковая сцена — кажущийся физический размер музыкального звучания. При
прослушивании хорошей аудиосистемы с закрытыми глазами, вы можете „ви-
деть" музыкантов и певцов перед собой, ощущая акустическое пространство
концертного зала. Звуковая сцена имеет такие физические параметры, как глуби-
на и ширина, передающие чувство громадного размера пространства в комнате
прослушивания. Термины звуковая сцена и картина сходны по значению, они
описывают воссоздание образов инструментов в трехмерном акустическом про-
странстве, зафиксированном при записи. Как было отмечено ранее в этой главе,
46
Глава 3
большая, хорошо очерченная звуковая сцена наиболее часто встречается на
записях аудиофильского качества, сделанных в акустических помещениях, на-
пример, в концертном зале или соборе.
Ширина и глубина -- физические характеристики звуковой сцены, наиболее
ясно ее описывающие. Звучание музыки для слушателя существует в пространст-
ве между левым и правым громкоговорителями и простирается далее, за стену
позади них.
Из всех аспектов музыкального воспроизведения звуковая сцена — самый
удивительный. Представьте себе: на громкоговорители поступают два электри-
ческих сигнала, представляющих собой всего лишь изменяющиеся во времени
напряжения. Эти напряжения раскрывают перед вами огромную трехмерную
панораму. Вы воспринимаете музыку не как плоскую картину, где звуки отдель-
ных инструментов перемешаны; вы слышите первую скрипку слева, в глубине и
ближе к центру - гобой, медные инструменты — справа и позади басовых,
тамбурин — за всеми остальными инструментами, на заднем плане. Звук сформи-
рован из индивидуальных объектов, существующих в пространстве так, как это
было бы в концертном зале. Более того, вы слышите звук гобоя исходящим точно
из позиции гобоя, звук скрипки — из позиции скрипки, а реверберация концерт-
ного зала окружает, окутывает инструменты. Комната прослушивания исчезает,
на ее место приходит огромное пространство концертного зала — и все это
создают два электрических напряжения.
Различия по времени и амплитуде, закодированные в двух аудиоканалах,
создают в человеческом мозге картину звуковой сцены. Когда вы слышите
образы инструментов в правой дальней части звуковой сцены — это механизм
слухового восприятия синтезирует их, обрабатывая информацию о небольших
различиях в двух сигналах, достигающих ваших ушей. Зрительное восприятие
работает таким же образом: на вашей сетчатке нет информации о глубине, ее
создает мозг, экстраполируя разницу между двумя разномасштабными плоскими
изображениями.
Аудиокомпоненты передают пространственные аспекты очень по-разному.
Некоторые сжимают ширину и укорачивают глубину звуковой сцены. Другие
раскрывают ее во всем великолепии. Для удовлетворительного звучания музыки
хорошая передача звуковой сцены весьма существенна. К сожалению, очень
многие компоненты разрушают или искажают мелкие детали, из которых скла-
дывается звуковая сцена.
Плохое воспроизведение ширины звуковой сцены характеризуется как узкое
{narrow) и зажатое {constricted), — музыкальное пространство зажато между гром-
коговорителями и не окружает слушателя. Ограниченную по глубине звуковую
сцену называют плоской {flat), неглубокой {shallow) или укороченной (foreshortened).
Идеальная звуковая сцена сохраняет ширину неизменной на всю свою глубину.
Сужающаяся на заднем плане звуковая сцена лишает музыку масштаба и про-
странства.
Иллюзия глубины звуковой сцены создается за счет разрешения пространст-
венных деталей низкого уровня громкости: реверберации и отражений концерт-
ного зала. После громких музыкальных пассажей мы слышим затухающий звук,
реверберацию, определяющую акустическое пространство. Громкий сигнал по-
добен вспышке света в темной комнате; комната внезапно освещается, и вы
можете увидеть ее размеры и детали обстановки.
Образы музыкальных инструментов не должны сливаться с акустическим
пространством вокруг них и реверберацией. Хорошие аудиокомпоненты разме-
щают звуковые образы внутри акустического пространства, а не накладывают их
поверх. Отделение музыкальных образов от реверберации и призвуков концерт-
ного зала создает реалистичное впечатление настоящих инструментов в подлин-
ном акустическом пространстве. Недостаточно совершенные компоненты не
Совершенствуем мастерство слушателя
47
передают тонких пространственных деталей, они укорачивают глубину звуковой
сцены, сокращают время реверберации и смешивают образы инструментов с
отраженными сигналами.
При этом уменьшается способность аудиосистемы переносить вас в подлин-
ную акустическую атмосферу.
Теперь, когда мы рассмотрели аспект пространства и его глубины, поговорим
о том, как возникают образы музыкальных инструментов в его пределах. Напри-
мер, звук фагота должен исходить из определенной точки пространства и не
казаться размытым бесформенным образом. То же самое касается гитары, роя-
ля, саксофона или другого инструмента в любом музыкальном жанре. Лидирую-
щий вокал должен быть плотным, компактным и занимать определенное место в
пространстве точно между громкоговорителями. Некоторые компоненты, в осо-
бенности большие громкоговорители, искажают размеры образов, заставляя
воображать каждый инструмент большим, чем он есть в реальной дсизни, —
скажем, длина классической гитары внезапно увеличивается до трех метров.
Аудиосистема должна передавать точный размер любого образа — от симфониче-
ского оркестра до соло скрипки. Я бы уточнил: в некоторой степени, потому что
невозможно точно воссоздать пространственную перспективу столь различаю-
щихся источников звука при помощи двух громкоговорителей, разнесенных на
два с половиной метра. И хотя размеры музыкальных образов и их расположе-
ние — это характеристики записи, они в большой степени подвержены влиянию
компонентов воспроизводящей аудиосистемы.
Терминами сфокусированная (focused), плотная (tight), очерченная (delineated) и
четкая (sharp) описывается ясно переданная звуковая сцена. Плохое воспроизве-
дение звуковой сцены характеризуется как размытое (gomogenized), неясное
(blurred), туманное (confused), сжатое (congested), тусклое (thick) и несфокусированное
(lacking focus).
Многослойностъ (layering) — еще один аспект звуковой сцены — это способность
аудиосистемы передавать детали, определяющие расположение музыкальных
образов в глубину, от фронта до заднего плана звуковой сцены. Чем большим
количеством градаций характеризуется глубина, тем лучше. Компоненты невы-
сокого качества способны воспроизвести всего лишь несколько „слоев" глубины:
вы слышите, возможно, три или четыре различных расстояния в пределах
звуковой сцены. Лучшие компоненты создают чувство непрерывности в переда-
че дистанции: очень тонкое и ясное разрешение градаций по глубине. Отсутст-
вие этих качеств вызывает подсознательное чувство искусственности воспроиз-
ведения. Когда эта важная пространственная информация раскрывается, вы
легко можете позабыть о том, что слушаете не живую музыку.
Воздушность (bloom) — термин, передающий впечатление окутанных воздухом
музыкальных образов, — часто ассоциируется со звуковой сценой. И хотя образы
могут быть четко очерчены, воздушность звуковой сцены дополнительно создает
ощущение ореола вокруг них, словно каждый инструмент существует в некоем
пространстве, в пределах которого он может „дышать". Воздушность сообщает
звуковой сцене чувство естественности, открытости и непринужденности.
Оценка воспроизведения звуковой сцены должна производиться в широком
диапазоне уровней громкости музыкальных сигналов. Некоторые компоненты ра-
скрывают превосходную звуковую сцену на низких уровнях громкости, а с ростом
громкости она тут же закрывается. Выбирая аппаратуру, проследите за тем, как
изменяется пространственная перспектива на различных уровнях громкости.
L
Некоторые компоненты создают кристально чистую, прозрачную звуковую
сцену, позволяющую слышать звуки даже в самых удаленных уголках концертно-
го зала. Такая прозрачность звуковой сцены обладает естественностью и непо-
средственностью, что позволяет ясно слышать каждую деталь. В противополож-
ность этому, непрозрачная (opaque) звуковая сцена — туманна (thick) и темна
48
Глава 3
(murky), уменьшается иллюзия зримости музыкальных образов в пространстве.
Термином завуалированный (veiling) описывают недостаток прозрачности.
Звуковая сцена находится в верхней части списка моих приоритетов воспро-
изведения звука (после тонального баланса и отсутствия зернистости). Способ-
ность воспроизводить музыку как совокупность индивидуальных образов, окру-
женных пространством, а не как один большой образ, очень важна для передачи
чувства музыкальной реальности. Звуковая сцена, обладающая пространством,
глубиной, фокусом, многослойностью, воздушностью и прозрачностью — захва-
тывающе эффектна.
Для оценки звуковой сцены и всех ее характеристик, мною описанных, вы
должны использовать записи, содержащие эту пространственную информацию.
Студийные записи, выполненные с использованием множества микрофонов и
наложением звуковых дорожек, редко раскрывают характеристики звуковой
сцены. А вот записи, в которых применялась двухмикрофонная техника и макси-
мально простая схема тракта передачи сигнала, наиболее полно раскрывают все
аспекты звуковой сцены. Говоря коротко, точное воспроизведение звуковой
сцены обеспечивается сочетанием качества записи и качества воспроизведения.
Если в записи отсутствует пространственная информация, вы никогда не узнае-
те, насколько хорошо или плохо тестируемый компонент передает ее. Большин-
ство аудиофильских записей сделаны с применением простейших технических
приемов (как правило, при помощи двух микрофонов), естественно передающих
пространственную информацию, присутствующую в живом звучании музыки.
Примеры таких записей даны в конце этой главы.
Окружение (envelopment) — еще один термин, описывающий звуковую сцену,
пришел из области домашнего кинотеатра и многоканального звука. Окруже-
ние описывает чувство погружения в звуковое поле, формируемое фронталь-
ными и тыловыми громкоговорителями. Хороший многоканальный звук окуты-
вает слушателя, создавая почти непрерывную пространственную связь между
фронтальными и тыловыми громкоговорителями. Окружение подробнее описа-
но в главе 13.
И наконец, превосходная звуковая сцена относительно неустойчива. Вам
нужно сидеть строго по центру между громкоговорителями, а каждый компонент
тракта звуковоспроизведения должен быть высокого качества. Звуковая сцена
может быть легко разрушена низким качеством аудиокомпонентов, плохим аку-
стическим окружением или неправильным положением громкоговорителей. Не
хочу сказать, что хорошее воспроизведение звуковой сцены — большая удача;
многие недорогие компоненты хорошо справляются с этой задачей, но их еще
нужно поискать. Следующая глава содержит много практических рекомендаций,
которые помогут вам создать систему с максимальным качеством воспроизведе-
ния звуковой сцены.
Динамика
Динамический диапазон аудиосистемы или отдельного компонента — это отно-
шение между самым тихим и самым громким звуками, которые система или
компонент могут воспроизвести. Технически, динамический диапазон часто
определяется как разница между уровнем шума и максимальным выходным уров-
нем сигнала. Знание динамического диапазона не позволяет сказать, насколько
громко система может звучать, оно лишь позволяет определить разницу уров-
ней — громкого и тихого. Динамический диапазон симфонического оркестра
приблизительно 100 дБ (определение децибела дано в Приложении А); типичная
рок-запись имеет динамический диапазон около 10 децибел. Другими словами,
рок-ансамбль всегда играет громко, и у него небольшой динамический диапазон.
Совершенствуем, мастерство слушателя
49
Динамика — очень важная составляющая музыкального воспроизведения. Она
движет музыку вперед и полностью увлекает слушателя. Музыкальная вырази-
тельность, в основном, передается динамическими контрастами — от пианисси-
мо до форте фортиссимо.
Существует два различных аспекта динамики. Макродинамика передает общее
чувство ударной силы, энергии исполнения — сильный удар по басовому бараба-
ну и оркестровое крещендо, например. Если у аудиосистемы плохая макродина-
мика, мы говорим, что звук сжат {compressed) или сдавлен {squashed).
Микродинамика относится к области малых сигналов. Она не создает ощуще-
ния ударной мощи, но весьма существенна в создании реалистичного воспроиз-
ведения динамики. Микродинамика характеризует тонкую динамическую струк-
туру музыки — от атаки металлического треугольника или других малых перкусси-
онных инструментов на заднем плане звуковой сцены, до внезапных переборов
акустической гитары. Как очень громкий звук, так и тихий, оба обладают дина-
мической структурой, для передачи которой от аудиосистемы требуется быстро-
та воспроизведения.
Компоненты с хорошей макро- и микродинамикой наделяют музыку смыслом,
вдыхают в нее вибрацию жизни. Динамические перепады — важный проводник
музыкальной экспрессии; чем больше замысел музыканта раскрывается перед
вами, тем глубже и доверительнее ваше музыкальное общение. Некоторые пре-
восходные во всех отношениях компоненты не справляются с передачей широ-
кого диапазона динамических контрастов.
Динамические характеристики связаны с переходной характеристикой, описы-
вающей скорость реакции системы на резко изменяющийся входной сигнал.
Краткие по длительности звуки производят, например, ударные инструменты.
Удар барабанной палочки порождает сигнал с очень крутой атакой (начальная
часть сигнала) и быстрым спадом (конечная часть). Переходная характеристика
описывает способность аудиосистемы точно воспроизводить быстроту кратких
сигналов. Если какой-либо компонент системы не реагирует достаточно быстро
на изменение формы сигнала, происходит искажение музыкальной динамиче-
ской структуры, уменьшается крутизна фронта и спада. Аудиокомпоненты, ха-
рактеризуемые как быстрые {quick) или скорые {fast), передают ощущение внезап-
ности кратковременных сигналов.
Способность компонента или системы воспроизводить громкий или тихий
звуки не означает, что он обязательно обладает хорошими динамическими
качествами. Мы ищем нечто большее, чем широкий динамический диапазон.
Система должна передавать тонкие градации динамики, а не просто степень
громкости. При перепадах уровня громкости (а это происходит большую часть
музыкального времени, исключением можно считать разве что рок-музыку), вы
должны слышать эти изменения в пределах ровного, непрерывного континуума,
но не как внезапные скачки громкости.
Еще один аспект динамики музыкального воспроизведения — это способ-
ность аудиосистемы играть громко, без сжатия динамического диапазона.
Многие компоненты, особенно проигрыватели компакт-дисков и громкогово-
рители, звучат хрипло во время музыкальных всплесков. С нарастанием гром-
кости звук становится жестким, тембр — неопределенным, а звуковая сцена
превращается в беспорядочную путаницу. Термин сворачиваться подходит для
описания размытых образов инструментов в пределах звуковой сцены. Тон-
кое чувство пространства и расположения инструментов, хорошо восприни-
маемое на средних уровнях громкости, часто разрушается во время громких
пассажей. Это вызывает чувство напряженности на музыкальных пиках, в
значительной степени уменьшая удовольствие от прослушивания музыки.
Когда компонент не проявляет таких недостатков, мы характеризуем его
динамику как непринужденную.
50
Глава 3
Детальность
Детальность имеет отношение к мельчайшим элементам или тихим сигналам
музыкального воспроизведения. Тонкая внутренняя структура инструментально-
го тембра — один из видов детальности. Этот термин также ассоциируется с
кратковременными звуками, имеющими крутой фронт и разный уровень громко-
сти (например, звуки ударных инструментов). Аудиосистема с хорошим разреше-
нием деталей создает ощущение, что перед вами происходит много „музыкаль-
ных событий".
При подборе аудиосистемы или выборе между двумя компонентами часто
приходится идти на компромисс между мягкостью звука и разрешением деталей.
Многие аудиокомпоненты чрезмерно подчеркивают детали, придавая кратко-
временным сигналам шероховатый характер. Шероховатость — неприятная жест-
кость тембра коротких, быстрых звуков, выделяющая их на общем фоне. Конеч-
но, вы слышите всю музыкальную информацию, но звучание становится слиш-
ком агрессивным, аналитическим и утомляющим; сигналы низких уровней выделя-
ются и обрушиваются на слушателя, и вы чувствуете облегчение, когда музыка
смолкает. Это — плохой знак...
Другие компоненты грешат иным образом: в их звучании отсутствуют шерохо-
ватость и аналитичность, но с ними утрачивается и часть музыкальной информа-
ции. При описании таких компонентов применяют термины гладкий, а также
низкое разрешение. Они имеют тенденцию к смягчению звука, опуская часть ин-
формации, необходимой для реалистичного воспроизведения. Такого рода ком-
поненты не приковывают вашего внимания к музыке; их звук не увлекает слуша-
теля, его характеризуют как мягкий и невовлекающий. Воспроизведение не досаж-
дает вам, как при аналитическом характере звучания, но удовлетворения от
прослушивания музыки не возникает.
Потеря детальности часто является непреднамеренным следствием устране-
ния яркости и зернистости высоких частот. Инженерные приемы смягчения
агрессивности высоких частот также ведут к стиранию существенной музыкаль-
ной информации. О таких компонентах говорят, что они имеют низкое разреше-
ние. Некоторые слушатели предпочитают мягкое звучание низкого разрешения
более естественному воспроизведению. В действительности, при разработке
некоторых компонентов воспроизведению намеренно придают внешний лоск
для большей „музыкальности" звучания.
На практике редко встречается аппаратура, в полной мере передающая музы-
кальную детальность без шероховатости звука. Лучшие компоненты, с одной
стороны, раскрывают все мельчайшие детали низких уровней громкости, что
делает музыку интересной и захватывающей, а с другой — не утомляют слушате-
ля, не вызывают чувства усталости после длительного прослушивания. Аудиосис-
тема вынуждена балансировать на тонкой грани между естественным разрешени-
ем и аналитичностью звучания.
Темп, ритм и временные характеристики
Британский аудиожурналист Мартин Колломс заслуживает благодарности за
открытие и определение важных аспектов музыкального воспроизведения, кото-
рые от называет темпом (расе), ритмом (rhythm) и временными характеристиками
(timing). Способность аудиосистемы физически вовлекать слушателя в поток
музыкального действия в немалой степени связана с этими аспектами. Темп —
это свойство музыки, вызывающее желание двигаться в такт каждому удару,
влекущее вас вперед вместе с музыкальным ритмом. Хорошее воспроизведение
темпа и ритма порождает чувство физической радости.
Совершенствуем мастерство слушателя
51
И хотя объективно темп музыки не меняется от компонента к компоненту
(например, от одного усилителя к другому), субъективное впечатление различия
временных характеристик может быть существенным. Одни компоненты тормо-
зят ритм, и кажется, что темп музыки вялый (sluggish). В другом случае темп
упругий (upbeat), при этом передаются заложенные в музыке ритмическое напря-
жение и драйв. При плохой передаче темпа возникает чувство, что оркестр
менее собран и музыкальное исполнение не на высоте. В музыке меньше жизни и
энергии, а музыканты чувствуют себя как бы не в своей тарелке.
В статье, опубликованной в ноябрьском номере журнала ,,Stereophile“ за 1992
год, Мартин Колломс делится своими откровениями об этих упускавшихся ранее
аспектах воспроизведения музыки:
„Понятие хорошего ритма с трудом поддается анализу, несмотря на то, что
является ключевым аспектом музыкального исполнения - как в концертном зале,
так и при прослушивании записи. Кажется, что концентрация на деталях
воспроизведения отвлекает от существа вопроса. Субъективное осознание ритма -
непрерывный процесс, протекающий на всех уровнях человеческого восприятия, как
в сознательном, так и в расслабленном состоянии. Однажды усвоив тот факт, что
звук может доносить до вас чувство музыкальной реальности как события, проис-
ходящего здесь и сейчас, вы будете испытывать это яркое чувство вовлечения снова
и снова, понимая, что вы его не контролируете, а можете лишь следовать ему, пока
музыка звучит".
Любая случайная, добавляемая к музыкальному сигналу энергия, источником
которой может быть блок питания усилителя мощности или вибрация корпуса
акустической системы — даже ослабление болтов крепления динамиков к панели
корпуса — могут искажать темп и временные характеристики.
Ритм и темп важны более в роке, джазе, блюзе и поп-музыке, нежели в
классике. Наибольшее чувство движущей силы производит басовый барабан и
бас-гитара при одновременной игре.
Многие слушатели знают примеры хорошего или плохого воспроизведения
темпа, не понимая того, что они могут испытывать подсознательное чувство
вовлечения в музыку, если аудиосистема обладает хорошими временными харак-
теристиками, или наоборот, отсутствие правильного темпа и ритма может вызы-
вать апатию и скуку.
Как же определить темп и ритм? Не полагайтесь в этом на рассудок, — если вы
чувствуете желание танцевать, то аудиокомпонент, скорее всего, ими обладает.
Когерентность
Когерентность описывает восприятие музыки как единого целого, а не просто
набора низких, средних и высоких частот. Музыкальная гармония — это единое
полотно, а не изделие, сшитое из разрозненных лоскутков.
Термин когерентность также применим к динамике воспроизведения аудиосис-
темы или компонента. Когда фронты и спады кратковременных сигналов выров-
нены, образуя единую канву, это рождает чувство целостности звука, так высоко
ценимое нами. Когерентность в большей степени, чем любая другая характери-
стика, определяет музыкальную естественность воспроизведения.
Музыкальность
Наконец, мы добрались до наиболее важного аспекта воспроизведения —
музыкальности. В отличие от всех предыдущих характеристик, музыкальность —
52
Глава 3
не какое-либо специфическое качество, которое вы можете оценить, а общее
удовлетворение музыкальным звучанием аудиосистемы. Ваше восприятие музы-
кальности разрушается, когда вы концентрируете внимание на каком-то одном
аспекте, как при критическом прослушивании. В основе музыкальности воспро-
изведения звука лежит принцип целостности восприятия. Мы также используем
термин вовлеченность (involvement), описывая состояние единения с музыкой. В
конечном счете, музыкальность — это нерасчлененность звука, то, чем отличает-
ся high-end-аудио.
Я хочу предложить вашему вниманию эссе, в котором делается попытка
решить конфликт между аналитическим прослушиванием и музыкальностью.
Впервые оно появилось как передовая статья в ноябрьском номере журнала
,,SterophiIe“ в 1992 году. Эссе печатается с разрешения журнала.
Роберт Харли
То, что между ушами
Аудиофилы находятся в постоянном поиске путей улучшения воспроизведе-
ния музыки. Предварительный усилитель модернизирован, сравнение цифро-
вых процессоров закончено, проигрыватель виниловых дисков поставлен на
шипы, проведено прослушивание с разными кабелями для акустических систем,
посещение hi-fi-магазинов позади, нужные журналы прочитаны — все это ради
того, чтобы хоть немного приблизиться к музыке.
Эти усилия имеют одну общую черту: при помощи физических средств добить-
ся большего наслаждения музыкой. Но существует другой путь достижения цели,
более эффективный, чем все аудиофильские уловки, лучший, чем покупка более
совершенных компонентов, более существенный, чем обладание возможностью
выбора из ассортимента лучших high-end-магазинов мира. И он бесплатный.
Я говорю о том, что происходит у нас в голове, а не о том, что слышат наши
уши. Способность или неспособность отбросить сомнения и позволить музыке
говорить с нами оказывает огромное влияние на степень наслаждения музыкой.
Вы никогда не задавались вопросом, почему при прослушивании одной и той же
записи на одной и той же системе так велико различие в степени вовлеченности
в музыку? Единственное, что меняется, так это наше душевное состояние.
Из-за озабоченности аудиофилов качеством звука, они часто подвержены
размышлениям, мешающим восприятию музыки. Эти мысли обычно касаются
аспектов качества звучания. Нет ли потерь в передаче глубины звуковой сцены?
Достаточен ли бас? Есть ли зернистость высоких частот? Насколько хороша моя
система по сравнению с описанными в журналах?
К сожалению, этот образ мышления всячески поддерживается аудиожурнала-
ми. На страницы прессы попадает описание звука аудиокомпонентов, их специ-
фических характеристик, но не музыкальные и эмоциональные достоинства.
Последние трудно выразить: словами невозможно описать тонкую нить, связую-
щую слушателя и музыку, в чем одни компоненты превосходят другие. Следова-
тельно, нам остаются лишь описания характеристик; это создает впечатление,
что удел аудиофила — анализ и критические комментарии, но не тонкое понима-
ние музыкального смысла.
Через несколько месяцев после того как я стал аудиожурналистом (и в боль-
шей степени критичным слушателем), я пережил определенный кризис, обнару-
жив, что больше не наслаждаюсь музыкой, как раньше. Прослушивание стало
рутиной, скорее занятием по необходимости, чем глубоко захватывающим опы-
том; именно последнее обстоятельство и привело меня к выбору профессии в
области аудио. Моя дилемма основывалась на ошибочном мнении: когда бы я ни
слушал музыку, мне следовало составлять суждение о качестве ее воспроизведе-
Совершенствуем мастерство слушателя 53
ния. Музыка стала вторичной по отношению к звуку — набором составляющих
компонентов, который нужно разобрать и изучить, а не сущностью, говорящей
на языке эмоций.
Однако я обнаружил, что все изменилось, когда закончилась работа над статья-
ми для очередного номера журнала. Я перестал быть критиком и вновь ощутил
себя любителем музыки. Я слушал любимые записи вместо тестовых. Музыка как
единое целое, но не звук как набор артефактов, снова стала объектом моего
внимания. Будто тяжелое бремя свалилось с моих плеч. Я наверстал упущенное
время за те несколько дней, которые были у меня до неизбежного возвращения к
работе над следующим номером, поскольку новые аудиокомпоненты были подго-
товлены для критической оценки.
Я провел уйму времени в построенной на заказ комнате прослушивания,
уставленной стойками с лучшей в мире аудиоаппаратурой, и все же большую
часть времени не получал удовольствия от музыки. Моя недорогая автомобиль-
ная стереосистема доставляла мне больше радости. Что-то было до ужаса не так.
Этот удручающий опыт заставил меня переосмыслить сам подход к прослуши-
ванию музыки. Я решил забыть о звуке с его техническими характеристиками и
позволить музыке сказать мне, какие компоненты лучше других. Критическое
прослушивание и анализ стали вторичными по отношению к наслаждению
музыкой. Я начал слушать музыку так, как мне нравилось, а не как тестовые
записи, которые говорят о специфических аспектах воспроизведения. Стремле-
ние раскладывать музыку на составляющие, слушать звук, постоянно формиро-
вать суждение постепенно исчезло. И как результат — теперь я получаю от
музыки больше удовольствия, чем когда-либо. Чем лучше звук, тем больше музы-
ки, но парадоксально — только тогда, когда забываешь о звуке. Более того, эта
перемена увеличила мое мастерство слушателя и журналиста: теперь я лучше
чувствую, какой компонент способен при длительном прослушивании давать
удовлетворение от музыки.
Тем не менее аналитическое прослушивание записей, раскрывающих особен-
ности звука, должно оставаться важной частью деятельности аудиожурналиста,
автора многочисленных рецензий. Точно так же важна информация о специфи-
ческих звуковых характеристиках рецензируемого аудиокомпонента, — потенци-
альные покупатели должны знать, как звучит аппаратура, и решить, является ли
это тем, что они ищут. Но этот вид диагностического анализа у меня более не
доминирует, он стал всего лишь одним из аспектов рецензирования. Кроме того,
я пришел к выводу, что информация, полученная при аналитической оценке —
это низшая форма знания. Умение почувствовать достоинства компонента, его
способности передавать музыку является высшей формой знания.
Этот опыт затрагивает глубокую проблему — склонность западного мышления к
методу познания, основанному на рационалистичности, на стремлении расчле-
нить целое на части. Традиционная рационалистичность рассматривает целое как
совокупность составляющих. Потребность рассечения, классификации и опреде-
ления иерархической структуры лежит в самой основе рационалистичности. Наш
западный образ мысли считает естественным взгляд на вещи как на совокупность
составляющих. Так почему звучание музыки должно быть чем-то иным? Поэтому
мы слушаем в музыке высокие, низкие, средние частоты, звуковую картину, деталь-
ность и воздух. Но часто ли в концертном зале вы расчленяете звук на составляю-
щие, как делаете это при прослушивании hi-fi-системы? Не знаю как вы, но я
никогда не воспринимаю живую музыку в терминах тонального баланса, глубины,
зернистости и других характеристик, которыми обладает воспроизводимый звук.
Рассмотрим два подхода к изучению цветка. Традиционный рационалист
возьмет его, рассечет, классифицирует отдельные части, попытается понять и
описать принцип строения. Другой путь познания цветка — просто сесть и
внимательно его рассмотреть, оценить его красоту, тонкости формы, цвета,
54
Глава 3
запаха, погрузиться в сущность цветка. Первый метод дает безусловно полезные
сведения, но разве он не разрушает нечто важное в явлении, которое называется
ЦВЕТОК? После его расчленения мы обнаружим, что остались ни с чем... Вот
почему я не мог более наслаждаться музыкой; аналитическое расчленение убива-
ло явление, которое я пытался познать. Вторжение рассудка разрушало единство
между музыкой и слушателем.
Несомненное последствие рационалистичности — возможно, для музыки в
первую очередь — это общая тенденция недооценки преимуществ нерационально-
го опыта. Это можно рассматривать как „доказательство44 превосходства рацио-
налистичности. Вид знания, приобретенный через нерациональный опыт, можно
расценивать как нефизическое доказательство его значимости. Его ценность
совершенно скрыта и непостижима для тех, кто сам не прошел через этот опыт.
Не только аналитическое прослушивание уменьшает музыкальное наслажде-
ние, — любая интеллектуальная деятельность является аналогичным препятстви-
ем. Это качество опыта прослушивания, значение которого не определяется
сравнением со стандартами, распространяемыми hi-fi-журналами, другими систе-
мами или чем-то еще, отвлекающим от музыки.
Я вижу здесь аналогию с моим увлечением мототуризмом. В 1987 году я купил
новый мотоцикл „Honda Gold Wing Aspencade“ и получил большое удовольствие,
проехав на нем много миль. На следующий год эта модель была полностью
переработана производителем: появились шесть цилиндров, двигатель „1520сс“
(вместо моего четырехцилиндрового „1200сс44), задний ход и много других усо-
вершенствований. Мотожурналы восторженно писали о новой модели, особенно
в сравнении с ранней версией, которая была у меня.
Но когда мы с женой путешествовали по юго-западу Америки, думал ли я,
насколько нам было бы лучше на новой модели? И разве существование лучшего
мотоцикла хоть сколько-нибудь уменьшило удовольствие от нашего путешествия?
Ни в коем случае! Что могло отравить удовольствие, так это вторжение
посторонних неуместных мыслей о прошлом (я мог бы дождаться появления
новой модели) или о будущем (могу ли я позволить ее себе?).
То же самое происходит и со звуковоспроизводящей аппаратурой. Например,
усилитель „Kreil KSA-25044 гораздо лучше, чем „KSA-20044. Но если вы обладаете
„KSA-20044, будете ли вы наслаждаться музыкой меньше после появления „KSA-
25044? Нелепое предположение. Звучание „KSA-20044 ничуть не изменилось. Он
доставлял вам музыкальное удовольствие, когда вы его купили, так почему оно
должно уменьшиться теперь? Это всего лишь капризы мышления.
Нет ничего особенного в том, что вы недовольны своей системой, — это
подталкивает вас к ее усовершенствованию. Чем система лучше, тем глубже
музыкальный опыт. Но наслаждение музыкой не должно становиться меньше,
если ваша система проигрывает системе вашего друга или если у вас нет последней
„горячей44 модели, или если ее звук не соответствует описанию, приведенному в
журналах. Все это — надуманные измышления, наложенные на реальность, но не
сама реальность. Все, что действительно имеет значение, так это опыт — непосред-
ственный опыт в данном месте и в данное время. Все остальные мысли или
интеллектуальные абстракции уменьшают нашу способность единения с музыкой.
При таком образе мышления (или, точнее, отсутствии мышления) целост-
ность музыки не зависит более от внешних обстоятельств. Техника, приносящая
музыку в наши дома — явление физическое и внешнее, удовлетворение не может
быть пережито только благодаря аппаратуре, как бы хороша она ни была.
Приближение к музыке — это особый род взаимодействия между музыкой и
слушателем. Без такого понимания вещей никакой уровень качества аппаратуры
не даст нам того, что мы ищем. Примером тому — моя временная неспособность
наслаждаться музыкой, несмотря на прекрасную комнату прослушивания и аппа-
ратуру высшего класса.
Совершенствуем мастерство слушателя 55
И все же, продолжайте критиковать и улучшать вашу систему — если это путь к
большему музыкальному наслаждению. Но в тот момент, когда на проигрывателе
стоит ваша любимая пластинка и погашен свет — забудьте о кабелях, предвари-
тельных усилителях, различных приспособлениях и журналах. В этот момент
музыка — главное, остальное не имеет значения.
Роль заметок в изучении описательных терминов
Практикуя критическое прослушивание и усваивая язык, используемый здесь и в
рецензиях high-end-журналов, вы сможете лучше оценивать качество аудиокомпо-
нентов и делать правильный выбор при покупке. Ассоциируя описательные терми-
ны с вашими собственными впечатлениями, вы сможете более четко представить,
насколько хороши аудиокомпоненты и системы, и почему они хороши или плохи.
Я рекомендую вам записывать ваши впечатления во время или сразу после
прослушивания. Это не только закрепит ваши впечатления, но и вынудит вас
искать слова для описания услышанного. Часто мы храним в памяти только
смутное воспоминание о впечатлении, а не само впечатление. Меня часто спра-
шивают, как я могу помнить звучание отдельного компонента, если я не слышал
его год или более? Могу, потому что записываю свои впечатления, когда готовлю
статью для журнала ,,Fi: The Magazine of Music and Sound'; это помогает мне
восстановить в памяти основные особенности звучания аудиокомпонента. Ко-
нечно, я не помню каждую деталь, но мысленно могу создать образ: слегка
шероховатые высокие частоты, очень прозрачная и обширная звуковая сцена,
недостаточный бас, немого теряет в динамике, скорее аналитический, чем
ровный. Я также связываю основные выводы с самим компонентом, — хотел бы я
слушать его для удовольствия в течение длительного времени?
Запись таких впечатлений послужит вам не только отчетом о вашем опыте, но
и поможет создать более осязаемый мысленный образ, который вы сможете
использовать позже, при сравнении с другими компонентами.
Организационные процедуры
критического прослушивания
Теперь, когда мы изучили лексикон критического прослушивания, обратимся
к процедурам, необходимым для формирования обоснованных суждений при
прослушивании. Эти процедуры контролируют процесс оценивания и гаранти-
руют достоверность наших впечатлений. Легко оказаться одураченным, если не
предпринять некоторых мер предосторожности.
Приведенные ниже процедуры — результат моего опыта профессиональной
оценки аудиокомпонентов и докладов о них многочисленной аудитории. В моей
профессии потребность быть объективным — первостепенна. И дело не в том,
будут ли читатели покупать или не покупать аппаратуру, опираясь на мое мнение,
но успех производителей high-end во многом зависит от рецензий — положитель-
ных или отрицательных. Точное описание звучания и верные выводы о качестве
продукции — огромная ответственность перед читателями, производителями и,
выражаясь возвышенным стилем, перед самой истиной. Описанные ниже техни-
ческие приемы весьма существенны для создания обоснованных заключений. Без
этих мер я бы не стал и думать о формулировании конкретного мнения о качестве
продукции. Не советую и вам.
Используя эти процедуры контроля, вы можете, отбросив случайные факторы,
влияющие на звучание, сконцентрироваться на действительно существующей
56
Глава 3
разнице между компонентами. Исключение вариантов, которые могут исказить
впечатление от прослушивания, позволит вам с большей достоверностью судить о
том, что слышимые различия действительно являются различиями в звучании
компонентов, а не результатом неправильного подключения. Если вы последуете
этим процедурам и услышите разницу, то можете доверять вашим впечатлениям
слушателя.
Перед началом прослушивания выбросьте из головы лишние мысли. Поза-
будьте о названиях фирм-изготовителей компонентов, которые вы собираетесь
слушать, их репутации в области определенных звуковых характеристик, о
ценах; не думайте о тех, кого вы можете обидеть, если компонент А вам понра-
вится больше, чем компонент В. Будьте абсолютно восприимчивы к тому, что
слышат ваши уши. Сомневайтесь в своих предубеждениях, когда ваши впечатле-
ния о звуке компонента совпадут с вашими предубеждениями. Если окажется,
что впечатления противоречат предубеждениям, значит вы развили способ-
ность слушать беспристрастно. Исключение предубеждений весьма существенно
для составления точного суждения о качестве.
Первое правило критического прослушивания: за один раз может быть сделана
замена только одного компонента, это непременное требование для составления
обоснованного суждения. При сравнении предварительных усилителей исполь-
зуйте одни и те же источники, межблочные кабели, сетевой фильтр, усилитель
мощности, кабели для подключения акустических систем, громкоговорители,
диски и комнату прослушивания. Очевидно, что это невозможно при прослушива-
нии в разных магазинах и на разных системах. Вот почему я считаю: для сравнения
необходимо слушать интересующие вас компоненты дома. У вас будет возмож-
ность оценить их в одинаковых условиях, а кроме того, вы услышите, как они
взаимодействуют с вашей системой.
Замена только одного компонента за один раз — существенна; большие измене-
ния (например, замена пары громкоговорителей) могут привести к ошибке. При
одновременной замене двух компонентов невозможно будет определить, что
привносит первый компонент, а что — второй, и чем они отличаются. И как
пример крайнего проявления этой ошибки — попытка судить о том, насколько
хороши или плохи кабели громкоговорителей в системе, которую вы слышите в
первый раз. Нет ничего нелепее подобного подхода.
Второе правило — одинаковый уровень громкости при сравнительном прослу-
шивании компонентов. Выравнивание уровней гарантирует, что оба компонента
развивают одинаковую мощность в громкоговорителях и должно стать
неотъемлемой частью процесса критического прослушивания. Все, что нужно —
это недорогой вольтметр и несколько минут вашего времени. Например, если вы
сравниваете два проигрывателя компакт-дисков, подберите уровень выходных
сигналов с точностью до 0,2 дБ, а еще лучше — до 0,1 дБ. За потраченные
несколько минут вы будете вознаграждены более точной оценкой компонента. (В
конце этой главы я расскажу, как подбирать равные уровни выходного сигнала.)
Выравнивание уровней — существенная процедура; небольшая разница выход-
ных уровней компонентов может исказить объективную картину. Как сказано в
Приложении А, чувствительность уха к низким и высоким частотам связана
непропорциональной зависимостью с изменениями уровня сигнала. То есть вы
слышите больше баса и высоких частот при большом уровне громкости. Если
компонент А играет громче компонента В, то звук компонента А воспринимает-
ся ярким, выдвинутым вперед, более детальным, с лучшей динамикой и большим
басом. Если у компонента А мягкие высокие, недостаток детальности, неопреде-
ленный баланс низких частот, вы можете об этом не узнать, если уровни согласо-
ваны не точно. Вы еще можете распознать характер звучания компонента А при
плохо согласованных уровнях выходного сигнала, но гораздо труднее опреде-
лить, на каком уровне высокие частоты становятся мягкими, теряется деталь-
Совершенствуем мастерство слушателя
57
ность, пропадает динамика и уменьшается бас. С одинаковыми уровнями выход-
ного сигнала вы будете знать точно, каков характер звучания прослушиваемого
компонента; можно позабыть о мысленной компенсации разницы уровней и
сосредоточиться на выявлении звуковых различий.
Итак, вы готовы к сравнительному прослушиванию, если используете одну и
ту же звуковоспроизводящую систему при одинаковых уровнях выходных сигна-
лов тестируемых компонентов. Типовой метод сравнения — это А/В-метод. Вы
прослушиваете компонент А, затем сразу же слушаете то же музыкальное произ-
ведение на компоненте В. Метод A/В обладает одним недостатком, названным
„А/А-парадокс“. Он заключается в следующем: при двукратном прослушивании
одного и того же звучания (А/А) вы склонны слышать разницу. Парадокс А/А
объясняется тем, что музыка несет в себе эмоциональную информацию; вы
воспринимаете ее чуть-чуть по-разному при каждом новом прослушивании. Кро-
ме того, если музыка вам незнакома, то при повторном прослушивании вы
услышите больше деталей. Объединяясь, эти факторы вводят вас в заблужде-
ние — вы слышите различия, которых не существует.
К счастью, преодолеть „парадокс А/А** очень просто. При сравнении компо-
нентов прослушайте вначале компонент А, затем В, затем снова А. Различия,
услышанные вами между А и В, часто закрепляются после прослушивания. Для
дальнейшего сравнения выберите новое музыкальное произведение и слушайте
в таком порядке — В/А/В. Этот технический прием с тремя прослушиваниями
(или пятью — А/В/А/В/А) подтверждает или опровергает ваше первое впечат-
ление. Обычно, особенность звучания, подмеченная при первом прослушива-
нии, более очевидна при повторе.
Правильный выбор музыкального материала важен для полного исследова-
ния характера звучания аппаратуры. Если музыкальный материал не содер-
жит определенных музыкальных деталей, вы так и не узнаете, как аппаратура
воспроизводит их. Например, если сравнивать два усилителя мощности, ис-
пользуя только сухие по звучанию студийные записи поп-музыки, вы никогда
не узнаете, как усилители воспроизводят глубину звуковой сцены и другие
пространственные детали. Выбрав только камерную музыку для оценки гром-
коговорителей, вы ничего не сможете сказать о динамике, напоре баса и
ритмической напряженности.
Составьте репертуар известной вам музыки для оценки компонентов, причем
каждую запись подберите по наличию в ней определенных звуковых характери-
стик, раскрывающих особенности компонента. Помните, что это прослушива-
ние делается для диагностики, а не для удовольствия. Репертуар музыкального
материала должен включать полномасштабные симфонические записи, камер-
ную музыку, оркестр с хором, соло рояля, вокальную поп-музыку, рок, блюз или
другую музыку с электронным басом и басовым барабаном, джаз с акустическим
басом и музыку с тарелками. Некоторые джазовые и оркестровые произведения
должны быть записаны микрофонами в естественной акустической среде, — при
таком способе записи фиксируются изначальные пространственные аспекты
музыки и концертного зала. Аудиофильские студии часто объясняют, как были
сделаны записи, даже приводят фотографии зала и места расположения микро-
фонов. Тщательно изучите эти записи. Прослушивая одну и ту же запись на
различных системах, вы легко сможете охарактеризовать звуковой почерк ком-
понентов.
Еще один фактор, который может ввести вас в заблуждение — это абсолютная
полярность (определение дается в Приложении А). Если при сравнении один из
компонентов инвертирует абсолютную полярность, а другой — нет, это может
привести вас к неправильному заключению, по крайней мере, вызвать путаницу
в определении лучшего компонента. Очень часто в руководстве пользователя
указывается, инвертирует ли компонент полярность. Если вам известно, что
58
Глава 3
компонент А инвертирует полярность, а компонент В — нет, то при прослушива-
нии компонента А поменяйте местами положительный и отрицательный прово-
да на обоих громкоговорителях: красный провод подключите к черной клемме, а
черный провод — к красной. Если у вашего предварительного усилителя есть
переключатель полярности, воспользуйтесь им вместо переключения проводов
громкоговорителей. К счастью, очень немногие компоненты инвертируют абсо-
лютную полярность.
Система с окрашенным звучанием также легко может ввести вас в заблужде-
ние. Скажем, если у ваших громкоговорителей звук яркий, выпуклый, немного
грубый в области высоких частот, а вам нужно решить, какой из двух цифровых
процессоров купить. Процессор А звучит в вашей системе ярко и выпукло в
области высоких частот. Процессор В воспроизводит высокие мягче и кажется
более музыкальным.
Действительно ли процессор В более музыкален? Не обязательно. Возможно, у
него есть окраска — мягкость высоких частот может сочетаться с ярким звуком
высоких частот громкоговорителей. Оба компонента в цепи звуковоспроизведе-
ния имеют взаимоисключающие недостатки, что часто дает хороший музыкаль-
ный эффект. И если вы не собираетесь менять громкоговорители, то нет причины
не покупать процессор В. Но не делайте ошибки, полагая, что процессор В лучше
процессора А. В действительности, процессор А может быть более нейтральным,
и он станет лучшим выбором с более ровными по звуку громкоговорителями. И
хотя выбор, основанный на том, что новый компонент корректирует недостатки
вашей системы, отнюдь не идеальный, он обоснован, если конечным результатом
будет лучшее качество звучания. Просто осознавайте это, когда сталкиваетесь с
такой ситуацией.
Рекомендованные записи
Я обнаружил, что уже много лет подряд при оценке качества аудиокомпонен-
тов полагаюсь на одни и те же записи. Использование в течение длительного
периода одной и той же музыки на различной аппаратуре позволяет мне быстрее
и точнее определить звуковые характеристики тестируемых компонентов и
систем. И хотя для себя вы можете подобрать другую музыку, я перечислю
некоторые записи, хорошо раскрывающие определенные аспекты звучания.
Для выявления ясной глубины баса прекрасный тест — „Реквием" в исполнении
Руттера, отмеченный ранее в этой главе. Нижний регистр органа простирается до
16 Гц, перекрывая частотный диапазон любого громкоговорителя. „Реквием"
также хорошо определяет размеры звуковой сцены и расположение образов.
Звуковая дорожка „Wishing Well" с компакт-диска „Speaking in Melodies" в
исполнении Майкла Раффа (Michael Ruff) йозволяет сразу определить динамику
нижней октавы (басовый барабан), напряженность нижней октавы (бас-гитара),
а также темп и ритм. Последнее качество показывает, насколько хорошо басо-
вый барабан и бас-гитара схватывают рвущийся вперед ритм. Некоторые компо-
ненты выхолащивают это качество звука, понижая чувство драйва и энергию.
Обращайте также внимание на артикуляцию баса: насколько отчетливо вы слы-
шите каждую ноту бас-гитары, особенно в перерывах партии рояля.
Малый барабан на этой записи тоже вносит свой вклад в мощный драйв и
динамику. Ухудшение передачи щелчков говорит о тусклой динамике, — в воспро-
изведении некоторых компонентов палочки от барабана отскакивают недостаточ-
но динамично. Запись также позволяет выявить ровность звучания вокальных
партий заднего плана, ощущение пространства вокруг рожков, общий тональный
баланс тарелок и бас-гитары. Одним словом, это превосходная запись, она многое
может сказать о достоинствах и недостатках компонентов и систем.
Совершенствуем мастерство слушателя
59
Акустическая гитара ~ хороший индикатор „жесткости" звука и способности
компонента воспроизводить кратковременные сигналы. Инструмент не должен
выделяться металлической яркостью, чрезмерно подчеркивающей быструю ата-
ку струн во вред телесности звукового образа гитары. Некоторые громкоговори-
тели часто придают звуку неестественность, производящую впечатление переиз-
бытка деталей или подчеркнуто „чистого" звучания, которое быстро становится
утомительным. Обратите внимание на стремительность и яркость звучания
гитары, на быстрое возникновение и затухание звуков. Любая энергия, аккумули-
руемая акустической системой (механическая энергия, запасаемая головкой или
корпусом громкоговорителя), сразу становится заметной на хороших записях
акустической гитары. Она должна звучать ярко, но не шероховато.
Три лучших записи акустической гитары, которые я знаю — это грампластин-
ки, записанные по технологии direct-to-disc — „Guitarist" Майкла Ньюмана
(Michael Newman, фирма „Sheffield Lab"), гитара Ральфа Таунера (Ralph Towner)
на диске „Oregon" под названием „Beyond Words" („Chesky"), а также „А Meeting
by the River", где играют Ry Cooder и V.M.Bhatt („Water Lily Acoustic"),
Для проверки макродинамики никакая другая запись не имеет такого динами-
ческого контраста и внутренней динамической ударной мощи, как „Lauds" Рона
Нельсона (Ron Nelson), композитора двадцатого века. HDCD-диск называется
„Holidays 8с Epiphanies" („Reference Recordings"). „Dallas Wind Symphony" под
управлением дирижера Джерри Джанкина (Jerry Junkin) — замечательное произ-
ведение, великолепно передающее прекращение кульминаций. Эта запись —
исключительный тест динамического диапазона. „Holidays & Epiphanies" также
раскрывает тенденцию аудиосистемы к сворачиванию картины воспроизведе-
ния на высоких уровнях громкости. Послушайте, не вырождается ли прекрасно
очерченная звуковая сцена в неопределенный рев, не становится ли жестким
тембр на пиках музыки.
Еще одна запись — „The Yellow Shark" Фрэнка Заппы („Rykodisc"). Неточное
воспроизведение превратит ее в хаос. Этот диск увеличил вклад Заппы в „серьез-
ную" музыку двадцатого века; аранжировка камерного оркестра настолько слож-
на, что любая неясность, смазанность воспроизведения тотчас лишит слушателя
возможности воспринимать запутанный характер взаимоотношений музыкаль-
ных деталей, прекрасно переданный оркестром „Ensemble Modern".
При оценке конкретного места установки аудиосистем и громкоговорителей,
их взаимодействия с акустикой помещения, а также согласования сабвуфера с
главными громкоговорителями особенно показательна пьеса „Why Don’t You Go
Back to the Woods" из альбома „Skip, Hop 8c Wobble" („Sugar Hill") в исполнении
Джерри Дугласа, Расса Бэренберга и Эдгара Майера (Jerry Douglas, Russ
Barenberg, Edgar Meyer). Виртуозная игра басиста Майера во всем диапазоне
инструмента высвечивает любое нарушение непрерывности в области низких
частот или наличие резонансов помещения. На плохое расположение громкого-
ворителей мгновенно указывает выпячивание и зависание отдельных басовых
нот, нарушающее тембральную определенность и подвижность инструмента
Майера.
Разрешение мельчайших деталей проверяется записью пианиста Майка Гар-
сона (Mike Garson) на альбоме „The Oxnard Sessions, Volume Two" („Reference
Recordings"). Послушайте игру щеток на малом барабане в пьесе „АН Blues";
хорошая система позволит вам услышать шорох каждой щетинки на поверхно-
сти барабана. Система низкого качества загрязняет звук, трудно определить,
откуда он возникает. А еще послушайте, как удивительно передается ощущение
воздуха, окружающего музыкальный образ саксофона в пьесе „А Song for You"
Эрика Мариенталя (Eric Mariental), и общее чувство спонтанности исполнения,
наделяющее запись волшебством музыки и звука. Этот альбом выпущен на вини-
ловом диске и компакт-диске HDCD.
60
Глава 3
Моя любимая аудиофильская запись женского вокала — „Famous Blue Raincot“
в исполнении Дженнифер Ворнес (Jennefer Warnes). Послушайте также альбом
„Love Scenes" („Impulse!") Дайаны Кралл (Diana Krall). Чистота ее голоса и
эффект присутствия помогают оценить общую перспективу, степень чистоты
средних частот, присутствие зернистости и жесткости фактуры.
Диск „The Fi/Analogue Production Blues, Pop, and Jazz Sampler CD“ также
полезен при оценке компонентов, он часто упоминается в рецензиях журнала
»Fi: The Magazine of Music and Sound/ Этот диск содержит прекрасную, хорошо
записанную музыку.
Существует два хороших источника аудиофильских записей — это „Music
Direct" (800-449-8333; www.amusicdirect.com) и „Acoustic Sounds" (800-716-3553;
www.acousticsounds.com).
s
Длительное прослушивание одного компонента
Вид аналитического прослушивания, описанный ранее, раскрывает специфи-
ческие звуковые свойства одного компонента в сравнении с другим: транспорт
компакт-дисков А обладает более глубоким басовым регистром, ровным высоко-
частотным диапазоном и большей глубиной звуковой сцены, в то время как у
транспорта В большая детальность, быстрее переходные сигналы и лучшая
фокусировка звуковой сцены. Такой вид аналитического прослушивания скажет
вам многое и о сильных, и о слабых сторонах компонентов, но это еще не все.
При таком анализе теряется существенная деталь: как вы чувствуете музыку.
Думаете ли при этом о повседневных заботах? Или, прикованные к своему
креслу, проигрываете одну запись за другой до самой ночи? Эта способность
музыкальной выразительности, заставляющая вас продолжать прослушивание,
называется музыкальностью компонента или вовлечением (involvement). Музыкаль-
ность и вовлечение редко раскрываются при сравнении по методу A/В и не могут
быть описаны в терминах специфических звуковых характеристик. Напротив,
способность компонента доставлять длительное музыкальное удовлетворение
раскрывается только при прослушивании ради удовольствия, без подбора уровня
выходного сигнала, выбора музыки по звуковым, а не музыкальным критериям и
без аналитической оценки. Анализ музыки с точки зрения специфических
свойств звука, как при А/В-сравнении, разрушает наше восприятие музыкально-
го смысла. Вовлечение наступает только тогда, когда мы воспринимаем музыку
как единое целое, а не в виде набора звуковых составляющих.
Вот почему критическое прослушивание всегда должно включать в себя не только
А/В/А-сравнение, но и длительное прослушивание одного компонента, и прослуши-
вание для удовольствия. Длительное прослушивание одного компонента — это про-
слушивание в течение не часов, а дней или недель, без попыток анализа того, как
компонент влияет на звучание музыки. Прослушивание ради чистого удовольствия
не включает в себя размышлений о звуке, — только о музыке. Если после длительного
прослушивания вы испытываете удовлетворение, можно быть уверенным в способ-
ности компонента передавать музыкальную экспрессию и смысл. Действительно,
это самый важный показатель качества аудиокомпонента.
Существует взаимосвязь между качеством звука, определяемым при критиче-
ском прослушивании, и музыкальностью, которая раскрывается при прослуши-
вании ради удовольствия. Специфические недостатки звука — зернистость высо-
ких частот, жесткость фактуры, плоская звуковая картина — часто отвлекают от
музыки, препятствуют глубокому вовлечению. Чем меньше в звучании искусст-
венного, синтетического, режущего ухо, тем легче забыть об аппаратуре и
слушать только музыку. В тот момент, когда аппаратура исчезает, растворяется,
вы достигаете Святого Грааля high-end’а.
Совершенствуем мастерство слушателя
61
Ваше прослушивание при оценке аудиокомпонентов, таким образом, должно
быть сочетанием аналитического А/В/А-сравнения, длительного прослушива-
ния одного компонента (когда внимание сосредоточено на специфических свой-
ствах звука) и прослушивания исключительно ради удовольствия.
Коротко о критическом прослушивании
Ниже я привожу краткое изложение организационных процедур для проведе-
ния критического прослушивания, которое вооружит вас достоверной и полез-
ной информацией о тестируемом компоненте:
• При сравнении используйте одну и ту же систему
• За один раз производите замену только одного компонента
• Устанавливайте равный уровень выходного сигнала сравниваемых компонентов
и
• Проводите сравнение по схеме А/В/А, а не А/В
• Подбирайте музыку, которая раскрывает специфические звуковые характери-
стики: бас, прозрачность средних частот, динамику, высокие частоты и звуко-
вую картину
• Слушайте аудиокомпоненты для удовольствия в течение длительного периода
Следую ли я сам этим рекомендациям при каждом критическом прослушива-
нии? Нет. Но в подобном случае я не делаю окончательного вывода о компонен-
те. Если вы слушаете с целью принятия решения о покупке, придерживайтесь
моих рекомендаций самым серьезным образом. Не доверяйте впечатлениям,
полученным при прослушивании в плохих условиях. И не спешите с окончатель-
ным выводом, пока не выполнены все приведенные рекомендации.
Применение этих технических приемов сделает вас компетентным слушателем, с
точными, взвешенными суждениями, и в конечном счете поможет купить компо-
нент, который будет доставлять вам большое удовлетворение на протяжении долго-
го времени.
•| ••
Установка равных уровней выходного сигнала
Установка уровня выходного сигнала выполняется одинаково для всех компо-
нентов, будь то цифровой процессор, предварительный усилитель или усили-
тель мощности. Во-первых, установите комфортный уровень громкости музыки
на вашей системе. Затем поставьте на пригрыватель тестовый компакт-диск с
записью синусоидального сигнала частотой 1 кГц, сделанной с небольшим уров-
нем. Измерьте напряжение на клеммах громкоговорителя и запишите значение
напряжения. Приклейте полоску клейкой ленты на переднюю панель предвари-
тельного усилителя рядом с регулятором громкости и отметьте на ней положе-
ние регулятора.
После переключения компонентов (усилителя мощности, проигрывателя
компакт-дисков и т.д.), поставьте запись синусоидального сигнала частотой
1 кГц и снова измерьте напряжение на клеммах громкоговорителя. Подстройте
уровень громкости так, чтобы значение напряжения на клеммах громкоговори-
теля было таким же, как в первом случае. Отметьте положение регулятора
62
Глава 3
громкости на клейкой ленте. Установкой регулятора громкости на первую отмет-
ку для компонента А и на вторую отметку для компонента В вы добьетесь
эквивалентности уровня выходных сигналов.
Некоторые предварительные усилители имеют ступенчатые регуляторы
громкости, в этом случае необходимость в клейкой ленте отпадает, а установка
уровня упрощается и становится более точной. Просто подсчитайте количество
шагов, на которые необходимо переключить регулятор для установки одинако-
вого уровня на клеммах громкоговорителя. Установка уровня громкости при
этом очень точна и повторяема. Этот технический прием не срабатывает, если
Ступенчатый регулятор не предусматривает точной подстройки уровня в преде-
лах шага.
Если вы сравниваете два предварительных усилителя, то вам не нужна клейкая
лента — просто найдите положение регуляторов громкости на обоих предвари-
тельных усилителях, при котором на клеммах громкоговорителя появляется оди-
наковое значение напряжения тестового сигнала, и оставьте регуляторы громко-
сти в этих позициях.
Подбор уровня для звукоснимателей и усилителей-корректоров идентичен,
только тестовый компакт-диск заменяет тестовая виниловая пластинка.
Подстройка уровня не требуется, если сравниваемые изделия не влияют на
уровень сигнала. К ним относятся кабели — межблочные и для громкоговорите-
лей, цифровые межблочные кабели, транспорты и всевозможные приспособле-
ния для компакт-дисков, сетевые фильтры, сетевые шнуры, шипы, конусы, анти-
вибрационные приспособления и стойки для аппаратуры.
Уровни выходных сигналов должны быть выставлены с точностью до 0,2 дБ, в
идеале — до 0,1 дБ. Для подсчета разницы между двумя напряжениями в децибе-
лах вам нужен всего лишь калькулятор с логарифмической функцией.
Во-первых, определите отношение измеренных напряжений, разделив одно на
другое. Затем возьмите логарифм этого отношения, нажав кнопку7 ,,Log“. Умножьте
результат на 20. Полеченный ответ — это разница в дБ между уровнями двух
напряжений.
Допустим, для цифрового процессора А при измерении напряжения на клем-
мах громкоговорителя вы получили 2,82 В, и 2,88 В для процессора В после
подстройки уровня. Сначала разделите 2,88 на 2,82, что даст вам отношение
между двумя напряжениями — 1,0213. Далее, нажмите клавишу ,,Log“ при значе-
нии 1,0213 на дисплее калькулятора (получите 0,00914), а для окончательного
результата умножьте 0,00914 на 20. Таким образом уровни подобраны в пределах
0,18 дБ, что достаточно точно для сравнения качества звучания процессоров.
КАК ДОБИТЬСЯ
В ВАШЕЙ КОМНАТЕ
НАИЛУЧШЕГО ЗВУЧАНИЯ
Введение
смещение, в котором звучит музыка, оказывает существенное воздейст-
вие на качество воспроизводимого звука. Фактически, комнату прослу-
шивания с ее акустическими характеристиками следует рассматривать
как отдельное звено тракта звуковоспроизведения. И поскольку каждое конкрет-
ное помещение прослушивания придает звуковому сигналу дополнительные,
свойственные ему одному особенности, ваша звуковая система будет звучать
наилучшим образом только в том случае, если поместить ее в хорошую акустиче-
скую среду. Превосходное помещение может существенно повысить качество
звучания скромной системы, тогда как неподходящие акустические условия
могут сделать звучание высококлассной системы весьма посредственным.
Если вам пришлось столкнуться именно с такой ситуацией, не огорчайтесь, —
с помощью некоторых нехитрых приемов и приспособлений вы можете сами
существенно улучшить условия прослушивания. Диапазон этих приемов весьма
широк: от простого перемещения акустических систем (или кресла, в котором
вы наслаждаетесь музыкой) всего на несколько сантиметров, до строительства
специальной комнаты прослушивания. Между этими двумя крайностями много
вариантов, причем многие из них акустически привлекательны и в то же время
недороги.
Эта глава содержит все, что вам необходимо знать для достижения наилучше-
го звучания вашей звуковоспроизводящей системы, начиная с наиболее эффек-
тивного и наименее дорогого метода — правильного размещения громкоговори-
телей. Не пугайтесь технической информации в конце главы. Она включена,
главным образом, для тех, кто желал бы получить немного теоретических сведе-
ний в дополнение к практическим советам, приведенным в начале. Если после-
дующие разделы покажутся вам сложными, можете прямо обратиться к помещен-
ному в конце главы разделу «Акустические „можно“ и „нельзя11», в котором я
сформулировал основные выводы.
63
64
Глава 4
Размещение громкоговорителей
Чаще всего проблемы во многих комнатах прослушивания возникают из-за
неверного расположения акустических систем. Подбор подходящего места для
громкоговорителей — важнейший фактор в процессе достижения наилучшего
звучания домашней системы. Ведь от их положения зависит тональный баланс,
насыщенность и качество басовых составляющих, глубина и ширина звуковой
сцены, прозрачность звучания средних частот, разборчивость речи и т.д. Уста-
навливая акустические системы сначала приблизительно, а затем все более и
более точно, вы заново откроете для себя гармоническую целостность музыкаль-
ного звучания. Если удастся добиться правильного размещения, ваша система
оживет. И что самое важное, достичь этого можно ценой всего лишь нескольких
часов вашего времени.
До того как давать какие-либо специальные рекомендации, давайте назовем
шесть фундаментальных положений, касающихся влияния расположения гром-
коговорителей на их звучание. Ниже мы рассмотрим каждое из них подробнее.
1) Относительное положение громкоговорителей и слушателя — фактор первосте-
пенной важности. Слушатель и громкоговорители должны располагаться в вер-
шинах равнобедренного треугольника. Не соблюдая это важнейшее требование,
невозможно услышать хорошую звуковую сцену и звуковые образы.
2) Близость громкоговорителей к стенам усиливает басы. Чем ближе громкогово-
рители расположены к стенам и углам, тем мощнее звучат басовые составляющие.
3) Положение громкоговорителей и слушателя влияет на проявление собственных
резонансов помещения. Они усиливают некоторые частотные составляющие, что
может привести к ненатуральным „бубнящим“ призвукам. Когда резонансы поме-
щения не слышны, прозрачность звучания средних частот выше, а басовые
составляющие более определенные. Собственные резонансы помещения под-
робно описаны ниже в этой главе.
4) Принцип „дальше — лучшей Чем дальше от стен расположены громкоговори-
тели, тем лучше передается глубина звуковой сцены.
3) „Высота ушей“. Высота расположения слушателя влияет на восприятие
тембрального баланса.
6) Угол разворота громкоговорителей относительно слушателя. Угловая ориента-
ция громкоговорителей относительно слушателя также влияет на формирова-
ние тембрального баланса (особенно, в области верхних частот), на ширину
звуковой сцены и фокусировку звуковых образов.
Рассмотрим все эти факторы более детально.
1) Расположение громкоговорителей относительно слушателя
Важнейшим условием достижения наилучшего звучания является правильная
геометрия расположения двух громкоговорителей и слушателя (пока мы не
говорим о самом помещении). Слушатель должен сидеть точно посередине
между акустическими системами, и расстояние от него до каждой из них должно
слегка превышать расстояние между громкоговорителями (хотя это и не всегда
обязательно). Игнорируя это простое правило, вы не услышите хорошую звуко-
вую сцену.
На рис. 4-1 показан оптимальный вариант расположения слушателя.* на одина-
ковом расстоянии от акустических систем, причем это расстояние чуть больше,
чем между громкоговорителями. Слушатель находится там, где звуковые образы
сфокусир^И^! и звучание самое хорошее. При смещении его кресла в сторону
от оптимаяй^рй точки, возникает субъективное ощущение концентрации звуко-
вого поля вокруг одного из громкоговорителей; эффект этот варьируется в
зависимости от самих акустических систем, — для некоторых из них оптимальная
зона может быть довольно протяженной.
Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания
65
Выбор расстояния между акустическими системами — компромисс между
шириной звуковой сцены и остротой восприятия центрального звукового об-
раза. Чем дальше друг от друга расположены громкоговорители (при неизмен-
ном расположении слушателя), тем шире будет воспроизводимая звуковая сцена.
В то же время при дальнейшем увеличении расстояния отчетливость восприятия
звукового образа в центре падает и он может даже исчезнуть совсем. В результа-
те, возникает „звуковой провал“. Если же громкоговорители расположены слиш-
ком близко друг от друга, ширина звуковой сцены невелика.
Оптимальное размещение громкоговорителей относительно слушательского
места позволяет получить хороший звуковой образ в центре при достаточной
ширине звуковой сцены. Вы можете поэкспериментировать с нахождением это-
го расположения, передвигая ваше кресло вперед-назад вдоль центральной оси.
Наверняка вы обнаружите место, в котором центральный образ станет сфокуси-
рованным. Для правильного определения оптимальной точки лучше всего ис-
пользовать запись с голосом певца и аккомпанирующей группой небольшого
состава.
При установке громкоговорителей также необходимо учитывать свойства
помещения прослушивания. В пользу этого говорит следующее рассуждение: нет
особой разницы между ситуациями, когда при небольшом расстоянии между
Рис. 4-1.
Слушатель должен на-
ходиться на одинако-
вом расстоянии от
акустических систем,
причем чуть большем,
чем между громкого-
ворителями
Оптимальная
точка
громкоговорителями слушатель расположен близко к ним, или когда слушатель
отдален от широко разнесенных громкоговорителей, так как в обоих случаях
образовавшиеся треугольники геометрически подобны. Однако акустические
свойства помещения при удалении слушателя от источников звука оказывают
большее влияние на получаемую им звуковую картину, нежели при близком
расположении, ибо во втором случае он слышит больше прямого звука из
громкоговорителей и меньше — отраженного от стен помещения. Следователь-
но, при удалении вашего кресла от громкоговорителей звук будет более „про-
стран ственным“, при приближении — более „сухим“ и наиболее близким к запи-
санному на фонограмме. Некоторые типы громкоговорителей, например, много-
полосные акустические системы, необходимо располагать на таком удалении от
слушателя, при котором общая звуковая картина уже не распадается на сумму
излучений отдельных динамиков, составляющих систему.
2) Влияние расположения громкоговорителей относительно стен на количест-
во баса
Наличие ограничивающих поверхностей оказывает большое влияние на об-
щий тональный баланс. Громкоговорители, расположенные вблизи стен, воспро-
66
Глава 4
изводят большее количество баса (это свойство названо „усилением помещения4*),
несколько утяжеляя характер звучания. Некоторые громкоговорители разработа-
ны таким образом, что необходимо располагать их около задней стены комнаты;
они нуждаются в таком „подкреплении** для достижения более натурального
звучания; их звучание будет „слабым** и ненасыщенным при установке посередине
помещения. Другие же следует устанавливать на расстоянии не ближе одного
метра от стены. Поэтому, если возможности расположения громкоговорителей в
вашем доме ограничены, будьте внимательны в выборе их типа при покупке.
В случае, когда громкоговоритель расположен около стены, энергия отражен-
ных от нее низкочастотных составляющих излучаемого звука имеет почти ту же
фазу, что и прямой звук. При суммировании прямых и отраженных волн проис-
ходит повышение громкости низких по частоте звуков. На рис. 4-2 показаны
частотные характеристики одного и того же громкоговорителя, измеренные в
заглушенной камере (в ней отсутствуют отражения) и в обычной комнате.
Частотная характеристика — это зависимость амплитуды звукового давления от
частоты. Как видно из графика, подняты не только сами басы, но и понижена
нижняя граничная частота. Каждая отражающая поверхность, расположенная
около громкоговорителя, — будь то пол, задняя или боковые стены, добавляет в
сигнал низкочастотную энергию. Поэтому, расположив громкоговоритель в уг-
лу, вы услышите наиболее „басовитое** звучание.
Размещение акустических систем по отношению к задней и боковым стенам
также влияет на усиление определенных частотных составляющих сигнала.
Правильное расположение не только расширит частотный диапазон в области
нижних частот, компенсируя естественное уменьшение эффективности акусти-
ческих систем, но также поможет избавиться от пиков и провалов частотной
характеристики, возникающих при неправильном расположении. Ошибка в рас-
положении может стать причиной дополнительного окрашивания басов. Сигна-
лы некоторых частот получают большее усиление по сравнению с другими, и в
результате точность воспроизведения басов ухудшается. График на рис. 4-За
представляет собой частотную характеристику громкоговорителя в помещении
прослушивания при установке на одинаковом расстоянии от задней и боковых
стен. На графике отчетливо наблюдается пик на частоте около 60 Гц и провал на
10 дБ в районе 200 Гц. На слух такая характеристика воспринимается как
„гудение** басов и ослабленное звучание в полосе среднего баса. Располагая
громкоговоритель на различных расстояниях относительно задней и боковых
стен, можно добиться более равномерной амплитудно-частотной характеристи-
ки (см. рис. 4-36). Частотная характеристика того же самого громкоговорителя
при другом расположении в помещении показана на рис. 4-4.
Все эти графики наглядно показывают, насколько сильно влияет на частот-
ную характеристику в области низких частот расположение громкоговорителей
в помещении. Следует стремиться к их размещению на разных расстояниях от
боковых и задней стен. Лучших результатов вы можете добиться, руководствуясь
простым правилом: два расстояния не должны отличаться друг от друга менее
чем на одну Ш^ть. К примеру, если расстояние от боковой стены до громкогово-
рителя с^жафтяет 1 м, то расстояние от него до задней стены должно быть по
крайней мере 1,3 м.
Многие из производителей акустических систем указывают оптимальное рас-
стояние от громкоговорителя до задней и боковой стен. Обычно это расстояние
отсчитывается от центра диффузора динамика до стены. Начните с установки
акустической системы согласно рекомендациям фирмы-изготовителя, и только
потом занимайтесь экспериментами, если это необходимо.
Наконец, расположение громкоговорителя относительно боковых стен влия-
ет на амплитуду звуковых отражений от них. Чем ближе громкоговоритель
расположен к боковой стене, тем выше уровень отражений, достигающих слуша-
Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания
67
теля, — а это не очень приятно. И если вы обработали стены помещения в
соответствии с рекомендациями, содержащимися ниже в этой главе, то установ-
ка громкоговорителей вблизи боковых стен сведет на нет эффект от этой
обработки.
3) Влияние взаимного расположения громкоговорителей и слушателя на про-
явление собственных резонансов помещения
Наряду с понижением нижней граничной частоты и улучшением равномерно-
сти частотной характеристики в области басов, правильное размещение громко-
говорителей относительно стен помещения прослушивания также снижает влия-
ние собственных резонансных частот помещения. Эти резонансы, описанные ниже
в данной главе, имеют вполне определенные для каждого конкретного помеще-
ния значения частот и проявляются в виде пиков частотной характеристики.
Рис. 4-2.
Сравнение
амплитудно-
частотных
характеристик
громкоговорителя в
заглушенной камере и
в обычной комнате
Характерного :а в обычной ко и нате
|J1
ж
Характеристик а в заглушенно^ камере
10 31.62 100 316.2 1000 Гц
Рис. 4-За.
На частотной
характеристике
громкоговорителя,
расположенного на
одинаковых
расстояниях от задней
и боковых стен,в
области нижних
частот наблюдаются
пики и провалы
Рис. 4-36.
Размещение
громкоговорителя на
различных
расстояниях от задней
н боковых стен
способствует
получению более
равномерной
частотной
характеристики
Рис. 4-4.
Амплитудно-частотная
характеристика того
же самого
громкоговорителя,
что на рис. 4.3, но
расположенного в
другом месте комнаты
10 31.62 100 316.2 1000 Гц
68
Глава 4
Они возникают вследствие так называемых стоячих волн, представляющих собой
неподвижные в пространстве чередования областей повышенного и пониженно-
го (относительно атмосферного) звукового давления, называемых пучностями и
узлами. Наличие таких волн придает дополнительную окрашенность звучанию.
Структура стоячих волн в помещении определяется как его размерами, так и
расположением в нем источников звука. Располагая громкоговорители и слуша-
теля должным образом, в точке прослушивания можно достичь сглаживания
пиков частотной характеристики, вызванных резонансами помещения.
Хорошо известным способом достижения этой цели является размещение
громкоговорителей на расстоянии от задней стены, составляющем примерно
треть от длины помещения. Если это представляет сложность, попробуйте
уменьшить расстояние до одной пятой от длины комнаты. Каждая из этих
позиций понижает возбуждение стоячих волн и помогает громкоговорителям
составить единый комплекс с комнатой прослушивания. В идеале, место слушате-
ля располагается на расстоянии примерно 2/3 длины комнаты (считая от той же
задней стены).
Расположив акустические системы и кресло в соответствии с этими общими
рекомендациями, попробуйте немного передвинуть громкоговорители или крес-
ло. При этом должна звучать музыка, богатая низкими частотами. Следует обра-
тить внимание на равномерность частотной характеристики, нижнюю гранич-
ную частоту, сбалансированность басовых составляющих и остальной части
спектра. Когда вы достигнете требуемого звучания, обратите внимание также на
четкость и прозрачность звука среднечастотных составляющих.
Корпорацией Акустических Наук (ASC — Acoustic Sciences Corporation) разра-
ботан превосходный тестовый сигнал для субъективной оценки звучания в
области низких и средних частот в помещении — так называемый музыкальный
артикуляционный тестовый тон (МАТТ — Music Articulation Test Топе). Этот
специальный сигнал представляет собой серии коротких тональных импульсов,
разделенных короткими паузами. Высота тонов равномерно возрастает от серии
к серии. При прослушивании через головные телефоны или близко расположен-
ные громкоговорители (случаи, близкие к идеальному) вы ощущаете, что каждый
последующий тон отделен от предыдущего отчетливой паузой — соблюдено
условие высокой разборчивости сигнала. Но когда излучаемый звук изменяется
за счет акустических свойств помещения, тоновые посылки в некоторых частот-
ных диапазонах начинают смазываться, искажаться, и в итоге воспринимаются
как непрерывный амплитудно-модулированный сигнал. Это служит признаком
плохой передачи диапазонов частот, подвергшихся искажению данной комна-
той прослушивания. Перемещая громкоговорители и кресло слушателя, вы смо-
жете без особого труда обнаружить положение, при котором акустические систе-
мы работают наилучшим образом. Сигнал МАТТ помещен на тестовом диске
журнала ,,Stereophile“ (часть 2). Там же можно найти более подробную информа-
цию о том, как использовать этот уникальный тестовый сигнал.
В настоящее время наиболее эффективным способом определения правиль-
ного расположения громкоговорителей и слушателя (с точки зрения снижения
воздействия стоячих волн) стало использование известной компьютерной про-
граммы „Listening Room“ от „Sitting Duck Software", доступной при посредстве
„Audio Advisor" (тел. 800-942-0220). Программа запрашивает размеры вашего
помещения и координаты расположения громкоговорителей и слушателя. После
этого на дисплее демонстрируется частотная характеристика в точке прослуши-
вания для заданной конфигурации. Изменяя ее, можно в реальном времени
наблюдать на дисплее изменение частотной характеристики, так что оптималь-
ное размещение громкоговорителей и вашего любимого кресла можно устано-
вить достаточно быстро. Таким образом, использование программы „Listening
Room" для решения этой задачи можно только приветствовать.
Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания
69
4) Влияние на звуковую сцену расстояния от задней стены
Как правило, чем дальше от задней стены находятся громкоговорители, тем
обширнее звуковая сцена. Размещая их близко от задней стены, практически
невозможно получить глубокую и широкую звуковую сцену. Отодвинув громкого-
ворители всего на несколько десятков сантиметров, вы ее кардинально улучши-
те. К сожалению, большинство жилых комнат не приспособлены для расположе-
ния громкоговорителей посередине. Поэтому если уж они должны располагать-
ся вблизи задней стены, следует покрыть ее звукопоглощающим материалом.
5) Высота расположения слушателя и тональный баланс
Частотная характеристика большинства современных акустических систем
зависит от высоты, на которой они расположены. Причем изменения частотной
характеристики наблюдаются, в основном, в области средних и высоких частот,
не затрагивая басы. Обычно звучание громкоговорителя становится более яр-
ким (то есть содержащим больше высоких частот), когда ваши уши оказываются
на уровне ВЧ-головок, иначе говоря, на оси их излучения. В большинстве
акустических систем такие головки расположены на высоте от 80 до 100 см от
пола, что соответствует обычной высоте расположения головы слушателя. Если
у вас есть регулируемое офисное кресло, вы без труда можете услышать влияние
высоты слушания на тональный баланс.
Степень зависимости звучания от высоты во многом определяется конструк-
цией акустической системы. Некоторые модели имеют достаточно широкую
зону, внутри которой тембральный баланс остается неизменным, другие же
предъявляют более жесткие требования к положению слушателя, — вы можете
почувствовать разницу в тембре звучания, просто откинувшись на спинку во
время прослушивания. Поэтому используйте кресло, регулируемое по высоте,
это поможет вам добиться хорошего тембрального баланса.
Различие в частотных характеристиках легко определяется с помощью семей-
ства кривых, входящих в стандартный набор характеристик громкоговорителя.
Кривые измеряются на различных высотах. Как правило, одна из них (обычно
измеренная на высоте расположения ВЧ-головки и называемая аксиальной)
принимается за основную и изображается прямой горизонтальной линией, ос-
тальные же кривые показывают отклонения частотной характеристики от акси-
альной для заданной высоты прослушивания. Полное описание интерпретации
результатов этих измерений приводится в главе 7 („Громкоговорители*4).
6) Разворот громкоговорителей на слушателя
Под разворотом в данном контексте понимается поворот каждого из громко-
говорителей таким образом, чтобы линия, перпендикулярная его рабочей плос-
кости и исходящая из центра диффузора ВЧ-головки, была направлена точно на
слушателя. Такая ориентация предпочтительнее случая, когда громкоговорите-
ли направлены строго вперед (см. рис. 4-5). Впрочем, точных правил, касающих-
ся разворота, не существует — во многом оптимальное положение определяется
типом громкоговорителей и комнатой прослушивания. Некоторые громкогово-
Рис. 4-5.
Установка
громкоговорителей
без разворота (слева)
и с разворотом
(справа)
70
Глава 4
рители нуждаются в развороте, некоторые же звучат лучше, если их поставить
прямо. Разворот влияет на такие аспекты качества звучания, как баланс средних
и высоких частот, сфокусированность звуковой сцены, ощущение пространства
и непосредственности.
Большинство громкоговорителей звучат наиболее ярко при прослушивании их
на рабочей оси (перпендикулярной плоскости лицевой панели). Их разворот
значительно повышает громкость высокочастотных составляющих звука на месте
прослушивания. Иной громкоговоритель, по природе своей звучащий ярко и
насыщенно, может существенно потерять качество звука, если не развернуть его
должным образом. Модели, разработанные для использования без разворота,
хорошо звучат и в некоторой угловой зоне относительно основной оси излучения.
С разворотом повышается отношение прямой звуковой энергии к отражен-
ной. Это происходит потому, что от развернутого громкоговорителя слушатель
получает большее количество прямой энергии. Используя разворот, можно ощу-
тимо уменьшить амплитуду отраженных колебаний, поэтому в помещениях с
хорошо отражающими ограничивающими поверхностями разворот громкогово-
рителей обеспечивает несомненный выигрыш в верности звучания. С другой
стороны, при малой величине угла разворота повышается суммарный уровень
отраженной энергии, получаемой слушателем, что приводит к субъективному
ощущению пространства и воздуха. Уменьшение разворота способствует раскры-
тию звуковой сцены и создает ощущение окруженности звуком.
Разворот часто повышает сфокусированность звуковой сцены и определен-
ность звуковых образов. Многие громкоговорители, если их развернуть, обеспечи-
вают более сфокусированную и острее очерченную звуковую сцену. Звуковые
образы при этом выявлены яснее, они более плотные и осязаемые, пропадает
размытость и неопределенность пространственного расположения. Оптималь-
ный угол разворота обычно выбирается как компромисс между четкой определен-
ностью образа в центре и слишком высоким уровнем „верхов"; при большой
величине угла разворота звуковая картина становится сфокусированной, но звуча-
ние может стать чересчур ярким. Без разворота улучшается тональный баланс в
области высоких частот, но звуковые образы становятся неопределенными.
Таким образом, разворот влияет прежде всего на передачу ощущения „окру-
жающего" звукового пространства. Неразвернутые громкоговорители создают
обширную, но несколько неточную звуковую сцену. Музыкальные инструменты
очерчены менее ясно, зато в их звучании чувствуется больше „воздуха". Разворот
громкоговорителей сжимает кажущиеся размеры звуковой сцены, однако позво-
ляет максимально точно локализовать звуковые образы. Кроме того, величина
разворота зависит от акустических систем, параметров помещения прослушива-
ния и, главным образом, от предпочтений и вкусов самого слушателя. Поэтому
надо слушать, менять угол поворота и снова слушать. Другого способа опреде-
лить оптимальный разворот громкоговорителей не существует.
Очень важен такой фактор, как оптимальная величина этого угла для каждого
громкоговорителя. Наиболее просто ее можно достичь с помощью измерения
расстояний от задней стены до линий пересечения задней и боковых граней
корпуса каждого громкоговорителя; они находятся в жесткой зависимости от
угла поворота. Ваша задача — добиться равенства этих расстояний. Другой путь —
определить равенство углов „на глазок". Сядьте в кресло для прослушивания и
оцените равенство углов поворота, например, по геометрическому подобию
проекции фронтальных панелей или боковых стенок громкоговорителей, на-
блюдаемой с вашего места. Одинаковый угол разворота — важное требование с
точки зрения передачи звуковой сцены. Дело в том, что амплитудно-частотная
характеристика громкоговорителя зависит от этого угла, а тождественность
характеристик обоих громкоговорителей оказывает существенное воздействие
на правильное расположение образов в пределах звуковой сцены.
Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания
Размещение акустических систем в асимметричных помещениях
Все вышеизложенное относилось к размещению акустических систем в идеа-
лизированном прямоугольном помещении — симметричном, с четырьмя стена-
ми. А как быть, если одна из стен комнаты прослушивания отсутствует и откры-
вается пространственная связь со всей остальной частью дома? Что предпри-
нять, если в вашей комнате трудно добиться правильного расположения громко-
говорителей? К счастью, даже в таких случаях можно добиться хорошего качест-
ва звучания.
Сначала рассмотрим комнату, в которой одна из стен частично отсутствует, как
показано на рис. 4-6. В этом случае звук левого громкоговорителя будет усиливать-
ся помещением в большей степени, чем правого, поскольку левая акустическая
система находится вблизи угла комнаты. Еще раз напоминаю: чем ближе громкого-
воритель расположен к стене, тем громче бас. В звуке правого громкоговорителя
намного меньше низких частот, и это приводит к дисбалансу басов.
Рис. 4-6.
В помещении
с частично
отсутствующей
стеной басы
могут звучать
несбалансированно
Частично
отсутствующая
стена
Проблема решается в два этапа. Во-первых, отодвиньте акустические системы
подальше от задней стены — это снизит усиление баса левого громкоговорителя
и уменьшит разницу в частотных характеристиках между ними. Во-вторых,
поместите некоторое количество звукопоглощающего материала (например,
,,ASC Tube Trap4') в угол комнаты за левым громкоговорителем. Этот материал
поглотит значительную часть низкочастотной энергии падающего на него звука
и тем самым компенсирует потерю усиления комнаты для правого громкоговори-
теля. Конечно, столь простым способом вы никогда не уравняете отдачу громко-
говорителей по басам абсолютно точно, но по крайней мере значительно при-
близитесь к желаемому эффекту. Два года назад у меня была комната прослушива-
ния такая же, как на рис. 4-6, и я добился неплохих результатов, используя в
качестве звукопоглотителя ,,ASC Full Round Tube Trap44 диаметром 40 см, разме-
щенный в углу за левым громкоговорителем.
Если у помещения стены непараллельные, попробуйте разместить свои аку-
стические системы в более узкой его части. На рис. 4-7 показаны примеры
Рис. 4-7.
В помещении
непрямоугольной
формы
громкоговорители
следует размещать
таким образом, чтобы
отражения от
боковых стен не были
направлены на
слушателя
72
Глава 4
неправильного и правильного расположения громкоговорителей в таком поме-
щении. В размещении, изображенном на рис. 4-7а, проблема заключается в том,
что вредные отражения от боковых стен направлены на слушателя, тогда как в
случае 4-76 — в сторону от места прослушивания, что благотворно влияет на
верность звукопередачи. Во многих студиях звукозаписи контрольные комнаты
прослушивания построены сужающимися к месту установки громкоговорителей
именно по этой причине.
Где лучше расположить громкоговоритель:
возле длинной или более короткой стены ?
Во всех приведенных выше примерах рассматривалась ситуация, когда гром-
коговорители расположены возле более короткой стены помещения. Этот тра-
диционный метод размещения позволяет отодвинуть акустические системы как
можно дальше от стены, расположив их в глубине комнаты. Однако размещение
громкоговорителей вдоль более длинной стены также имеет свои преимущества.
Прежде всего, такое расположение приводит к увеличению количества пря-
мого звука на слушательском месте и снижению энергии отражений от боковых
стен. Это весьма неплохо с точки зрения тональной чистоты и точности переда-
чи звуковой сцены — вследствие причин, описанных ниже в этой главе. Вы
больше слышите сами акустические системы и меньше — результаты влияния
помещения. Звук становится определеннее, детальнее; короче говоря, более
соответствует сигналу, записанному на фонограмме.
Рис. 4-8.
Размещение
громкоговорителей у
наиболее длинной
стены помещения
уменьшает отражения
от боковых стен в
зоне места слушателя
Размещение вдоль более длинной стены допустимо только в том случае, если
ширина комнаты достаточна для обеспечения некоторого расстояния между j
громкоговорителями и задней стеной, между громкоговорителями и слушателем |
и, наконец, между местом слушателя и стеной за ним. Если вы сидите слишком |
близко от стены, то звук приобретает „бубнящий44 характер. С другой стороны,
отодвигаясь от этой стены, вы тем самым приближаетесь к громкоговорителям. >
Как будет описано в главе 7, акустические системы, имеющие кроссовер первого
порядка, требуют расположения на достаточно большом расстоянии от места
прослушивания. Если расстояние будет меньше указанного, звучание отдельных
динамиков, составляющих систему, не сложится для слушателя в целостную
звуковую картину — нарушится тональный баланс. Поэтому, принимая решение о
расположении ваших громкоговорителей вдоль длинной стены, учитывайте тип
их кроссовера и ширину комнаты прослушивания. Размещение громкоговорите-
лей вдоль более длинной стены наиболее привлекательно в очень большом
помещении, где даже меньший из его геометрических размеров удовлетворяет
всем указанным требованиям. В этом случае снижение уровня отражений от
боковых стен станет неоспоримым преимуществом. |
Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания
Наконец, вы можете разместить ваши громкоговорители так, как показано на
рис. 4-9. Я встречал разработчиков громкоговорителей, которые использовали
этот способ размещения, пытаясь получить во время выставки „Hi-Fi show“
хорошее качество звучания в небольшо^гостиничном номере. Такое расположе-
ние наилучшим образом подходит длй*мал еньких громкоговорителей. К его
достоинствам относится снижение уроИ1я отражений от боковых стен в точке
прослушивания, к недостаткам — нерациональное использование полезной пло-
щади комнаты, а также близость громкоговорителей к стенам, что влияет на
передачу басов. И это еще одна причина, по которой подобное размещение
наиболее рационально для небольших акустических систем, недостаточно хоро-
шо воспроизводящих низкие частоты.
Рис. 4-9.
Размещение
громкоговорителей
непараллельно стенам
дает наилучший
результат при
использовании
малогабаритных
громкоговорителей
Размещение дипольных и биполярных громкоговорителей
Дипольные громкоговорители излучают звук назад так же хорошо, как и впе-
ред. Так, электростатический громкоговоритель является диполем, поскольку
его вибрирующая диафрагма чаще располагается в открытом пространстве, а не
в корпусе, одинаково излучая звук и во фронтальном, и в тыловом направлениях.
Тыловая волна противофазна по отношению к прямой, потому что в момент
движения диафрагмы вперед перед ней создается область повышенного давле-
ния, а позади нее — пониженного.
Биполярные системы обычно используют несколько обычных динамиков, рас-
положенных как на фронтальной, так и на задней поверхностях корпуса. Звуко-
вые колебания, исходящие от них, имеют одинаковую фазу. Отличие биполярных
излучателей от дипольных состоит в том, что задняя волна дипольного громкого-
ворителя находится в противофазе с фронтальной волной, тогда как у биполяр-
ных громкоговорителей обе волны синфазны.
Оба этих типа громкоговорителей подробно описаны в главе 7. Здесь же нас
интересуют особые требования к размещению дипольных и биполярных громкого-
ворителей, а также специфика их взаимодействия с помещением прослушивания.
При установке диполей необходимо учитывать следующее: стена за громкого-
ворителями (задняя стена) гораздо сильнее влияет на звук, чем при размещении
обычных громкоговорителей, которые излучают энергию только в одном на-
правлении. Обработка же боковых стен почти не имеет значения, поскольку
диполи излучают очень мало энергии в боковых направлениях (см. рис. 7-5 в
главе 7, где показаны диаграммы направленности излучения обычных и диполь-
ных громкоговорителей).
Обычно, диполям нужна задняя стена, обладающая способностью рассеивать
отраженный звук позади громкоговорителя. Сильно поглощающая поверхность
стены сводит на нет полезные свойства диполя, так как отраженный звук не
доходит до слушателя. Если же стена ровная и звук не рассеивается, то отражен-
ный звук смешивается с прямым, а это уменьшает глубину звуковой сцены.
Рассеиванию тыловой волны способствуют книжные шкафы, камины, мебель и
74
Глава 4
Рис. 4-10.
Рассеиватель „RPG
Skyline" весьма
эффективен
другие предметы неправильной геометрической формы, если они находятся
прямо за громкоговорителями. Вы можете поместить на это место элементы
,ASC Tube Traps“, повернув их отражающей поверхностью к громкоговорителю,
или воспользоваться рассеивателями звука ,,RPG“. Модель „RPG Skyline" идеаль-
но подходит для рассеивания энергии тыловой волны диполя. Это квадраты
размером 60x60 см. Они эффективно рассеивают звук. Их можно приклеить к
стене или смонтировать на подставках. Два или три таких квадрата, расположен-
ные вертикально позади высокого дипольного громкоговорителя, благотворно
повлияют на его звучание.
Благодаря острой направленности излучения диполей обработка боковых
стен звукопоглощающими материалами не играет столь существенной роли, как
при использовании обычных громкоговорителей, особенно, если диполи развер-
нуты на слушателя. То же самое касается пола и потолка, — диаграмма направлен-
ности диполей в вертикальной плоскости очень узкая, они излучают очень мало
звуковой энергии в сторону пола и потолка.
Дипольные громкоговорители необходимо располагать дальше от стен поме-
щения, чем обычные громкоговорители. Вы не сможете получить широкую и
глубокую звуковую сцену, если разместите диполи вблизи задней стены. Поэтому
будьте готовы к тому, что дипольные громкоговорители займут существенную
площадь в вашей комнате прослушивания.
Установка и размещение сабвуфера
Сабвуфер, то есть низкочастотный громкоговоритель, предназначен для уси-
ления и подкрепления звучания вашей системы мощными басами. Включить
сабвуфер в состав вашей системы нетрудно, гораздо сложнее сделать так, чтобы
его низкий бас гармонировал со звуком основных громкоговорителей, обладаю-
щих гораздо меньшими по размеру диффузорами, чем у сабвуфера. Правильно
установленный и настроенный сабвуфер звучит мягко, не выдает тяжелых „бу-
хающих" ударов и во всем способствует натуральному звучанию музыки, но если
установка неправильная — появляется густой, тяжелый, бубнящий и неестествен-
ный звук. Сразу становится понятно, что средние и более высокие частоты
воспроизводятся маленькими громкоговорителями, а басы излучает большой
сабвуфер.
Однако грамотно установить сабвуфер — задача непростая, поскольку диф-
фузоры основных громкоговорителей невелики, а диффузор сабвуфера — боль-
шой и тяжелый. Кроме того, сабвуфер проектировали в расчете на воспроизведе-
ние мощного баса, при этом о детальности звучания думали мало. Верхний бас
основных громкоговорителей — быстрый, отчетливый и артикулированный. Бас
сабвуферов часто медленный и тяжелый.
Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания
75
Проблема решается проще всего, когда вы приобретаете систему, все компо-
ненты которой изготовлены одним производителем. При разработке таких сис-
тем принимаются меры для хорошего согласования звучания и основных акусти-
ческих систем, и сабвуфера. Разделительные фильтры удаляют низкочастотные
составляющие из звукового сигнала основных громкоговорителей, а средние и
высокие частоты — из сигнала сабвуферного канала. И если все эти компоненты
поставлены одним разработчиком, то вероятность получения согласованного
звания выше, чем при использовании компонентов разных изготовителей.
по каким-то причинам вы все же приобрели сабвуфер от другого произ-
водителя, то несколько органов управления, имеющихся у большинства сабвуфе-
ров, помогут вам эффективно согласовать его с вашей системой. Один из них —
это регулятор частоты разделения. Он служит для установки границы, по которой
разделяются диапазоны частот основных громкоговорителей и сабвуфера. Звуки
с частотой ниже частоты разделения излучаются сабвуфером, а если частота
сигналов выше ее значения, излучать их будут основные громкоговорители. Если
ваши основные громкоговорители невелики и не способны воспроизводить
глубокие басы, а при этом вы установите слишком низкую частоту разделения, в
частотной характеристике образуется „дыра". Некоторый диапазон частот не
будет воспроизводиться ни сабвуфером, ни основными громкоговорителями.
Выбор слишком высокой частоты разделения также помешает добиться согла-
сованного звучания, но совсем по другой причине. Большой диффузор сабвуфе-
ра рассчитан на воспроизведение самого нижнего баса. Если его заставят воспро-
изводить и верхний бас, то он получится менее чистым, чем при воспроизведе-
нии через основные громкоговорители. Определение оптимальной частоты
разделения — первый шаг к достижению согласованного звучания. В руководстве
по эксплуатации большинства сабвуферов приводятся инструкции по установке
частоты разделения. Как правило, чем ниже эта частота, тем лучше.
В некоторых сабвуферах имеется также ручка или переключатель с надписью
..Фаза". Чтобы понять суть управления фазой сабвуфера, попробуйте предста-
вить звуковые волны, излучаемые основными громкоговорителями и сабвуфе-
ром в одно и то же время. Если эти источники звука находятся на разном
расстоянии от ваших ушей, то звуковые волны приходят в разное время, то есть
между ними создается фазовый сдвиг. Дополнительный фазовый сдвиг может
появляться из-за электронных схем внутри сабвуфера (часто это активный гром-
коговоритель). Регулятор фазы дает возможность ввести задержку в звуковую
волну, излучаемую сабвуфером, благодаря чему она становится синфазной со
звуковыми волнами от главных громкоговорителей. Если звуковые волны син-
фазны, вы слышите более когерентный, лучше согласованный звук.
Устанавливать необходимый фазовый сдвиг лучше всего во время прослуши-
вания музыки. Сидя на слушательском месте, попросите кого-нибудь повернуть
регулятор фазы (или переключить тумблер), чтобы определить положение, при
котором звучание баса становится наиболее ровным.
Но существует более точный способ регулировки фазы, гарантирующий дос-
тижение точного фазового согласования между сабвуфером и основными гром-
коговорителями. Сначала поменяйте полярность подключения ваших основных
акустических систем. Для этого подключите „красный" конец провода, идущего к
громкоговорителя, к „черной" клемме, а „черный" конец — к „красной" клемме.
Проделайте эту операцию с обоими громкоговорителями. Затем возьмите тесто-
вый CD с записями чистых тонов и выберите сигнал с частотой, равной гранич-
ной частоте кроссовера сабвуфера. Сядьте в кресло прослушивания и попросите
вашего ассистента вращать фазовый регулятор до тех пор, пока громкость звука
не станет минимальной. Соответствующее положение регулятора и будет самым
точным из возможных. После окончания настройки фазы переключите провода
основных громкоговорителей в нормальное положение.
76
Глава 4
Что же происходит во время всей этой процедуры? Когда вы „неправильно44
подключаете основные акустические системы к усилителю, вы тем самым пере
ворачиваете фазу их сигнала на 180° относительно сигнала сабвуфера. Затем вы
воспроизводите тестовый сигнал ^Йастоте разделения, и он излучается как
сабвуфером, так и основными громкоговорителями. Минимальная громкость
звука в точке прослушивания достигается тогда, когда звуковые волны от сабву-
фера и основных громкоговорителей находятся в противофазе. Это значит, что
конусы основных громкоговорителей и сабвуфера относительно друг друга дви-
гаются в противоположных направлениях. Две противофазные волны взаимно
компенсируются, что приводит к снижению громкости. Затем вы восстанавли-
ваете первоначальное подключение основных громкоговорителей, и звуковые
волны, исходящие от них, становятся максимально синфазными с сигналом
сабвуфера — что и требовалось. Это наиболее точный способ установки фазового
сдвига сабвуфера. Если в дальнейшем вы не будете менять его местоположение
(равно как и положение основных громкоговорителей), вам не понадобится
повторять эту операцию.
Еще лучшего эффекта можно достичь, используя в вашей системе два сабвуфе-
ра (или больше). Два сабвуфера заполнят вашу комнату звуком более равномер-
но, изменение громкости из-за стоячих волн будет менее заметным. В результате
улучшится согласованность с основными громкоговорителями, и вы услышите
чистый, глубокий бас во всех точках комнаты.
Вы можете получить более динамичное и четкое звучание вашего сабвуфера
также и за счет размещения его поблизости от слушательского места. Сидя
близко от сабвуфера, вы слышите больше прямого звука и меньше — отраженно-
го от стен. Вы услышите — и почувствуете — больше звука, излучаемого сабвуфе-
рами. Вы ощутите пульсацию ритма музыки всем телом...
Местоположение сабвуфера оказывает большое влияние на количество слы-
шимого вами баса и на качество согласованности звучания сабвуфера и основ-
ных громкоговорителей. Правильно размещенный сабвуфер хорошо интегриру-
ется с основными громкоговорителями, вы не слышите его как отдельный
источник звука. При плохом расположении сабвуфера звучание получается буб-
нящим, преувеличенно тяжелым, густым, недостаточно детальным и мало дина-
мичным.
Самый простой и наиболее эффективный метод правильного позиционирова-
ния сабвуфера — это размещение его недалеко от слушательского места. Припод-
нимите его над полом, — желательно до уровня головы сидящего слушателя.
Поставьте запись музыки с восходящей и нисходящей линией баса, например,
фрагмент с „гуляющим44 соло джазового контрабаса. Убедившись, что никто за
вами не наблюдает, встаньте на четвереньки и в таком положении походите по
полу кругами, прислушиваясь к музыке. Найдите точку, в которой звучание баса
покажется вам наилучшим — сюда и установите сабвуфер. Затем сядьте в кресло
для прослушивания и насладитесь превосходным результатом.
Несколько общих рекомендаций по выбору места для сабвуфера. Как и в
случае с многополосными громкоговорителями, избегайте располагать сабвуфер
на одинаковом расстоянии от двух стен. Например, если ширина вашей комнаты
6 м, не ставьте сабвуфер на расстоянии 3 м от каждой стены. Также не следует
устанавливать его вблизи угла или на одинаковом расстоянии от боковой и
задней стен; необходимо, чтобы сабвуфер находился на разных расстояниях от
всех стен. Это улучшит равномерность частотной характеристики в области
низких частот, так как фазы звуковых волн, отраженных от разных стен, в
области слушательского места окажутся различными.
Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания
77
Заключительные рекомендации по установке громкоговорителей
Правильная установка громкоговорителей — это наиболее важное, что вы
мож^егделать для улучшения качества звучания своей системы. Поиск наилучше-
го р^Вк^ожения ничего не будет стоить, но разовьет ваши слушательские навыки
и позвЬлит при использовании тех же самых электронных компонентов и громко-
говорителей превратить посредственное звучание в прекрасное. Прежде чем
расходовать деньги на приобретение более дорогих компонентов или на акустиче-
скую обработку помещения прослушивания, убедитесь, что громкоговорители
установлены правильно и потенциал вашей системы полностью реализован.
После того как вы нашли оптимальное расположение акустических систем,
воспользуйтесь специальными установочными шипами, которые должны быть в
комплекте поставки (обычно изготовители громкоговорителей о них не забыва-
ют). Установите шипы таким образом, чтобы громкоговорители не раскачива-
лись, и вес их равномерно распределялся между четырьмя (или тремя) шипами.
Если у вас в комнате деревянные полы и вам не хочется повреждать их острыми
шипами, подложите под них круглые металлические диски — они также могут
входить в комплект поставки.
Теперь вы знаете, как размещение громкоговорителей влияет на разнообраз-
ные аспекты звучания. Вы можете управлять количеством и качеством баса,
изменяя расстояние между громкоговорителями и стенами помещения. Влияние
резонансов помещения уменьшается при правильно выбранном расположении
громкоговорителей и точки прослушивания. Нужный тембральный баланс дос-
тигается путем подбора высоты установки громкоговорителей и угла их разворо-
та на слушателя. Баланс между сфокусированностью звуковой сцены и ощущени-
ем пространства легко изменяется за счет одного лишь разворота громкоговори-
телей. Глубина звуковой сцены увеличивается при выдвижении громкоговорите-
лей в глубину комнаты.
Размещение громкоговорителей — мощное средство, с помощью которого вы
самостоятельно можете значительно улучшить качество звучания, не затратив
ни цента. Пользуйтесь им.
Общие недостатки помещений
и методы их устранения
Предположим, вы задались целью улучшить акустические условия вашей ком-
наты прослушивания. У вас имеется широчайший диапазон возможных реше-
ний. Например, можно добавить в интерьер специально разработанные акусти-
ческие приспособления или потратить много денег на переоборудование поме-
щения. А можно просто повесить ковер на стену или заменить портьеру, —
зачастую этого оказывается вполне достаточно. Вы можете самостоятельно
повысить качество звучания вашей системы, используя подручные средства и
материалы, или, не останавливаясь перед затратами, приобретете специальные
приспособления, предназначенные для управления акустическими параметрами
помещения. Не торопитесь с решением — прежде внимательно ознакомьтесь с
этим разделом. В нем вы найдете описание наиболее часто встречающихся
недостатков, присущих помещениям, и способов их устранения. Возможно, эта
информация поможет вам сэкономить время и деньги.
1) Акустически необработанные параллельные поверхности
Не исключено, что это самая общая и самая досадная из проблем, связанных
с помещениями. Если существуют две параллельные отражающие поверхности,
то между ними возникает порхающее эхо — прыгающий звук, слышимый после
78
Глава 4
того как прямой звук уже смолк. Если вы когда-нибудь бывали в пустых незаглу-
шенных помещениях и хлопали там в ладоши, вы слышали порхающее эхо. Оно
похоже на повторяющиеся, затухающие в воздухе хлопки. Для того, чтобы
лучше уяснить, что такое порхающее эх^^&р ед ставьте себе трюмо с обращен-
ными друг к другу зеркалами. Одно зеркалЛ#ражается в другом, его изображе-
ние снова отражается в первом, которое, в свою очередь, отражается во
втором и так далее, — создается иллюзия бесконечного зеркального коридора.
Здесь происходит нечто подобное: звук, отраженный одной поверхностью,
возвращается к другой, отражается от нее и начинает как бы метаться, порхать
между двумя стенами (отсюда и название), постепенно затухая. Скорость зату-
хания зависит главным образом от свойств отражающих поверхностей. Пор-
хающее эхо „размывает“ фронты нарастания и затухания звуковой волны и
придает жесткий, металлический характер звучанию верхних средних и высо-
ких частот.
Попробуйте хлопнуть в ладоши в различных помещениях вашего дома. Наибо-
лее отчетливое порхающее эхо вы услышите в холле или ванной комнате. И если
нечто подобное вы обнаружите в комнате прослушивания, вам придется решить
эту проблему.
Порхающее эхо легко устранить. Выясните, какие поверхности внутри поме-
щения параллельны друг другу и поместите на одну из них звукопоглощающий
или рассеивающий материал. Этого достаточно, чтобы не допустить повторных
отражений. В качестве такого материала можно использовать ковер, повешен-
ный на стену, палас на полу (если эхо возникает из-за отражений между полом и
потолком), шторы на окне или какой-нибудь акустический звукопоглотитель,
закрепленный на стене. Даже небольшие кусочки сильно поглощающей звук
акустической пены, такой как ,,Sonex“ (этот материал описан ниже), способны
ликвидировать порхающее эхо.
Для этой цели можно также с успехом использовать материал типа тонкого
коврового покрытия, подобного применяемому в отделке помещений аэропорт
тов и конференц-залов. И хотя он довольно дорогой, когда продается как матери-
ал для акустической обработки, вы можете договориться на фабрике ковровых
изделий и приобрести его в несколько раз дешевле, чем в магазине. Он выглядит
скромно, ненавязчиво, легко прикрепляется к любой поверхности. Его погло-
щающие свойства позволяют эффективно справляться с порхающими отраже-
ниями, и вместе с тем он не поглощает чрезмерное количество энергии, так что
комната не кажется „мертвой44. Ковровое покрытие можно наклеить на стены
или прибить гвоздиками. Если вы воспользуетесь „Masonit’OM44, то сможете по-
пробовать установить покрытие в разные места, подыскивая наилучшее.
Недавно фирма „Acoustic Sciences44 представила материал, полностью ликви-
дирующий порхающее эхо. Он называется „Flutter Stix“ и поставляется кусками
размером 38x90x600 мм или 38x100x900 мм. Прикрепляется к стене легко и
быстро.
Каким бы способом решения этой проблемы вы ни воспользовались, ваши
труды не пройдут даром, потому что уничтожение порхающего эха имеет перво-
степенную важность.
2) Неуправляемые отражения от пола и боковых стен
I
Трудно избежать установки громкоговорителей около стен помещения и вбли-
зи пола. Из-за этого вы слышите прямой звук вместе с отражениями от стен, пола и
потолка комнаты. Отражения от боковых стен имеют задержку по времени отно-
сительно прямого сигнала, обладают окрашенным тембром и приходят не от
громкоговорителей, а совсем с другого направления. Все эти факторы могут
ухудшить качество звучания. К тому же отражения от пола и боковых стен
суммируются с прямой волной, дополнительно окрашивая звучание. На рис. 4-11
Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания
79
Рис. 4-1
Слушатель
воспринимает
комбинацию прямых
и отраженных
звуковых волн
показано, как в результате наложения прямых и отраженных волн формируется
звук, воспринимаемый слушателем.
Есть три основные причины, влияющие на тембр звука. Во-первых, фактически
все внеосевые частотные характеристики громкоговорителей (то есть измеренные
со смещением относительно их рабочей оси) не такие равномерные, как характе-
ристики, измеренные на оси. Звук, излучаемый в сторону от рабочей оси (а
именно он, в основном, и отражается от боковых стен), может иметь значитель-
ные пики и спады на разных частотах. Таким образом, отраженный сигнал
изначально — еще до отражения — отличается по тембру от прямого звука, и мы
слышим эту тональную окраску в музыке.
Во-вторых, акустические характеристики боковых стен сами вносят измене-
ния в спектральный состав сигнала. Скажем, если материал стен поглощает
высокие частоты, не поглощая энергию средних и низких частот, это, безуслов-
но, повлияет на тембр отраженного звука.
И, наконец, временная задержка отраженного звука относительно прямого
также играет свою роль в формировании общего тембра звучания. Задержка эта
обусловлена разностью хода прямого и отраженного звука. Зная скорость рас-
пространения звука в воздухе (340 м/с), легко вычислить время задержки.
Например, если дополнительный путь, проделанный отраженными звуковыми
волнами на рис. 4-11, равен 120 см, то время задержки составит 35 мс (тридцать
пять тысячных долей секунды) относительно прямого звука.
В результате явления, названного гребенчатой фильтрацией (см. рис. 4-12),
возникает ряд пиков и провалов частотной характеристики (отсюда и ассоциа-
ция с гребнем), обусловленных интерференцией между прямым и отраженным
сигналами. Ввиду разности хода прямой и отраженной звуковых волн происхо-
дит ослабление одних частот и усиление других, как это видно на графике. Такая
характеристика не может не повлиять на частотный состав звукового сигнала на
слушательском месте.
Вследствие всех этих причин мы слышим звук, отличающийся по тембру от
того, что излучается громкоговорителями. Отражения от боковых стен — одна из
причин, по которым одни и те же громкоговорители звучат по-разному в разных
помещениях.
Рис. 4-12.
Амплитудно-частотная
характеристика
гребенчатого вида
состоит из
чередующихся пиков
и провалов,
образовавшихся в
результате
интерференции
прямого и
отраженного звука
80
Глава 4
Эти отражения не только влияют на тональный баланс, они также мешают
точно локализовать образ в пределах звуковой сцены, так как на боковых стенах
появляются дополнительные „мнимые" образы сигналов. И хотя отражения в
некоторой степени улучшают пространственность и объемность звучания, силь-
ные отражения субъективно увеличивают кажущееся расстояние между громкого-
ворителями. Отдельные звуковые образы „размываются", ощущение их телесно-
сти теряется, а вся звуковая сцена становится менее сфокусированной и точной.
Звук отражается также от пола и потолка. Отражения от пола понижают
энергию среднего баса, и звук становится „тоньше". Отражения от потолка
влияют на звук слабее отражений от боковых стен из-за большей разницы хода
звуковых волн. Звук дипольных громкоговорителей, посылающих очень мало
энергии к потолку, меньше подвержен его влиянию, чем звук обычных громкого-
ворителей. Наконец, наклонный потолок предпочтительнее горизонтального,
если громкоговорители расположены в части комнаты, где потолок ниже. Его
наклон будет направлять отражения в сторону от слушателя.
Акустически обработать боковые стены несложно: достаточно поместить на
них между громкоговорителями и слушательским местом звукопоглощающий
или звукорассеивающий материал. Отражения от пола устраняются еще проще —
напольный ковер погасит большинство отражений и уменьшит их вредное влия-
ние. Тем не менее он не будет поглощать некоторые низкие частоты, что
приведет к ослаблению среднего баса — в результате интерференции между
прямой и отраженной волной. Это так называемый „эффект Эллисона", назва-
ный по имени конструктора громкоговорителей Роя Эллисона, который первым
опубликовал описание данного явления.
Интересно, что тип ковра на полу между вами и громкоговорителями тоже
влияет на качество звука. Например, покрытие из шерсти создает более естест-
венный тональный баланс, чем синтетический ковер. Дело в том, что волокна
шерсти имеют разную длину и толщину, и это способствует лучшему поглощению
различных частот. В отличие от него, синтетическое покрытие состоит из
одинаковых ворсинок, а потому эффективно поглощает звук лишь в узком диапа-
зоне частот. Вы можете убедиться в этом на складе ковровых изделий, разговари-
вая вслух в окружении различных образцов натуральных и синтетических покры-
тий. С шерстяным ковром вы получите более натуральный тембр звучания
своего голоса.
Отражения от боковых стен могут либо рассеиваться, либо поглощаться.
Рассеивающая поверхность разбивает единичную падающую волну на множество
маломощных, хаотично направленных отражений, как показано на рис. 4-13.
Рассеивателями звука могут быть специальные акустические материалы, такие
как рассеиватели „RPG" (показанные на рис. 4-14а и описанные ниже в этой
главе), или просто неровные поверхности. Например, открытые полки, запол-
ненные книгами, отлично рассеивают звук, если к тому же книжные корешки по-
разному „утоплены" вглубь полок. Рис. 4-146 демонстрирует рассеиватели „RPG",
установленные позади громкоговорителей. Обратите внимание на ковер между
громкоговорителями и слушательским местом.
Рис. 4-13.
Звук, попадая на
поверхность,
поглощается,
отражается или
рассеивается (может
наблюдаться и
комбинация всех
трех явлений)
Поглощение
Отражение
Как добиться в вашей комнате наилучгиего звучания
Рис. 4-14.
Рассеиватель
фирмы „RPG
Diffusor Systems'*
Вы можете выбрать и другой подход — поглощение отражений от боковых
стен. Акустические звукопоглощающие материалы, например, акустическая пе-
на, очень эффективны, но надо учитывать опасность слишком заглушить поме-
щение, — тогда звук в нем станет безжизненным, а ощущение пространства и
звукового объема уменьшится или исчезнет совсем.
Вообще вопрос о том, что лучше — рассеивание или поглощение отражений
от боковых стен, вызывает оживленные дебаты в high-end-сообществе. Сторон-
ники рассеивания аргументируют свои взгляды тем, что отраженная энергия
полезна в виде диффузных отражений — они увеличивают ощущение объема
звукового пространства. Их оппоненты, отстаивая метод поглощения, утвержда-
ют, что любые отражения, поступающие в течение первых 20 мс после прихода
прямого звука, субъективно понижают его качество. Большинство комнат про-
слушивания на студиях звукозаписи построены по принципу „зоны без отраже-
ний“, где звукорежиссер слышит только прямой звук студийных мониторов. Мой
собственный опыт подсказывает: поглощение отражений от боковых стен луч-
ше, чем их рассеивание, хотя рассеивающие материалы, расположенные позади
кресла слушателя, тоже приносят ощутимую пользу. Во всяком случае, бесспорно
то, что наличие отражений от боковых стен помещения ухудшает качество звука.
82
Глава 4
Превосходное изделие, эффективно устраняющее отражения от боковых стен,
выпускает „Acoustic Sciences Corporation“ (ASC). Оно называется „Tower Trap"
(башня-ловушка). Это высокий предмет цилиндрической формы, одна сторона
которого обладает поглощающими, а другая — отражающими свойствами, причем
нужное свойство можно выбрать простым поворотом цилиндра. Когда он установ-
лен около боковой стены с обращенной к ней отражающей стороной, поглощаю-
щая сторона задерживает основную часть отражений. То небольшое количество
энергии, которое все же достигает боковой стены, отражается в сторону задней
стенкой „Tower Тгар“. Большинство отражений поглощено, остальные ослаблены
и рассеяны — все как надо.
Следует помнить, что нет нужды обрабатывать всю поверхность боковых стен в
комнате прослушивания, — ведь отражения приходят только от небольшого участ-
ка стены. С точки зрения законов отражения звуковые волны средних и высоких
частот подобны лучам света. Благодаря этому свойству мы можем изобразить
линии отражения звука от боковых стен к креслу прослушивания и обработать
акустическим материалом только нужный участок. Согласно законам геометриче-
ской оптики, угол падения луча равен углу отражения. Применительно к звуку это
означает, что если звуковая волна ударяет в отражающую поверхность под некото-
рым углом, то под тем же углом покидает ее и отраженная волна.
Метод отслеживания траектории отражений показан на рис. 4-15, 4-16 и 4-17.
Сначала на стену между линией громкоговорителей и слушателем прикрепляется
отражающая майларовая лента. Ее следует разместить на высоте ваших ушей,
когда вы сидите в кресле прослушивания. Затем установите источники света (в
идеале — две лампы без абажуров) там, где обычно располагаются громкоговори-
тели, как изображено на рис. 4-15. Сидя в кресле прослушивания, вы видите
отражения ламп в ленте на стене (рис. 4-16). Места майларовой ленты, где вы
видите отражения ламп, и есть те участки стены, от которых звуковая волна
отражается в вашу сторону и где надо провести акустическую обработку. Фо-
тография рис. 4-17 показывает, как стратегически правильное размещение аку-
стических материалов (в данном случае, „Tower Тгар“ фирмы ,,ASC“) устраняет
отражения от боковых стен сигналов обоих громкоговорителей. Сравните
рис. 4-16 с рис. 4-17. >
Выполните аналогичные действия для левой стены. Если ваша комната про-
слушивания симметрична и место прослушивания находится в центре, вам нет
нужды проделывать эту процедуру дважды — просто проведите аналогичную
обработку другой стены. Для сохранения акустической симметрии помещения
обе боковые стены должны быть обработаны одинаково.
Следует учитывать, что стены отражают звук каждого громкоговорителя.
Например, звук левого громкоговорителя, отражаясь от правой стены, приходит
к правому уху и смешивается со звуком правого громкоговорителя. Такое пере-
крещивание звуковых волн сжимает размеры звуковой сцены, из-за чего стано-
Рис. 4-15.
Замена
громко го во рител ей
источниками света и
установка
отражающей
майларовой ленты
' Майларовая
лента
Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания
83
Рис. 4-16.
Точки, в которых
видны отражения
истйчиМов света,
од&временно
являются и точками
отражения звука
вится трудно локализовать звуковой образ. Поэтому, занимаясь акустической
обработкой боковых стен, желательно устранить отражения звука не только
ближнего к ней, но и дальнего громкоговорителя.
Заметим, что объемный звукопоглотитель, размещенный на некотором рас-
стоянии от стены, работает лучше, чем закрепленный на ней. Происходит это
потому, что такой поглотитель как бы отбрасывает „акустическую тень“ на стену
и тем самым увеличивает эффективную зону поглощения.
Аналогично можно ликвидировать все отражения в комнате прослушивания.
Если вы опояшете зеркальной лентой все помещение, то увидите все точки
отражения звуковых волн, которые достигают ваших ушей. Благодаря этому вы
сможете разместить поглощающие или рассеивающие материалы именно в тех
местах, где необходимо. Если не хотите возиться с зеркальной лентой и лампами,
просто попросите кого-нибудь обойти вокруг комнаты с зеркалом в руках (его
необходимо держать возле стены на высоте головы сидящего слушателя) и отметь-
те все точки, в которых видны отражения диффузоров громкоговорителей.
Если вы не желаете утруждать себя даже этим, все равно можете как-то
повлиять на отражения от боковых стен. Книжные полки, ковры и драпировки —
все же лучше, чем ничего. Но если вы хотите добиться действительно хорошего
звука, ничто не заменит вам профессионально спроектированную акустическую
обработку.
Рис. 4-17.
Акустические
материалы,
помещенные точно в
местах отражений,
ликвидируют их
84
Глава 4
3) Густой бубнящий бас
Густой бубнящий бас — болезнь, трудно поддающаяся лечению. Зачастую на
его появление влияют собственные резонансы помещения, недостаточное по-
глощение низких частот, плохие акустические системы или неправильное их
расположение, недостаточное звукопоглощение на низких частотах. Как станет
ясно из раздела, описывающего стоячие волны, положение места прослушива-
ния тоже может способствовать „разбуханию“ баса.
Конечно, качество акустических систем занимает не последнее место среди
причин, вызывающих этот неприятный эффект. И если даже при правильном
расположении громкоговорителей (а это наиболее эффективный метод его устра-
нения) эффект все еще проявляется, вам имеет смысл сменить акустические
системы. Однако прежде чем принимать столь кардинальные меры, попробуйте
использовать низкочастотные звукопоглотители — возможно, с ними ситуация
изменится к лучшему.
Пассивные низкочастотные поглотители преобразуют звуковую энергию в
другую форму, например, в тепловую энергию внутри волокнистых материалов.
Такие звукопоглотители продаются в готовом виде (например, „Tube Traps“ и
„Tower Traps“ фирмы ,,ASC“ ), встраиваются в существующий интерьер комнаты
или сооружаются из подручных материалов.
Так, весьма недорогой и эффективный поглотитель низких частот можно
сделать самостоятельно за несколько часов, и он будет стоить вам меньше $20.
Это устройство, называемое также звукопоглощающей панелью, имеет достаточно
высокий коэффициент поглощения и может настраиваться на требуемую часто-
ту или диапазон частот.
Панель устанавливается свободно или встраивается в стену. Обычный размер
панели — 1,2x2,4 м, она набирается из фрагментов 0,6x1,2 м и прикрепляется к
стене за края. Места стыков панели со стеной герметизируются, а воздушный
промежуток внутри конструкции заполняется стекловолоконным наполнителем.
Затем следует лишь прикрепить поверх панели кусок фанеры или мазонита,
просверлить в нем много маленьких отверстий — и низкочастотный поглотитель
(конструкцию такого типа еще называют резонатором Гельмгольца) готов!
Некоторые панели могут и не иметь отверстий — взамен используется очень
тонкий материал, прогибающийся под давлением звука. Частоты эффективно-
го поглощения зависят от глубины воздушной прослойки и толщины панели.
Стекловолокно внутри структуры сглаживает частотную характеристику погло-
щения. Изменяя величину воздушного зазора и диаметр отверстий (в перфори-
рованных панелях), а также толщину панелей, можно настроить панель на
определенную частоту в диапазоне от низких до средних частот. В большинст-
ве помещений необходимо широкополосное поглощение в области нижних
частот, но панельные поглотители могут решить и проблемы резонансов поме-
щения, если их точно настроить на соответствующие частоты. Некоторые
поглощающие панели, настроенные на основные резонансы в низкочастотном
диапазоне, могут существенно уменьшить басовые проблемы небольших поме-
щений. Чтобы сделать панели соответствующими вашему вкусу, покройте их
поверхность тканью, но помните, что для поглотителей типа резонатора
Гельмгольца слишком плотное покрытие нежелательно, — необходимо оста-
вить хотя бы 5-мм воздушный зазор, чтобы дать возможность отверстиям
„дышать“.
Свободно стоящий панельный поглотитель строится аналогичным образом,
но с жесткой задней стенкой, например, из доски толщиной У4 дюйма. Конкрет-
ную информацию, необходимую для изготовления панельных поглотителей —
толщину материала, диаметр отверстий, промежуток между ними и т. д. — можно
найти в книге „The Master Handbook of Acoustics^, автор F. Alton Everest.
Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания
85
Низкочастотное поглощение достигается и другим способом: встраиванием
объемного поглотителя в уже существующие сооружения, скажем, в стенной
шкаф. Простая драпировка проема стенного шкафа поглощающим материалом —
акустической пеной или стекловолокном, уже обеспечивает низкочастотное
поглощение. Звукопоглощающая конструкция такого типа называется „четверть-
волновым поглощающим фильтром". Она имеет максимум звукопоглощения на
частоте, для которой расстояние от ближайшей задней стенки до поглощающего
материала составляет четверть длины звуковой волны или кратно нечетному
числу четвертей ее длины. Фактически, любой поглощающий материал, подве-
шенный перед отражающей поверхностью, представляет собой такой фильтр.
Портьеры на окнах также дадут подобный эффект, но расстояние между окном и
занавеской слишком мало, и самая низкая поглощаемая частота в этом случае
будет находиться в диапазоне средних частот.
Давайте подсчитаем частоту поглощения для короба глубиной 60 см с подве-
шенным перед ним поглощающим материалом по следующей формуле:
F=340/(4xD). где F — наиболее низкая эффективно поглощаемая частота, 340 —
скорость звука в м/с, 4xD — четыре расстояния между задней стенкой короба и
поглотителем. Таким образом, для ящика глубиной 60 см F= 141 Гц. Эта конструк-
ция имеет пики поглощения и на нечетных кратных F частотах, например, 3xF
(423 Гц), 5xF (706 Гц), 7xF (989 Гц), и так далее. Драпировка же на расстоянии
15 см от окна дает пики поглощения на частотах 565 Гц, 1695 Гц, 3955 Гц...
Наклон поглощающих материалов сдвинет эти величины по оси частот, а погло-
щение может даже увеличиться.
Применение четвертьволновых поглотителей ограничено большими разме-
рами короба — это необходимо для поглощения самых низких частот. Я был
поражен, когда выяснил, что самый простой и наиболее эффективный метод
снижения густоты баса — правильная расстановка громкоговорителей. Поэтому
используйте акустическую обработку только после того, как вы выполните все
рекомендации по размещению акустических систем.
4) Отражающие объекты возле громкоговорителя
Отражающие объекты около громкоговорителей: стойки для аппаратуры,
окна позади громкоговорителей, сабвуферы или мебель между ними, даже усили-
тель мощности на полу — все это может привести к потере глубины и сфокусиро-
ванности звукового образа. Лучшее решение в данном случае — убрать мешаю-
щий объект. Аппаратурная стойка стояла у меня между громкоговорителями;
передвинув ее к стене, я добился от моей системы потрясающей глубины звуко-
вой сцены и точности образа. Если для вас это неприемлемо, отодвиньте все
отражающие предметы как можно дальше за громкоговорители. Например,
усилитель мощности совсем не обязательно выставлять перед лицевой панелью
громкоговорителей. Для улучшения качества звука следует избегать установки
между громкоговорителями большого телевизионного монитора. Эта одна из
причин, по которой музыкальная система в идеале должна быть разделена с
видеосистемой: звуковые образы ухудшаются большими Отражающими стеклян-
ными поверхностями, расположенными в непосредственной близости от гром-
коговорителей. Правда, существует несколько приемов, с помощью которых
можно снизить неблагоприятное влияние видеомонитора на качество звучания
(они описаны в главе 13). Системы, использующие видеопроекторы с выносны-
ми экранами, не создают таких проблем.
Если вы не можете переместить отражающие объекты, накройте их звукопо-
глощающим материалом, например, „8опех’ом“. Во время прослушивания лучше
занавесить окна позади акустических систем. Я слышу значительное увеличение
глубины звуковой сцены, когда занавешиваю большое окно за моими громкого-
ворителями.
86
Глава 4
Диагностическая запись для условий прослушивания (LEDR — Listening Envi-
ronment Diagnostic Recording), которую можно найти на диске Chesky Record Jazz
Sampler & Audiophiles Test Compact Disk, часть 1 (Chesky JD37) — хорошая проверка
того, насколько ^ра^ющие поверхности возле громкоговорителей мешают
хорошему звуковоепрЯйведению. Этот тест содержит запись синтезированных
ударных инструментов, звук которых как бы движется по дуге, расположенной
между громкоговорителями и над ними. Система и комната с хорошим качеством
звуковоспроизведения создадут впечатление плавного движения источника зву-
ка в требуемом направлении. Любые провалы в звуковой сцене приведут к
„перепрыгиванию “ звука из одного места в другое, нарушат плавное и постепен-
ное движение. Причиной этих провалов могут быть плохие громкоговорители
или неправильное их размещение, но часто провалы можно устранить, отодви-
нув от громкоговорителей отражающие объекты. Лучше всего, когда вы добивае-
тесь значительного улучшения качества звучания и звуковой сцены, потратив на
это всего несколько минут вашего времени.
Акустические „можно" и „нельзя"
Прочтите несколько советов по улучшению условий прослушивания в вашей
комнате. Этот короткий раздел предназначен для тех, кто не желает читать про
всякие там коэффициенты поглощения и частотные характеристики. Если все,
что вам нужно — получить некоторые рекомендации по улучшению работы
вашей системы, прочитайте этот раздел. Более детальное описание каждого из
перечисленных ниже пунктов дается на протяжении всей главы.
1) Размещение громкоговорителей
Если вы спросите агента по недвижимости, какие три фактора наиболее важны
при покупке дома, он ответит вам: „Расположение, расположение и еще раз
расположение". Я повторяю его слова, когда речь идет о достижении хорошего
звука в комнате: наибольшее значение здесь имеет правильное расположение
акустических систем. Последуйте советам, изложенным в этой главе, потратьте
несколько часов вашего времени, чтобы подвигать громкоговорители и слуша-
тельское кресло. В результате вы не только получите лучший звук, но и научитесь
замечать различия в звучании. Помните, что вся дальнейшая акустическая обра-
ботка помещения (если она требуется), начинается только после правильного
размещения громкоговорителей.
2) Начните с выбора помещения с хорошими соотношениями длины, ширины и
высоты
Это не всегда возможно, но если вы отправились на поиски дома, то захватите с
собой измерительную ленту и таблицу, приведенную на стр. 91. Если вы можете
выстроить комнату или хотите оборудовать комнату прослушивания в гараже,
выбор оптимальных соотношений сторон помещения станет первым — и самым
правильным! — шагом в формировании хорошего звука вашей аудиосистемы.
3) Избегайте акустически необработанных параллельных поверхностей
Если поверхности параллельных стен ничем дополнительно не обработаны,
между ними возникнет порхающее эхо. Покройте одну из стен звукопоглощаю-
щим материалом, и вы ликвидируете его. Используйте один из описанных в этой
главе видов акустического пенопласта, ,,ASC Flutter Stix“, ковер, или ковровое
покрытие. Заметьте, такие звукопоглотители, как ,,ASC Tower Traps“, эффектив-
но поглощают низкие частоты, рассеивают звук отражений от боковых стен,
устраняют порхающее эхо, и все это — „в одном флаконе".
Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания
87
4) Поглощение отражений от боковых стен и пола
Если у вас на полу между громкоговорителями и слушательским местом ничего
нет, лучше постелить туда ковер. Участки боковых стен между громкоговорите-
лями и креслом обработайте поглощающими или рассеивающими материалами.
Следите, чтобы возле громкоговорителей не было гладких отражающих поверх-
ностей вроде стен или окон. ,,ASC Tower Traps", различные виды акустического
пенопласта и звукорассеивателей ,,RPG“ являются эффективными средствами
борьбы с отражениями от боковых стен. Прекрасными рассеивателями звука
могут служить и книжные полки.
5) Держите отражающие объекты подальше от громкоговорителей
Расположенные в непосредственной близости от громкоговорителей стой-
ки для аппаратуры, усилители, мебель и другие отражающие предметы ухудша-
ют качество звуковоспроизведения и звуковую сцену. Уберите все „лишние"
предметы подальше от акустических систем или накройте их поглощающим
материалом.
6) Выберите помещение с высоким наклонным потолком
Это не всегда можно сделать, но высокий наклонный потолок изменяет
собственные резонансные частоты помещения, обусловленные стоячими волна-
ми между полом и потолком, и уменьшает уровень ранних отражений в точке
прослушивания. Результат — смягчение баса и более открытое звучание. Громко-
говорители лучше разместить там, где потолок ниже.
7) Сбалансированность между высокочастотными и низкочастотными звуко-
поглотителями
Большинство комнат обладают хорошим звукопоглощением на высоких час-
тотах и недостаточным — на низких. Если время реверберации будет уменьшать-
ся с возрастанием частоты, в комнате „повиснет" плотный, тяжелый бас. Для
того, чтобы уравнять время реверберации для разных частот, можно использо-
вать ковры, портьеры, мягкую мебель совместно с низкочастотными звукопогло-
тителями (,,ASC Tower Traps" или встроенные панельные поглотители).
8) Выбирайте слушательское место по критерию наилучшего низкочастотно-
го баланса
Стоячие волны создают в комнате стабильные области высокого и низкого
звукового давления. Передвигая кресло, поищите наилучший баланс, только не
ставьте его вплотную к задней стене — басы там будут звучать наиболее тяжело.
9) Разрушение стоячих звуковых волн за счет специальной расстановки предме-
тов
Постарайтесь расставить мебель и остальные предметы так, чтобы по возмож-
ности разрушить стоячие волны в комнате. Крупногабаритная мебель позади
места прослушивания рассеет звуковую энергию, отраженную от задней стены.
Краткий курс теории акустики
Для того, чтобы добиться от своей системы хорошего звука, вам не обязатель-
но знать теорию акустики. Но для тех, кто хочет сделать шаг к более полному
пониманию поведения звука, я привожу краткий обзор основных принципов
акустики.
88
Глава 4
Собственные резонансные частоты помещения про-
слушивания
Резонанс — это вибрация объекта на его собственной частоте, которая зави-
сит от материала объекта и его размеров. Резонансы окружают нас постоянно: от
колокольчика, звучащего на определенной ноте, до шипения выходящего газа,
когда откупоривают бутылку с содовой. Певица, способная разбить стакан голо-
сом, — еще один пример резонанса. Стакан бьется не потому, что певица поет
громко, — когда основная частота ее голоса совпадает с резонансной частотой
стакана, звуковая энергия многократно усиливается.
Будучи любителями музыки, мы интересуемся акустическим резонансом, то
есть усилением отдельных частот в замкнутом объеме воздуха, каковым является
комната прослушивания. Возбуждаемый громкоговорителями воздух в комнате
будет резонировать на определенных частотах, зависящих от расстояния между
стенами. Эти резонансы, называемые собственными частотами помещения, могут
существенно окрасить басы, создавая большие пики и провалы в частотной
характеристике. Собственные частоты помещения придают звучанию своеоб-
разный характер.
Комната действует как эквалайзер, включенный между громкоговорителями и
вашими ушами, усиливая одни частоты и подавляя другие. В результате ухудшает-
ся качество звука. В плохой комнате у басов может потеряться четкость отдель-
ных тонов, или они будут звучать медленно и глухо; одни ноты могут звучать ярче
других, а динамика ухудшаться.
Давайте рассмотрим, что происходит в различных точках комнаты, когда
воздух внутри нее возбуждается громкоговорителями. Сейчас мы проигнориру-
ем тот факт, что у комнаты есть высота и ширина, рассмотрим только резонанс
между стенами, ограничивающими длину комнаты.
Резонансные частоты помещения определяются расстоянием между его сте-
нами. Чем дальше стены друг от друга, тем ниже частота резонанса. Например,
самая низкая резонансная частота, называемая основным резонансом, характер-
на для комнаты, длина которой равна половине длины волны звука. Иными
словами, резонанс возникает, если длина звуковой волны в два раза превышает
длину комнаты.
Другие резонансные частоты в два, три и более раз выше частоты основного
резонанса. Резонанс возникает при условии, что по длине помещения укладыва-
ется полное число полуволн, как показано на рис. 4-18. Здесь же приведены
формулы для расчета резонансных частот.
Рис. 4-18.
Собственные
резонансы
появляются, если
расстояние между
стенами равно или
кратно половине
длины звуковой
волны
340
2L
Удвоенная частота
Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания
89
Рассчитать резонансные частоты помещения несложно (помните, что мы
учитываем пока только длину помещения). Формула для расчета следующая:
Fl=340/(2xL)
где F1 — первая резонансная частота, 340 — скорость звука в воздухе (выражен-
ная в м/с), 2xL — удвоенная длина комнаты (в м). Например, если длина комнаты
составляет 6,3 м, то ее первая резонансная частота — 27 Гц (340/(2x6,3).
Мы знаем, что следующий резонанс возникнет, когда длина волны сравняется
с длиной комнаты, т.е. на частоте 54 Гц (2xFl), затем он возникнет еще через
полволны на частоте 81 Гц (3xFl), 108 Гц (4xFl) и так далее. Необходимо
рассматривать резонансы до частот порядка 300 Гц; на более высоких частотах
плотность резонансов настолько велика, что они уже не составляют проблем.
Ширина и высота помещения создадут дополнительные резонансные часто-
ты. Если высота потолка 2,4 м, то резонанс возникает на частотах 71 Гц
(340/4,8), 141 Гц, 212 Гц и т.д. При ширине комнаты 3,9 м резонансы возникнут
на частотах 43 Гц (340/7,8), 87 Гц, 130 Гц, 174 Гц, 217 Гц, 261 Гц и т.д.
Для меломанов, желающих получить максимально точное воспроизведение,
важно понимать, что в комнате размером 6,3x2,4x3,9 м эти частоты будут выделе-
ны вследствие собственного резонанса помещения. Такие выраженные пики в
частотной характеристике исказят звук. Резонансы помещения могут вызывать в
области нижних частот пики и провалы величиной до 30 дБ. Собственные частоты
помещения — это серьезный источник дополнительного окрашивания звука в
комнатах прослушивания; они служат причиной слабой артикуляции, гулкости и
тяжести басов.
Оптимизация соотношений сторон помещения
Мы можем свести неравномерность частотной характеристики к минимуму,
выбрав для прослушивания помещение с таким соотношением сторон, при кото-
ром собственные частоты в басовом диапазоне распределены наиболее равномер-
но. Давайте рассмотрим собственные частоты двух помещений примерно одного
объема. Причем у первой комнаты плохие соотношения размеров, а у второй —
превосходные.
Длина первой комнаты 7,2 м, ширина 4,8 м, высота 2,4 м. Если мы подсчитаем
и запишем собственные частоты для каждого габаритного размера (длины,
ширины, высоты), то получим следующую таблицу:
частота
длина 7,2 м
ширина 4,8 м
высота 2,4 м
F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7
F8
F9
F10
F11
F12
F13
24 Гц
48 Гц
72 Гц
96 Гц
120 Гц
144 Гц
168 Гц
192 Гц
216 Гц
240 Гц
264 Гц
288 Гц
312 Гц
35 Гц
70 Гц
105 Гц
140 Гц
175 Гц
210 Гц
245 Гц
280 Гц
310 Гц
71 Гц
142 Гц
213 Гц
284 Гц
355 Гц
Заметьте, третья собственная частота по длине (F3=72 Гц) практически совпа-
дает со второй частотой по ширине (F2) и с первой частотой по высоте (F1). Все
90
Глава 4
три частоты накладываются друг на друга и вызывают значительный подъем в
частотной характеристике на частоте около 70 Гц. Такая нежелательная ситуация
повторяется на частотах 140 Гц, 213 Гц и 284 Гц. Резонансные частоты совпадают,
поскольку длина, ширина и высота комнаты кратны друг другу. Фактически, все
три резонанса абсолютно точно совпадают на частотах 70,6 Гц, 141,2 Гц и т.д.
Я немного округлил значения, чтобы они чуть-чуть различались и можно было
более четко увидеть сосредоточение частот (рис. 4-19). Более того, поскольку
между 120Гци140Гц никаких резонансных частот нет, то совпадение резонансов
на частоте 140 Гц слышно лучше всего. В результате мы получаем тяжелое, очень
окрашенное звучание басов.
Мы можем обозначить на графике эти частоты, чтобы лучше представить их
распределение. Спектр собственных частот помещения показан на рис. 4-19.
Собственные резонансы
Рис. 4-19.
Графическое
представление частот
Г
20
собственных
резонансов
Т“—I--------1------1-----1-----1------1----1-----1
40 60 80 100 120 140 160 180 200
Частота, Гц
Как видно, частоты собираются в группы, отделенные друг от друга большими
промежутками. Одинаково вредно как совпадение собственных частот, так и
промежутки между ними: из-за них смежные резонансы хорошо прослушиваются.
Давайте рассмотрим, как можно избежать этой ситуации в комнате с более
удачными пропорциями. Вторая наша комната имеет тот же объем, но другие
расстояния между стенами: длина комнаты 6,3 м, ширина 4,2 м, высота 3 м.
Рассчитав собственные частоты, мы увидим, что они распределяются гораздо
лучше:
Собственная частота Длина 6,3 м Ширина 4,2 м Высота 3 м
F1 27 Гц 40 Гц 56 Гц
F2 54 Гц 81 Гц 113 Гц
F3 81 Гц 121 Гц 169 Гц
F4 108 Гц 161 Гц 226 Гц
F5 135 Гц 201 Гц 282 Гц
F6 161 Гц 242 Гц 339 Гц
F7 188 Гц 282 Гц
F8 215 Гц 322 Гц
F9 242 Гц
F10 269 Гц —
F11 296 Гц
В графической форме эти данные выглядят следующим образом (рис. 4-20).
При сравнении рис. 4-19 с рис. 4-20 мы видим, что во второй комнате
собственные частоты распределены более равномерно. Хотя отдельные частоты
и совпадают, их влияние не столь значительно, как в первой комнате. Частотная
характеристика второго помещения в области низких частот более равномер-
ная, басы в нем звучат менее окрашенно, более упруго и четко, чем в первой
Рис. 4-20. Собственные резонансы
Хорошие пропорции
помещения
способствуют более
равномерному |" —II । |l I I I | ]" “у
распределению
частот собственных 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
резонансов ЧаСТОТЭ, Гц
Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания
91
комнате. Следует отметить, что в больших помещениях количество собственных
частот больше, поэтому они и распределяются равномернее, — конечно, если у
помещения удачное соотношение размеров. Чем меньше комната, тем хуже
распределение ее собственных частот.
Наклонный потолок очень способствует более равномерному распределению
собственных частот высокого порядка. Если высота потолка изменяется посте-
пенно с 2,4 до 3,6 м, то его собственные частоты рассчитывают исходя из
средней высоты потолка 3 м. Наклонный потолок не устраняет резонансы, а
лучше их распределяет. Этому же способствуют и „скошенные“ стены.
Собственные резонансы менее заметны, если комната прослушивания не
квадратная и не кубическая. То есть не рекомендуется выбирать для прослушива-
ния комнаты, где равны ширина и высота, ширина и длина, высота и длина, или
же равны все эти размеры. Не следует также использовать помещения, у которых
наибольший размер кратен наименьшему. Если высота потолка 2,4 м, то другие
размеры не должны быть равны 2,4, 4,8, 7,2 м и т.д. Помните, что собственные
частоты имеются всегда, хорошие пропорции всего лишь способствуют их более
равномерному распределению, не позволяя резонансам накладываться друг на
друга. Приведенная ниже таблица демонстрирует в нисходящем порядке (с точ-
ки зрения качества) наилучшие соотношения размеров (согласно акустику
М. М. Лаудену):
Качество Высота X Y
1 1 1,9 1,4
2 1 1,9 1,3
3 1 1,5 2,1
4 1 1,5 2,2
5 1 1,2 1,5
6 1 1,4 2,1
7 1 1,1 1,4
8 1 1,8 1,4
9 1 1,6 2,1
10 1 1,2 1,4
11 1 1,6 1,2
12 1 1,6 2,3
13 1 1,6 2,2
14 1 1,8 1,3
15 1 1,1 1,5
16 . 1 1,6 2,4
17 1 1,6 1,3
18 1 1,9 1,5
19 1 1,1 1,6
20 1 . 1,3 1,7
X может обозначать длину, a Y — ширину, или наоборот.
В соответствии с этой таблицей, для комнаты с высотой потолка 2,4 м
идеальные длина и ширина составят 4,56 м и 3,36 м соответственно. Размеры
получены умножением значений из строки 1 на 2,4. Для помещения высотой
3,7 м оптимальная длина и ширина составят 7,03 м на 5,18 м (умножаем на 3,7).
Заметьте: несмотря на то, что длина, ширина и высота различны во всех приве-
денных примерах, соотношение между ними одно и то же. Именно это соотноше-
ние определяет, насколько равномерно распределены собственные частоты.
Стоит также отметить, что в более просторной комнате с хорошими пропор-
циями звучание лучше, чем в небольшой комнате тех же пропорций. Большое
помещение создаст больше собственных частот, которые будут располагаться
ближе друг к другу по частоте, а это обеспечит более равномерное распределение.
92
Глава 4
Помните, что хорошие пропорции не устраняют собственные частоты, а лишь
более равномерно распределяют их по звуковому диапазону. Хорошие пропорции
исключают совпадение собственных частот и возникновение промежутков между
группами собственных частот, из-за которых влияние резонансов помещения
становится более заметным.
Если вы не можете позволить себе такую роскошь как выбор помещения с
нужными пропорциями, примените ранее описанные в этой главе методики, позво-
ляющие максимально уменьшить заметность собственных частот помещения.
Сравнительно недорого можно купить компьютерную программу для расчета
собственных частот помещения, например, ,,RPG Room Optimizer11. Учитывая
размеры вашей комнаты, эта программа выполнит полный анализ собственных
частот и даст рекомендации по размещению громкоговорителей и слушательско-
го места.
Приведенное здесь объяснение явления резонансов помещения и примеры
сильно упрощены. Я рассмотрел то, что называется осевыми модами, то есть
резонансы, обусловленные возникновением стоячих волн между двумя поверх-
ностями. Мы не обсуждали резонансы, появляющиеся между двумя парами по-
верхностей (тангенциальные моды), тремя парами поверхностей (наклонные
моды) от всех шести ограничивающих поверхностей комнаты. Более глубоко
этот вопрос рассмотрен в „The Master Handbook of Acoustics44.
Стоячие волны
Если вам приходилось видеть чашку кофе, стоящую на вибрирующей поверх-
ности, наверное вы помните, как вибрация возбуждает волны, заставляя их
распространяться от центра и отражаться от стенок чашки. В одних точках
волны усиливают друг друга, в других — взаимно компенсируются. В результате
получается неподвижная картина кофейных „гребней44 и „провалов44. Такова
наглядная модель стоячих волн; примерно то же самое происходит и со звуком в
комнате.
Стоячие волны — это стабильные области высокого и низкого звукового
давлени^р^тбмещении. Они возникают благодаря усиливающей и ослабляющей
интерфермрги между падающим (прямым) и отраженным от стен комнаты
звуком. Например, когда положительная полуволна прямого звука накладывает-
ся на положительную волну отраженного, эти две волны усиливают друг друга
(усиливающая интерференция), формируя пик. Если же положительная полувол-
на прямого звука складывается с отрицательной полуволной отраженного, то
волны взаимно уничтожатся (ослабляющая интерференция) и создадут провал.
Такие взаимодействия формируют специфическую картину стационарных об-
ластей усиления или ослабления баса для каждой резонансной частоты помеще-
ния.
Давайте посмотрим, как стоячая волна распределяется вдоль стены комнаты
длиной 6 м. Если мы возбудим колебания воздуха в комнате на самой низкой
резонансной частоте, то максимальное звуковое давление будет у стен, а мини-
мальное — в центре (смотри рис. 4-21). Этот рисунок аналогичен рис. 4-18, на
котором показано, как возникает резонанс при равенстве половины длины звуко-
вой волны и длины комнаты.
Если воспроизвести тон на частоте резонанса и обойти комнату по периме-
тру, мы обнаружим, что звук становится то громче, то тише. На практике модель,
изображенная на рис. 4-21, выглядит не так изящно, — влияние других граней
помещения и предметов, находящихся в нем, „размазывают44 теоретическую
картину. Кроме того, кратные собственные частоты еще больше усложняют
картину стоячих волн.
Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания
93
Рис. 4-21.
Максимальное
звуковое давление
возникает у границ
помещения
Максимумы давления
Минимум давления
Ограничивающие поверхности
Тем не менее стоячие волны создают в комнате области, где басы звучат по-
разному: тяжелее или легче. Поставьте диск с большой длительностью звучания
i
басов (хорошо подходит органная музыка) и двигайте кресло, на котором вы
сидите, вперед и назад; в одних местах звучание будет тяжелее, в других — легче.
Несмотря на нежелательность неравномерно распределенного давления, мы
можем использовать стоячие волны себе на пользу. Если низкие частоты звучат
слишком интенсивно и тяжело, попробуйте перемещать кресло, пока не найдете
место, где басы будут мягче и легче. С помощью аналогичной операции можно
добавить веса и полноты слишком бедному звуку.
Реверберация
Звук в помещении — это комбинация трех составляющих: 1) прямого звука от
громкоговорителей, 2) дискретных ранних отражений от стен, пола и потолка,
3) более поздних рассеянных постепенно затухающих отражений, которые назы-
ваются реверберацией. Эти три компонента звука показаны на рис. 4-22.
Реверберация — настолько существенная часть звука, что мы воспринимаем ее
как должное. Реверберация придает музыке теплоту и объемность, хотя мы и не
слышим ее как отдельную составляющую. Полностью исключив из звука ревербе-
рацию, мы сразу же почувствуем неестественность звучания. Вы можете услы-
шать, насколько странно воспринимается отсутствие реверберации на диске
„Denon Anechoic Orchestral Recording'" (Denon PG 6006). Оркестр, записанный в
заглушенной камере (помещении, где поглощаются все отраженные звуки),
звучит совсем не так, как запись, сделанная даже в маленьком, „сухом“ концерт-
ном зале.
Рис. 4-22.
Звуковое поле в
помещении состоит
из прямого звука,
ранних отражений и
реверберирующего
звука
94
Глава 4
Реверберация появляется в комнате после небольшой временной задержки
(как показано на рис. 4-22). Время, за которое уровень громкости звука падает на
60 дБ, называется стандартным временем реверберации и обозначается RT60. В
маленькой акустически „мертвой" студии звукозаписи RT60 может составлять ОД с;
в церкви RT60 равняется примерно 6-7 с. Величина RT60 для комнаты дает количе-
ственную оценку, показывающую насколько она акустически „жива" или „мертва".
Хотя понятие реверберации больше применимо к концертным залам, чем к
небольшим помещениям (таким, как комната прослушивания), оно тем не менее
полезно при подборе звукопоглощающих материалов для акустической обработ-
ки. В комнате с отражающими поверхностями время реверберации будет боль-
ше, чем в комнате с поглощающими поверхностями — коврами, мягкой мебелью
и драпировками, поскольку эти материалы скорее поглощают звук, чем отража-
ют его. Вам нужно подобрать такие материалы, чтобы время реверберации
максимально приблизилось к оптимальному RT60, и сбалансировать материалы
так, чтобы оно было постоянным для всего спектра воспроизводимых частот.
Что же такое идеальное время реверберации? Какое сочетание отражающих и
поглощающих материалов обеспечит его?
Очевидно, что оптимальное время реверберации изменяется в зависимости
от объема помещения. Для комнаты объемом 85 м3 хорошее время ревербера-
ции — около 0,9 с, а для зала объемом 560 м3 идеально 1,4 с. Достаточно точно
измерить время стандартной реверберации можно с помощью секундомера,
хлопнув в ладоши или проткнув воздушный шарик для фиксации начала отсчета.
Попросите кого-нибудь сделать это, а сами запустите секундомер и остановите
его в тот момент, когда звук перестанет быть слышимым. Повторите измерение
несколько раз. Усредненный результат, выраженный в секундах, и будет показа-
телем RTcn.
60
К сожалению, знания определенного таким способом времени реверберации
недостаточно; кроме того, мы должны быть уверены, что оно примерно одинако-
во для всех звуковых частот. В комнате с толстым ковром и тяжелыми драпиров-
ками (эти материалы поглощают высокие частоты и не оказывают влияния на
низкие) время реверберации низких частот больше, чем высоких. Такие условия
прослушивания могут сделать звучание Hi-Fi-системы медленным и гулким в
низкочастотной области, но мертвым на высоких частотах (см. рис. 4-23). Обыч-
но время реверберации определяется на шести частотах: 125 Гц, 250 Гц, 500 Гц,
1 кГц, 2 кГц, 4 кГц. Наша цель — уравнять время реверберации на этих частотах с
помощью акустической обработки. Этого можно добиться путем комбинации
материалов с различным характером зависимости поглощающих свойств от
частоты. Посмотрим, какое влияние эти поверхности оказывают на падающий
звук.
Рис. 4-23.
Большое время
реверберации на
низких частотах
делает звук тяжелым
и густым
Частота, Гц
Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания
95
Любая поверхность внутри помещения поглощает, отражает или рассеивает
звук. Для начала разберемся с поглощением и отражением. Степень поглощения
звука материалом количественно выражается коэффициентом поглощения. Эта
величина показывает долю поглощенного звука относительно падающего и рас-
считывается на шести частотах, указанных выше. Коэффициент поглощения 1,0
означает, что поглощено 100% звука. Это похоже на открытое окно: вся звуковая
энергия уходит наружу. Коэффициент поглощения 0,1 означает, что поглощено
10% звука и 90% отражается обратно в комнату. Коэффициенты поглощения
более 1,0 возможны для материалов, у которых площадь поверхности, обращен-
ной к звуковому полю, больше той, которая прилегает к стене. Примером таких
конструкций могут служить звукопоглощающие конструкции из элементов кли-
новидной формы.
Наиболее часто используемые материалы — тяжелый ковер на войлоке и сухая
штукатурка — имеют следующие коэффициенты поглощения:
Ковер
Штукатурка
125 Гц 250 Гц
0,08 0,24
0,29 0,10
500 Гц 1 кГц
0,57 0,69
0,05 0,04
2 кГц 4 кГц
0,71 0,73
0,07 0,09
Сразу видно, что ковер почти не
поглощает энергию
низких частот, но
поглощает при этом значительный процент высокочастотной энергии — почти
75% на частоте 4 кГц. Штукатурка, напротив, поглощает часть энергии басов
(29% на частоте 125 Гц) и почти полностью отражает звук на средних и высоких
частотах. Штукатурка поглощает звук, действуя как диафрагма: звук, падая на
стену, заставляет штукатурку слегка прогибаться. Таким образом энергия меха-
нического движения преобразуется в небольшое количество тепла.
Теперь предположим, что мы построили комнату, полностью покрытую
толстыми коврами, как, скажем, студия рок-группы в гараже. Ковер будет
поглощать почти все высокие частоты и отражать басы. В результате мы
получим малое время реверберации на высоких частотах и большое — на
низких. Комната заполнится плотными тяжелыми басами — ощущение не из
приятных. Более того, вследствие резонанса комната будет запасать энергию
басов и спустя некоторое время высвобождать ее, „размазывая*1 отрывистые
сигналы. Короткое время реверберации на высоких и средних частотах плюс
гремящие басы приведут к потере разборчивости. В такой комнате каждый
музыкант группы будет вынужден увеличивать громкость своего звучания,
чтобы слышать себя на фоне игры других музыкантов. Увеличение громкости
только усугубит проблему.
Другая крайность: комната с голыми стенами, кафельным полом и без всяких
материалов, поглощающих высокие частоты. Здесь звук будет ярким и жестким.
Нужно так сбалансировать звукопоглощающие материалы, чтобы поглощение
было почти одинаковым на всех шести частотах. На практике довольно трудно
добиться хорошего поглощения низких частот: у большинства помещений время
реверберации басов больше. К счастью, это не сильно мешает восприятию
музыки, а даже придает ей больше теплоты и насыщенности.
Вы сами можете рассчитать время реверберации в своей комнате. Для этого,
во-первых, умножьте коэффициент поглощения каждой поверхности в комнате
на площадь этой поверхности, выраженную в м2, для каждой из шести частот.
Например, площадь вашего ковра составляет 27 м2; умножаем 27 на 0,73 и
получаем 19,7 условных единиц поглощения (0,73 — это коэффициент поглоще-
ния ковра на частоте 4 кГц). Эти единицы поглощения называются „сэбиныЛ Они
названы в честь Уоллеса Клемента Сэбина, американского физика, внесшего
большой вклад в развитие архитектурной акустики. Спроектированный им в
1900 г. Симфонический зал в Бостоне стал первым концертным залом, построен-
ным с использованием этой новой науки.
96
Глава 4
Умножая площадь каждой поглощающей поверхности в м2 на ее коэффициент
поглощения, мы получим таблицу, где будут данные обо всех материалах в
комнате и о величине поглощения каждого материала на всех шести частотах:
125 Гц, 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц.
Время стандартной реверберации для каждой из этих частот можно вычис-
лить по формуле: 0,164*V
RT60 = ’где
RT60 — время стандартной реверберации в секундах;
V— объем комнаты в м3;
5 — общая площадь всех поглощающих поверхностей в м2; .
а — средний коэффициент поглощения.
Этот метод расчета лучше применять для больших помещений при условии
равномерного распределения звукопоглощающих материалов, но все-таки он даст
вам представление о том, как соблюсти баланс между поглощением высоких и
низких частот. Если вы произведете подобные расчеты для своей комнаты и
обнаружите значительную разницу между величиной поглощения на частотах
125 Гц и 4 кГц, то для выравнивания времени реверберации следует добавить
поглотителей низких частот.
Как построить комнату прослушивания „с нуля44
Не обольщайтесь — эта глава, безусловно, не сможет провести вас по длинно-
му и сложному пути построения специальной комнаты прослушивания „с нуля".
Вместо этого я рекомендую два подхода: во-первых, изучить предмет и оборудо-
вать помещение самостоятельно, пригласив в процессе работы акустика для
технических консультаций. Это позволит вам получить хорошую комнату, не
потратив на это все свое состояние. Свою комнату я построил именно таким
способом.
Второй путь — прибегнуть к помощи фирмы, занимающейся проектировани-
ем в области архитектурной акустики. Некоторые производители акустических
материалов, в том числе ,,RPG“ и ,,ASC“, предоставляют полный спектр услуг по
акустическому проектированию. Это идеальный путь для людей с толстым ко-
шельком, у которых нет времени для самостоятельного изучения вопросов
акустического проектирования. Проектная фирма будет руководить строитель-
ством, а вы получите полностью готовую комнату. Это может обойтись очень
дорого. ,,RPG“ и ,,ASC“ будут оказывать вам содействие по мере необходимости.
Но и в этом случае некоторые специальные знания вам не помешают.
Звукоизоляция комнаты прослушивания
Многие меломаны хотят слушать громкую музыку, но при этом не доставлять
беспокойства соседям или членам семьи. Это подводит нас к специальному
разделу акустики — науке о звукоизоляции. Акустическая изоляция предотвраща-
ет утечку звука из одной области пространства в другую. Превосходный пример
хорошей звукоизоляции — студия звукозаписи в Манхэттене, работающая днем.
Исключить проникновение звука из комнаты прослушивания в другие домаш-
ние помещения — задача не из простых. Ее решение требует хорошего проекта,
добротного выполнения строительных работ и больших денег. Однако есть
несколько основных принципов и методик, которые помогут вам свести утечку
звука к минимуму.
Часть акустической энергии попадает из комнаты прослушивания в другие
помещения через двери, окна и прочие отверстия. Даже такие небольшие щели,
Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания 97
как зазор между дверью и полом, способны пропустить большое количество
энергии. Это явление называют фланкированием. Для уменьшения его влияния
установите дверь из цельного массива и оклейте ее по периметру поролоновыми
прокладками или полосками резиновых уплотнителей для холодильника. Вы
также можете купить у поставщиков акустического оборудования специальные
акустические двери, оснащенные косяками и прокладками. Поищите совета в
журнале ,,Mix“ или в других профессиональных аудиоизданиях.
Второе. Изоляция комнаты требует наличия большой массы между источника-
ми звука и областью, предохраняемой от его проникновения. Толстые стены,
двойные стены с разделительными воздушными пустотами, свинцовые листы и
двойные цельномассивные двери — вот основные средства для достижения высо-
кой звукоизоляции. Большинству меломанов такая изоляция не нужна, но если вы
не относитесь к этому большинству, то должен предупредить: стоит она очень
дорого. Полумеры здесь не помогут; для достижения адекватного результата вам
придется приложить серьезные усилия и затратить значительные средства.
И помните: если вы построите очень жесткие стены, комната будет наполнена
басовой энергией и потребуется большее поглощение на низких частотах.
f
Идеальная комната прослушивания
Современная западная строительная технология — сухая штукатурка на дере-
вянной раме — создает проблемы с хорошим звуком, которых нет в тех частях
света, где используются более толстые и плотные строительные материалы.
Звук, ударяясь в стену из штукатурки на раме вызывает резонанс на частоте
около 70 Гц. Звуковая энергия преобразуется в механическую (стена колеблет-
ся), а затем опять в акустическую (вибрирующая стена действует как диффузор
громкоговорителя). Таким образом стена откликается на музыку гудящим звуком
особой тональности. Хуже всего то, что запасенная стеной акустическая энергия
высвобождается сравнительно медленно, изменяя динамические характеристи-
ки музыки.
Это явление, именуемое резонансом стенной рамы, вносит особые искажения в
воспроизводимый звук. Вы можете ощутить это явление, просто ударив по стене
кулаком: послышится гул. Звук, создаваемый при колебаниях стены, имеет одина-
ковый характер — независимо от того, был ли прямой звук музыкальной нотой или
взрывом из фонограммы фильма. Следовательно, музыку будет перекрывать об-
щий фон, который значительно снизит четкость. Дома со стенами из бетонных
блоков или покрытыми толстым слоем штукатурки не страдают этим недостатком.
Акустические поглотители способны задемпфировать колебания воздуха в
комнате прослушивания, но ничего не могут поделать с резонансом стенной
рамы. Для того, чтобы стены оставались неподвижными при громких звуках,
необходимо уделить им особое внимание в процессе строительства. Если вы
строите или перестраиваете дом, у вас есть возможность значительно снизить
резонанс стенной рамы и одновременно изолировать комнату прослушивания.
Первый способ — купить двухслойные стены с поглощающим материалом между
слоями. К сожалению, этот специальный материал изготавливается на заказ и
купить придется значительную партию — не менее грузовика.
Второй способ — строительная технология и материалы „Walldamp ASC“,
показанные на рис. 4-24. Сначала следует установить упругие прокладки между
рамами и первым слоем сухой штукатурки. Они работают как металлическая
пружина, изолирующая раму от стены и предотвращающая резонанс стенной
панели на частоте 70 Гц. Но если на этом остановиться, звучание в комнате будет
просто ужасным: вся стена подобно барабану станет резонировать при любом
взаимодействии с акустической энергией.
98
Глава 4
Первый слой сухой штукатурки Второй слой сухой
штукатурки
прикреплен к упругим
прокладкам поверх
первого слоя,
(Лента крепления
смещена на 150 мм по
отношению к стойкам)
Рис. 4-24.
Технология
,,ASC Walldamp“
подавляет вибрацию
стены и улучшает
звукоизоляцию
Упругие прокладки прикреплены к стойкам
с интервалом 400 мм (на потолке с
интервалом 300 мм)
25-мм лента материала
«WALLDAMP»,
наклеенная на упругие
прокладки
прикреплен к упругим про-
кладкам. (Лента крепления
смещена на 150 мм по
отношению к стойкам) /
шириной 25 мм
Квадраты материала «WALLDAMP»
со стороной ЮО мм закреплены с
интервалом 300 мм между листами
Слой войлока 6 х 12 мм
размещен по периметру пола
Полоса материала «WALLDAMP»
проходит по периметру первого слоя сухой штукатурки
сухой штукатурки
Слой смолыf
нанесенный по
периметру стены, служит
для приклеивания панели
Вот тут-то начинает работать „Walldamp44 и второй слой штукатурки.
,,Walldamp“ состоит из квадратов просмоленной бумаги, покрытой с двух сторон
специальным клеем (см. рис. 4-24). Находясь между слоями штукатурки, клей
поглощает энергию благодаря особому свойству, которое называется „полным
демпфированием вибрации". Проще говоря, когда два куска сухой штукатурки
пытаются сдвинуться относительно друг друга, клей поглощает энергию на
молекулярном уровне. Он превращает механическую энергию движения штука-
турки в небольшое количество тепла. Соответственно, и акустическая энергия
прямого звука поглощается „Walldamp’oM44, а не отражается в комнату. При
сильных звуковых воздействиях стена не вибрирует, а ведет себя, словно она
сделана из толстого слоя штукатурки.
Кроме того, теперь наша стена выступает в роли мощного поглотителя на
очень низких частотах — это как раз то, чего не хватает большинству комнат
прослушивания. Потребуется меньше специальных поглотителей басов, по-
скольку вся комната будет одним большим поглотителем. Еще одна выгодная
сторона этой технологии заключается в том, что из комнаты в другие части дома
проходит меньше звука: вы можете слушать музыку громко и в позднее время, не
беспокоя при этом членов вашей семьи. И, наконец, существенный момент:
данная строительная технология незначительно удорожает строительство и
перестройку вашего дома.
Коррекция акустики помещения при помощи
цифровых сигнальных процессоров
Надеюсь, из предыдущих разделов главы вы поняли, что комната прослушива-
ния — это ключевое звено во всей цепи воспроизведения музыки. Любая комната
весьма заметно влияет на звучание пары громкоговорителей. Помещение играет
роль эквалайзера, усиливая одни частоты и подавляя другие. Неравномерность
частотной характеристики на басах может достигать 30 дБ, что вносит дополни-
тельные искажения в звучание музыки. К тому же комната запасает и высвобожда-
ет энергию на определенных частотах, вызывая „зависание44 отдельных басовых
нот на более продолжительное время. Результат: вязкие и недостаточно чистые
басы в сочетании с пониженным динамическим драйвом.
Говорят, что конструктор громкоговорителя на 100% отвечает за звук своего
детища на частотах выше 700 Гц, на 50% — в диапазоне частот от 300 до 700 Гц и
Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания
99
только на 20% — на частотах ниже 300 Гц. Этот афоризм отражает огромное
влияние условий прослушивания на качество звука в области низких и очень
низких частот.
Несмотря на то, что комната прослушивания привносит гораздо большую
окрашенность, чем любой электронный компонент, мы должны воспринимать
такое „ухудшение** музыки как неизбежность. Даже помещения, построенные по
индивидуальному заказу, безукоризненно спроектированные акустически, с пре-
красно расположенными громкоговорителями, значительно окрашивают звук; в
лучших помещениях это просто менее заметно.
Попытки снизить окрашивание с помощью аналогового эквалайзера имели
ограниченный успех. У аналоговых эквалайзеров собственные недостатки — они
имеют недостаточную избирательность по частоте. У цифровых эквалайзеров
большая избирательность, чем у аналоговых, но и они остаются грубым инстру-
ментом для решения проблем, связанных с помещением.
Появление цифровых сигнальных процессоров (DSP) дает новую возмож-
ность нейтрализовать воздействие помещения на воспроизводимую музыку. DSP
выполняют преобразование звукового сигнала посредством выполнения матема-
тических операций с числами, представляющими звуковые сигналы. Микросхе-
мы DSP можно запрограммировать для работы в качестве фильтров или эквалай-
зеров с сотнями частотных полос и такими характеристиками, которые в анало-
говых эквалайзерах не удается реализовать. Проблема в том, как заставить эту
передовую технологию с хирургической точностью устранять окрашивание зву-
ка, создаваемое комнатой прослушивания.
Гораздо более тонкое, чем цифровой эквалайзер, устройство коррекции аку-
стики помещения на основе DSP с высокой точностью анализирует отклик систе-
мы комната-громкоговоритель, а затем создает цифровые фильтры, необходимые
для нейтрализации влияния комнаты прослушивания. Эта система устраняет не
только влияние помещения, но и окрашивание, вносимое громкоговорителями.
Скажем, если в частотной характеристике ваших акустических систем на частоте
2 кГц наблюдается пик, то система коррекции акустики помещения устранит
связанное с этим окрашивание. Кроме того, система коррекции обеспечивает
абсолютную идентичность откликов обоих громкоговорителей. Система устраня-
ет нежелательные эффекты помещения электронным способом — еще до того как
звук будет воспроизведен. Другими словами, она вносит в сигнал искажения,
характер которых противоположен искажениям помещения. Как итог — на слуша-
тельском месте получается равномерная амплитудно-частотная характеристика.
Система коррекции акустики помещения показана на рис. 4-25.
Рис. 4-25.
Для программи-
рования системы
„Room Correction4'
часто используют ПК
100
Глава 4
Принцип ее действия таков: вы (или ваш дилер) устанавливаете измеритель-
ный микрофон на слушательское место, подключаете аппаратную часть системы
к персональному компьютеру и запускаете на нем специальную программу (мик-
рофон и программа входят в комплект поставки системы). Система генерирует
серию импульсов, которая воспроизводится громкоговорителями, а затем анали-
зируется компьютерной программой. Затем программа конфигурирует цифро-
вые фильтры с частотной характеристикой, инверсной по отношению к характе-
ристике помещения. Пикам измеренной частотной характеристики помещения
соответствуют провалы в характеристике фильтра, и наоборот. Таким образом,
частотная характеристика фильтра — это зеркальное отображение характери-
стики вашей комнаты.
На рис. 4-26 показана измеренная частотная характеристика реального гром-
коговорителя, работающего в реальной комнате. Избыток энергии на частоте
20 Гц и пики на частотах 120 Гц и 180 Гц — это результаты взаимодействия между
прямым звуком из громкоговорителя и отражениями от стен помещения. На
рис. 4-27 вы видите частотную характеристику фильтра, которая представляет
собой инверсию характеристики комнаты. Пику на частоте 180 Гц соответствует
провал на той же частоте, а уменьшение энергии в широкой полосе диапазона
средних частот в характеристике помещения уравновешивается подъемом в
характеристике фильтра. При прохождении звукового сигнала через эти фильт-
ры пики и провалы взаимно компенсируются. На рис. 4-28 показана амплитудно-
частотная характеристика, снятая на месте прослушивания после коррекции.
Как видим (рис. 4-28), на частотах выше 100 Гц частотная характеристика
равномерная; спад на частотах ниже 100 Гц связан с тем, что данная система
выполняет функции кроссовера сабвуфера. Скорректированная частотная ха-
рактеристика сабвуфера также равномерная.
Параметры фильтра, рассчитанные программой, загружаются в память систе-
мы коррекции акустики помещения во время настройки. Ее достаточно выпол-
нить только один раз, после чего вам больше не понадобятся ни компьютер, ни
микрофон. Аппаратура системы стоит у вас на стойке и фильтрует все проходя-
щие через него сигналы. Если же вы замените громкоговорители, поменяете их
местоположение или переместите слушательское место, то вам надо будет еще
раз провести эти измерения и рассчитать новые параметры фильтров (эта
работа занимает около четверти часа, особенно после того, как вы приобретете
необходимые навыки, проделав ее несколько раз).
Рис. 4-26.
АЧХ громкоговори-
теля в помещении
содержит значи-
тельные пики и
провалы
21.0 .
16.0 г
110 -
6.0
10 4
-4.0 -
-9.0
5.0дБ/дел
fl
1
4
А
$
I
1
i
а
i
•г
• А
.'г? £
1 I"
V 5^ '
•и •
2048-точечное БПФ
т*Н—)—m---Г/ 1 —Г» —
• f
• i
•М'
’V
Ч
\
Рис. 4-27.
Система коррекции
акустики помещения
формирует фильтры,
АЧХ которых
обратны измеренной
АЧХ помещения
А
( 100
ТОК
-29.0
10
М#мЬ*1#»»*Дй***»Ачйв;#Ь1»*йй»**п^*Л«^»ч********
; -но
-19.0
-24 О
Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания
101
Рис. 4г28.
Фильтры устраняют
пики и провалы АЧХ,
в итоге
характеристика
становится
равномерной
На первый взгляд, может показаться, что система коррекции акустики помеще-
ния должна создавать на месте прослушивания абсолютно равномерную амплитуд-
но-частотную характеристику. Но на практике — в этом случае музыка звучит
слишком ярко, басы не насыщены. Идеальная частотная характеристика должна
иметь подъем на басах и спад к высоким частотам. Система коррекции акустики
помещения позволяет вам выбрать или даже создать „желаемую „ характеристику,
которая и будет обеспечена на слушательском месте. Например, если звук слиш-
ком яркий, вы можете построить желаемую характеристику так, чтобы воспроиз-
водилось меньше высоких частот. У вас есть возможность создать любую характе-
ристику по своему вкусу.
Важным техническим параметром системы коррекции акустики помещения
является ее частотное разрешение. Эта величина характеризует способность систе-
мы корректировать очень узкие пики и провалы частотной характеристики.
Например, система с разрешением 10 Гц не сможет исправить „дефект11 шири-
ной 8 Гц. Некоторые системы коррекции обладают разрешением менее 1 Гц, —
этого достаточно для того, чтобы обнаружить все пики и провалы частотной
характеристики.
f
Система коррекции акустики помещения способна также снизить эффекты
отражения от боковых стен, ранее описанные в этой главе. В сигнал, поступаю-
щий на громкоговорители, добавляются сигналы с той же самой задержкой, что
и отражения от стен, только противоположной полярности. Они складываются
с отраженными сигналами и взаимно уничтожаются, влияние собственных резо-
нансов помещения устраняется.
Вследствие того, что система коррекции акустики помещения является циф-
ровой, аналоговые сигналы, например проигрывателя грампластинок, оцифро-
вываются, а затем, после фильтрации, снова преобразуются в аналоговую форму.
Для этой цели система коррекции имеет встроенный аналого-цифровой преоб-
разователь. Цифровой сигнал, допустим, с проигрывателя компакт-дисков, по-
ступает непосредственно на цифровой вход системы. Затем этот цифровой
сигнал либо преобразуется в аналоговый, подаваемый на вход усилителя мощно-
сти, либо подается на внешний цифровой процессор. Несмотря на то, что эта
система основательно улучшает качество басов и сфокусированность звуковых
образов, некоторые меломаны будут неохотно оцифровывать сигнал, воспроиз-
водимый с грампластинки: при преобразовании его в цифровую форму неизбеж-
но страдает качество аналогового сигнала. Вы должны сами решить, меньшим
или большим злом будет потеря качества при оцифровке по сравнению с вред-
ным влиянием помещения.
Системы коррекции акустики помещения применяются довольно редко из-за
того, что оборудование и программное обеспечение стоят очень дорого, а их
разработка требует больших затрат времени и сил. Не совершите ошибку: кор-
рекция частотной характеристики помещения — чрезвычайно трудная задача.
Более того, система коррекции акустики помещения в равной степени и компью-
тер, и звукотехническое устройство, требующее специальных знаний, которыми
аудиоинженеры обычно не обладают. Рассмотренная нами система коррекции
102
Глава 4
акустики помещения имеет розничную цену $8000. Несмотря на относительную
дороговизну, это эффективное вложение денег в вашу high-end-систему. Впро-
чем, не исключено, что цена на нее может снизиться, поскольку микросхемы
цифровых процессоров со временем становятся все дешевле.
Мой личный опыт использования системы коррекции акустики помещения
показывает, что эта техника чрезвычайно эффективна в устранении окрашива-
ния и восстановлении чистоты звучания. Система придает музыке легкость,
живость и чистоту, которых невозможно добиться другим способом. Кажется,
что общий характер звучания отличается меньшей „ящичностью“ средних басов
и большей динамичностью предельно низких частот. К тому же улучшается
передача звуковой сцены — благодаря идентичности частотных характеристик
обоих громкоговорителей, обеспечивающей прецизионную сфокусированность
звуковых образов. Без использования системы коррекции размеры звукового
образа и его положение могут изменяться по мере того, как музыкальный
инструмент переходит из одного регистра в другой — из-за различной характери-
стики системы громкоговоритель/комната для каждого из них. Однажды при-
выкнув к звуку с системой коррекции акустики помещения, трудно обходиться
без нее (см. мою статью об этой системе „Tact Audio RSC 2-2“ в номере журнала
,,Fi: The magazine of Music and Sound'' за июнь 1998 года).
Обзор акустических материалов
Несмотря на то, что многие перечисленные ниже изделия предназначены для
профессионального применения, например, в студиях звукозаписи, они очень
эффективны и в домашней комнате прослушивания. Правда, из-за того, что
выглядят они как профессиональные или даже промышленные изделия, трудно
представить их в домашней обстановке. Рассеиватели ,,RPG“ и поглотители „ASC
Tower Тгар“ очень похожи на устройства для акустической обработки, но хоро-
шо смотрятся и в жилом интерьере. Пеноматериал и потолочная плитка марки
,,Sonex“ могут послужить и для отделки помещений. Многие из этих товаров
можно заказать по почте через „Audio Advisor44 (телефон: 800-942-0220;
www.audioadvisor.com). Цены указаны на момент составления перечня, они мо-
гут меняться.
Sonex. Производитель: „Illbruck44, 3800 Washington Ave. N., Minneapolis, MN
55412-2197. Тел.: (800) 662-0032. Размеры: 1,2x1,2 м. Цвета: угольный, желто-
коричневый, синий, коричневый. Цены за коробку: $295 (толщина 51 мм, 12 м2),
$288 (толщина 76 мм, 9 м2), $289 (толщина 102 мм, 6 м2).
„Sonex44 — популярный, но дорогой акустический пенопласт; используется
преимущественно в студиях звукозаписи. Он производится в виде цветных пане-
лей толщиной 51, 76 и 102 мм. У этого материала очень высокий коэффициент
поглощения, но величина низкочастотного поглощения меняется в зависимости
от толщины: панель толщиной 51 мм на частоте 250 Гц имеет коэффициент
поглощения 0,2, а 102-мм панель на той же частоте — 0,7.
Геометрические размеры панелей — 1,2x1,2 м, и обычно они приклеиваются к
стенам. Листы „Sonex44 выпускаются совместимыми парами, — у одной пластины
1,2x1,2 м имеются клинья, а у другой точно соответствующие им вырезы (соедине-
ние „ласточкин хвост44). Имеются также листы „Sonex44 размером 0,6x1,2 м при той
же цене за квадратный метр. Версия 0,6x0,6 м, так называемая „Sonex Junior44,
бывает серая, бежевая, синяя и коричневая. Пара таких панелей стоит $53,99.
Потолочная плитка „Sonex“. Производитель тот же, „Illbruck44. Размеры:
38x38 см. Цвета: серый, синий, бежевый, коричневый. Цена: $139 за коробку (28
плиток толщиной 51 мм, общая площадь 4 м2, плюс клей).
Как добиться в вашей комнате наилучшего звучания
103
Потолочная плитка „Sonex" поглощает меньше энергии, чем пена, но выгля-
дит замечательно. Если вы смотрели фильм „Star Trek: The Next Generation", то
могли обратить внимание на потолочную плитку ,,Sonex“ на стенах съемочных
декораций. Плитка, выпускаемая в пяти вариантах, обладает закругленными
углами и смотрится не так аскетично, как пенопласт ,,Sonex“. Потолочная плитка
предназначена для отделки потолков, однако ее можно использовать где угодно.
Это самый элегантный звукопоглотитель.
„Markerfoam66. Производитель: ,,Markertek“, 4 High Street, Saugerties, NY
12477. Телефон: (800) 522-20-25. Размеры: 1,4x1,4 м. Цвета: студийный серый,
умеренно синий. Цены: $19,99 (толщина 54 мм), $29,99 (толщина 76 мм), огне-
упорные панели по $4 за штуку.
,,Markerfoam“ — более дешевая альтернатива ,,Sonex“. Его поверхностная
структура менее агрессивна, чем у „Sonex", тем не менее он имеет более высокие
коэффициенты поглощения (0,7 на частоте 1 кГц при толщине 51 мм и 0,99 на
частоте 1 кГц при толщине 76 мм).
Плитка „Markertek Blade66. Производитель тот же, „Markertek". Размеры:
0,4x0,4 м. Цвета: серый или синий. Цены: $3,49 (толщина 51 мм); $4,49 (толщина
76 мм); $5,49 (толщина 101 мм) за 1 штуку.
Плитка ,,Blade“ изготавливается из огнеупорного пенопласта на основе поли-
эстера. Размер плитки 0,4x0,4 м облегчает ее установку по сравнению с 1,4-
метровой „MarkerloanГ. Плитка „Blade" обладает очень высоким коэффициен-
том поглощения: более 1,0 на частоте 1 кГц при любой толщине.
Поглотители „Tower Traps64 и „Tube Traps66. Производитель: „Acoustic Sci-
ences Corporation", P.O.Box 1189, Eugene, OR 97440. Телефон: (503) 343-9727.
Факс: (503) 343-9245. Web: www.tubetrap.com. Размеры: диаметр 254 мм, высота
1,8 м („Tower Slim"); диаметр 380 мм, высота 1,2 м („Tower Stouts"). Цвета: кварц,
серый, коричневый. Цены: $395 за пару („Tower Slim"); $495 за пару („Tower
Stouts").
,,ASC“ производит широкий спектр средств акустической обработки, которые
применяются в студиях звукозаписи, церквях, помещениях прослушивания.
„Tower Trap" — это дешевая альтернатива популярным „Tube Trap". Новая
технология производства позволяет „ASC" продавать „Tower Traps" вдвое дешев-
ле, чем „Tube Traps". Оба эти приспособления имеют цилиндрическую форму с
поглощающими и рассеивающими боковыми поверхностями, что позволяет на-
строить их на необходимый режим работы путем простого поворота вокруг оси.
Если их разместить по углам, то они будут наиболее эффективно поглощать
низкие частоты. „Tower Traps" (см. рис. 4-17) сравнительно дешевы, приятно
выглядят и эффективно работают. Великолепное поглощение на очень низких
частотах обеспечивает 406-мм „Full Round Tube Trap" производства „ASC". В
большинстве помещений будет вполне достаточно одного „Full Round".
Для подавления порхающего эха „ASC" предлагает устройство „Flutter Stix".
Его стоимость $18 за 1 небольшой блок и $23 — за более крупный. Комплект из
шести больших и двенадцати маленьких „Flutter Stix" стоит $298.
Рассеиватели „RPG66. Производитель: „RPG Diffusor Systems Inc.“, 651-С Com-
merce Drive, Upper Marlboro, MD 20772. Телефон: (301) 249-0044; Web:
www.rpginc.com. „RPG" производит настолько широкий спектр рассеивателей,
что одно их перечисление может занять целую главу. Компания предлагает
профессиональные акустические компоненты, а также комплекты, предназна-
ченные для домашнего использования. Акустические принадлежности для мело-
манов, „Sound Trac", „Concert Hall in a Box" — только немногое из полного пакета
материалов для акустической обработки, предлагаемого „RPG". В „Sound Trac"
входит полное консультационное обслуживание „RPG", что позволяет построить
104
Глава 4
великолепную акустику с прекрасным внешним видом. Изделия „RPG44 широко
применяются в студиях звукозаписи, концертных и зрительных залах.
„RPG Skylines'4 — это панели размером 0,6x0,6 м, обеспечивающие высокую
степень рассеивания звука. Панели толщиной 150 мм из литого пенопласта
прикрепляются к стенам с помощью клея или двухсторонней липкой ленты.
„Skylines44, ранее показанные на рис. 4-10, работают очень хорошо, если размес-
тить их позади слушателя, на потолке или за дипольными громкоговорителями.
Панели „Skylines44 продаются по цене $119 за штуку.
/
Кроме этих специальных акустических материалов, обычные строительные
материалы также обеспечивают неплохое поглощение средних и высоких час-
тот: стандартная акустическая потолочная плитка, стекловолоконная изоляция
и пластины из стекловолокна (например, „Owners-Сorning44 тип 703 и Johns-
Manville Spinglass44 серия 1000).
Тонкий ковер, который был описан в этой главе в разделе „Акустически
необработанные параллельные поверхности44, тоже работает хорошо. Конечно,
он гораздо худший поглотитель, чем пенопласт и панели из стекловолокна, но
именно это его свойство обращается в преимущество, если вам необходимо
покрыть им большую площадь и при этом не слишком „заглушить44 комнату.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ
УСИЛИТЕЛИ
Введение
Предварительный усилитель в hi-fi-системе ~ это все равно, что узловая
станция на железной дороге. Именно он получает сигналы от источни-
ков — проигрывателей грампластинок (виниловых дисков), CD-проиг-
рывателей, тюнеров, магнитофонов, — и позволяет вам решить, какие из них
отправить дальше, на усилитель мощности, и что, в конечном счете, услышит
ваше ухо. Предварительный усилитель позволяет переключаться с одного источ-
ника сигнала на другой, и кроме того обладает множеством других весьма
полезных функций. Он может усиливать сигнал от головки звукоснимателя,
позволяет регулировать баланс между каналами, а также устанавливать необхо-
димый уровень звука. На рис. 2-1, приведенном выше, показано место (и роль)
предварительного усилителя в многофункциональной системе звуковоспроизве-
дения. Именно с предварительным усилителем вам чаще всего приходится иметь
дело — прикасаться к его органам управления, производить настройки. Его
влияние на качество звука аудиосистемы исключительно велико. (Замечание:
часто предварительные усилители выполнены не в виде отдельных аппаратов
(на отдельном шасси), а непосредственно встроены в основной усилитель или
ресивер.)
Существует довольно много различных типов предварительных усилителей,
каждый из которых отличается по своим характеристикам, функциям и возмож-
ностям. Для того, чтобы среди этого множества выбрать то, что подходит
именно вам, необходимо прежде всего понять, чего же вы на самом деле хотите.
Тем, кто пользуется исключительно CD-проигрывателем, вряд ли потребуется
усилитель, способный усиливать чрезвычайно слабые сигналы от головки звуко-
снимателя проигрывателя грампластинок. Для других, напротив, важно, чтобы
предварительный усилитель обладал достаточным количеством входов; им необ-
ходимо подсоединить к нему магнитофоны, тюнеры и аудиовыход видеосисте-
мы. Рассмотрим различные типы предварительных усилителей и познакомимся
с терминами, которые используются в данной области.
105
106
Глава 5
Линейный предусилитель. Он рассчитан на подключение так называемых ли-
нейных сигналов (с уровнем от нескольких сотен милливольт до единиц вольт).
Именно этим объясняется его название. Слово „линейный" в названии никак не
связано с уровнем нелинейных искажений. Напряжение линейного уровня дают
на выходе большинство источников звуковых сигналов, за исключением проиг-
рывателей грампластинок. Этот тип предварительного усилителя приобрел осо-
бую популярность, когда основная масса пользователей стала ориентироваться
на проигрыватели компакт-дисков, а не грампластинок. Так что если вы не
пользуетесь грампроигрывателем, вам будет вполне достаточно линейного пре-
дусилителя.
Предусилитель для головки звукоснимателя (его иногда называют просто фонока-
скадом или фонокорректором). Предусилитель этого типа рассчитан на работу с
чрезвычайно слабыми сигналами от головки звукоснимателя грампроигрывате-
ля, усиливая их до уровня обычного линейного сигнала. Кроме того, он осущест-
вляет процесс так называемой RIAA-коррекции сигнала, поступающего от голов-
ки звукоснимателя. Этот процесс получил свое название по имени Американской
Ассоциации звукозаписывающей промышленности (RIAA — Recording Industry Asso-
ciation of America). RIAA-коррекция заключается в подъеме низких частот и ослаб-
лении высоких — в противоположность процессу „обрезания" басов и „подъема"
высоких частот, выполняемому при подготовке мастер-диска, что в итоге приво-
дит к выравниванию частотной характеристики звучания.
Фонокаскад может выполняться и как внешнее самостоятельное устройство,
смонтированное на собственном шасси, и как дополнительная схема в полно-
функциональном предварительном усилителе. Если вы слушаете виниловые пла-
стинки, вам потребуется фонокаскад — в любом его варианте.
Предварительный предусилитель. Устройство, способное принимать сигнал
чрезвычайно низкого уровня головки звукоснимателя с подвижной катушкой и
усиливать его до уровня, приемлемого для фонокаскада.
Повышающий трансформатор. Выполняет те же функции, что и предваритель-
ный предусилитель, но использует для этого трансформаторную, а не усилитель-
ную схему.
Полнофункциональный предусилитель. Соединяет в себе фонокаскад и лйней-
ный предусилитель, как правило, на общем шасси.
Ламповый предусилитель. В предварительных усилителях такого типа для уси-
ления аудиосигнала используются электронные лампы.
Полупроводниковые предусилители. В усилителях этого типа для усиления сигна-
ла применяются транзисторы или интегральные микросхемы.
Гибридные предусилители. Такого типа усилители представляют собой комби-
нацию ламповых и полупроводниковых компонентов.
Аудио/Видеопредусилители (сокращенно А/В-предусилители). Эти усилители
выполняют функцию коммутации видеосигнала, а также имеют несколько аудио-
каналов (обычно — шесть), систему декодирования многоканального, так назы-
ваемого „окружающего" звука: „Dolby Pro-Logic", „Dolby Digital" или DTS. А/В-
предусилители часто называют также устройствами управления домашним киноте-
атром (А/В-предусилители рассматриваются в главе 13 „Аудиосистемы для до-
машнего кинотеатра").
Цифровые предусилители. Эти усилители допускают прием сигнала (например,
от CD-проигрывателя) и его обработку непосредственно в цифровом виде. Циф-
ровые предусилители обычно включают в себя цифро-аналоговые преобразовате-
ли, в таком случае они могут подключаться и к обычным усилителям мощности.
Пассивные регуляторы уровня. Иногда их ошибочно называют пассивными преду-
силителями. Пассивный регулятор уровня в некоторых случаях можно заменить
линейным предусилителем. Его включают в схемы усиления между источником
сигнала и обычным усилителем мощности.
Предварительные усилители
107
Пассивный регулятор уровня не усиливает сигнал источника, как это происхо-
дит в активном линейном предусилителе, а просто снижает уровень сигнала на
входе усилителя мощности.
Нет усилителя. Если вы слушаете только CD и не используете проигрыватели
грампластинок, магнитофоны или другие источники сигнала, функции предуси-
лителя может выполнять CD-проигрыватель или цифровой процессор, имею-
щий регулятор громкости. Уровень выходного сигнала CD-проигрывателя или
процессора достаточен для того, чтобы подключать их непосредственно к усили-
телю мощности.
«.
Как выбирать предварительный усилитель
Если вы уже решили, какой тип предварительного усилителя хотите приобре-
сти: линейный, полнофункциональный или отдельно линейный предусилитель и
фонокаскад (последний вариант обычно стоит дороже), — настало время опреде-
литься с требованиями к параметрам вашей системы. Прежде всего это касается
необходимого количества входов. Если вы используете только CD-проигрыва-
тель, то четырех-пяти входных разъемов, которые есть в большинстве предуси-
лителей, будет вполне достаточно. Но если, скажем, у вас есть проигрыватель
виниловых дисков, CD-проигрыватель, тюнер, два магнитофона, hi-fi-видеомаг-
нитофон, проигрыватель лазерных дисков и DVD-проигрыватель, то потребует-
ся, как минимум, вход для грампроигрывателя (фоно-вход), пять линейных
входов и две так называемые магнитофонные петли (tape loops). Магнитофонная
петля представляет собой пару входных и выходных разъемов для перезаписи с
одного магнитофона на другой. Наличие кнопки „монитор магнитофона" (Таре
Monitor) на вашем предусилителе позволяет направлять сигнал от входного
разъема магнитофона к усилителю и таким образом прослушивать записывае-
мый сигнал. В столь сложной системе могут потребоваться и другие функции
предусилителя, например, возможность перезаписи с одного магнитофона на
другой или прослушивания одного источника во время записи сигнала другого.
Предусилители, обладающие функциями перезаписи, обычно имеют на лицевой
панели маркировку „2-1“ или „Т2“. Это означает, что с магнитофона 1 можно
подавать сигнал на магнитофон 2, и наоборот. Если на предусилителе имеются
раздельные переключатели, помеченные как „прослушивание" (Listen) или „за-
пись" (Record), это означает, что существует возможность одновременно запи-
сывать один источник и прослушивать другой. Например, можно вести запись на
кассету для автомобильной магнитолы с компакт-диска в то время, когда вы
прослушиваете виниловый диск на проигрывателе.
Я привел этот пример исключительно ради полноты изложения. Большинст-
во high-end-предусилителей имеют очень незначительное количество перечи-
сленных функций. И это не случайно, поскольку первый и самый важный
принцип: чем меньше различных схем на пути сигнала, тем он чище, и, в
конечном счете, тем лучше звук. Кроме того, конструкторы предусилителей
обычно работают в условиях ограниченного бюджета, поэтому стоят перед
выбором: либо жертвовать звуком, либо широким набором функций. Совместить
же и то, и другое в одном аппарате, как правило, не удается. В аппаратах
массового производства и среднего уровня качества делается упор на широкие
функциональные возможности и многочисленные кнопки — увы, в ущерб качест-
ву звука. И пусть вас не удивляет, что в весьма дорогом предусилителе класса
high-end вы не найдете никаких кнопок и регуляторов. Такие аппараты предна-
значены прежде всего для наилучшего воспроизведения музыки. Многие преду-
силители класса high-end вообще не имеют никаких ручек, даже регуляторов
тембра (низкие или высокие частоты). Дело даже не в том, что любого рода
108
Глава 5
электронные регуляторы ухудшают сигнал, а следовательно, и звучание музыки.
Но уже сама идея изменения сигнала противоречит основным ценностям high-
end’a. Сигнал должен быть воспроизведен с минимально возможными измене-
ниями. Именно поэтому какие-либо регуляторы тембра в аппаратуре high-end
совершенно излишни.
Однако в этой сфере существует и другая школа, которая полагает, что
главная задача любой системы воспроизведения — доставить пользователю наи-
большее удовольствие. И уж коли регулирование тембра способно усилить эф-
фект от прослушивания музыки, его, несомненно, следует использовать. Но даже
если вы придерживаетесь второго направления, помните, что использование
регуляторов тембра все-таки ухудшает звуковые качества предусилителя. По этой
причине в некоторых предусилителях, имеющих регуляторы тембра, предусмот-
рена возможность их отключения от схемы (функция „Топе Defeat" — отключе-
ние регулятора тембра).
Столь же неоднозначно отношение к вопросу: стоит ли устанавливать на high-
end-предусилители регулятор баланса, который позволяет настроить относи-
тельные уровни воспроизведения в левом и правом каналах. Если уровень записи
в одном из каналов чуть выше, чем в другом, это приведет к смещению центра
звуковой сцены по направлению к тому громкоговорителю, который звучит
громче. В итоге, пострадает „эффект присутствия". Те же самые проблемы могут
возникнуть, если в помещении одна стена обладает более высокими звукопогло-
щающими характеристиками, чем другая. Это также приводит к смещению
центра звуковой сцены. Между тем, незначительная подстройка баланса способ-
на исправить эти искажения. Однако регуляторы баланса — как и регуляторы
тембра — несколько ухудшают сигнал и качество звучания предусилителя. Поэто-
му вполне закономерно, что на предусилителях high-end-класса, настоящих ше-
деврах техники ценой в $6000, вы не найдете ни одного из этих регуляторов, а на
массовом аппарате ценой в $99 непременно будет и тот, и другой.
Когда перед покупкой вы будете принимать окончательное решение, обратите
внимание на то, как предусилитель выглядит и насколько удобно вы себя рядом с
ним чувствуете. Помните, что предусилитель — такой компонент системы, к
которому вам придется обращаться чаще всего. Спросите себя, удобно ли устрое-
ны регуляторы? Насколько просто вам будет найти в темноте регулятор громко-
сти? Имеет ли этот усилитель кнопку отключения звука („Mute")? Такая кнопка
нужна при кратковременном прерывании прослушивания — для защиты всех
остальных компонентов системы при отсоединении кабелей или для подбора
одинаковых уровней громкости, что необходимо при сравнении двух других
компонентов системы, например, CD-проигрывателей, транспортов или кабелей.
Следует хорошенько подумать и о том, нужен ли вам пульт дистанционного
управления. Хоть это и весьма удобно, но все же стоимость дистанционно управ-
ляемых регуляторов, не вызывающих ухудшения звукового сигнала, составит
весомую часть общей цены аппарата. С другой стороны, в наши дни пульт дистан-
ционного управления — это почти уже стандарт рынка современных предусилите-
лей: ведь так привлекально иметь возможность регулировать громкость звука, не
вставая с кресла и не отрываясь при этом от прослушивания музыки.
Симметричное и несимметричное подключение
На предусилителях имеются симметричные входные, симметричные выход-
ные разъемы, или же то и другое вместе. При симметричном сигнале, как
правило, используют трехштырьковый разъем XLR, а не обычный RCA-разъем
(симметричные и несимметричные разъемы будут подробно рассмотрены ниже,
в главе 11). На рис. 5-3 изображена задняя панель предусилителя с симметричны-
Предварительные усилители
109
ми входными и выходными разъемами XLR и обычными несимметричными
разъемами RCA. Если вы используете источник с симметричным выходным
разъемом — обычно это CD-проигрыватель или цифровой процессор, — то вам
лучше выбрать и предусилитель с симметричными входными разъемами. Почти
все компоненты-источники с симметричными выходами обычно имеют и несим-
метричные выходы. Вы можете использовать и те, и другие. Однако следует
помнить, что наилучшее качество обеспечивают симметричные выходы (см.
главу 8 „Цифровой источник сигнала", где объясняются причины этого явле-
ния). В дополнение отметим, что далеко не все „симметричные" предусилители
сделаны одинаково, как мы увидим несколько позже.
Предусилители с несимметричными входами и симметричными выходами
могут использовать несимметричные входные сигналы, но тем не менее пода-
вать на усилитель мощности сигнал через симметричный разъем. Если ваш
усилитель мощности имеет симметричный вход, то наилучшие результаты даст
использование предусилителя с симметричным же выходом. Кроме того, вы
сможете прослушать свою систему, используя симметричные и несимметричные
способы подключения, и самостоятельно убедиться, в каком случае звук лучше.
Некоторые аппараты звучат лучше при использовании симметричного
подключения, другие же — при подключении через несимметричные линии.
Более подробное техническое описание симметричных предусилителей вы най-
дете в конце данной главы.
Прочие соображения при выборе предварительного усилителя
Помимо регулирования громкости и коммутации различных источников сигна-
ла, предусилитель является своеобразным буфером между источниками сигнала и
усилителем мощности. Это значит, что предусилитель служит неким промежуточ-
ным звеном, задача которого получить сигнал от источника, довести его до
нужных параметров и передать дальше, на усилитель мощности. Компоненты-
источники дают достаточно сильный сигнал для предусилителя, но для того,
чтобы мог нормально работать усилитель мощности со всеми его длинными
соединительными кабелями, без помощи предусилителя не обойтись. Выполняя
функции своеобразного буфера сигнала, предусилитель „облегчает жизнь" компо-
нентам-источникам и обеспечивает более высокие технические параметры вос-
произведения.
Некоторые линейные предусилители позволяют пропустить сигнал мимо
всей активной электроники аппарата (ламп или транзисторов), чтобы получить
максимально чистый звук. Предусилитель становится в этом случае просто
пассивным регулятором громкости. И хотя подобное исключение всех активных
электронных элементов на пути сигнала дает некоторые преимущества, предуси-
литель все же перестает выполнять функции буфера между источником и усили-
телем мощности, что может привести к ухудшению технических параметров
(причины этого явления будут рассмотрены несколько ниже) и понижению
качества звука (слишком мягкие басы, потеря динамики). В то же время следует
отметить, что некоторые системы вполне благополучно работают и без буфера в
виде предусилителя. В этом варианте мы только выиграем от исключения актив-
ной электроники предусилителя из сигнального тракта. К счастью, у вас всегда
есть возможность опробовать оба варианта (они получили название активного и
пассивного), всего лишь повернув выключатель на передней панели аппарата. В
пассивном режиме предусилитель подвержен всем ограничениям пассивного
регулятора, описанным в данной главе ниже. Если вы увидите на передней
панели своего аппарата кнопку „Bypass" („Обход"), то теперь будете знать, какая
у нее функция.
110
Глава 5
Еще один возможный подход — это минималистский предусилитель, в котором
сигнал проходит через неотключаемые лампы или транзисторы, не подвергаясь
при этом усилению. Этот тип предусилителя выполняет роль буфера между источ-
ником и усилителем мощности, но не может усиливать сигнал. Некоторые конст-
рукторы полагают, что так называемые каскады с единичным усилением позволяют
добиться лучшего звука, чем обычные предусилители, которые сигнал усиливают.
При этом следует помнить, что если вы используете предусилитель с единичным
усилением, то ваши источники должны давать сигнал достаточно большого напря-
жения, обеспечивающего нормальную работу усилителя мощности.
Существуют и варианты, когда при установке регулятора громкости предуси-
лителя в положение низкого уровня используется буферная схема с единичным
усилением, а при повороте регулятора для повышения уровня громкости включа-
ется простой усилительный каскад. Несмотря на все различие этих подходов, в
них все же есть нечто общее: стремление обеспечить по возможности короткий
и простой тракт сигнала, чтобы добиться наименьших искажений и, соответст-
венно, наибольшей чистоты звучания. Но все же предусилители, использующие
подобную схему, не являются нормой. Большинство предусилителей и усилива-
ют сигнал, и играют роль буфера.
После того как вы определитесь с функциональными особенностями будущей
покупки, решите, какую сумму вы готовы на нее потратить. В этом вам поможет
таблица, приведенная в главе 2. Составьте небольшой список тех предусилите-
лей, которые стоит изучить посерьезнее и внимательно прослушать. Расспроси-
те дилера, почитайте статьи в серьезных журналах для аудиофилов, поговорите с
друзьями, у которых есть системы класса high-end. Если будет такая возмож-
ность, опробуйте предусилитель перед покупкой.
Напомню, что все эти рекомендации по выбору наиболее подходящего вам
предусилителя полностью относятся и к полным („интегрированным") усилите-
лям. Ведь полный усилитель вполне можно рассматривать как предусилитель со
встроенным усилителем мощности. Полный усилитель функционально иденти-
чен предусилителю. Единственное различие заключается в том, что вместо
соединения выхода предусилителя со входом усилителя мощности вы подсоеди-
няете кабель громкоговорителей к полному усилителю. Более подробную инфор-
мацию о полных усилителях вы получите в главе 6.
Теперь, когда вы уже знаете, какие характеристики и функции в предусилите-
ле вам нужны, настало время слушать.
На что обращать внимание при прослушивании
Предварительные усилители оказывают чрезвычайно большое влияние на ка-
чество звучания всей системы в целом. Поскольку сигнал каждого источника
обязательно проходит через предусилитель, можно с уверенностью сказать, что
нюансы вносимого им окрашивания звука или же нелинейные искажения постоян-
но будут сказываться на качестве звучания. У вас могут быть первоклассные
источники сигнала, превосходный усилитель мощности, замечательные громкого-
ворители и, несмотря на это, весьма посредственный звук, если предусилитель не
соответствует тем стандартам, которые заданы остальными компонентами систе-
мы. Именно предварительный усилитель может оказаться самым слабым ее зве-
ном. А потому тщательное прослушивание и осмысленный отбор аппаратуры
помогут вам создать аудиосистему, обладающую высоким качеством звучания и
соответствующую возможностям вашего бюджета.
Отметим, что цена предусилителя далеко не всегда служит достаточно надеж-
ным индикатором его качества звучания. Я могу привести примеры, когда моде-
ли стоимостью около $1500 звучат намного лучше иных аппаратов ценой под
Предварительные усилители 111
$8000. Если вы тщательно проделаете свою „домашнюю работу44 и серьезно
отнесетесь к подбору аппарата, вам удастся избежать лишних затрат на приобре-
тение сомнительных компонентов.
В дополнение к обычной процедуре прослушивания, описанной в главе 3, при
выборе предусилителей используют также дополнительные методы субъектив-
ной оценки, недоступные при выборе остальных компонентов. Все это позволя-
ет сделать более осознанный выбор и приобрести наилучший аппарат в пределах
данного ценового диапазона.
Начнем с рассмотрения стандартной процедуры прослушивания. Во-первых,
мы можем воспроизводить одни и те же музыкальные фрагменты на одной
системе, меняя при этом лишь оцениваемые компоненты, в данном случае —
предусилители. Приступая к испытаниям, проследите за тем, чтобы соответст-
вующим образом были выставлены регуляторы усиления на аппаратах. Проана-
лизируйте различия в характере их звучания, как это описано в главе 3. В
особенности, обратите внимание на ясность, прозрачность звука, отсутствие
„зерна44 и проработку деталей, на качество звуковой сцены и ощущение легкости
восприятия звука.
Наиболее часто встречающиеся проблемы у предусилителей — это жесткие и
резкие высокие частоты и смазывание, затуманивание звуковой сцены. Многие
предусилители, в особенности, из числа недорогих полупроводниковых аппара-
тов, придают звучанию средних и высоких частот металлическую жесткость.
Поначалу они могут создать впечатление более тщательной проработки деталей,
но скоро вы почувствуете усталость. Высокие частоты звучат сухо, подчеркнуто и
резко. Звучание тарелок теряет свой блеск, напоминает резкие всплески белого
шума. Шипящие звуки у вокалистов выходят на первый план, а скрипка звучит
визгливо и тускло. Посредственный полупроводниковый предусилитель подчер-
кивает яркость струн и приглушает резонанс деревянного корпуса скрипки.
Предусилители, замутняющие звуковую сцену, делают ее тусклой и невырази-
тельной. Прозрачность полностью исчезает, звук становится мрачным, со слабо
проработанными деталями, снижается разрешение. Вместо прозрачного и кри-
стально ясного звучания голоса и инструментов, парящих в трехмерном простран-
стве, вы получите спутанные, как бы застывшие звуки, полностью лишенные
ясности. Даже некоторые дорогие модели не свободны от подобных недостатков.
Опасайтесь также тех предусилителей, на которых все записи выглядят похо-
жими одна на другую по тембру, тональному балансу и пространственным харак-
теристикам. На лучших предусилителях вы должны ощутить изменение в разме-
рах залов, в которых исполнялись произведения, услышать, насколько близко
стояли микрофоны к исполнителям, почувствовать разницу между роялями
„Steinway44 и „Bosendorfer44, не говоря уж о прочих тонкостях. Напоследок обрати-
те внимание на то, как предусилитель воспроизводит тончайшие внутренние
детали тембра различных инструментов.
При прослушивании сравните выбранные вами предусилители с самым луч-
шим аппаратом, который только найдется в этом магазине. Обратите внимание
на присущие именно ему качества, а также на то, не утрачены ли они в отобран-
ных вами аппаратах. Это не только даст надежную точку отсчета при выборе
предусилителя, но и обострит ваш слух. Чем большим будет ваш опыт знакомства
с различными аппаратами, тем лучше вы сможете судить об их качестве.
Еще один полезный способ испытания аппарата, доступный только с предуси-
лителями — это тест исключения. Он заключается в сравнении двух вариантов
звучания системы: с работающим предусилителем и без него. Это позволит в
полной мере оценить влияние предусилителя на качество звучания, а также
выявить все его скрытые недостатки.
Для проведения этого теста необходимо подключить к усилителю мощности
уже известный вам предусилитель заведомо высокого качества или же непосредст-
112
Глава 5
венно CD-проигрыватель (либо иной цифровой источник сигнала с регулятором
уровня) и установить громкость, обеспечивающую комфортность звучания. С
помощью вольтметра и тестового CD установите на тестируемом предусилителе
единичное усиление — такое положение регулятора громкости, при котором уро-
вень входного сигнала равен уровню выхода (обычно это в границах трети или
середины диапазона регулирования). Включите испытуемый предусилитель меж-
ду эталонным предусилителем и усилителем мощности. Сравните звучание систе-
мы в двух вариантах: с тестируемым предусилителем и без него. Не делает ли
предусилитель звук тусклым? Не становятся ли высокие частоты сухими и ломки-
ми? Не уходит ли ощущение объемности и прозрачности звука, не заменяется ли
оно блеклым звуком, в котором уже невозможно различить звучание отдельных
инструментов? Сохраняет ли испытуемый предусилитель обычные акустические
характеристики при проигрывании различных записей? И самое главное — не
становится ли звучание музыки менее волнующим? Данный тест с исключением
позволяет достаточно быстро и точно оценить характер и степень окрашивания
звучания, создаваемого данным предусилителем.
Если вы сравниваете два предусилителя, то сначала подключите предусили-
тель А к усилителю мощности и прослушайте звучание. Затем подсоедините
предусилитель В с установленным на нем единичным усилением между аппара-
том А и усилителем мощности. Внимательно прослушайте еще раз. Попытайтесь
определить, что изменилось в звучании системы при подключении предусилите-
ля В. После этого поменяйте местами предусилители А и В и оцените воздейст-
вие на звук включения в тракт воспроизведения аппарата А С помощью этого
метода, схематически изображенного на рис. 5-1, можно довольно быстро опре-
делить влияние каждого предусилителя на характер звучания музыки. Однако
этот метод не обеспечивает наилучших условий воспроизведения звука, посколь-
ку звучание первого предусилителя может изменять окраску звука второго аппа-
рата. Не следует также забывать и о том влиянии, которое оказывают межкомпо-
нентные кабели и разъемы, включенные в сигнальный тракт.
Этот тест можно также проводить, заменяя предусилитель на пассивный регу-
лятор уровня. Хотя последний может привести к некоторому снижению динамиче-
ских контрастов и смягчить бас, он все же редко добавляет в звучание зернистость
и жесткость или вызывает заметное снижение глубины и прозрачности звуковой
сцены, как это происходит с большинством активных предусилителей.
Возможно и применение менее аналитичных методов. Например, можно
просто взять у вашего дилера предусилитель на пару дней и внимательно его
прослушать. Стало ли звучание музыки с новым предусилителем более ярким и
Рис. 5-1. Схема
исключающего
теста для оценки
характеристик
предусилителей
Предусилитель
А
Усилитель
мощности
Предусилитель
А
► Предусилитель
Усилитель
мощности
__________
Предусилитель
В
Усилитель
мощности
Предусилитель
В
Предусилитель
А
Усилитель
мощности
Предварительные усилители
113
впечатляющим? Позволяет ли новый аппарат услышать в знакомых записях
новые оттенки и детали музыки, которых вы раньше не замечали? Насколько
новый предусилитель побуждает вас слушать музыку снова и снова? Все эти
характеристики являются наиболее надежными показателями качества аппара-
та, что, в свою очередь, гарантирует истинное удовлетворение от прослушива-
ния музыки. Доверьтесь тому, что скажут вам о новом предусилителе ваши
любимые записи.
Лампы или транзисторы?
Именно предусилитель является тем компонентом hi-fi-системы, в котором
наиболее часто вместо полупроводниковых приборов используются электронные
лампы. Это вызвано тем, что предусилители работают со слабыми сигналами, а в
этом случае использование радиоламп считается более приемлемым и практич-
ным, нежели в усилителях мощности. Радиолампы, применяемые в усилителях
мощности, достаточно велики, дороги, сильно нагреваются и часто выходят из
строя. Кроме того, согласно одной из теорий разработки звукотехнической аппа-
ратуры, если уж в системе используются радиолампы, то они должны находиться
как можно ближе к источнику сигнала — то есть именно в предусилителе.
Более того, те качества ламповых аппаратов, которые позволяют любителям
музыки говорить о магии радиоламп, наиболее полно раскрываются именно в
предусилителях. В целом ламповые аппараты дороже и требуют больших расхо-
дов на обслуживание, чем полупроводниковые. Однако эта разница в стоимости
гораздо менее ощутима в предусилителях, чем в усилителях мощности. Если вы
цените именно специфические качества радиоламп и вас не смущает излучаемое
ими тепло, высокая цена и большие издержки на обслуживание, то наилучшее
решение — использовать их в предусилителе.
Обычно считается, что ламповая аппаратура дает более теплый и свежий
тембр, обеспечивает более естественное звучание высоких частот. Многие же
полупроводниковые предусилители имеют тенденцию придавать высоким часто-
там сухой, резкий, металлический оттенок. В результате мы получаем неестест-
венно холодную окраску звука у струнных (особенно у скрипок), подчеркнутые
шипящие у вокалистов, а звучание тарелок напоминает резкие всплески белого
шума. Поскольку эти неприятные искажения могут вызываться различными
компонентами системы (цифровыми источниками сигнала, усилителями мощно-
сти, кабелями и высокочастотными головками), свойственное ламповым преду-
силителям естественное звучание в целом положительно сказывается на общем
характере звучания системы.
Следует отметить, что популярность ламповой аппаратуры не имеет ничего
общего с ностальгией по прошлым годам, а вызвана исключительно заботой о
качестве звука. Ламповые аудиоусилители имеют ряд преимуществ перед полу-
проводниковыми. Во-первых, схемы, связанные с использованием радиоламп —
вспомогательные элементы, обеспечивающие работу ламп — обычно намного
проще аналогичных узлов транзисторных схем. Во-вторых, искажения, вызывае-
мые радиолампами, отличаются от искажений, вносимых полупроводниками.
Гармонические искажения, создаваемые любой активной электроникой, добав-
ляют к усиливаемому сигналу некоторые нежелательные частотные составляю-
щие. Например, если предусилитель работает с сигналом частотой в 1 кГц, он в
то же время создает дополнительный сигнал частотой в 2 кГц (вторая гармони-
ка), 3 кГц (третья гармоника), 4 кГц (третья гармоника) и так далее. Ламповые
аппараты обычно создают гармонические искажения низкого порядка (не выше
третьей гармоники), а в полупроводниковых приборах возникают гармониче-
ские искажения более высокого порядка (седьмая и девятая гармоники), что
114
Глава 5
вызвано особенностями устройства транзисторов. Гармонические искажения
низких порядков гораздо менее заметны в звучании музыки, чем искажения
высоких порядков. Более того, сравнительно большие значения второй гармони-
ки, (скажем, порядка 5%), слух улавливает намного слабее, чем значительно
меньшие по величине (скажем, порядка 0,5%) значения седьмой гармоники.
Сторонники ламповой аппаратуры отмечают этот факт как свидетельство несо-
мненного преимущества ламповых предусилителей.
Однако следует принять во внимание, что некоторые ламповые предусилите-
ли намеренно сделаны так, чтобы давать исключительно яркую окраску звука.
Вместо того, чтобы ориентироваться на возможно меньшие изменения естест-
венного звучания, они часто добавляют искусственное „облагозвучивание". Этот
вид искажений может поначалу показаться приятным для слуха, но все же он
представляет собой уход от исходного звучания. Этот тип „ламповой“ окраски
характеризуется мягким звучанием высоких частот и чрезмерно отстраненным,
невозмутимым и беспечным оттенком звука, недостаточной проработкой дета-
лей и своего рода „сладковатостью* звучания. Многие аудиофилы, стремясь
избежать наиболее существенных недостатков полупроводниковой аппаратуры,
используют ламповые предусилители с подобной окраской для того, чтобы
сделать свои системы более приемлемыми по звучанию.
Однако существует и более верный способ совершенствования вашей систе-
мы: добиваться того, чтобы каждый ее компонент на пути сигнала обладал
максимально возможной прозрачностью звучания. Если вам удастся добиться
подобного результата, отпадет и необходимость в любого рода „ламповом" при-
украшивании звука. В идеальном случае, слушатель вообще не должен сознавать,
что звучит именно ламповый аппарат. Слушая музыку, он должен слышать
только музыку — ничего более. Точно так же, как плохие полупроводниковые
предусилители окрашивают звучание, добавляя в него зерно и жесткость высо-
ких частот, плохой ламповый предусилитель часто „перегибает палку" в обрат-
ную сторону, затушевывая детали, добавляя ложную цветистость и понижая
разрешение звука. На мой взгляд, следует в одинаковой степени избегать обеих
этих крайностей.
В равной степени ошибочна любого рода „влюбленность" либо в полупроводни-
ковые, либо в ламповые аппараты, исходящая из личных пристрастий. Так,
любитель полупроводниковой аппаратуры убедит себя в том, что он получает
„больше деталей", а поклонник ламповых усилителей будет думать о сочности и
свежести звучания. Однако истинный ценитель музыки должен критически отно-
ситься и к тому, и к другому. Переизбыток „сочности" звучания может в скором
времени снизить интерес к музыке из-за низкого разрешения аппарата. Наоборот,
излишняя „проработка деталей" в транзисторном аппарате довольно скоро ска-
жется на утомляемости слушателя. Заметим, далеко не все ламповые и полупровод-
никовые предусилители можно столь однозначно распределить по этим категори-
ям. Многие ламповые предусилители обладают исключительно прозрачным и
нейтральным звуком, минимально искажая естественное звучание.
Не стоит покупать ламповый аппарат только потому, что он ламповый. Неко-
торые схемы лучше реализуются на основе ламп, другие — на основе полупровод-
ников. В конце концов, на свете не существует таких магических компонентов
или схем, которые гарантировали бы полную уверенность в качестве воспроиз-
ведения музыки. Хорошие и плохие аппараты встречаются в любом варианте
схемотехнического решения. Вот потому многие компании производят и лампо-
вые, и полупроводниковые, и гибридные лампово-полупроводниковые предуси-
лители. Наилучшие же результаты дает тот аппарат, который специально при-
способлен для решения конкретных задач.
В идеале, оба типа аппаратов — и ламповые, и полупроводниковые — стремят-
ся к одной и той же цели: совершенному воспроизведению музыки. Но при этом
Предварительные усилители
115
движутся они к ней разными путями. Чрезмерное окрашивание звука, о котором
я говорил выше, сейчас уже отошло в прошлое или встречается у небольшой
группы аппаратов, рассчитанных на весьма неискушенных слушателей. Совре-
менная тенденция — все большее сближение характера звучания ламповых и
полупроводниковых аппаратов. Совершенный предусилитель должен быть подо-
бен чистому и прозрачному окну в мир музыки, и не столь важно, на какой основе
он создан.
Лучший совет при выборе предусилителя — это остановиться на том аппарате,
который в наименьшей степени искажает естественное звучание музыки. Только так
вы получите максимальное удовлетворение от ее прослушивания. И помните: хоро-
ший ламповый и полупроводниковый предусилители должны звучать одинаково.
>
и
Срок службы радиоламп и возможности их замены
Радиолампы, ориентированные в предусилителе на работу с сигналом низко-
го уровня (обычно их в аппарате от двух до девяти), нуждаются в замене после
1000-2000 часов работы. Каждый раз, когда вы включаете предусилитель,
начинается отсчет срока их жизни. Этот факт, а также то обстоятельство, что
лампы нагреваются при работе, побуждает многих владельцев включать свой
аппарат непосредственно перед прослушиванием, а в остальное время он у них
выключен. Однако хотя это и продлевает срок службы ламп, все же следует
помнить, что наилучшего состояния электронные компоненты достигают толь-
ко после нескольких часов работы. Лучший совет в данной ситуации — вклю-
чить предусилитель примерно за один-два часа до того, как вы собираетесь
слушать музыку. Если вы знаете, что это произойдет вечером после работы,
включите аппарат утром, и к вашему приходу он будет в наилучшей форме. Еще
один вариант — приобрести электронный таймер для цепи питания (около $10)
и поставить его на время примерно часа за два до вашего возвращения с
работы. Полупроводниковые же усилители, напротив, потребляют мало тока,
особенно не нагреваются и не требуют замены ламп, поэтому их можно остав-
лять включенными постоянно.
Замена ламп будет стоить вам от $10 за обычную нетестированную лампу до
$50 за высококлассную деталь, тщательно протестированную на заводе. Еще одна
возможность — доплатить определенную сумму за то, чтобы получить пару
первоклассных ламп с одинаковым коэффициентом усиления. Если в вашем
предусилителе баланс между каналами (идентичность усиления сигнала в правом
и левом каналах) зависит от коэффициента усиления различных ламп, то стоит
потратить дополнительную сумму, чтобы получить уже подобранную по этому
показателю пару. Это даст вам гарантию того, что оба канала будет иметь
идентичный уровень громкости.
Поскольку качество радиоламп оказывает столь большое влияние на звучание
предусилителя, имеет смысл покупать только первоклассные детали. Наиболее
высокую стоимость имеют новые лампы из старых запасов (то есть такие радио-
лампы, которые ранее не использовались, но были выпущены уже достаточно
давно). Таких ламп осталось уже немного, и они пользуются повышенным спро-
сом. Лампы с одинаковыми техническими параметрами, но выпущенные разны-
ми производителями, также будут звучать по-разному, что создаст дополнитель-
ные проблемы выбора. Самый лучший советчик в этой ситуации — ваш местный
дилер по радиолампам для предусилителей. Он лучше всех должен разбираться в
том, какие лампы следует ставить на замену в том или ином случае. Иногда в
технических статьях о ламповых предусилителях можно получить информацию
о возможности замены деталей одних производителей на другие, допустимые в
данном аппарате.
116
Глава 5
Хочу обрадовать поклонников ламповой аппаратуры: никогда у нас еще не
было столь надежного и хорошего снабжения радиолампами, как сейчас. В самом
деле, растущая популярность ламповой аудиоаппаратуры связана также и с
поступлением значительного количества больших радиоламп с оборонных пред-
приятий бывшего Советского Союза. Их продукция была в значительной мере
связана с радиолампами (до сих пор они используются в истребителях МИГ),
поэтому предприятия производили весьма высококачественные лампы. С окон-
чанием холодной войны рынок наполнился большим количеством превосход-
ных радиоламп по умеренной цене, что обеспечило дополнительный стимул
роста аудиоиндустрии.
Прежде чем мы перейдем к рассмотрению других сюжетов, отмечу, что я сам в
течение последних восьми лет пользуюсь в своей домашней системе ламповыми
предусилителями. Это нельзя считать результатом сознательного решения поль-
зоваться именно ламповыми аппаратами. Просто они как-то сами собой остава-
лись в моей системе все это время.
Линейные предусилители
Типичный минималистский линейный предусилитель показан на рис. 5-2. Эта
модель „Audio Research LS2B“ снабжена пятью несимметричными линейными
входами (помеченными как „Магнитофон1* („Таре**), „Тюнер11 („Tuner**), ,,CD“,
„Видео** („Video**) и „Дополнит.** (,,Аих“)) и одним симметричным линейным
входом (помечен как „Прямой** — „Direct**). Расположенный на передней панели
селектор входов определяет, сигнал от какого именно источника подается на
выход. Кнопка „Приглушение звука** („Mute**) выключает сигнал на выходе преду-
силителя. Эта функция особенно полезна при смене пластинки или при отсоеди-
нении-присоединении источников сигнала. Она исключает прохождение через
систему громкой импульсной помехи. Необходимо заметить, что этот предусили-
тель не имеет регулятора баланса для установки относительного уровня звучания
правого и левого каналов.
Рис. 5-2*
Линейный
пр едус ил ител ь.
Вид со стороны
передней панели
Рис. 5-3.
Линейный
предусилитель.
Система
разъемов. Вид со
стороны задней
панели
awHi нитрите
****— ОДНТ WAITS
CAUTION
4* LEFtCHnPUTS
* i-EPTtNPUTS
(ITSAFUSt
<0,4A 240V)
«UVATTS
MODEL LSaS
лиде йЬйляй+сюйРйл л'п*5,1
отадшгед, TJrWiMtUX
WU3S«У ел
клиш) сне*
нгТтч rwj ma WWJ HiiBa-
м.ед надо «т
ШТ E# WbTir*.
и> lUjr Bt«*5VE4k
УЧЛО <: л4ЛС'. ВДДО ' ВАЛ,
Предварительные усилители
117
На задней панели, показанной на рис. 5-3, имеется один выход для магнитофо-
на („Таре Out"), используемый при перезаписи на другой магнитофон, несиммет-
ричный „Основной выход“ („Main Out") и два симметричных „Основных выхо-
дов". Одна из пар разъемов „Основного выхода“ должна быть подсоединена
межкомпонентным кабелем к усилителю мощности. Использование симметрич-
ного или несимметричного выхода зависит от того, какого типа вход имеется на
усилителе мощности. Лучше всего попробовать оба варианта подключения и
остановиться на том, который дает наилучшее звучание. В данной модели магни-
тофонные выходы буферированье Это означает, что имеется отдельный усилитель
; для обеспечения входного сигнала, подаваемого на магнитофон. На передней
j панели предусилителя находится специальный выключатель „Defeat" для отклю-
J чения этого буферного усилителя.
| Прямой вход („Direct") обеспечивает более короткий путь сигнала^ обходя
| селектор входов, чем достигается максимальная чистота звучания. Хотя подоб-
ная функция и может представляться малозначительной, даже такие детали
могут сыграть свою роль на пути к вершинам совершенства в воспроизведении
звука.
..
Предусилители для звукоснимателей
• •
Фонокаскад (фонокорректор) работает с исключительно слабым сигналом
(от нескольких десятков микровольт до нескольких милливольт), поступающим
от головки звукоснимателя, и усиливает его до линейного уровня (около 1 В).
После этого линейный сигнал можно подавать на линейный предусилитель, —
, точно так же, как это происходит с любым другим источником сигнала. Фонока-
скад может быть выполнен как элемент полнофункционального предусилителя —
в виде дополнительного модуля, который подключается к линейному предусили-
телю, или же в виде отдельного компонента на своем собственном шасси.
Внешние фонокаскады не имеют регуляторов громкости. Обычно их подсоеди-
няют к линейному входу предусилителя.
В былые времена, еще до распространения CD, почти все предусилители
имели встроенные фонокаскады. В современных же предусилителях фонока-
скад, как правило, имеется в качестве дополнения за отдельную плату (обычно
$200-400); он рассчитан на пользователей, которые слушают виниловые диски.
Благодаря этому снижается цена аппарата для тех, кому нужен только линейный
предусилитель. В то же время, существенно дешевле купить предусилитель со
встроенным фонокаскадом, чем приобретать линейный усилитель и фонокаскад
по отдельности. Одно шасси, один блок питания, одна инструкция и, наконец,
одна коробка, — все это позволяет снизить итоговую цену аппарата. Такие
встроенные фонокаскады также могут давать исключительно высокое качество
воспроизведения звука.
I Впрочем, не к каждому линейному предусилителю можно подключить фонока-
скад. Если в ваши планы входит использование грампроигрывателя, сначала
удостоверьтесь, что к предусилителю, который вы собираетесь купить, можно
будет подключить фонокорректор. Если на задней панели предусилителя есть
вход, помеченный как „Фоно" („Phono"), клемма заземления, а на передней панели
имеется переключатель входных устройств с пометкой „Фоно", можно быть уве-
ренным, что в этом предусилителе есть фонокаскад, или же его можно будет к
нему подключить. Помните однако, что на некоторых предусилителях есть линей-
ный вход, помеченный как „Фоно", но фонокаскада в нем может не быть. Посмот-
рите, имеется ли на задней панели клемма для подсоединения заземления от
проигрывателя грампластинок. Если вы обнаружите такой зажим, скорее всего
этот предусилитель приспособлен для работы с сигналом звукоснимателя.
118
Глава 5
RlAA-коррекция
Помимо усиления слабого сигнала, поступающего со звукоснимателя, фонока-
скадный предусилитель осуществляет также и процесс RIAA-коррекции сигнала.
Напомним, аббревиатура RIAA происходит от названия Американской ассоциа-
ции звукозаписывающей промышленности (Recording Industry Association of
America), той самой организации, которая осуществила стандартизацию харак-
теристик процессов записи и воспроизведения грампластинок. Фонокаскад в
процессе RIAA-коррекции при воспроизведении поднимает низкие и несколько
ослабляет высокие частоты. Этот процесс представляет собой зеркальное отра-
жение ослабления низких и сравнительно большего подъема высоких частот во
время записи. Сочетая эти противоположные частотные характеристики при
подготовке мастер-диска и проигрывании грампластинки, мы получаем в итоге
горизонтальную амплитудно-частотную характеристику. Кривые RIAA-коррек-
ции показаны на рис. 5-4. Пунктирная линия обозначает частотную характери-
стику при записи на лаковый диск. Сплошная же кривая изображает частотную
характеристику процесса воспроизведения, реализуемую в фонокаскаде.
Рис. 5-4.
Частотные
характеристики
процесса RIAA-
коррекции
Ослабление низких частот и подъем высоких при подготовке мастер-диска
позволяет вместить больший „объем“ сигнала в звуковую канавку и тем самым
увеличить продолжительность записи. Это происходит потому, что низкие час-
тоты занимают больше места на поверхности диска, чем высокие. Ослабляя
низкие частоты, мы тем самым создаем возможность расположить канавки
ближе друг к другу. Кроме того, подъем высоких частот при подготовке мастер-
диска и соответственное их ослабление при воспроизведении выступает как
своего рода система шумоподавления: ослабляя высокие частоты при воспроиз-
ведении, мы одновременно срезаем и значительную часть помех, вызванных
трением о поверхность диска. Именно из-за этого процесса RIAA-коррекции и
нельзя подключить Линейный источник в гнездо „Фоно“ предусилителя. В рав-
ной мере справедливо и обратное: выход головки звукоснимателя не может быть
подключен непосредственно ко входу линейного предусилителя.
Одним из технических параметров предусилителя является точность RIAA-
коррекции. Этот параметр показывает, насколько точно частотная характери-
стика схемы RIAA-коррекции данного аппарата согласована со стандартной
характеристикой, использовавшейся при записи диска-оригинала. Типичное
значение параметра составляет +0,5 дБ в диапазоне частот 20 Гц — 20 кГц. Это
Предварительные усилители
119
значит, что фонокаскад дает неравномерность частотной характеристики (пре-
обладание некоторых частот над остальными) на уровне не более, чем 1 дБ
(+0,5 дБ) в пределах звукового диапазона 20 Гц — 20 кГц. Поскольку ошибки
RIAA-коррекции — это частотные искажения, они могут оказывать существенное
влияние на качество воспроизведения звука. Положительные искажения в обла-
сти высоких частот сделают их звучание более ярким и жестким. Отрицательные
частотные искажения в этой области проявятся в том, что звук станет тусклым и
безжизненным. Примеры частотных искажений будут рассмотрены ниже, в
данной главе, раздел „Технические параметры и их измерение".
Следует отметить, что в большинстве аудиоаппаратов европейских произво-
дителей используется схема RIAA-коррекции с дополнительным спадом в обла-
сти нижних частот. Это значит, что уровень их громкости намеренно ослаблен,
чтобы избежать попадания в остальные компоненты аудиосистемы особо низких
частот (ниже 30 Гц), возникающих при проигрывании покоробленных пласти-
нок. Однако в системах, способных воспроизводить сигналы с частотами до
20 Гц, это приводит к повышению нижней граничной частоты.
Коэффициент усиления фонокаскада
Степень усиления, обеспечиваемого фонокаскадом (или любым иным усили-
телем), называется коэффициентом усиления. Он выражается в децибелах или в
виде числа, равного отношению выходного напряжения к входному. Фонокаскад
имеет значительно больший коэффициент усиления, чем линейный предусили-
тель. Если у линейных предусилителей этот параметр находится в диапазоне от
10 до 20 дБ, то у фонокаскада он достигает уровня в 35-60 дБ.
Необходимая величина коэффициента усиления фонокаскада зависит от типа
головки звукоснимателя, подключенной к фонокаскаду. Фонокаскады бывают
двух типов, каждый из которых получил свое название в зависимости от типа
звукоснимателей, на которые он рассчитан. Первый тип — это фонокаскад для
звукоснимателя с подвижным магнитом (ММ - moving-magnet). Этот тип фонокаска-
да имеет коэффициент усиления, оптимизированный для работы со звукоснима-
телем с подвижным магнитом, дающим сравнительно высокое напряжение сиг-
нала на выходе — порядка 2-8 мВ. Соответственно, для них подходят аппараты со
сравнительно невысоким коэффициентом усиления — обычно около 35 дБ.
Головки звукоснимателя с подвижной катушкой (МС - moving-coil) дают сигнал
относительно низкого напряжения, что обусловлено принципом их действия.
Напряжение на выходе подвижной катушки колеблется в интервале от 0,15 до
2,5 мВ. Для таких головок необходим более высокий коэффициент усиления.
Фонокаскады для звукоснимателя с подвижной катушкой имеют коэффициент
усиления порядка 40-60 дБ. Помните, что напряжение на выходе подвижной
катушки варьируется в довольно широком интервале — в зависимости от конст-
рукции головки. При этом модели с высоким уровнем выходного сигнала дают
напряжение, близкое к получаемому от головок с подвижным магнитом.
По причине довольно широкого разброса уровней выходного сигнала может
оказаться, что коэффициент усиления фонокаскада не соответствует типу голов-
ки. Он может быть либо слишком большим, либо, напротив, чересчур малым для
напряжения на выходе данного типа головки звукоснимателя. Если коэффици-
ент усиления слишком мал, то придется поворачивать регулятор уровня громко-
сти чуть ли не до предела, чтобы получить достаточный уровень громкости. Это
часто приводит к усилению шума, воспринимаемого на слух как шипение, до
неприемлемого уровня. И наоборот, головки, дающие большой выходной сиг-
нал, могут перегрузить фонокаскад, сконструированный для работы с подвиж-
ной катушкой, что приведет к появлению нелинейных искажений звука при
120
Глава 5
воспроизведении громких музыкальных фрагментов. В том случае, когда головка
с большим выходным сигналом подключена к фонокаскаду с высоким коэффици-
ентом усиления, может оказаться, что пользоваться регулятором громкости
станет очень сложно. Умеренный уровень громкости достигается при положе-
нии регулятора громкости чуть выше нулевого, что затрудняет регулировку звука
на малой громкости.
Правильный подбор головки звукоснимателя и фонокаскада позволяет избе-
жать шума, помех и нелинейных искажений от перегрузки входа. Для головок с
подвижной катушкой, дающих сигнал порядка 0,18 мВ, требуется фонокаскад с
коэффициентом усиления около 55 дБ. Типичная головка с подвижным магни-
том дает сигнал порядка 3 мВ. Для нее подходит фонокаскад с коэффициентом
усиления около 35 дБ. В некоторых фонокаскадах и пол но функциональных
предусилителях предусмотрен внутренний переключатель, позволяющий под-
страивать коэффициент для звукоснимателей либо с подвижной катушкой, либо
с подвижным магнитом.
Предварительный предусилитель — это небольшой самостоятельный компо-
нент, позволяющий усилить сигнал от подвижной катушки до уровня сигнала
звукоснимателя с подвижным магнитом. Если у вас есть фонокаскад для подвиж-
ного магнита и необходимо подключить к нему головку с подвижной катушкой,
необязательно покупать новый фонокаскад, — вы можете обойтись предвари-
тельным предусилителем. Точно так же эту проблему можно решить с помощью
повышающего трансформатора, который поднимает напряжение выходного сигна-
ла головки с подвижной катушкой. С помощью такого трансформатора можно
улучшить отношение сигнал/шум или подключить головку с подвижной катуш-
кой к фонокаскаду для головки с подвижным магнитом.
Помните, что чем выше коэффициент усиления фонокаскада, тем больше
опасность повышения шума. И хотя, как правило, фонокаскады имеют неплохие
значения отношения сигнал/шум по сравнению с прочими компонентами систе-
мы, отдельные фонокаскады с чрезвычайно высоким коэффициентом усиления
могут давать неприемлемо высокий уровень шума. При прочих равных условиях,
чем больше коэффициент усиления, тем выше уровень шума. Лучше всего подоб-
рать фонокаскад с таким коэффициентом усиления, который в наибольшей
степени соответствует характеристикам вашего звукоснимателя.
Сопротивление нагрузки звукоснимателя
Сопротивление нагрузки звукоснимателя — это активное сопротивление и
емкость, которые головка звукоснимателя „чувствует*4, передавая сигнал на вход
фонокаскада. Сопротивление нагрузки головки, в котором присутствуют и актив-
ное сопротивление, и емкостное, оказывает значительное влияние на то, какой
звук она дает. Особенно это касается головок с подвижным магнитом. Неправиль-
ная нагрузка может привести к изменениям частотной характеристики и прочим
нежелательным явлениям. Многие предусилители позволяют подстраивать вход-
ное активное сопротивление и емкость под характеристики головки звукоснима-
теля, добавляя сопротивления или емкости ко входной схеме фонокаскада. Обыч-
но для такой регулировки требуется паяльник. В некоторых предусилителях
установлены миниатюрные внутренние переключатели, в других же подобные
регуляторы выведены на лицевую панель. В случае исключительно слабого выход-
ного сигнала головки звукоснимателя, припаивание дополнительных сопротивле-
ний — самый лучший метод. Помните о том, что при определении полной емкост-
ной нагрузки головки ко входной емкости фонокаскада должна быть добавлена
емкость кабеля тонарма. Продолжение обсуждения сопротивления нагрузки зву-
коснимателя вы найдете в главе 9 („Проигрыватели грампластинок41).
Предварительные усилители
121
Цифровые предусилители
После того как цифровые системы воспроизведения получили достаточно
большое распространение, вполне логичным выглядело появление цифровых
предусилителей. Цифровой предусилитель получает сигнал в цифровой форме
от цифрового источника (например, от проигрывателя компакт-дисков), позво-
ляет регулировать уровень громкости и производит обработку сигнала в цифро-
вой же форме, а затем преобразует его в аналоговую форму и направляет на
усилитель мощности. Цифровой предусилитель показан на рис. 5-5.
Однако термин „предусилитель“ в данном случае скорее вводит в заблужде-
ние, чем раскрывает функции аппарата, поскольку никакого „предусиления“
сигнала он не производит. Этот аппарат с таким же успехом можно было бы
назвать цифро-аналоговым преобразователем со встроенным переключателем
источников сигнала, регулятором уровня и иногда — регуляторами тембра и
баланса. Но, тем не менее, этот аппарат получил название цифрового „предуси-
лителя“ и имеет все внешние признаки традиционного аналогового предусилите-
ля, поскольку именно его он призван заменить. Точно так же, как мы открываем
файлы в компьютере и выравниваем строки при наборе текста, данный цифро-
вой аппарат производит „предусиление“ сигнала.
Рис. 5-5. Цифровой
предусилитель
обрабатывает
сигнал в цифровой
форме
Поскольку обработка сигнала производится в цифровой форме, данный аппа-
рат обладает такими функциями, какие немыслимы в аналоговом предусилителе.
Так, например, модель, изображенная на рис. 5-5, содержит эквалайзер, компрес-
сор/экспандер динамического диапазона, регулятор ширины звуковой сцены, а
также выполняет и другие функции, невозможные у аналогового предусилителя.
По большей части эти функции предназначены для коррекции тех записей,
которые имеют какие-либо акустические дефекты. Поэтому можно с уверенно-
стью сказать, что большую часть времени они будут на вашем аппарате отключены.
В некоторых моделях цифровых предусилителей может быть предусмотрено
несколько аналоговых входов, которые обходят цифровую схему стороной (при
этом все рассмотренные выше функции не действуют). В итоге, аппарат работает
как обычный аналоговый предусилитель. Существуют, правда, модели, которые
сначала переводят аналоговый входной сигнал в цифровую форму, а затем преоб-
разуют его обратно в аналоговый перед подачей на усилитель мощности. Однако
такие переводы из одной формы в другую неизбежно снижают качество звучания.
Если вы решили, что вам непременно нужен цифровой предусилитель, обра-
тите внимание на возможность регулирования уровня сигнала на аналоговом
входе. На передней панели аппарата должна быть кнопка и индикатор или
светодиоды для измерения уровня входного сигнала, подаваемого на аналого-
цифровой преобразователь (АЦП) предусилителя. Возможность регулировать
уровень входного сигнала на АЦП чрезвычайка важна: если уровень слишком
низкий, будет слышен шум и искажения, если же излишне высокий, сигнал будет
искажен на пиках громкости.
122
Гливи 5
Аудио /видеопредусилители
Растущая популярность домашних кинотеатров с характерным для них много-
канальным звуком заставляет многих производителей high-end-предусилителей
создавать модели, которые работают и с двухканальными стереосистемами, и с
многоканальными (surround-sound). Такие аппараты называют аудио/видеопре-
дусилителями, или же аудио/виде о контр оллерами. Последний термин более
точен в техническом смысле, но название „предусилитель“ лучше характеризует
его роль в аудиосистеме.
Подробно аудио/видеопредусилители мы рассмотрим в главе 13, здесь же
дадим лишь самую общую характеристику этих аппаратов. Аудио/видеопредуси-
лители отличаются тремя особенностями. Во-первых, те из них, которые предна-
значены для воспроизведения фонограмм фильмов, записанных в форматах
„Dolby Digital" и ,,DTS“, обычно имеют шесть звуковых каналов вместо привыч-
ных двух (см. рис. 5-1). Во-вторых, к ним можно подключать не только аудио-, но
и видеоисточники. И, наконец, все аудио/видеопредусилители в той или иной
форме имеют декодеры объемного звучания, такие как „Dolby Pro-Logic", „Dolby
Digital", ,,DTS“ или все три одновременно.
I
Пассивные регуляторы уровня: насколько они
подходят для вашей системы?
Пассивный регулятор уровня, включенный в аудиосистему вместо линейного
предусилителя, заменяет процесс предусиления простым регулированием уров-
ня сигнала. Подобные аппараты не обладают способностью усиливать сигнал, их
функция — ослаблять его. Это значит, что они могут работать только с источни-
ками, дающими на выходе достаточно большое напряжение сигнала, которое
можно без дополнительного усиления подавать на усилитель мощности. Боль-
шинство CD-проигрывателей и цифровых процессоров могут работать с усили-
телем мощности через пассивный регулятор уровня.
Положительный момент такого решения состоит в том, что на пути сигнала
между источником и усилителем мощности остается минимальное количество
активных электронных элементов. Обычно пассивный регулятор уровня содер-
жит потенциометр с плавным изменением сопротивления или ступенчатый
регулятор, состоящий из одного или многих дискретных резисторов. На рис. 5-6
показан высококачественный ступенчатый пассивный регулятор уровня.
При использовании системы пассивного регулирования сигнал не встречает
на своем пути конденсаторов, транзисторов (или радиоламп) и проводников.
Благодаря этому понижается вероятность искажения сигнала. Исходя из собст-
венного опыта, могу сказать, что системы пассивного регулирования позволяют
создать исключительно прозрачное звучание и оказывают весьма незначитель-
ное воздействие на сигнал. И только самые лучшие активные линейные предуси-
лители могут, подобно пассивным регуляторам, столь же эффективно избегать
дополнительного окрашивания и искажения звука. К тому же последние значи-
тельно дешевле, что делает их более привлекательными для тех аудиофилов,
которые следят за своим бюджетом.
Решая вопрос, подойдет или нет для вашей аппаратуры пассивный регулятор
уровня, необходимо обратить внимание на ряд факторов. Поскольку пассивный
регулятор уровня не может усиливать сигнал или служить буфером на его пути,
вся нагрузка, создаваемая входом усилителя мощности и соединительными цепя-
ми, падает на источник сигнала. Ранее мы уже говорили о буферной функции
предусилителя, который служит своего рода промежуточным звеном между
источником сигнала и усилителем мощности. Именно благодаря этой функции
Предварительные усилители
123
предусилителя к источнику сигнала могут предъявляться менее жесткие требова-
ния.
Многие источники предназначены для работы с предусилителями, имеющи-
ми относительно высокое входное сопротивление (обычно, около 47 Ом). Пас-
сивные же регуляторы уровня имеют сравнительно низкое входное сопротивле-
ние, 5-6. Ступенчатый
пассивный регулятор
уровня
ние. Для того, чтобы определить полное сопротивление, включенное последова-
тельно в цепь подачи сигнала на усилитель мощности через разъемы и межком-
понентные кабели, необходимо сложить полное выходное сопротивление источ-
ника и выходное сопротивление пассивного регулятора уровня. Высокое выход-
ное сопротивление может привести к ослаблению высоких частот, особенно при
использовании межблочных кабелей с большой емкостью между пассивным
регулятором уровня и усилителем мощности. Подробное разъяснение — почему и
как происходит ослабление высоких частот, см. в Приложении В.
И, наконец, в пассивных регуляторах уровня отсутствует буфер для работы с
выходом магнитофона. Поэтому источник должен работать со входами и усили-
теля мощности, и магнитофона, что может вызвать снижение качества звучания.
Таким образом, пассивный регулятор уровня подходит не для всех систем
звуковоспроизведения. Подобные устройства зачастую имеют ограниченное ко-
личество функций, один или два входа, их достаточно сложно согласовать с
остальными компонентами системы. Однако еще раз отметим: замена окраши-
вающего звук линейного предусилителя пассивным регулятором уровня может
существенно улучшить звучание всей системы в целом. Чтобы убедиться в этом и
принять окончательное решение, прослушайте пассивный регулятор, прежде
чем его покупать.
Как работает предварительный усилитель
Предусилитель состоит из нескольких каскадов, каждый из которых имеет
свои функции. Каскад представляет собой электронную схему со специфической
функцией, его можно рассматривать как своего рода строительный блок, исполь-
зуемый при построении системы.
Первый элемент, с которым встречается на своем пути сигнал — это входной
каскад предусилителя. Он служит буфером между внутренней схемой предусилите-
ля и подключенными к нему компонентами. Это значит, что входной каскад
обладает высоким входным сопротивлением по сравнению с источниками сигна-
ла, подключаемыми к предусилителю, и низким выходным сопротивлением, через
которое сигнал передается на следующий каскад. Сопротивление, образно говоря,
представляет собой некое препятствие на пути электрического тока. Интуитивно
напрашивается вывод: чем больше электрическое сопротивление предусилителя
(высокое входное полное сопротивление), тем большее препятствие на пути тока
124
Глава 5
Рис. 5-7.
Структурная схема
пр едусилителя
Входной Каскад Выходной
каскад усиления буфер
-V
Источник питания
от источника сигнала. И действительно: чем выше входное сопротивление преду-
силителя, тем меньший ток должен давать источник сигнала.
Представьте себе садовый шланг, подключенный к водопроводному крану.
Давление воды аналогично напряжению сигнала источника, шланг — это соеди-
нительные кабели, а усилие ваших пальцев, которыми вы сдавливаете конец
шланга, — входное сопротивление предусилителя. Чем сильнее вы сжимаете
пальцы, тем выше сопротивление и, соответственно, меньшее количество воды
протекает по шлангу. Если вы разожмете пальцы (что равносильно резкому
снижению входного сопротивления), давление воды упадет, так как общее коли-
чество ее ограничено. В аудиосистемах некоторые CD-проигрыватели с ограни-
ченным выходным током, подключенные к предусилителю с низким входным
сопротивлением, дадут искаженное звучание (ослабленный бас). Но те же самые
CD-проигрыватели будут звучать превосходно, если их подключить к предусили-
телю с высоким входным сопротивлением. Высокое входное сопротивление
предусилителя для того и предназначено, чтобы облегчить условия работы
источников сигнала.
Следующий каскад предусилителя производит усиление сигнала. Именно в нем
осуществляются основные функции предусилителя (хотя, в известной мере, неко-
торое усиление сигнала происходит и во входном каскаде). И последний компо-
нент — выходной каскад. Этот блок служит буфером между каскадом усиления и
подключенным к предусилителю усилителем мощности. Выходной каскад имеет
высокое сопротивление на входе и низкое — на выходе, и предназначен для
передачи сигнала через разъемы и межкомпонентные кабели на вход усилителя
мощности. Структурная схема предусилителя приведена на рис. 5-7. Каждый
каскад может быть выполнен на транзисторах, радиолампах, интегральных схемах
(операционные усилители, или ОУ) или из комбинации этих элементов.
Предусилитель на входе обязательно должен иметь селектор — для переключе-
ния источников сигнала. Этот узел может быть выполнен в виде блока реле,
управляемого электронными схемами, или же в виде простого механического
переключателя.
Большинство предусилителей имеют отдельные выходные каскады для фор-
мирования сигнала на разъемах, предназначенных для подключения магнитофо-
на. Как правило, эти каскады имеют более низкое качество, чем основной
выходной каскад, однако и влияние их на акустические характеристики системы
весьма незначительно.
Если вы собираетесь подключить к своему предусилителю два усилителя
мощности (как в системах двухполосного усиления), убедитесь в том, что сигна-
лы на выходных разъемах предусилителя независимо буферированы. Другими
словами, каждый выходной разъем соединен с собственным выходным каскадом,
а не с одним общим.
Функция, которая отсутствует у многих предусилителей класса high-end, -
возможность подключения наушников. Она позволяет вам подключиться непо-
средственно к предусилителю и прослушивать музыку, не включая усилитель
Предварительные усилители
125
мощности. Однако многие усилители для наушников, встроенные в предусилите-
ли, обладают невысоким качеством. Поэтому лучше для прослушивания записей
через наушники пользоваться не встроенным, а специальным усилителем для
наушников, который подсоединяется к выходу предусилителя. Устройства тако-
го рода рассматриваются в главе 12.
В качестве источника питания в предусилителях используются источники
постоянного тока. Для того, чтобы предотвратить появление на выходе предуси-
лителя наряду со звуковым сигналом еще и постоянного напряжения, используют
разделительные конденсаторы, которые свободно пропускают переменный звуковой
сигнал и задерживают постоянное напряжение. Эти конденсаторы расположены
между каскадами или на выходе предусилителя. Существуют и другие способы
устранения постоянной составляющей выходного напряжения, не требующие
использования конденсаторов. Предусилители, в которых отсутствуют конденса-
торы на пути сигнала, называют усилителями с непосредственными связями.
К классу А относят те транзисторные аппараты, в которых транзистор всегда
открыт, т.е. постоянно пропускает ток. Дискретными называют предусилители, в
которых не используются интегральные схемы (ОУ), а только отдельные транзи-
сторы и радиолампы. Фактически, все современные высококлассные предусили-
тели являются дискретными аппаратами класса А.
Описание класса А можно найти в приложении Бив главе 6 „Усилители
мощности44.
Симметричные и несимметричные предусилители
Как уже говорилось выше, предусилители могут иметь симметричные входы,
симметричные выходы, или то и другое вместе. Хотя во всех симметричных
предусилителях имеются XLR-разъемы, далеко не все они устроены одинаково.
Два предусилителя с симметричными входами и выходами могут весьма разли-
чаться по способу обработки сигнала.
Большинство предусилителей, получая симметричный сигнал, немедленно
преобразовывают его в несимметричный и далее работают с ним, выполняя свои
обычные функции (усиливают, регулируют уровень), а непосредственно перед
тем, как подать сигнал на выход, он вновь преобразуется в симметричный.
Предусилители с симметричными входами и выходами, но несимметричной
внутренней схемой, обычно имеют два дополнительных активных каскада на
пути сигнала: дифференциальный усилитель на входе и фазоинверсный каскад на
выходе. Дифференциальный усилитель преобразует симметричный сигнал в
несимметричный, а фазоинверсный каскад осуществляет обратный процесс
преобразования — несимметричного сигнала в симметричный. Этот тип предуси-
лителя показан на структурной схеме рис. 5-8.
Рис. 5-8.
Некоторые
симметричные
предусилители
преобразуют
симметричный
сигнал в
несимметричный,
а затем снова —
в симметричный
Дифференциальный
__ усилитель
Симметричный
вход
Несимметричный
вход
Фазоинверсный
каскад
Несимметричный
выход
Симметричный
выход
126
Глава 5
Более предпочтительным (но и более дорогим) считается метод, при котором
сигнал остается симметричным на протяжении всего пути через предусилитель.
Однако этот метод предполагает удвоение аудиосхем: каждая часть симметрич-
ного сигнала усиливается отдельно. Более того, в этом случае требуется гаранти-
ровать чрезвычайно строгое соответствие между параллельными трактами уси-
ления симметричного сигнала. Они должны иметь одинаковый коэффициент
усиления и шумовые характеристики. Наконец, четырехэлементный регулятор
должен обеспечить исключительно точную установку усиления во всех положе-
ниях. Но хотя в полностью симметричной схеме на пути сигнала имеется боль-
шее количество активной электроники, все же он не подвергается преобразова-
ниям в дифференциальном усилителе и фазоинверсном каскаде. Полностью
симметричный предусилитель показан на рис. 5-9.
Рис. 5-9.
Полностью
симметричный
предусилитель на
всем протяжении
схемы — от входа
до выхода —
работает с
симметричным
сигналом
Чтобы определить, является ли данный предусилитель полностью симметрич-
ным (то есть преобразует ли он симметричный сигнал сначала в несимметрич-
ный, а затем — обратно), надо взглянуть на регулятор уровня. Если он состоит из
двух элементов (левый и правый канал), то внутри данный аппарат имеет
несимметричную общую схему. Если же регулятор имеет четыре элемента (ле-
вый +, левый правый + и правый -), это полностью симметричный аппарат.
Технические параметры предварительных
усилителей и их измерение
Наиболее важным параметром является коэффициент усиления линейного
каскада, то есть та величина, на которую аппарат усиливает сигнал. Коэффици-
ент усиления выражается в децибелах (дБ) или в виде отношения выходного
напряжения предусилителя ко входному.
Необходимый коэффициент усиления предусилителя зависит от напряжения
на выходе источников сигнала. Если CD-плейер или цифровой процессор с
очень высоким уровнем выходного сигнала подключен к предусилителю с высо-
ким коэффициентом усиления, у вас появятся проблемы с установкой оптималь-
ного уровня сигнала при помощи регулятора. Во-первых, трудно будет устано-
вить именно тот уровень громкости, который нужен вам; регулятор громкости
не рассчитан на столь высокий выходной уровень, поэтому даже небольшие
изменения в его положении будут приводить к значительному изменению силы
звука. Во-вторых, регуляторы уровня обычно хуже поддерживают баланс между
каналами у нижней границы своего диапазона. В результате, при уменьшении
громкости звука один канал может вдруг зазвучать громче, чем другой. Эффект
будет такой, словно вы сдвинули регулятор баланса в сторону от центра. Разница
может достигать 3 дБ — этого вполне достаточно, чтобы сместить звуковой образ
в сторону. Подобные проблемы может вызвать, например, цифровой процессор,
максимальному уровню выходного сигнала которого соответствует выходное
Предварительные усилители
127
напряжение с действующим значением 5 В — при подключении его к линейному
предусилителю с коэффициентом усиления 25 дБ.
Однако высокий коэффициент усиления может быть серьезным преимущест-
вом, если вы используете линейный предусилитель с внешним фонокорректо-
ром. Многие фонокаскады имеют достаточный коэффициент усиления, чтобы
работать с линейным предусилителем, но не более того. Поэтому от линейного
предусилителя потребуется наличие высокого коэффициента усиления.
Его значение колеблется между 5 дБ и 25 дБ. Коэффициент в 5 дБ, пожалуй,
слишком низок для некоторых внешних фонокаскадов и даже для тюнеров и
магнитофонов. Это особенно важно в тех случаях, когда усилитель мощности имеет
низкий коэффициенг усиления или в системе недостаточно чувствительные громко-
говорители, что потребует установки регулятора громкости почти на максимум. Для
большинства CD-источников идеальным можно считать коэффициент в 10 дБ.
Как мы уже отмечали выше, фонокаскад должен соответствовать типу головки
звукоснимателя. Для головки с подвижным магнитом требуется коэффициент
усиления порядка 35 дБ, а для головки с подвижной катушкой — около 60 дБ. Если
же фонокаскад имеет этот показатель ниже оптимального, то линейный предуси-
литель с достаточно высоким коэффициентом усиления впоследствии воспол-
нит этот недостаток и усилит сигнал до уровня, необходимого для нормального
прослушивания.
Коэффициент усиления может быть косвенным образом выражен как чувстви-
тельность входа. Этот показатель выражает напряжение, которое требуется для
обеспечения некоторого референсного уровня (обычно 0,5 В) на выходе преду-
силителя при установленном на максимум регуляторе громкости. Предусилитель
с входной чувствительностью в 0,05 В имеет коэффициент усиления 10, посколь-
ку именно это число соответствует отношению референсного напряжения 0,5 В
к чувствительности входа.
Параметры входного полного сопротивления предусилителя характеризуют со-
противление электрическому току, которое „чувствует" источник сигнала (на-
пример, CD-проигрыватель), подключенный к данному аппарату. Большинство
предусилителей имеют полное входное сопротивление от 10 до 50 кОм. Входное
сопротивление предусилителя служит нагрузкой для подключенного к нему источ-
ника сигнала. Как уже отмечалось, чем выше входное полное сопротивление, тем
легче работать источнику сигнала, поскольку уменьшается ток, проходящий
через межкомпонентные кабели и входную цепь предусилителя. Впрочем, по
мнению ряда разработчиков, именно умеренное, а не высокое входное сопротив-
ление дает наилучшие результаты. Если входное сопротивление предусилителя
окажется недостаточным, это приведет к „недогрузке" источника сигнала, что
может вызвать отрицательные последствия.
Предусилители также различаются по значению выходного полного сопротивле-
ния. Выходное сопротивление можно представить себе в виде резистора внутри
предусилителя, находящегося между выходным каскадом и соответствующими
разъемами на задней панели аппарата. Выходное полное сопротивление преду-
силителя всегда намного ниже полного входного сопротивления. Если входное
сопротивление может быть порядка 50 кОм, то выходное вряд ли достигнет
одной тысячной части этой величины.
Именно это обстоятельство — высокое входное полное сопротивление и
низкое выходное — позволяет предусилителю быть буфером между источником
сигнала и усилителем мощности. Источники сигнала подключаются ко входу с
высоким сопротивлением, что благотворно сказывается на условиях их работы,
а на предусилитель ложится бремя обеспечения нормальных условий работы
межкомпонентных соединительных цепей и усилителя мощности. Что касается
выходного сопротивления, то именно низкое его значение считается идеальным
для нормального прохождения сигнала (преимущества низкого выходного
128
Глава 5
сопротивления были подробно рассмотрены в данной главе — в разделе, посвя-
щенном пассивному регулированию уровня).
Следующий параметр — максимальное входное напряжение - характеризует то
максимальное входное напряжение, которое допустимо для данного предусили-
теля без возникновения существенных искажений (коэффициент общих гармо-
нических искажений THD при этом равен 1%). Чем выше показатель этого
параметра, тем лучше. Полнофункциональный предусилитель должен иметь два
значения максимального входного сигнала: одно относится к линейному входно-
му уровню (обычно это более 10 В), второе — к фоновходу (порядка нескольких
сотен милливольт).
Максимальное выходное напряжение характеризует максимальное напряжение на
выходе предусилителя, которое он может обеспечить без существенного роста
нелинейных искажений. Этот параметр часто достигает 50 В, что значительно
выше, чем у любого аудиосигнала. Поскольку большинство усилителей мощно-
сти имеет показатель чувствительности входа (входное напряжение, которое
требуется для достижения номинальной выходной мощности) ниже 1,5 В, то
практически каждый предусилитель обладает достаточным выходным напряже-
нием для обеспечения нормальной работы любого усилителя мощности.
Отношение сигнал/шум, или С/Ш показывает, насколько „шумен" предусили-
тель. Этот параметр, выраженный в децибелах, характеризует отношение между
сигналом с напряжением 0,5 В и напряжением шума. Чем выше значение этого
параметра, тем „тише" работает аппарат. Поскольку наш слух обладает разной
чувствительностью к шуму в разных диапазонах частот, то для более точного
определения воспринимаемого нами шума иногда используют взвешивающие филь-
тры (взвешивающие фильтры более подробно описываются в Приложении А).
Невзвешенное (т.е. измеренное без применения взвешивающего фильтра) отно-
шение сигнала к шуму в 90 дБ можно считать неплохим. Более высокое значение
этого параметра обычно встречается при использовании взвешивающего
фильтра типа „А“. Его частотная характеристика описывается так называемой
взвешивающей кривой. Фильтр ослабляет некоторые составляющие шума, благо-
даря чему учитывается способность человеческого слуха по-разному восприни-
мать шум разных частот. Если предусилитель имеет на выходе большой фон
переменного тока с частотой 60 Гц (причиной этого является попадание помех
от переменного тока из сети питания в аудиосигнал), то значение отношения
сигнал/шум, измеренное с использованием взвешивающего фильтра „А", ока-
жется на 25 дБ лучше, чем без него.
Если расчет отношения сигнал/шум предусилителя производится для уровня
выходного сигнала в 1 В, а не 0,5 В, то из полученного значения отношения
сигнал/шум необходимо вычесть 6 дБ, чтобы получить величину параметра,
соответствующую напряжению 0,5 В.
У предусилителей редко встречаются частотные искажения. Практически все
современные предусилители имеют горизонтальную амплитудно-частотную ха-
рактеристику в диапазоне от 20 Гц и ниже — до 50 кГц и выше. В отличие от них,
фонокаскады довольно часто имеют некоторые отклонения от характеристики
частотной коррекции RIAA, что равносильно появлению частотных искажений.
Рис. 5-10.
Пример плохой (а)
и хорошей (б)
характеристик
погрешностей
RIAA-ко р ре ци и.
Предварительные усилители
129
Эти искажения чаще всего вызваны разбросом характеристик конденсаторов в
схемах RIAA-корректоров. Пример частотной характеристики погрешности
RIAA-коррекции предусилителя приведен на рис. 5-1 Оа. Сплошной линией обо-
значены характеристики левого канала, а пунктирной линией — правого канала.
Фонокаскад, в котором RIAA-искажения отсутствуют, дает практически горизон-
тальные линии амплитудно-частотных характеристик. Спад в верхней части
средних частот и на высоких частотах, хорошо видный на рис. 5-10а, приведет к
тому, что звучание будет неярким, закрытым, ему будет явно недоставать естест-
венности. Фонокаскад с более точными характеристиками RIAA-коррекции по-
казан на рис. 5-106.
Параметр общих гармонических искажений, или THD (Total Harmonic Distortion)
обычно измеряют и выражают как THD+N (общие гармонические искажения ’t-
шум). Наименование этого параметра, собственно, и отражает методы его опре-
деления. Вот как это происходит. На испытуемый предусилитель подается сину-
соидальный сигнал; полосно-заграждающий фильтр, включенный на выходе
усилителя, подавляет тестовый сигнал, а то, что в итоге остается — это шум и
продукты нелинейных искажений. Отметим, что предусилители с исключитель-
но низкими искажениями могут иметь более высокие значения показателя
THD+N, чем присущие им гармонические искажения. В подобных измерениях
преобладающей составляющей напряжения, измеряемого на выходе полосно-
заграждающего фильтра, являются не искажения, а шум.
График, отражающий зависимость THD+N от частоты приводится на
рис. 5-11. На вертикальной оси показан THD+N в процентах. Верхняя пара
кривых отражает значения, измеренные при подаче синусоидального сигнала на
вход фонокаскадов, а нижняя — на линейные входы. Явно более высокие значе-
ния на входе фонокаскада, вне всякого сомнения, вызваны более высоким
уровнем шума, а не повышенным уровнем искажений.
Рис. 5-11.
Типичный пример
частотной
зависимости THD+N
предусилителя
Параметры межканальной помехи и разделения каналов (переходного затухания)
показывают нам, насколько хорошо сигнал одного канала проникает в другой,
пли насколько хорошо каналы изолированы друг от друга.
Чем выше значение разделения каналов, тем лучше. Показатель в 100 дБ
является превосходным, а 50 дБ - довольно посредственным. Значение уровня
межканальной помехи должно приводиться с указанием на частоту сигнала, для
которого выполнены измерения, поскольку по мере увеличения частоты межка-
нальная помеха возрастает. Скорость этого роста обычно составляет около 6 дБ
на октаву из-за паразитных межканальных емкостных связей.
Если говорить об этом явлении в терминах уровня межканальной помехи, то чем
ниже его значение, тем лучше. Этот параметр показывает, насколько хорошо
сигнал одного канала проникает в сигнал другого канала. И наоборот, в терминах
разделения каналов, чем выше показатель, отражающий степень изолированности
130
Глава 5
каналов, тем лучше. Следует помнить, что оба термина описывают одно и то же
явление, но с разных сторон.
На рис. 5-12а показаны посредственные характеристики межканального про-
никновения; на рис. 5-126 — превосходные характеристики. Измерение произво-
дится следующим образом: на один канал предусилителя подается чистый сину-
соидальный сигнал с эталонным выходным уровнем (0 дБ на вертикальной оси) и
измеряется зависимость от частоты выходного сигнала канала, на вход которого
не подан сигнал; затем каналы меняют местами и повторяют измерения, при
этом обе кривые изображаются на одной и той же диаграмме. В случае плохого
показателя межканального проникновения на частоте в 1 кГц напряжение,
проникающее в неподключенный к источнику сигнала канал, будет на 60 дБ
Рис. 5-12.
Примеры
плохих (а) и
превосходных
(б) показателей
межканального
проникновения
ниже, чем напряжение в подключенном канале. На рис. 5-126 разница между
подключенным и неподключенным каналами составляет 100 дБ на частоте 1 кГц.
Параметр баланса каналов показывает, насколько уровень сигнала в одном
канале соответствует уровню сигнала в другом. В некоторых предусилителях
сигнал в одном канале усиливается чуть больше, чем в другом, что создает
разбаланс. Некоторое нарушение баланса каналов может создаваться и регулято-
ром громкости, особенно в нижнем конце его диапазона (при вращении против
часовой стрелки). Этот параметр обычно измеряют при трех положениях регу-
лятора громкости, причем различия в результатах всех измерений не должны
превышать 0,2 дБ. Больший разбаланс может привести к смещению центра
звукового образа в сторону более громкого канала. Подобному дефекту особенно
подвержены ламповые предусилители, в которых сигнал обоих каналов усилива-
ет двойная радиолампа: половинки одной лампы могут иметь чуть различные
коэффициенты усиления. К счастью, этот недостаток легко исправить, заменив
лампу на такую, у которой оба элемента полностью идентичны.
Следует помнить, что технические параметры предусилителя можно исполь-
зовать только для определения его совместимости с другими компонентами
системы, а не как показатели качества звучания. Многие из предусилителей,
имеющих превосходный звук, по техническим параметрам выглядят достаточно
скромно, и наоборот — некоторые аппараты, имеющие выдающиеся показатели
на бумаге, могут разочаровать вас при прослушивании. Пусть судьей при оценке
аудиоаппаратуры будут ваши уши, а не листок с техническими параметрами.
УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ
Введение
У
Усилитель мощности — последний элемент в звуковом тракте перед гром-
коговорителем — „рабочая лошадка“ hi-fi-системы. Он получает сигнал
малой мощности от предварительного усилителя и преобразует его в
мощный сигнал, подаваемый на громкоговоритель. Усилитель имеет входные
разъемы для подачи сигнала от предварительного усилителя и клеммы для
подсоединения кабелей, соединяющих его с громкоговорителем.
Диапазон цен усилителей мощности находится в пределах от $300 для полу-
проводниковых стереоусилителей до $30000 для ламповых моноблоков. Подбор
подходящего усилителя должен начинаться с сужения диапазона выбора. Если
вы начнете с определения своих потребностей и затрат, которые можете себе
позволить, бесконечное разнообразие этих изделий быстро уменьшится до бо-
лее обозримого числа вариантов.
Вследствие специфических функций усилителя мощности, он отличается от
других компонентов своими размерами, весом и характером использования. По
сравнению с другой аппаратурой у него, как правило, большие габариты и вес.
Кроме того, это тот компонент, который не нужно трогать и регулировать.
Именно поэтому усилитель мощности обычно размещается на полу, рядом с
громкоговорителями, а не на стойке для аппаратуры.
Ниже приведены определения некоторых терминов, относящихся к усилите-
лям мощности.
Стереофонический усилитель мощности: Усилитель мощности с двумя звуковыми
каналами (левым и правым), расположенными на одном шасси.
Моноблочный усилитель мощности: Усилитель мощности только с одним каналом.
Для двухканального стереофонического воспроизведения необходимы два моно-
блока.
131
132
Глава 6
Многоканальный усилитель мощности: Усилитель, имеющий несколько каналов
усиления сигнала. Например, пятиканальный усилитель, используемый в систе- ;
мах домашнего кино. |
Ватт: Единица измерения электрической мощности. От выходной мощности
усилителя зависит его способность приводить в движение диафрагму громкого-
ворителя.
И
Выходная мощность: Максимальная электрическая мощность, измеряемая в ват- f
тах, которую усилитель может подать на громкоговоритель. |
Нагрузка: Термин, относящийся к усилителям мощности и обозначающий гром-
коговоритель (или громкоговорители), на которые усилитель подает выходной
сигнал.
Ламповый усилитель: В ламповом усилителе мощности для усиления звукового
сигнала используются электронные лампы.
Полупроводниковый усилитель: В полупроводниковом усилителе мощности для
усиления звукового сигнала используются транзисторы.
Однотактный усилитель: Усилитель мощности, в котором выходной активный
элемент (лампа или транзистор) усиливает обе полуволны звукового сигнала.
Однотактные усилители работают в режиме класса А.
Двухтактный усилитель: Усилитель мощности, в котором пары выходных актив-
ных элементов (ламп или транзисторов) попеременно подают сигнал на громко-
говоритель; при этом один выходной активный элемент усиливает положитель-
ную полуволну, а другой — отрицательную.
Гибридный усилитель: Усилитель мощности, в котором применяются как лампы,
так и транзисторы. Входной и промежуточные каскады обычно ламповые, вы-
ходной каскад — транзисторный.
Мостовое включение: Преобразование стереоусилителя мощности в моноблоч-
ный усилитель большей мощности. Некоторые усилители мощности на задней
панели имеют соответствующий „мостовой“ переключатель.
Двухполосное усиление: Подача сигнала на НЧ/СЧ-головку от одного усилителя, а
на ВЧ-головку — от другого.
Цифровой усилитель мощности: Усилитель, на вход которого поступает цифро-
вой, а не аналоговый звуковой сигнал.
Как выбирать усилитель мощности
В отличие от большинства других компонентов вашей системы, усилители
мощности существенно различаются по своим электрическим характеристикам.
Следовательно, его выбор требует аккуратного согласования компонентов систе-
мы не только по характеру звучания, но и по электрическим параметрам. В то
время как проигрыватель компакт-дисков или цифровой процессор обязательно
будут функционировать в системе (пусть даже и не идеально с точки зрения
качества звучания), некоторые усилители мощности из-за своих технических
характеристик не смогут хорошо работать с определенными громкоговорителя-
ми. Таким образом, выбор усилителя является как техническим, так и эстетиче-
ским решением, которое требует тщательной оценки совместимости системы. В
этой главе мы обсудим технические аспекты этого выбора.
Поскольку цена усилителя мощности обычно пропорциональна выходной
мощности, прочтите в этой главе раздел „Какая мощность вам необходима?4* для
Усилители мощности
133
того, чтобы выбрать тот уровень мощности, который отвечает вашим потребно-
стям. Какой бы ни была сумма, выделяемая вами на приобретение системы,
стоимость усилителя мощности должна составлять примерно 20-25% от общей
суммы.
Первый выбор — один стереоусилитель или пара моноблоков — будет зависеть
от суммы, выделенной на приобретение системы. Стоимость моноблоков; обычно
начинается с $2500 за пару. На этом ценовом уровне приобретение одного стерео-
фонического аппарата может иметь больший смысл. Поскольку он имеет только
один корпус, один сетевой кабель и одну упаковочную коробку, изготовитель
имеет возможность увеличить затраты на комплектующие более высокого качест-
ва и на улучшение характеристик усилителя. Я советую не приобретать монобло-
ки, если сумма, выделяемая на приобретение усилителя, составляет менее $4000.
Здесь могут быть исключения, но тем не менее эта цифра дает верный ориентир.
Многие превосходные стереоаппараты стоят, например, более $6000. Весьма
популярный ценовой уровень для высококачественных усилителей составляет
$800~$2000, при этом модели стоимостью $2000 в некоторых случаях обеспечива-
ют качество звучания почти такое же, как у самых дорогих усилителей.
Моноблоки обычно имеют лучшие, чем у стереофонических усилителей,
характеристики по ряду причин. Во-первых, поскольку два канала усилителя
конструктивно обособлены, исключена возможность воздействия каналов друг
на друга. Следовательно, у моноблоков обычно лучше характеристики звуковой
сцены, чем у стереоустройств. Во-вторых, моноблоки имеют полностью раздель-
ное электропитание, в том числе и раздельные трансформаторы, вследствие
чего схемы усиления левого и правого каналов не влияют друг на друга через
общий источник электропитания. И наконец, большинство производителей
направляют свои усилия на совершенствование моноблоков, которые часто
являются флагманами их модельного ряда. Если вы хотите добиться абсолютно
идеального звучания своей системы, то использование моноблоков — единствен-
но правильный путь.
Полные усилители
На другом конце шкалы по отношению к моноблокам расположены полные
усилители, называемые также интегрированными, в которых предусилитель и
усилитель мощности объединены в одном корпусе. Выходная мощность полных
усилителей обычно ниже, чем у усилителей мощности, они существенно дешевле
и оптимальны для систем умеренной стоимости. Цена полных усилителей нахо-
дится в пределах от $300 до $2500.
Высококлассные полные усилители существенно изменились в течение по-
следних нескольких лет. Некогда маломощные изделия, с отвратительным звуча-
нием и нестандартными разъемами, в конце концов они нашли свою нишу.
Ведущие производители высококлассной техники осознали, что полные усилите-
ли вполне приемлемы для многих любителей музыки. Преимущества полного
усилителя в части его цены и удобства эксплуатации неоспоримы: он занимает
меньше места, его легче подключать, уменьшается количество кабелей, исполь-
зуемых в системе, и он способен обеспечить характеристики не хуже, чем в
системе с использованием компонентных усилителей. В настоящее время произ-
водители высококлассной техники относятся к полным усилителям вполне серь-
езно, применяя при их производстве свою лучшую технологию и прилагая
серьезные усилия к их разработке.
Поэтому многие производители могут радоваться быстро растущему сбыту
полных усилителей по цене $2000~$2500, с выходной мощностью около 150 Вт на
канал. Один из таких аппаратов показан на рис. 6-1. Его производитель даже
134
Глава 6
Рис. 6-1.
Современный
полный усилитель
сочетает в себе
высококачественный
звук и большую
выходную
мощность,
что делает его
хорошей
ал ьте р нати вой
компонентным
усилителям
сделал шаг вперед, включив в полный усилитель высококачественный тюнер,
чтобы получить стереофонический приемник high-end-класса. Не так давно
термин „стереофонический ресивер high-end-Knacca“ был чем-то бессмыслен-
ным. Сегодня ресивер, изготовленный и разработанный с тщательностью, при-
сущей технологии изготовления высококачественных high-end-компонентов,
способен обеспечить самое высокое качество звучания.
Кроме всего прочего, эти новые полные усилители смогли преодолеть одно
из ограничений, характерных для более ранних изделий: невозможность раз-
дельной модернизации секции усилителя мощности или предварительного уси-
лителя. Современные аппараты часто имеют выходной разъем предварительно-
го усилителя. С его помощью полный усилитель можно подключить к более
мощному усилителю мощности. Они также часто имеют входной разъем усилите-
ля мощности, что позволяет при желании модернизировать секцию предвари-
тельного усилителя.
При выборе полного усилителя следуйте рекомендациям, приведенным в
главе 5 „Предварительные усилители^, а также указаниям этой главы. Если ваш
бюджет на приобретение усилительной техники составляет менее $3000, рацио-
нальнее приобрести один из новых типов полных усилителей класса high-end,
чем предусилитель и моноблочные усилители мощности в виде компонентов.
Какая мощность вам необходима?
Первый вопрос, на который необходимо ответить при покупке усилителя
мощности или полного усилителя: какая выходная мощность вам нужна? Боль-
шинство усилителей мощности high-end-класса имеют выходную мощность от 80
до 250 Вт на канал. Триодные однотактные усилители, описанные далее в этой
главе, обычно выдают от 3 до 20 Вт на канал.
Выбор подходящего диапазона выходной мощности усилителя для ваших
громкоговорителей, слушательских предпочтений, помещения для прослушива-
ния и бюджета, выделяемого на приобретение усилителя, весьма важен для
получения за свои деньги наилучшего звучания. Если усилитель имеет меньшую
мощность, чем необходимо, вы никогда не сможете услышать звук, соответст-
вующий полным возможностям аудиосистемы. Звук будет искаженным, утомляю-
щим, с недостаточной динамикой, музыка в кульминационных точках будет
звучать натужно. Наоборот, если вы потратите излишне много денег на приобре-
тение усилителя с возможностями, превосходящими ваши потребности, то при
ограниченном бюджете придется приобрести менее высококачественные ос-
тальные компоненты системы. Правильный выбор усилителя имеет первосте-
пенное значение.
Усилители мощности
135
Необходимая мощность в значительной степени определяется чувствительно-
стью используемых в системе громкоговорителей, их электрическим сопротив-
лением, размерами и акустикой помещения, а также тем, насколько громкую
музыку вы любите. Чувствительность громкоговорителей, несомненно, является
наиболее важным фактором при выборе подходящей выходной мощности. Пара-
метр „уровень чувствительности* определяет, насколько высокий уровень звуко-
вого давления (УЗД) может создать громкоговоритель при подаче на него опре-
деленной мощности. (В англоязычной литературе часто используется сокраще-
ние SPL — sound pressure level. — Примеч. ред.) Типичное обозначение чувстви-
тельности может иметь, например, такую форму: „88 дБ/Вт/м*. Это означает,
что при подаваемой мощности 1 Вт громкоговоритель на расстоянии 1 м создает
УЗД, равный 88 дБ. Заметим, что 88 дБ — это умеренный уровень громкости.
Более пристально рассмотрев, как мощность соотносится с уровнем прослушива-
ния музыки, мы обнаружим, что для воспроизведения музыки необходима мощ-
ность существенно большая, чем 1 Вт.
Увеличение звукового давления на каждые 3 дБ требует удвоения выходной
мощности усилителя. Таким образом, громкоговоритель с уровнем чувствитель-
ности 88 дБ/Вт/м создаст УЗД 91 дБ, если подать на него мощность 2 Вт, 94 дБ
при мощности 4 Вт, 97 дБ при 8 Вт и так далее. При использовании этой
акустической системы для воспроизведения кульминационных фрагментов му-
зыки с УЗД 109 дБ будет необходим усилитель с выходной мощностью 128 Вт.
Предположим теперь, что у нас есть громкоговоритель с уровнем чувствитель-
ности 91 дБ/Вт/м — т.е. только на 3 дБ чувствительнее первого громкоговорите-
ля. Мы видим, что потребуется только половина мощности усилителя (64 Вт),
чтобы получить ту же громкость (УЗД 109 дБ). Если уровень чувствительности
возрастет до 94 дБ/Вт/м, потребляемая мощность уменьшится до 32 Вт. И так
далее, в той же пропорции.
Эта связь между выходной мощностью усилителя и чувствительностью гром-
коговорителя была непреднамеренно показана при одном необычном экспери-
менте, проведенном около 50 лет назад. В 1948 г. пионер в области разработки
громкоговорителей Пол Клиши (Paul Klipsch) при помощи симфонического
оркестра и своих акустических систем „Klipschorn* провел демонстрацию того,
как взаимосвязаны живой и воспроизведенный звук. Мощность использованного
им усилителя составляла 5 Вт. Громкоговорители „Klipschorn* были настолько
чувствительны (уровень чувствительности 105 дБ/Вт/м), что давали очень
громкий звук при очень малой мощности усилителя. Клипш попытался показать,
что его громкоговорители по качеству звучания и громкости вполне могут
соответствовать целому симфоническому оркестру.
Другая граница диапазона возможных значений уровня чувствительности
громкоговорителей была показана при демонстрации нового экзотического
громкоговорителя, на которой я однажды присутствовал. Во время этой демон-
страции музыка была настолько тихой, что ее с трудом можно было расслышать.
Я взглянул на усилитель мощности — 300-ваттный монстр с огромным индикато-
ром мощности — и был удивлен, увидев, что выходной индикатор почти постоян-
но показывал полную мощность. Демонстрируемый громкоговоритель преобра-
зовывал в звук только крошечную часть выходной мощности усилителя.
Важность чувствительности громкоговорителя также демонстрируется совре-
менными однотактными триодными усилителями мощностью 3 Вт на канал,
которые вполне обеспечивают уровень прослушивания умеренной громкости
через высокочувствительные громкоговорители. Эти примеры соответствия
уровней звукового давления и мощности усилителя показывают, насколько силь-
но чувствительность громкоговорителя влияет на параметры нужного вам усили-
теля. Даже небольшая разница в чувствительности акустических систем — напри-
мер, 2 дБ — изменяет требования к усилителю.
136
Глава 6
Оценка мощности по показателю дБВт
Мы выяснили, что удвоение мощности усилителя приводит к увеличению
уровня громкости на 3 дБ. Следовательно, разница уровней громкости, создавае-
мых 10-ваттным и 20-ваттным усилителями, составляет 3 дБ, но такая же разница
имеет место между уровнями громкости 500-ваттного и 1000-ваттного усилите-
лей. Несмотря на то, что абсолютное значение изменения выходной мощности
существенно больше в диапазоне от 500 Вт до 1000 Вт, чем между 10 Вт и 20 Вт,
разница уровней звукового давления все равно остается равной 3 дБ. Вот почему
при сравнении мощностных параметров усилителей мы должны рассматривать
отношение значений выходной мощности, а не разницу в ваттах.
К счастью, имеется способ выражения мощности усилителя в виде, учитываю-
щем экспоненциальное соотношение между относительным уровнем в дБ и
мощностью. Это оценка по показателю дБВт. Обозначение „Вт“ после дБ означа-
ет, что 0 дБ относится к 1 Вт выходной мощности. Усилитель с мощностью 10 Вт
имеет показатель равный 10 дБВт, а 20-ваттный — 13 дБВт, т.е. имеет удвоенную
мощность или способность воспроизводить звук на 3 дБ громче, чем 10-ваттный
усилитель. Соответствующий показатель 40-ваттного усилителя составляет
16 дБВт. Сто ватт эквивалентно 20 дБВт, а 1000-ваттный усилитель, имеет выход-
ную мощность 30 дБВт. Показатель дБВт выражает выходную мощность усилите-
ля относительно базовой выходной мощности равной 1 Вт. Соотношение между
выходной мощностью (на нагрузке с сопротивлением 8 Ом) и показателем дБВт
указано в приведенной ниже таблице.
Ватты дБВт Ватты дБ Вт Ватты дБВт
1,0 0 10,0 10 100 20
1,25 1 12,5 11 125 21
1,6 2 16 12 160 22
2,0 3 20 13 200 23
2,5 4 25 14 250 24
3,2 5 32 15 320 25
4,0 6 40 16 400 26
5,0 7 50 17 500 27
6,3 8 63 18 630 28
8,0 9 80 19 800 29
Большинство производителей не включают показатель дБВт в перечень тех-
нических параметров своих усилителей. Впрочем, вы сами можете провести
этот пересчет при помощи карманного калькулятора, который имеет кнопку
,,log“. Наберите число ватт, которое вы хотите пересчитать в дБВт, найдите
логарифм этого числа, нажав кнопку ,,log“ , затем умножьте результат на 10. Это
даст вам значение показателя дБ Вт при подаче сигнала на нагрузку с сопротивле-
нием 8 Ом. Для определения показателя дБВт при сопротивлении нагрузки 4 Ом
вычтите из полученного результата 3 дБВт. Для нагрузки 2 Ом необходимо
вычесть 6 дБВт.
Например, если усилитель выдает 150 Вт при сопротивлении нагрузки 8 Ом,
введите в калькулятор число „150“ и нажмите кнопку ,,log“; на дисплее появится
число „2,176“. Затем нажмите на кнопку „х“ и введите „10“ для умножения
логарифма на 10 и вы получите показатель дБ Вт равный 21,76 дБ Вт.
Если этот же усилитель развивает мощность 225 Вт при сопротивлении
нагрузки 4 Ом, введите в калькулятор „225“ и нажмите кнопку ,,log“ для получе-
ния 2,352, затем умножьте логарифм на 10 для получения промежуточного
результата 23,52 дБВт. Но поскольку определяется показатель дБВт для нагрузки
сопротивлением 4 Ом, вычитание 3 дБВт из промежуточного результата дает
нам окончательный показатель 20,52 дБВт.
Усилители мощности
137
Если вы выбираете между усилителями с мощностями 60 Вт и ПО Вт на канал,
то можете подсчитать разницу между ними в дБ. Пересчет 60 Вт (при нагрузке
сопротивлением 8 Ом) в дБВт дает значение 17,78 дБВт. Пересчет ПО Вт (при 8
Ом) в дБВт дает значение 20,41 дБВт. Разница составляет немногим меньше 3 дБ.
Обратите внимание, что такая же разница в дБ имеет место между 600-ваттным и
1100-ваттным усилителями, а также между усилителями с мощностью 6 Вт и 11 Вт.
Показатель дБВт покажется еще более полезным, если мы более внимательно
рассмотрим выходные параметры усилителя. Большинство рассмотренных выше
чисел, характеризующих мощность, относятся к усилителю, работающему на
нагрузку сопротивлением 8 Ом. Но большинство громкоговорителей имеют со-
противление менее 8 Ом, а некоторые — и меньше 2 Ом. Как будет работать наш
усилитель при подаче сигнала на громкоговоритель с низким сопротивлением?
Вместо непосредственного рассмотрения значения выходной мощности уси-
лителя при работе на нагрузку в 8 Ом, давайте посмотрим, как изменяется
выходная мощность при переходе на нагрузку с сопротивлением 4 Ом и 2 Ом.
Усилитель, работающий как идеальный источник напряжения, будет удваивать
свою мощность каждый раз, когда сопротивление нагрузки будет снижаться
вдвое; этот усилитель будет способен развивать 100 Вт на нагрузке сопротивле-
нием 8 Ом, 200 Вт — на сопротивлении в 4 Ом, 400 Вт — на нагрузке сопротивле-
нием 2 Ом или 800 Вт — на сопротивлении в 1 Ом. Более детальное обсуждение
этого технического аспекта будет приведено в этой главе, в разделе „Техниче-
ские параметры и их измерение*.
Но не все усилители ведут себя как идеальные источники напряжения. Одни
лишь незначительно увеличивают свою выходную мощность при работе на
нагрузку с сопротивлением 4 Ом; другие могут ее удвоить. Это значит, что не все
усилители с выходной мощностью 100 Вт на канал одинаковы. Один усилитель с
такой выходной мощностью при сопротивлении нагрузки 8 Ом может развить на
2-омной нагрузке мощность 150 Вт, в то время, как другой способен обеспечить
мощность 350 Вт на канал. Эта способность развивать значительную мощность
на низкоомной нагрузке (иными словами, вырабатывать большой ток) оказывает
заметное влияние на акустические и собственно мощностные возможности
усилителя.
Именно здесь начинает играть свою роль показатель дБВт. При определении
значения этого показателя для нагрузки с сопротивлением 4 Ом по значению,
определенному для нагрузки с сопротивлением 8 Ом, из последнего вычитается
величина 3 дБВт. При расчете показателя для нагрузки с сопротивлением 2 Ом
вычитается величина 6 дБВт. В примере из предыдущего раздела, касающегося
двух усилителей с выходной мощностью 100 Вт на канал, каждый из них спо-
собен развить такую выходную мощность при работе на нагрузку в 8 Ом и,
следовательно, они характеризуются одним и тем же значением показателя —
20 дБВт. Но первый усилитель развивал на нагрузке с сопротивлением 2 Ом
только 150 Вт, в то время как второй отдавал в такую нагрузку мощность 350 Вт.
Пересчитывая мощности при нагрузке 2 Ом в показатель дБВт, мы видим, что
первый усилитель имеет его значение, равное 15,76 дБ Вт при сопротивлении
нагрузки 2 Ом, а второй — 19,44 дБВт. Весьма существенная разница — около
4дБВт!
Почему важен ток, выдаваемый усилителем
Из этой разницы вытекает множество последствий. Способность увеличивать
выходную мощность при работе на низкоомную нагрузку показывает, насколько
большой ток усилитель может подавать на громкоговоритель. Этот ток, проте-
кая через звуковые катушки головок (динамического типа), создает электро-
138
Глава 6
магнитную силу, вызывающую перемещение конусов и куполов, и таким образом
возникает звук. Следовательно, именно ток, протекающий по звуковым катуш-
кам, создает звук.
В предыдущей главе я объяснял, почему источнику, например, проигрывате-
лю компакт-дисков, легче подавать сигнал на предварительный усилитель с
высоким входным сопротивлением, чем на предварительный усилитель с низким
входным сопротивлением. Я сравнивал эту ситуацию с водопроводным краном и
шлангом: давление воды — это напряжение, расход воды через шланг — электри-
ческий ток, а сдавливание шланга создает гидравлическое сопротивление потоку
(аналог электрическому сопротивлению). Вы можете применить эту аналогию к
усилителю мощности, подающему сигнал на головку громкоговорителя, при
этом ее электрическое сопротивление является аналогом гидравлического со-
противления шланга. Чем ниже сопротивление громкоговорителя, то есть чем
ниже сопротивление электрическому току, создаваемому усилителем, тем труд-
нее усилителю обеспечить нужный ток в звуковой катушке. Как мы увидим в
Приложении А, если сопротивление уменьшается вдвое (например, с 8 Ом до
4 Ом), от усилителя потребуется вдвое больший ток.
Если усилитель не подходит для выполнения этой задачи, то при воспроизведе-
нии громких фрагментов музыки возникнут искажения, басы будут слабыми,
тембр — глухим, ухудшится динамика, а звуковая сцена окажется сжатой. Короче
говоря, мы убедимся, что усилитель отказывается работать, поскольку истощен
запас его мощности. Напротив, те усилители, которые могут продолжать увеличи-
вать свою выходную мощность при падении сопротивления, обычно имеют очень
Рис. 6-2.
Усилитель
мощности с
большим
выходным током.
Вид изнутри
Усилители мощности
139
глубокие и мощные басы, фактически неограниченную динамику, легкость и
изящество при воспроизведении музыкальных пиков и возможность обеспечивать
правильный тембр и звуковую сцену при воспроизведении громких пассажей.
Если ваш громкоговоритель имеет относительно высокое сопротивление — без
резких спадов в пределах воспроизводимого диапазона частот, — то маловероят-
но, что вы столкнетесь с этими звуковыми проблемами даже при использовании
усилителя умеренной мощности. В этом случае громкоговорителю просто потре-
буется меньший ток от усилителя мощности.
Усилители, обладающие большим выходным током (это определяет их спо-
собность отдавать мощность в низкоомную нагрузку), обычно велики по разме-
рам и дорого стоят. Их способность создавать большой ток определяется нали-
чием весьма дорогостоящих элементов: массивных мощных трансформаторов,
огромных блоков питания и большого числа выходных транзисторов. На рис. 6-2
показан такой усилитель мощности.
Массивный силовой трансформатор и большие конденсаторы фильтра, кото-
рые можно видеть в центре усилителя, обеспечивают получение большого тока.
Выходной каскад содержит много параллельно включенных мощных транзисто-
ров, что дает повышенную токопроводящую способность. Эти транзисторы
смонтированы на больших теплоотводящих элементах (радиаторы охлаждения
на наружной поверхности усилителя), благодаря чему поддерживается относи-
тельно низкая температура работающих транзисторов. Теплоотводящие элемен-
ты передают тепло от транзисторов выходного каскада к наружной поверхности
усилителя, отводя его в окружающую среду.
В разделе этой главы „Технические параметры и их измерение" мы рассмот-
рим, как оценивать способность усилителя мощности создавать ток в низкоом-
ной нагрузке. Вы можете также определить, какие усилители хороши для работы
с громкоговорителями, имеющими низкое сопротивление, путем пересчета их
выходной мощности при сопротивлениях нагрузки 8 Ом и 4 Ом в показатель
дБВт. Чем меньше разница в показателе дБВт при сопротивлениях нагрузки 8 Ом
и 4 Ом, тем выше способность усилителя обеспечивать больший ток.
Однако имейте в виду, что не все системы требуют больших усилителей мощно-
сти. Если у вас чувствительный громкоговоритель с достаточно высоким сопро-
тивлением, необходимая для него сила тока существенно снижается. Вследствие
этого и небольшие усилители в таких условиях работают прекрасно. Как мы
увидим далее в этой главе, при обсуждении триодных однотактных усилителей,
маломощные усилители с выходной мощностью до 3 Вт на канал и очень ограни-
ченной возможностью создавать большой ток могут обеспечивать высококачест-
венное звучание музыки.
На что обращать внимание при сравнении значений
выходной мощности
При сравнении значений выходной мощности усилителей убедитесь, что
указанная мощность является непрерывной, или среднеквадратичной (RMS), а не
пиковой. Некоторые производители аппаратуры, например, заявляют выходную
мощность в 200 Вт, но не указывают, достигается ли такая мощность только на
коротких музыкальных пассажах, таких, как удары барабана, или усилитель
может выдавать ее на нагрузку постоянно. Термин RMS означает „среднеквадра-
тичную" т.е. математически рассчитанную величину, выражающую эффектив-
ную, или среднюю выходную мощность.
Другим путем, которым производители усилителей завышают значение выход-
ной мощности, является отсутствие данных о диапазоне частот полной мощности.
Этот термин означает диапазон частот, в пределах которого усилитель может
140
Глава 6
отдавать свою мощность. Усилитель мощности, развивающий 200 Вт на частоте
1 кГц, существенно скромнее по своим мощностным характеристикам, чем усили-
тель, выдающий 200 Вт во всем диапазоне звуковых частот от 20 Гц до 20 кГц.
Кроме того, поскольку стереофонические усилители мощности могут развивать
большую мощность при работе только одного канала, поищите надпись „при
подаче сигнала на оба канала“. Максимальная выходная мощность также должна
указываться при определенном уровне нелинейных искажений сигнала.
Вы видите, какими возможностями обладают производители аппаратуры, что-
бы ввести вас в заблуждение относительно значения выходной мощности усилите-
лей, указанной в их технической документации. Злоупотребления были столь
велики, что в это вмешалась Федеральная торговая комиссия (ФТК) с целью
регламентации формы технической документации для усилителей (единственный
пример, когда спецификации на аудиотехнику начал упорядочивать государствен-
ный орган). Нормы ФТК относительно показателей мощности требуют, чтобы
приводилось значение непрерывной, а не пиковой мощности, чтобы было указано
сопротивление нагрузки и частотный диапазон, а коэффициент общих гармониче-
ских искажений (THD) указывался для полной мощности и измерялся в пределах
звукового диапазона частот. Вы можете увидеть параметр выходной мощности
следующего вида: „50 Вт на канал средней (или RMS) мощности на нагрузке
сопротивлением 8 Ом, при подаче сигнала на оба канала, в диапазоне частот
20 Гц — 20 кГц, при THD менее 0,1%“. Спецификация мощности, включающая все
эти данные, называется „ФТК-показателем мощности11. Некоторые производители
уже не придерживаются норм ФТК по оценке мощности, объясняя это тем, что
срок действия их истек, и они не продлевались. Вы можете видеть недобросовест
но указанные значения выходной мощности для бытовых аудио/видеоресиверов,
которые должны подавать мощность на пять громкоговорителей, а не на два, а
также для однотактных триодных усилителей, не отвечающих строгим требовани-
ям ФТК-спецификации выходной мощности.
Если вы покупаете усилитель для громкоговорителей с низким сопротивлени-
ем, то обратите внимание на спецификацию выходной мощности для нагрузки
сопротивлением 4 Ом. Убедитесь, что рядом со значением выходной мощности
написано „непрерывная** или „средняя*4. Посмотрите, указаны ли частотный
диапазон и коэффициент общих гармонических искажений. Эти цифры не дают
необходимой информации о качестве звучания усилителя, но все-таки свидетель-
ствуют о его хороших технических параметрах.
Почему мощность усилителя — это еще не все
Мы увидели, что чувствительность громкоговорителя заметно влияет на то,
какая мощность усилителя необходима, и как усилители с одним и тем же
значением выходной мощности при сопротивлении нагрузки 8 Ом могут сущест-
венно различаться по своей способности подавать сигнал на громкоговорители.
Давайте теперь рассмотрим некоторые другие факторы, влияющие на необходи-
мую мощность усилителя.
Первый фактор — размер помещения. Чем оно больше, тем более мощный
усилитель необходим. Грубая ориентировочная оценка предполагает, что увели-
чение объема помещения в четыре раза требует удвоения мощности усилителя
для получения того же уровня звукового давления. На оптимальные параметры
усилителя для вашей системы влияют также акустические характеристики поме-
щения для прослушивания: насколько хорошо в нем поглощается или отражает-
ся звук. Если мы расположим громкоговорители с одинаковой чувствительно-
стью в двух помещениях одинакового размера, и при этом одно помещение будет
акустически „мертвым** (поглощающим звук), а другое „живым** (отражающим
Усилители мощности
141
звук), то в „мертвом" помещении нам потребуется примерно вдвое большая
мощность усилителя для получения того же уровня звукового давления, что и в
„живом" помещении.
И наконец, на необходимую вам мощность усилителя влияет то, насколько
громкую музыку вы любите слушать. Для воспроизведения тихой камерной
музыки требуется существенно менее мощный усилитель, чем для громкой орке-
стровой или рок-музыки.
Мы можем видеть, что при использовании низкочувствительного громкогово-
рителя, воспроизводящего оркестровую музыку в большом акустически „мерт-
вом" помещении, любителю высокого уровня громкости может потребоваться
усилитель в десятки раз мощнее того, который необходим человеку, слушающему
камерную музыку через высокочувствительный громкоговоритель на умеренном
уровне громкости в небольшом „живом" помещении. Усилитель с выходной
мощностью 20 Вт на канал может удовлетворить второго слушателя, при этом
первому может потребоваться выходная мощность 750 Вт на канал.
Рис. 6-3.
Взаимосвязь между
чувствительностью
громкоговорителя,
размером помещения,
его акустикой и
выходной мощностью
усилителя.
1 м3 равен 28,1 фт3
<х 2
о -
Ж?
S „ЖИВОЕ1* ЛПППИПНПШ
х 140 (21.5) t ПОМЕЩЕНИЕ ЛНППИИППЯ
«120(20.75) ИпНППППППППНППШ
“ . Л» Я Я Я Я Я Я Я Я Я Я V Я Я Я Ш
НЯ* НЯ* НЯ* НЯ* НЯ* НН*ЯП1Р* WW, НЯ* VHt
£ и и и и и я пи я и и и и и
КММЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯ
30(19)
К И M M ШВ1
A'A--"/ ц *y- ^^Я ^RK ^^Я ЯЯ' ^^я
pu (1 HRHIRH
Ilf я я я я я
40 (16Х-ДяЯЯ
fflf я
20 (13)^^
Й
S
86 dB
85 dB
67 dB
85 da
BOd В
__ at de
-«а Э2 8В
sa<fB
94 dB
95 dB
. 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000
Объем помещения в кубических футах
3-.
to
to
to
2
ф
87 dB
B8dB
89 dB
90 dB
91 dB
: 92 da
У 93 dB
v-WdB
95 dB
>000 2000 3000 4QO0 5000 6000 7000 8000
Объем помещения в кубических футах
я „СРЕДНЕЕ (|
140 (21.5) ^ПОМЕЩЕНИЕлЯЯЯЯЯЯ
ай Ц
j‘4“ >ЯЯ1^" НЯ* НЯ* НЯ* НЯ* НЯ* НЯ* НЯ* НЯ* НЯ* НЯ* V^RBE НЯ*
4&0-4^и<7О*-1Л,|';А йЯ ^^R Я1 аш* ЯЯ'МЯ яя яя яя ян яя
T ЯЙ''Яя 9RB 9RB Яя'-'Ян1.Яя'.ЯВ Яя яН Як
ММ ЯЯ МВ аш* мм мш яшж яшж яшж яшж
<''rt Аjfc V"^"' ЯЯЯК я^КЯ* 1НЯ* *ЯЯЕ V^RBE НВЯ* НВЯ* НВЯ* НВЯ*
Wu (2иы ан ня яд ЯЯ ЯЯ ЯЯ ЯН яя яш
;Т. Н* ЯК Як Як Як Ия ЯП Ия Ия
^няяяяяя
О А пЧ р як ЯКН ЯКН ИЯ якн якн якн
во (1 у) g м К К ЯIИI
ЯяВ* 9ВВ 9ВВ IBM 9ВВ Н
шшжйдавйяняннп
ьи о / и m m
Я1Я1 Я1
40
йи яя
20(13^5 =
X СС
т
-Г
о
б -S
Р >s
т g-
ск 5
О (С
.S
х
£ ><
CQ cq
X
to
to
160 (22) -
„МЕРТВОЕ11
140 (21 .Ь) ^ПОМЕЩЕНИЕ
20 (20.75)
IRRIO
к 2
100(20)
80(19)
a
to
2
s
60
№ •••
ШОЖИ
ЙЯй
А<ч1: ".
40(16)
20 (13)
85 dB • fig dB 87 dB
fifl dS
89 da
91 d В
92 dB
' П'Л '90 dB
93 d8
.;9 4 dB
as dB
^ЧВГ.
СК
to
x
S
as
S
£ О
ф О •
и X
5.
£ о
& s
г >s
x
a>
x
m
ЯЯ
7000 3000
з кубических футах
142
Глава 6
Другие аспекты усилителей мощности
Лампы против транзисторов
Когда в 60-х годах появились транзисторные усилители, казалось, что время
электронных ламп закончилось. Транзисторы были миниатюрнее, легче и де-
шевле ламп, выделяли во время работы меньше тепла и обеспечивали большую
выходную мощность. К тому же транзисторные усилители не требовали выход-
ного трансформатора, который существенно увеличивал размеры, вес и цену
усилителя. Все производители усилителей того времени мгновенно свернули
производство своих ламповых аппаратов — в пользу транзисторных устройств.
Но многие любители музыки обнаружили, что звук, полученный с помощью
этих новомодных „твердотельных“ усилителей невозможно слушать. Они срав-
нивали его со звучанием карманных радиоприемников, только более громким. К
сожалению, с началом внедрения транзисторов восприимчивые к качеству звуча-
ния аудиофилы потеряли возможность покупать новые ламповые усилители.
Современный ламповый усилитель был создан в 1970 г Уильямом Зейном
Джонсоном (William Zane Johnson) из „Audio Research Corporation‘s Как и мно-
гие любители музыки, он считал звук, полученный от ламповых усилителей,
более музыкальным. Показ Джонсоном лампового усилителя на выставке hi-fi-
техники в 1970 г. побудил одного из посетителей заметить: „Вы задержали
развитие аудиоиндустрии на 10 лет“. Но вместо того, чтобы быть тормозом
прогресса, усилитель Джонсона положил начало возрождению ламповой техни-
ки, которое продолжается уже в течение тридцати последних лет.
Вечный спор между лампами и транзисторами опять возобновится, когда вы
окажетесь перед необходимостью выбора усилителя мощности. Ламповые уст-
ройства могут обеспечить великолепное качество звучания, но они имеют свои
врожденные недостатки.
Поговорим о преимуществах и недостатках ламповых усилителей мощности
(в данном случае я ограничиваю свой анализ традиционными двухтактными
ламповыми усилителями, не затрагивая множество экзотических однотактных
триодных усилителей, описанных далее в этой главе). Ламповые усилители
более дороги, чем их транзисторные двойники с одинаковой выходной мощно-
стью. Стоимость ламп, трансформаторов и более громоздких блоков питания —
все это делает ламповые усилители более дорогими, чем полупроводниковые.
Кроме того, лампы необходимо время от времени заменять, что дополнительно
увеличивает реальную стоимость владения таким устройством. Например, набор
из 16 выходных ламп типа EL34 может стоить от $200 до $400.
В части басовых характеристик ламповый усилитель мощности не может
конкурировать с хорошим транзисторным усилителем. Лампы хуже передают
басы, что делает звучание менее напористым, тугим и глубоким. Кроме того,
ламповые усилители мощности часто имеют ограниченные возможности подачи
тока на нагрузку с низким сопротивлением, что сужает выбор таких усилителей
для работы совместно с громкоговорителями, потребляющими много тока. Лам-
пы также требуют ежемесячной регулировки смещения (выполняемой при помо-
щи отвертки) для поддержания их наилучшего функционирования. Регулировка
смещения — весьма простая операция, но некоторые любители музыки предпо-
читают не думать о проведении текущего технического обслуживания своих
музыкальных систем.
Лампы в усилителях мощности могут неожиданно выйти из строя (иногда с
возгоранием). Впрочем, такие драматические отказы редки; я использую пару лампо-
вых моноблоков почти постоянно в течение последних восьми лет, и за это время у
меня было всего два выхода из строя ламп, причем оба без опасных последствий.
Усилители мощности
143
Наконец, не исключается вероятность того, что дети или домашние живот-
ные могут обжечься о горячие лампы. Многие (но не все) ламповые усилители
мощности имеют открытые выходные лампы. Если у вас есть маленькие дети,
подумайте о приобретении лампового усилителя, заключенного в вентилируе-
мый металлический кожух.
Почему же, учитывая эти недостатки, находятся желающие владеть ламповым
усилителем мощности? Очень просто: лампы могут обеспечить волшебное звуча-
ние. В сочетании с подходящим громкоговорителем ламповый усилитель мощно-
сти способен создать непревзойденную, по моему опыту, музыкальность. Даже
небольшой ламповый усилитель умеренной стоимости может дать некоторое
представление о волшебных возможностях ламп.
Многие важные аспекты воспроизведения музыки присущи именно ламповым
усилителям. Эти устройства прекрасно передают тембр инструментов, обеспечи-
вают ровные и неутомляющие высокие, формируют эффектную звуковую сцену.
Жесткое, ломкое, режущее воспроизведение средних и высоких частот, свойст-
венное многим транзисторным усилителям, резко контрастирует с чистым тем-
бром и чувством легкости, передаваемыми хорошими ламповыми моделями.
Музыка, воспроизведенная многими типами ламповых усилителей, характеризу-
ется теплотой, легкостью и естественной музыкальностью. Звуковая сцена полу-
чается обширной, вызывающей ощущение воздуха вокруг звуковых образов
инструментов. То, что я говорю, не означает, что нет хорошо звучащих транзи-
сторных усилителей мощности, просто лампы делают это последовательнее.
Более мягкие басы ламповых усилителей охотно им прощают за волшебные
средние, высокие и звуковую сцену.
Но все же остерегайтесь ламповых усилителей, которые выдают сочный звук
при воспроизведении любой записи; возможно, усилитель накладывает свой соб-
ственный звуковой „отпечаток" на музыку. Некоторые ламповые усилители
склонны к приукрашиванию, то есть отклоняются от точного воспроизведения,
которое только и может быть по-настоящему приятно для уха. Вслушайтесь в
изменение тембра, пространственности, в качество басов при воспроизведении
различных записей. Эти характеристики должны меняться от записи к записи;
если этого не происходит, возможно, усилитель мощности накладывает общий
звуковой „отпечаток" на музыку. В идеальном случае он должен выдавать то, что
имеется на записи — без добавления собственных особенностей.
Как бы хорошо ни звучали ламповые усилители, транзисторные имеют неко-
торые решающие звуковые и технические преимущества. Например, ламповые
усилители не могут соперничать с полупроводниковыми по басовым характери-
стикам. Транзисторные усилители мощности имеют более плотные, глубокие и
основательные басы, чем ламповые устройства. Чувство упругости басов, их
ударной силы, глубины и мощи, — все это лучше передается транзисторными
усилителями, даже в сравнении с самой лучшей ламповой аппаратурой. Говоря
техническим языком, полупроводниковые усилители могут подавать больше
тока на громкоговорители с низким сопротивлением, что делает их лучшим
выбором для работы на такие нагрузки.
Никто кроме вас не может решить, является ли ламповый усилитель идеаль-
ным для вашей системы. Однако я настоятельно советую прослушать по крайней
мере один ламповый усилитель, перед тем как принимать решение о покупке. Не
исключено, что вы станете его поклонником.
Симметричные входы
Если ваш предварительный усилитель имеет симметричные выходы, возмож-
но, вы захотите подумать о приобретении усилителя мощности с симметричными
144
Глава 6
входами. Большинство предварительных усилителей наряду с симметричными
выходами имеют и несимметричные, позволяя вам сравнить оба эти способа
подключения до того как решить — какой из них будет лучше работать в вашей
системе. Некоторые комбинации предусилителя с усилителем мощности лучше
звучат при симметричном подключении, другие — при несимметричном. Что-
бы выяснить, какой способ лучше — прослушайте и то, и другое (в главе 5
объясняется, почему некоторые предварительные усилители могут обеспечить
лучшее звучание через свои несимметричные выходы). Попросите своего диле-
ра приобрести пару соединительных кабелей для того, чтобы провести такое
сравнение. Если у вас усилитель мощности, который имеет как симметричные,
так и несимметричные входы, но вы используете несимметричные, убедитесь,
что на клеммах симметричного входа вашего усилителя установлена закорачи-
вающая перемычка. Эта маленькая U-образная перемычка заземляет штырек 3
штекера симметричного входа, препятствуя поступлению в усилитель посто-
ронних шумов.
i
Мостовое включение
Некоторые стереофонические усилители мощности можно перевести в так
называемый мостовой режим работы. В этом случае они функционируют как
моноблоки. Мостовое включение превращает стереоусилитель в более мощный
одноканальный усилитель. На задней панели такого аппарата должен находиться
переключатель для перевода его в мостовой режим работы. Обратите внимание,
что для двухканального стереовоспроизведения необходимо иметь два мостовых
усилителя. Если у вас есть стереоусилитель, способный работать в мостовом
включении, и вы хотите иметь большую мощность, купите второй такой же
усилитель и объедините его с первым по мостовой схеме. Теоретически, это
повышает выходную мощность в четыре раза. Объяснение простое: мостовое
включение удваивает максимальное выходное напряжение и, в соответствии с
законом Ома, в четыре раза увеличивает мощность. На практике, однако, мосто-
вое включение обычно лишь удваивает значение выходной мощности усилителя
при работе на нагрузку в 4 Ом. Причина этому — имеющиеся у усилителя
ограничения по выходному току.
Мостовое включение изменяет внутренние соединения усилителя таким обра-
зом, что в то время, как один канал формирует положительную полуволну
сигнала, второй создает отрицательную полуволну. Громкоговоритель подклю-
чен по мостовой схеме между двумя каналами усилителя, а не между выходом
одного канала и „землей".
Мостовое включение наиболее выгодно, когда усилителям мощности необ-
ходимо работать на низкочувствительные громкоговорители с большим сопро-
тивлением (номинальное сопротивление 8 Ом). По сравнению с низкоомными,
громкоговорители с большим сопротивлением требуют от усилителя меньшего
выходного тока, но на них необходимо подавать для получения той же мощно-
сти более высокое напряжение. Напротив, громкоговорители с низким сопро-
тивлением требуют от усилителя больше тока. Мостовое включение удваивает
напряжение на нагрузке и, соответственно, увеличивает выходной ток (по-
скольку два усилителя в этом случае подают сигнал на один громкоговоритель).
Подсоединение громкоговорителя с сопротивлением 4 Ом к усилителю, вклю-
ченному по мостовой схеме, приводит к тому, что усилитель работает как бы на
нагрузку в 2 Ом. Результатом может быть перегрев усилителя, что приведет
либо к его повреждению, либо к срабатыванию схемы защиты, которая выклю-
чит усилитель.
Усилители мощности
145
Двухполосное усиление
Любой громкоговоритель с двумя наборами входных клемм подходит для
применения двухполосного усиления. В такой схеме два усилителя мощности
используются для подачи сигнала на одну акустическую систему. Один усилитель
подает сигнал на низкочастотную головку, другой — на головки средних и
высоких частот.
Давайте вначале рассмотрим пассивное двухполосное усиление. Выход предвари-
тельного усилителя разделен на два широкополосных сигнала левого канала и
два — правого канала (многие предусилители с этой целью имеют две пары
стереовыходов). С выхода левого канала предусилителя сигнал подается на
входы левого канала обоих усилителей мощности, а с выхода правого канала — на
входы правого канала тех же усилителей. Один усилитель мощности соединен с
НЧ-головками обоих громкоговорителей, другой — с СЧ- и ВЧ-головками. Необ-
ходимо отметить, что по-прежнему работают разделительные фильтры громко-
говорителей, поскольку оба усилителя получают и усиливают сигнал, имеющий
частотный спектр полной ширины. Это называется пассивным двухканальным
усилением, так как разделение на низкие и средние/высокие частоты осуществ-
ляется пассивными элементами (конденсаторами, резисторами, катушками ин-
дуктивности) кроссовера акустической системы.
При активном двухполосном усилении вместо разделения частотного спектра в
кроссовере громкоговорителя эта операция выполняется в электронном раздели-
тельном фильтре, расположенном между предварительным усилителем и усилите-
лем мощности. При активном двухполосном усилении разделение частотного спек-
тра осуществляется перед усилителем мощности, а не после него, как при
пассивном двухполосном усилении. Применение активного двухполосного усиления ис-
ключает потери мощности и другие недостатки, присущие любому пассивному
разделительному фильтру. Каждый усилитель мощности усиливает только часть
полной частотной полосы сигнала. Активное двухполосное усиление эффектив-
нее пассивного, но оно требует отключения кроссовера громкоговорителя и
установки дополнительного электронного разделительного фильтра.
Двухполосное усиление не только увеличивает полную мощность, подводи-
мую к громкоговорителю, но и позволяет каждому усилителю работать в более
узком частотном диапазоне. Таким образом, мы можем выбирать басовый усили-
тель на основе его превосходных низкочастотных характеристик — независимо
от того, каково его звучание на средних и высоких частотах. При выборе
усилителя средних и высоких частот можно не учитывать его басовые характери-
стики. Идеальная комбинация может включать в себя большой полупроводнико-
вый басовый усилитель и мелодично звучащий ламповый усилитель для верхних
частот. Маленький ламповый усилитель освобождается от бремени усиления
басов, что позволяет ему заниматься тем, что у него получается наилучшим
образом. Двухполосное усиление является одним из путей использования лучше-
го из мира как ламповой, так и полупроводниковой техники.
Другое преимущество активного двухполосного усиления проявляется в том,
что усилитель низких частот может быть соединен с НЧ-головкой громкоговори-
теля прямо, а не через схему пассивного кроссовера, содержащую последователь-
но включенную катушку индуктивности. Это обеспечивает более эффективное
демпфирование (способность усилителя управлять движением диффузора НЧ-
головки), и в результате дает более насыщенное и глубокое воспроизведение
басов.
При использовании двухполосного усиления коэффициенты передачи обоих
усилителей должны быть точно согласованы. Если вы используете одинаковые
усилители, то согласование обеспечивается благодаря их идентичности. Но при
использовании разных аппаратов рассогласование в усилении приведет к
146
Глава 6
чрезмерно сильным или слишком слабым басам. Для уменьшения уровня мощно-
сти на выходе и согласования его с уровнем второго усилителя более сильный
сигнал можно ослабить на входе при помощи аттенюатора. Если вы используете
активный внешний кроссовер, он может включать в себя независимые регулято-
ры выходного уровня, поддерживающие баланс уровней усилителей нижних и
средних/высоких частот.
Двухполосное усиление может быть довольно сложным делом. Я не рекомендую
его для применения в большинстве систем, если только вы не знаток электроники
или вам не помогает специалист. Одна из серьезных проблем состоит в том, что
замена внутреннего разделительного фильтра акустической системы на внешний
изменяет частоты разделения и другие характеристики, которые заложил разработ-
чик. Многие разработчики громкоговорителей недоброжелательно относятся к тем,
кто пытается вмешиваться в работу их кроссоверов.
Небольшое число производителей, например, „Linn .Products", проектируют
свои изделия так, чтобы можно было перейти в режим двухполосного усиления.
Именно двухполосное усиление послужило причиной введения модуля активного
разделительного фильтра в усилители, производимые этой компанией, добавле-
ния второго усилителя и изъятия разделительного фильтра из громкоговорителя.
В этом случае громкоговоритель оптимально работает с внешним кроссовером.
Между прочим, добавление активного сабвуфера (описание одного из них
вместе с встроенным усилителем мощности приведено в главе 7) автоматически
переводит вашу систему в режим двухполосного усиления. Встроенный усили-
тель сабвуфера занимается нижними басами, а ваш основной усилитель работает
с верхними басами, средними и высокими частотами. Установка активного
сабвуфера — один из путей перехода на двухполосное усиление без замены
усилителей или добавления другого электронного кроссовера. Акустические
системы, поставляемые со специальным сабвуферным усилителем, в частности,
использующие НЧ~головку с сервоприводом (описаны ниже в этой главе), также
по своей природе работают в режиме двухполосного усиления.
На что обращать внимание при прослушивании
Как узнать, будет ли усилитель мощности, который вы собираетесь приобре-
сти, хорошо работать с вашим громкоговорителем? Очень просто: попросите у
вашего дилера усилитель на выходные и послушайте его. Это лучший способ не
только оценить качество звучания усилителя, но и определить, насколько хоро-
шо он работает с вашим громкоговорителем. Кроме того, домашнее прослушива-
ние усилителя мощности позволит определить, не накладывается ли звуковой
„отпечаток" этого устройства на остальную вашу систему.
Другой хороший способ проверки можно реализовать, если ваш дилер прода-
ет такие же громкоговорители, как ваш, и разрешит вам прослушать систему
усилитель-громкоговоритель непосредственно в магазине. Если ни один из этих
способов осуществить не удастся, подумайте о том, чтобы принести свой громко-
говоритель в магазин, и уж там, на месте принять окончательное решение.
Все звуковые и музыкальные характеристики, описанные в главе 3, примени-
мы к усилителям мощности. И все же на некоторые звуковые характеристики
усилитель оказывает большее влияние, чем другие компоненты системы.
Первое, на что необходимо обратить внимание, — адекватный ли сигнал
подает усилитель на громкоговоритель. Наиболее явным индикатором является
воспроизведение басов. Если басы имеют вялый, медленный и недостаточно
энергичный характер, это может означать, что усилитель не лучшим образом
справляется с подачей на ваши громкоговорители полноценного сигнала. Сла-
бые басы — явный признак того, что усилитель имеет недостаточную мощность
Усилители мощности
147
для данной пары громкоговорителей. Остальные признаки свидетельствуют о
перегрузке усилителя по току, что проявляется в виде потери динамичности, в
ощущении напряженности на пиках музыки, в жесткости тембра, в замедленном
темпе и ритме, а также в разрушении звуковой сцены или ее перегруженности.
Давайте отдельно рассмотрим каждый из этих признаков.
Вначале прослушайте систему на умеренном уровне громкости. Выберите
музыку с широким динамическим диапазоном либо музыку в исполнении большо-
го оркестра, с громкими кульминациями, сопровождаемыми басовыми барабана-
ми, либо композицию с мощным ритмическим драйвом бас-гитары и ударного
барабана. (Попытайтесь послушать „Hear Му Train A-Comin“ с компакт-диска с
образцами джаза, блюзовой и поп-музыки ,,Fi/Analogue Production44.) Записи для
аудиофилов обычно имеют значительно более широкий динамический диапа-
зон, чем обычные массовые диски, что делает их более подходящим инструмен-
том для оценки. Сильно скомпрессированная музыка, предназначенная для вос-
произведения через 3-дюймовый автомобильный громкоговоритель, может со-
общить вам значительно меньше о динамичности звучания системы.
После того, как вы привыкнете к звучанию на умеренном уровне, увеличьте
громкость — необходимо нагрузить усилитель для определения пределов его
функционирования. Не возникает ли ощущение, что басы иссякают при увеличе-
нии громкости или усилитель продолжает подачу сигнала на неизменном уров-
не? Вслушайтесь в динамику ударов по барабану. При высокой громкости долж-
ны сохраняться их напряженность, энергия, быстрота и глубина. Если барабан
начинает звучать однообразно, медленно или теряет свою мощь, это значит, что
вы вышли за пределы нормальной работы усилителя. Через некоторое время вы
сможете ощутить, когда усилитель начнет испытывать затруднения. Для этого
надо обратить внимание на то, как он воспроизводит звуки максимальной гром-
кости — с натугой или легко и непринужденно.
ВНИМАНИЕ: При проведении этого эксперимента удосто-
верьтесь, что не перегружаете свои громкоговорители. При
первых признаках перегрузки (искаженный или хлопающий
звук) уменьшите громкость.
Сравните звучание усилителя на низкой и высокой громкости. Вслушайтесь, не
становится ли звучание медных духовых инструментов при высоком уровне гром-
кости жестким и резким? Обратите внимание на звуковую сцену: не превращается
ли она при кульминациях в беспорядочную мешанину? Не теряет ли басовый
барабан свою мощь и импульсивность? Превосходный усилитель мощности, рабо-
тающий почти на максимальной громкости, сохранит ощущение пространства,
глубины и сфокусированности звуковой сцены, сохраняя при этом мягкие тембры
инструментов. Более того, достаточная мощность дает ощущение легкости; недос-
таток ее часто приводит к утомлению слушателя. Музыку намного приятнее
слушать через усилитель, имеющий достаточный запас мощности.
Все проблемы, которые я описывал, в значительной степени являются следст-
вием того, что усилитель исчерпал свои возможности по выходному току. Кон-
кретный момент, когда это происходит, зависит от выходной мощности усилите-
ля, его возможностей по отдаче тока в громкоговорители, чувствительности и
электрического сопротивления громкоговорителей, размера помещения, а так-
же от того, какой громкости звук вы хотите получить от своей hi-fi-системы.
Более мощный усилитель — даже не включенный на максимальную громкость —
дает больше ощущения легкости, изящества и динамики, чем менее мощный.
Рассмотрим характеристики звучания вашего усилителя мощности.
Вначале обратите внимание на общую перспективу. Определите, является ли
она выдвинутой или отстраненной, затем решите, не слишком ли усилитель
„выдающийся44 или, наоборот, отстающий по своему уровню в сравнении с
148
Глава 6
остальными компонентами или с точки зрения вашего вкуса. Выдвинутая пер-
спектива дает вам впечатление, что вы находитесь в третьем ряду концертного
зала, отстраненная — перемещает вас в двадцатый ряд. Выдвинутость дает ощуще-
ние непосредственного присутствия, но может быстро утомить. Отстраненность
уменьшает силу эмоционального воздействия музыки. Если общую перспективу
усилитель передает плохо, то все остальное, что у него хорошо получается, уже
не имеет значения.
На следующем этапе обратите внимание на яркость, жесткость, зернистость
или резкость высоких частот. Если при уменьшении громкости вы чувствуете
облегчение, то можете быть абсолютно уверены, что с воспроизведением высо-
ких частот не все в порядке. Прослушайте тембр средних частот, в частности,
вокал, скрипку, рояль и флейту. Фактура средне частотных звуков должна быть
приятной, мягкой и свободной от зернистости, жесткости или стеклянной
резкости. Многие усилители мощности — особенно недорогие полупроводнико-
вые устройства — делают высокие тона сухими, выпяченными и неприятными.
Если вы услышите даже намек на эти признаки при прослушивании в течение
нескольких часов, будьте уверены, что с течением времени они станут только
более раздражающими.
Усилители мощности существенно различаются по своей способности созда-
вать убедительную звуковую сцену. На записи, выполненной в естественных
условиях, звуковая сцена должна быть глубокой, прозрачной и сфокусирован-
ной, при этом должно казаться, что исчезли и громкоговорители, и помещение
для прослушивания. Инструменты, окруженные воздухом, парят в пространстве
внутри акустики помещения, ваш взгляд как бы проникает вглубь музыки... Если
звук плоский, словно покрытый вуалью, или несфокусированный — значит, вы не
нашли подходящий усилитель.
Усилитель мощности оказывает сильное влияние на басовые характеристики.
Низкие тона должны звучать упруго, глубоко, отрывисто, энергично и легко.
Музыка должна двигаться вперед, вовлекая ваше тело в свой ритмический драйв.
Удары барабанов — глубокие, мощные и внезапные. Бас-гитара и малый барабан
создают прочную, твердую и мощную музыкальную основу.
Лучший способ выяснить, какой усилитель хорош и по качеству звучания, и по
добротности изготовления, — доверительная беседа с вашим дилером и чтение
обзоров аппаратуры, публикуемых в солидных high-end-журналах. Ответственно
подготовленный обзор может освободить вас от напрасной траты времени и
усилий на рассмотрение множества вариантов и указать на многообещающие
изделия. Добросовестно написанные обзоры содержат глубокие комментарии по
поводу технических параметров усилителей. Если технические характеристики
данного усилителя делают его сомнительным или неподходящим для работы с
определенным типом громкоговорителя, этот факт будет отражен в публикации.
В технической части обзора может быть указано, к примеру: „Усилитель мощно-
сти XYZ ужасающе звучит при работе с громкоговорителями типа „Dominator 1“.
Высокое выходное сопротивление и ограниченный выходной ток этого усилите-
ля делают его плохо приспособленным для работы с низкочувствительными
громкоговорителями (ниже 86 дБ/Вт/м) или с акустическими системами, имею-
щими сопротивление ниже 5 Ом“. Такого типа комментарии могут указать вам на
усилитель, наилучшим образом подходящий к вашему громкоговорителю.
Короче говоря, прочитайте множество обзоров по усилителям, прежде чем
составить список аппаратов для прослушивания. Ограничьте список теми усили-
телями, которые вписываются в ваш бюджет, и возьмите несколько аппаратов
домой для вечернего прослушивания. Не торопитесь покупать первый из прослу-
шанных усилителей — прослушайте несколько аппаратов перед окончательным
выбором. Ваши усилия и терпение будут вознаграждены приобретением самого
„музыкального^ усилителя, наилучшим образом подходящего к вашей системе.
Усилители мощности 149
Обзор типов усилителей
До этого момента я описывал основные типы усилителей мощности, которые
предпочитают приобретать большинство аудиофилов. Но существует целый ряд
разновидностей базовой схемы, которые занимают свое место на рынке усилите-
лей, и о которых стоит рассказать. Эти разновидности включают в себя триод-
ные однотактные усилители, полупроводниковые однотактные усилители и но-
вые цифровые усилители мощности.
Триодные однотактные усилители
Возможно, наиболее заметным шагом в развитии high-end-аудиотехники в
90-х годах было возвращение к триодным однотактным усилителям. Триодный
однотактный усилитель (ТОУ) был первым из когда-либо разработанных усили-
телей, ведущим свое начало от патента на триодную вакуумную лампу, получен-
ного Ли Де Форестом в 1907 г., и от его же патента на триодный усилитель,
выданного в 1912 г. Обычно ТОУ имеет выходную мощность менее 10 Вт на
канал. (В англоязычной литературе используется сокращение SET — single-ended
triode. — Примеч. ped.)
Вы не поверите: массовым явлением стала замена аудиофилами своих совре-
менных аппаратов на усилители, основанные на технологии 90-летней давности.
Неужели последние 90 лет развития усилителей были пустой тратой времени?
Как ни странно, большое число любителей музыки и разработчиков аудиотехни-
ки думают именно так.
Движение назад, к ТОУ, началось в Японии в 70-х годах. Разработчик Ноби
Шишидо использовал триодный усилитель совместно с высокочувствительными
рупорными громкоговорителями. Многие, слышавшие ТОУ, были поражены их
способностью создавать иллюзию непосредственного музыкального присутст-
вия, когда музыка буквально „выпрыгивает" из громкоговорителя. Так началось
повальное увлечение усилителями в Японии, которая лет на 10 опережает США в
тенденциях использования ТОУ. Сегодня вы не найдете журнала по high-end-
аудиотехнике, где не было бы многочисленной рекламы маломощных однотакт-
ных триодных усилителей. Девиз энтузиастов ТОУ: „Если первый ватт мощности
усилителя хорошо не звучит, то зачем вам от него еще 199?“
Один из первых триодов для усилителей мощности — „Western Electric 300В“
вдруг начал пользоваться таким спросом, что аудиофилы стали платить до $500
за одну лампу. „Western Electric4' был вынужден возобновить производство этой
лампы. Если бы вы сказали руководителям „Western Electric" 80-х годов, что в
1997-м они опять начнут выпуск лампы 300В, они сочли бы вас сумасшедшим.
Однотактный усилитель мощности, в котором использована выходная лампа
300В, показан на рис. 6-4 (лампа с баллоном в форме луковицы в центре).
Триод — наиболее простая из всех вакуумных ламп, в его стеклянной колбе
заключено всего три электрода, а не пять, как в более распространенной пентод-
ной лампе. Триоды имеют существенно меньшую выходную мощность, чем
пентоды, но более благоприятные характеристики с точки зрения нелинейных
искажений. До того как вернулись ТОУ, фактически во всех современных лампо-
вых усилителях использовали пентоды.
В однотактном усилителе триод работает так, что он усиливает обе полуволны
аудиосигнала. Вот что означает термин „однотактный". Практически все осталь-
ные усилители мощности являются „двухтактными". Это значит, что одна лампа
(или транзистор) усиливает положительную полуволну сигнала, а другая лампа
(или транзистор) — отрицательную полуволну.
Двухтактный усилитель можно сравнить с двуручной пилой: один тянет, другой
толкает. Работа двухтактного усилителя ассоциируется и со своеобразным
150
Глава 6
эстафетным бегом: одна лампа (или транзистор) передает сигнал другой лампе
(или транзистору), затем получает его обратно и снова передает, причем это
чередование происходит много раз в секунду. Другими словами, музыкальный
сигнал разделяется на две части, а затем собирается на выходе. Сторонники
однотактных усилителей полагают, что поскольку триод усиливает в них полную
волну сигнала, он обеспечивает максимальное качество звука и музыкальность.
Кроме того, в ТОУ нет необходимости использовать схему, называемую инверс-
ным каскадом, что делает их еще проще. Обратите внимание, что в однотактных
ламповых усилителях может использоваться более одной выходной лампы. Одно-
тактными их делает не число ламп, а то обстоятельство, что лампой (или лампами)
усиливается вся волна сигнала, а не ее часть. Более детальное обсуждение одно-
тактного и двухтактного режимов работы включено в раздел этой главы „Как
работает усилитель".
Двухтактные усилители страдают недостатком, называемым центральной от-
сечкой, который проявляется в появлении разрыва временной функции сигнала,
когда одна лампа (или транзистор) прекращает работу, а другая лампа (или
транзистор) ее начинает. В однотактном усилителе никогда не происходит
переключения сигнала между выходными активными элементами и благодаря
этому отсутствуют искажения центральной отсечки.
Вдобавок, схемы ТОУ чрезвычайно просты и часто используют очень неглубо-
кую отрицательную обратную связь или вообще обходятся без нее. Отрицатель-
ная обратная связь — это подача части выходного сигнала усилителя обратно на
его вход таким образом, чтобы происходило ее вычитание из входного сигнала.
Подобная обратная связь снижает искажения, но тем не менее (как и любая
обратная связь) ухудшает звучание усилителя.
Рис. 6-4.
Пара
моноблочных
ламповых
од но такты ых
усилителей
мощности
Усилители мощности
151
На испытательном стенде ТОУ демонстрируют до смешного плохие техниче-
ские параметры. Они обычно дают выходную мощность меньше 10 Вт на канал и
имеют чрезвычайно высокие нелинейные искажения — до 10% полного коэффи-
циента общих гармонических искажений (THD) при номинальной выходной
мощности. Хотя большинство усилителей используют одну выходную триодную
лампу, для увеличения выходной мощности могут устанавливаться дополнитель-
ные триоды. Однако некоторые усилители имеют выходную мощность всего 3 Вт
на канал. Фактически установилась некая мода, связанная с ТОУ и направленная
на все большее снижение их выходной мощности. Энтузиасты ТОУ считают, что
чем меньше выходная мощность, тем лучше звук.
Один разработчик однотактных усилителей вполне серьезно сказал обозрева-
телю: „Если вам нравился мой 9-ваттный усилитель, то что же вы скажете, когда
услышите 3-ваттную модель!./'
Вдобавок к низкой выходной мощности и большим нелинейным искажениям,
ТОУ имеют высокое выходное сопротивление: порядка 1,5-3 Ом. Это резко
контрастирует с выходным сопротивлением большинства полупроводниковых
усилителей, составляющим 0,1 Ом и менее, а также многих двухтактных лампо-
вых усилителей — порядка 0,8 Ом. Поскольку сопротивление громкоговорителя
зависит от частоты, высокое выходное сопротивление усилителя реагирует на
изменение сопротивления громкоговорителя, что вызывает изменения в частот-
ной характеристике. Это значит, что частотная характеристика усилителя будет
разной при подключении различных громкоговорителей. Изменения могут быть
в диапазоне от 0,1 дБ при работе с громкоговорителями со стабильным сопро-
тивлением, до 5 дБ при работе с другими громкоговорителями. Таким образом,
звучание однотактных усилителей существенно зависит от громкоговорителя,
поэтому для них требуется подбирать подходящие акустические системы.
Несмотря на эти технические недостатки, мой опыт прослушивания ТОУ
показывает, что столь древняя технология имеет много музыкальных преиму-
ществ. ТОУ обеспечивает несомненный эффект присутствия и непосредствен-
ности восприятия музыки; это трудно описать словами. Кажется, что музыканты
не где-то вдали от места и времени воспроизведения (такое случается при
использовании двухтактных усилителей), а находятся здесь и сейчас. ТОУ имеют
прекрасную мягкость и чистоту тембра, полностью свободного от зернистости,
жесткости и других недостатков, присущих двухтактным усилителям. Когда я
слушал однотактные усилители (с соответствующими громкоговорителями), ка-
залось, что пришли живые музыканты и играют для меня прямо в комнате
прослушивания. Это такая непосредственность музыкального восприятия, что
ее невозможно выразить словами, но она сразу же ощущается любым слуша-
телем. Вы должны услышать ТОУ сами, чтобы понять, о чем идет речь, — ни одно
описание не может передать их звучание.
При прослушивании усилителя легко плениться его звучанием на средних
частотах. Это потому, что ТОУ лучше всего работают в полосе средних частот и
существенно хуже — на краях звукового диапазона, на низких и высоких часто-
тах. Если производится демонстрация усилителя ТОУ с целью заинтересовать
вас его звучанием, то обязательно прослушайте разнообразную музыку, а не
короткий отрывок или голос без музыкального сопровождения, ибо краткая
демонстрация акцентирует положительные стороны и скрывает недостатки.
Невозможно переоценить важность подбора для ТОУ подходящих громкогово-
рителей. С низкочувствительными акустическими системами ТОУ будет давать
очень слабый звук и мягкие басы, практически не воспроизводя динамические
контрасты. Идеальный громкоговоритель для ТОУ должен иметь высокую чувст-
вительность (выше 93 дБ/Вт/м) и высокое сопротивление (порядка 8 Ом). В
частотной характеристике его электрического сопротивления не должно быть
провалов (Минимальное сопротивление — 5 Ом и выше). Такой громкоговоритель
152
Глава 6
дает громкий звук при малой мощности и требует очень малой силы тока (вспом-
ните приведенный выше пример с высокочувствительным громкоговорителем
Пола Клипша, который при мощности 5 Вт воспроизводил уровень громкости,
свойственный концертному залу). Возрождение производства высокочувствитель-
ных громкоговорителей происходит параллельно с ростом популярности ТОУ.
Некоторые акустические системы, разработанные для ТОУ, имеют чувствитель-
ность выше 100 дБ, что дает им возможность обеспечивать удовлетворительный
уровень прослушивания при мощности 5 Вт на канал. ТОУ часто работают в паре с
рупорными громкоговорителями, имеющими чрезвычайно высокую чувствитель-
ность, но, по моему опыту, вносящими недопустимый уровень окрашивания.
Популярность и безукоризненное качество звучания ТОУ поставили серьез-
ный вопрос: как могут усилители, параметры которых, согласно результатам
объективных измерений, весьма посредственны, создавать такие захватываю-
щие музыкальные переживания? Как может технология 90-летней давности за-
тмевать усилители, разработанные на пороге 21-го века? В чем секрет музыкаль-
ного волшебства ТОУ, не раскрытый нашими измерениями? Почему общеприня-
тые измерения настолько бессильны в количественном определении положи-
тельных качеств ТОУ? Звучат ли ТОУ так хорошо благодаря своим большим
нелинейным искажениям или вопреки им? Увы, пока еще никто не может
ответить на эти вопросы.
Полупроводниковые однотактные усилители
Усилители по однотактной схеме создаются не только на основе древней
электронно-ламповой технологии. Для усиления полной волны сигнала могут
использоваться и транзисторы. Про такие устройства говорят, что они работают
в классе А, поскольку режим работы, при котором выходной активный элемент
усиливает полный период сигнала, соответствует критериям этого класса. Полу-
проводниковый однотактный усилитель показан на рис. 6-5. Обратите внимание
на большие радиаторы, необходимые для рассеивания тепла, вырабатываемого
при работе в режиме класса А.
Транзисторные однотактные усилители имеют более высокие технические
параметры, чем аналогичные ламповые триодные схемы. Они обладают более
низким выходным сопротивлением, имеют большую выходную мощность, к ним
можно подключать разнообразные по сопротивлению громкоговорители. Они
Рис.6-5.
Полупроводниковый
однотактный
усилитель мощности
)
Усилители мощности 153
обладают многими из преимуществ ТОУ, в частности, очень простым сигналь-
ным трактом, отсутствием нелинейных искажений типа центральной отсечки и
хорошей линейностью. Однотактные транзисторные усилители имеют меньшую
выходную мощность, чем их двухтактные собратья, но, как правило, значитель-
но большую, чем ламповые однотактные усилители. Тем не менее будет ошибкой
считать полупроводниковые и ламповые однотактные усилители равноценны-
ми; у них так много других конструктивных отличий, что их следует рассматри-
вать как абсолютно разные устройства.
Цифровые усилители мощности
Если триодные однотактные усилители с несимметричным выходом можно
считать возвратом к старой технике, то цифровые усилители мощности пред-
ставляют собой будущее усилительной звукотехники. Поскольку в аудиосистемах
все шире используется цифровая техника, имеет смысл использовать и усили-
тель мощности, работающий в цифровом режиме.
Слово „цифровой" стало модным словечком, применяемым в торговле ко
всему — от наушников до кассет с магнитной лентой. Это справедливо и для таких
изделий, как громкоговорители и усилители мощности, которые не всегда явля-
ются чисто цифровыми, но включают в себя некоторые элементы цифровой
техники. Вот почему вы должны внимательно изучать паспорта „цифровых"
усилителей: далеко не все они одинаковы.
Есть два метода разработки „цифровых" усилителей. Первый заключается в
объединении в одном корпусе преобразователя цифрового сигнала в аналого-
вый, регулятора уровня и обычного усилителя мощности. Аппарат получает
цифровой сигнал от CD-транспорта, преобразует его в аналоговый, затем усили-
вает его подобно обычному усилителю мощности. Такой цифровой усилитель
может иметь дополнительные входы для источников аналогового сигнала: тюне-
ров и кассетных магнитофонов, а также дистанционный регулятор громкости.
Это изделие просто объединяет несколько обычных функций.
По второму методу создаются усилители мощности, которые действительно
являются цифровыми. Устройство, показанное на рис. 6-6, получает от CD-
транспорта звуковую информацию в цифровой форме (импульсно-кодовая моду-
ляция) и преобразует ее в импульсы, модулированные по ширине (ШИМ —
широтно-импульс нал модуляция). При этом звуковой сигнал представляется в
виде последовательности единиц и нулей, которые формируют импульсы раз-
личной длины. Чем длиннее импульсы, тем больше амплитуда сигнала. Широтно-
импульсная модуляция более детально представлена в главе 8, при описании
прямопоточного цифрового кодирования (DSD — Direct Stream Digital), предло-
женного фирмой „Sony". Очень нагляден помещенный там график, показываю-
щий, как импульсы прямопоточного цифрового кодирования представляют си-
нусоидальный сигнал.
Рис. 6-6.
Настоящий
цифровой
усилитель
мощности работает
только с
цифровыми
сигналами
Ъ
154
Глава 6
Данные в виде ШИМ-сигнала подаются на обычные выходные транзисторы
цифрового усилителя мощности. Под воздействием ШИМ-сигнала транзисторы
практически мгновенно включаются (открываются) и выключаются (закрывают-
ся); чем дольше транзисторы находятся во включенном состоянии, тем больше
амплитуда сигнала. Эти выходные транзисторы, подающие ток на громкоговори-
тели, либо полностью включены и проводят ток, либо полностью выключены, -
при этом ток через них не проходит. Состояния включено/выключено соответ-
ствуют последовательности единиц и нулей, представляющей звуковой сигнал.
Звуковая информация содержится в длительности этих циклов включено/вы-
ключено. Последовательность импульсов, усиленная транзисторами, сглажива-
ется конденсаторами и катушками индуктивности для воссоздания формы анало-
гового звукового сигнала. По существу, каскад усиления мощности одновремен-
но выполняет функцию преобразования цифрового сигнала в аналоговый.
В отличие от обычного усилителя мощности, работающего с постоянно изме-
няющимся аналоговым сигналом, цифровой усилитель работает только в двух
состояниях: полностью включен или полностью выключен. Следовательно, в
цифровом усилителе теоретически меньше вероятность искажения формы сиг-
нала (если он поступает от источника также в цифровом виде).
Эта техника является революционным отходом от обычного цифрового трак-
та звуковоспроизведения, состоящего из преобразователя цифрового сигнала в
аналоговый, предварительного усилителя и усилителя мощности, связанных
соединительными кабелями. Помимо объединения всех этих функций, цифро-
вой усилитель мощности позволяет исключить из тракта, по которому проходит
сигнал, большое количество электронных элементов, включая микросхемы циф-
ро-аналогового преобразователя, выходной каскад цифрового процессора, схе-
мы предварительного усилителя и почти всю электронику, присутствующую в
обычном усилителе мощности. Кроме того, цифровой усилитель мощности не
нуждается в обратной связи или других „помощниках/ необходимых аналого-
вым усилителям.
Ко всему прочему цифровой усилитель мощности выполняет функции управ-
ляющего центра системы, который обеспечивает регулировку громкости и вы-
бор источника сигнала. Громкость регулируется при помощи пульта дистанцион-
ного управления или кнопок на передней панели. Аналоговый вход предназна-
чен для подачи сигнала от тюнера, магнитофона и проигрывателя. Преобразова-
ние аналогового входного сигнала в цифровую форму происходит в цифровом
усилителе мощности. Обеспечивается также возможность использования допол-
нительных устройств цифровой обработки сигнала, например, системы коррек-
ции акустики помещения, описанной в главе 4. Установить ее в цифровой
усилитель мощности так же просто, как дополнительную печатную плату.
Еще слишком рано утверждать, что цифровые усилители мощности являются
прорывом в технологии воспроизведения звука. Показанное на рис. 6-6 изде-
лие — первый экземпляр из этой новой категории аппаратуры, предназначенный
для продажи.
Как работает усилитель мощности
Интуитивно усилитель мощности понимается как устройство, просто увели-
чивающее величину входного сигнала. Более детальное рассмотрение показыва-
ет, что это устройство потребляет переменный ток с напряжением 120 В и
частотой 60 Гц (стандартные параметры сети переменного тока в США) из
вашей комнатной розетки через силовой трансформатор, преобразует перемен-
ный ток в постоянный, накапливает энергию в больших конденсаторах^ а затем
при помощи слабого входного сигнала усилителя преобразует запасенную энер-
Усилители мощности
155
б)
Рис. 6-7.
Полупроводниковый
усилитель мощности:
а - фотография платы
с электронными
компонентами;
б - структурная схема
Входной Промежуточный Выходной
каскад каскад каскад
Источник питания
входного и
промежуточного
каскадов
+v -v +V -V
Блок питания
Мощный источник
питания выходного
каскада
гию в изменяющийся по закону усиливаемого сигнала электрический ток» кото-
рый через выходные транзисторы или лампы усилителя пропускается через
громкоговорители.
Рассмотрение схемы усилителя позволяет понять, что блок питания усилите-
ля мощности (элемент, преобразующий переменный ток в постоянный, питаю-
щий выходные транзисторы) фактически находится на пути прохождения аудио-
сигнала. Ток, который в конце концов заставляет перемещаться конусы ваших
громкоговорителей вперед и назад, поступает из сетевой розетки через блок
питания усилителя. В этом одна из причин, почему блок питания усилителя
считается таким важным устройством, и почему в хороших усилителях мощно-
сти он, как правило, такой большой и тяжелый.
На самом элементарном уровне рассмотрения можно считать, что усилитель
мощности состоит из блока питания, входного, промежуточного и выходного
каскадов. Входной и промежуточный каскады готовят сигнал для выходного
каскада, в котором расположены транзисторы или лампы, подающие электриче-
ский ток на громкоговорители. На рис. 6-7а и рис. 6-76 показаны фотография
платы усилителя мощности с электронными компонентами и его структурная
схема. Рассмотрим каждый элемент этой структурной схемы более детально.
Блок электропитания
Блок электропитания преобразует переменный ток напряжением 120 В и
частотой 60 Гц из сетевой розетки в постоянный ток, необходимый для электри-
ческих схем усилителя. Блоки питания усилителей мощности существенно иные,
чем у других компонентов аудиосистемы. (Внимательное чтение Приложения Б
Е
L
156
Глава 6
будет полезно для понимания остальной части этого объяснения.) Блоки пита-
ния усилителей должны обеспечивать большой ток, высокое напряжение и
иметь конденсаторы фильтров большой емкости. Поэтому размеры и номиналы
деталей у них намного больше, чем в блоках питания предварительного усилите-
ля или проигрывателя компакт-дисков.
Первым элементом блока питания является силовой трансформатор, кото-
рый понижает 120-вольтовое напряжение сети переменного тока до более низко-
го уровня, скажем, до 80 В. Силовой трансформатор виден в центре передней
части платы усилителя, показанной на рис. 6-7а. По размерам и мощности J
силового трансформатора можно судить о мощности усилителя. Мощность j
трансформатора указывается в „ВА“ или „кВА“ (хЮОО), т.е. напряжение в воль- I
тах (В) умножается на максимальную силу тока в амперах (А), которую он может j
обеспечить. Например, трансформатор с мощностью в 1кВА потребляет из сети |
ток силой 8,34 ампера (1000 ВА делится на напряжение сети переменного тока |
120 В). Поскольку большинство силовых трансформаторов понижают напряже-
ние до 80 В, трансформатор мощностью 1 кВА может обеспечить во вторичной }
обмотке ток силой до 12 А. {
Обратите внимание, что суммарный постоянный выходной ток обоих кана- j
лов усилителя никогда не превышает значения максимального тока вторичной Г
обмотки силового трансформатора. Однако усилитель может обеспечивать ко- I
роткие импульсы более сильного тока (например, при кратковременных музы- L
кальных пассажах — вроде ударов басовых барабанов) за счет энергии, запасен- |
ной в конденсаторах, — при условии, что выходные транзисторы могут выдер- |
жать такой ток. Силовой трансформатор очень большого усилителя с мощно- f
стью 4,5 кВА весит 38,5 кг при общем весе усилителя 66,7 кг. Усилители мощно- j
сти более умеренных габаритов оснащены силовыми трансформаторами мощно- I
стью порядка 300 BA. |
Переменный ток пониженного напряжения от силового трансформатора !
выпрямляется (преобразуется в постоянный ток) при помощи мостового выпря- {
мителя и фильтруется конденсаторами очень большой емкости. Они не только |
накапливают энергию, но и сглаживают постоянный ток путем удаления любых |
следов пульсаций (небольших количеств переменного напряжения в выпрямлен- I
ном напряжении питания). Конденсаторы фильтра также называются накопи- |
тельными конденсаторами, поскольку они хранят большое количество электри- |
ческой энергии. Запас электроэнергии необходим, так как блок питания не |
может передать ток из комнатной розетки достаточно быстро, чтобы обеспе- I
чить непрерывное протекание тока большой силы по громкоговорителям. Нако- I
пительные конденсаторы работают как временный накопитель между источни- I
ком переменного тока и выходом блока питания. Некоторые из этих конденсато- I
ров имеют размеры банки из-под газированного напитка и могут хранить огром- |
ное количество энергии. Емкость накопительных конденсаторов блока питания
обычно находится в пределах между 30000 мкФ (микрофарад) и 500000 мкФ, что f
является очень большими величинами. Емкость — это способность хранить I
электрический заряд; единица измерения — фарада, по имени Майкла Фарадея. |
Если вы выключите такой усилитель мощности во время проигрывания музыки, |
то будете слышать музыку еще в течение нескольких секунд или около минуты.
Энергия, обеспечивающая работу усилителя, поступает в него из конденсаторов |
блока питания, где она накопилась. |
Мощный блок питания является источником мощности для выходного каска-
да усилителя, — электрический ток из конденсаторов фильтра через выходные
транзисторы поступает к громкоговорителям. Слабый аудиосигнал на входе j
усилителя мощности управляет поступлением энергии из блока питания; эта |
энергия теперь представляет собой выходной сигнал усилителя, который приво- |
дит в действие громкоговорители. j
Усилители мощности
157
Идеальный блок питания должен поддерживать свое выходное напряжение
неизменным независимо от того, как много тока требуют выходные транзисторы.
Однако на практике выходное напряжение снижается, когда выходные транзисто-
ры резко увеличивают потребление тока (так происходит во время пиков музыки).
Это падение напряжения на выходе блока питания называется спадом. Когда
освещение в вашей квартире на короткое время тускнеет при включении двигате-
ля холодильника, считайте, что вы наблюдаете результат спада. Электродвигатель
холодильника в момент пуска потребляет большой ток, тем самым снижая напря-
жение, идущее на освещение. Блок питания, который может противостоять спаду,
называется блоком питания с жесткой внешней характеристикой.
Предохранители на задней панели многих усилителей мощности последова-
тельно соединены с блоком питания выходного каскада. Таким образом ток,
поступающий от блока питания на выходные транзисторы, должен проходить
через предохранители. Когда через выходной каскад протекает слишком большой
ток, предохранители могут сгореть. Если это произойдет, используйте для замены
предохранители идентичного номинала. Ни при каких обстоятельствах не приме-
няйте предохранитель с более высоким номиналом тока взамен сгоревшего!
Установка предохранителя производится для защиты выходного каскада и
блока питания. Повреждение предохранителя или его замена на предохранитель
с более высоким током срабатывания может закончиться катастрофическим
повреждением усилителя. Если предохранители сгорают регулярно, стоит поис-
кать причину этого, — видимо, что-то не в порядке в усилителе. Предохранители
часто сгорают, когда плохо работает выходной транзистор, поэтому поручите
обследование усилителя квалифицированному специалисту.
Блок питания усилителя также обеспечивает напряжение питания схем, по-
требляющих меньше энергии, таких как входной и промежуточный каскады,
описанные ниже,
р
Входной и промежуточный каскады
Входной аудиосигнал, подаваемый на усилитель, вначале буферируется и
усиливается при помощи входного каскада усилителя. Входной каскад имеет высо-
кое входное и низкое выходное сопротивление, что облегчает согласование
предварительного усилителя с усилителем мощности. Именно сопротивление
входного каскада определяет входное сопротивление усилителя. Измеряемое в
омах, оно представляет собой сопротивление электрическому току, возникающе-
му при подаче сигнала с предварительного усилителя. Хорошим стандартным
значением входного сопротивления для несимметричного RCA-входа можно
считать сопротивление в 47 кОм.
За входным каскадом расположен промежуточный каскад (иногда его называют
драйверным каскадом), т.е. схема, где происходит усиление сигнала перед пода-
чей его на выходной каскад. Промежуточный каскад вырабатывает сигнал высо-
кого напряжения, необходимый для выходных транзисторов. Входной и проме-
жуточный каскады расположены на большой плате в центре усилителя, показан-
ного на рис. 6-7а. Выходные каскады левого и правого каналов смонтированы на
платах, установленных вертикально вдоль боковых сторон усилителя. В усилите-
лях класса А и В (описанных в этой главе далее) промежуточный каскад может
работать как фазоинвертор, создающий копию сигнала с обратной полярностью
для подачи на двухтактный выходной каскад.
У многих усилителей между этими каскадами предусмотрены конденсаторы
связи. Конденсатор связи, называемый также разделительным или переходным,
является барьером для постоянного тока, но пропускает переменный ток аудио-
сигнала к следующему каскаду. Из-за того, что эти конденсаторы могут ухудшать
158
Глава 6
качество звучания усилителя, некоторые разработчики не устанавливают их на
пути прохождения аудиосигнала. Усилитель без конденсаторов связи называется
усилителем с непосредственной связью между каскадами. Схемы с непосредственной
связью могут представлять определенную опасность, так как любой постоянный
ток, поступивший на их вход, будет усилен и подан на громкоговорители.
Поскольку даже малый постоянный ток может повредить их, некоторые усилите-
ли имеют автоматическую систему регулирования постоянного напряжения,
препятствующую появлению постоянной составляющей напряжения на выход-
ных клеммах. Система регулирования постоянного напряжения контролирует
его уровень и настраивает схему для обеспечения минимума постоянного тока,
протекающего через громкоговоритель. Вы можете легко измерить величину
постоянного напряжения на выходе усилителя: достаточно присоединить вольт-
метр к клеммам, служащим для подачи сигнала на громкоговоритель. Обычно эта
величина менее 200 мВ.
Большинство высококачественных усилителей мощности используют дискрет-
ные схемы входных и промежуточных каскадов. Дискретная схема создается из
отдельных транзисторов, а не из интегральных микросхем (операционных уси-
лителях, или ОУ). Дискретные схемы обычно лучше, чем схемы на ОУ. Во
входных каскадах усилителей мощности часто применяются полевые транзисторы
(ПТ) из-за присущего им высокого входного сопротивления.
Почти во всех усилителях мощности применяется отрицательная обратная
связь. При этом часть выходного сигнала возвращается на вход. Это делает схему
более линейной и снижает частотные искажения. Однако слишком сильная
обратная связь приводит к ухудшению звучания. Многие усилители мощности
рекламируются как имеющие „неглубокую обратную связь". Очевидно, эти усили-
тели имеют сравнительно большую величину нелинейных искажений, но могут
лучше звучать благодаря использованию слабой обратной связи.
Есть два типа обратной связи: местная и общая. Местная обратная связь
действует в пределах одного каскада усилителя, общая обратная связь — это
возврат сигнала от конечного выходного каскада обратно на вход усилителя.
Наконец, входной и промежуточный каскады почти всегда работают в классе А,
т. е. один транзистор усиливает обе полуволны сигнала.
Выходной каскад
При обсуждении усилителей мощности наиболее распространенной темой
является выходной каскад. Он, как правило, включает в себя множество транзи-
сторов, обычно биполярного типа, а также и — гораздо реже — транзисторы
полевые, структуры металл-окисел-полупроводник (МОП). Эти транзисторы -
„рабочие лошадки" усилителя мощности; ток, заставляющий перемещаться кону-
сы громкоговорителей, подается именно выходными транзисторами. Следова-
тельно, добавление большего числа транзисторов в выходной каскад увеличива-
ет выходной ток усилителя. Но увеличение числа транзисторов требует и увели-
чения мощности блока питания. Вдобавок, эти выходные транзисторы выделя-
ют много тепла, которое необходимо отводить при помощи радиаторов (боль-
ших черных ребер на стенках корпусов многих усилителей мощности).
Когда вы хотите получить от выходного каскада больше мощности, чем он
способен дать, верхняя и нижняя полуволны сигнала отсекаются; говорят, что
усилитель начинает работать в режиме отсечки, — при этом выходной сигнал
резко и заметно искажается. Если имеет место только кратковременная отсечка
во время музыкальных пиков, мы можем не обращать на нее внимания. Однако
перегруженный усилитель, попавший в режим жесткой отсечки, быстро выведет
из строя громкоговорители. Надо заметить, что громкоговорители могут рабо-
Усилители мощности
159
Рис. 6-8.
Выходной каскад
на комплементар-
ной паре
транзисторов
DC +
О
♦ U
ос-
тать и при повышенной мощности, но при условии, что усилитель, подающий на
них сигнал, сам не попадет в режим жесткой отсечки.
Про выходные каскады усилителей мощности часто говорят, что они работа-
ют в классе А или классе В. При работе в классе В, наиболее экономичном и
широко распространенном режиме, применяются взаимодополняющие, или компле-
ментарные пары выходных транзисторов. Взаимодополняющая пара состоит из
транзистора pnp-типа и транзистора прп-типа. Один транзистор усиливает сиг-
нал в течение времени, когда проходит положительная полуволна сигнала,
другой — во время прохождения отрицательной полуволны. Пока один транзи-
стор работает, другой „отдыхает4 (и получает необходимое охлаждение). Выход-
ной каскад на комплементарной паре транзисторов показан на рис. 6-8. Стрелка-
ми обозначено направление электрического тока в этом двухтактном выходном
каскаде.
Работа в чистом классе А, как мы видели при обсуждении однотактных
усилителей, происходит по-другому. Вместо разделения сигнала на положитель-
ную и отрицательную полуволны и использования отдельного транзистора для
усиления каждой полуволны сигнала, при работе в режиме класса А выходные
транзисторы усиливают как положительную, так и отрицательную полуволны.
Это предъявляет более строгие требования к выходным транзисторам, ведь они
проводят ток постоянно, а не в течение лишь одного полупериода. Транзисторы,
работающие в режиме класса А, включены все время, в отличие от работающих в
режиме класса В, которые попеременно включаются и выключаются, работая
лишь часть времени. Вдобавок, усилители, работающие в классе А, имеют низ-
кий кпд, выделяют большое количество тепла, требуют больших радиаторов
охлаждения, имеют низкую для их габаритов выходную мощность и высокую
стоимость.
Тем не менее класс А имеет и много преимуществ. Поскольку транзисторы
находятся все время в проводящем состоянии, они работают более линейно, то есть
выходной сигнал более подобен входному. Использование класса А также позво-
ляет избежать недостатка, присущего усилителям класса В — центральной от-
сечки. Эти искажения возникают при пересечении сигналом нуля, то есть в мо-
мент выключения одного транзистора и включения другого. В течение какого-то
160
Глава 6
времени оба транзистора могут оказаться закрытыми и сигнал прерывается. При
работе в классе А искажения центральной отсечки не возникают, поскольку
каждый транзистор усиливает всю волну звукового сигнала, а не ее половину.
Дополнительным преимуществом класса А является поддержание выходных
транзисторов в термостабильном состоянии (при постоянной температуре), Это
делает их рабочие характеристики более постоянными и менее подверженными
изменениям, которые происходят в них при усилении сигнала. Предположим, что
транзисторы только что подали на громкоговорители большой ток. Благодаря
отсутствию при работе в классе А мгновенного разогрева транзисторы не изменят
свои параметры — и таким образом не внесут дополнительных искажений.
Большинство усилителей мощности можно отнести к классу АВ, потому что
они работают в режиме класса А при очень малой выходной мощности, а при
повышенной — переключаются на работу в классе В. Усилитель с мощностью
100 Вт на канал может выдавать 5 Вт в классе А и переключаться на работу в
классе В при превышении этого уровня. Даже самые массивные усилители класса
АВ с большим током покоя выходного каскада могут выдавать в режиме класса А
не более 15% своей номинальной мощности. Более типичное значение составля-
ет около 5%. Хотя кажется, что это и немного, усилитель успешно работает при
мощности всего в несколько ватт, обеспечивая уровень прослушивания с невысо-
кой громкостью при условии использования высокочувствительного громкого-
ворителя.
Хотя многие производители аппаратуры указывают в паспортах „класс А",
более пристальное рассмотрение показывает, что они фактически являются
устройствами класса АВ, работающими в режиме класса А при пониженной
выходной мощности. Входной и промежуточный каскады в усилителе обычно
работают в классе А. Уровень сигнала в этих каскадах невысок, и работа в классе
А осуществляется там более просто.
Какая часть выходной мощности усилителя формируется при работе в режи-
ме класса А, зависит от величины напряжения смещения, подаваемого между
эмиттерами и базами выходных транзисторов. Смещение создает небольшой
постоянный ток, который частично приоткрывает транзисторы в периоды,
когда они „отдыхают“. Чем выше смещение, тем больший ток проходит через
транзистор — даже при отсутствии сигнала. Ток, проходящий через транзистор в
это время, называется током покоя. Большая величина смещения приводит к
увеличению тока покоя и выходной мощности, вырабатываемой в классе А.
Двухтактный усилитель способен вырабатывать большую мощность в режиме
класса А, если величина смещения на транзисторах достаточно высока. Однако
увеличение смещения приводит к тому, что транзисторы работают с большим
тепловыделением, и если отвод тепла недостаточен, транзисторы могут пере-
греться.
Поскольку ток покоя определяет, какое количество мощности усилитель фор-
мирует в режиме класса А, мы можем рассчитать точку, в которой происходит
переключение из режима класса А в класс В, измерив ток покоя. В первую
очередь следует измерить падение напряжения на сопротивлении в цепи эмитте-
ра одного выходного транзистора. Из этой величины и сопротивления резисто-
ра, используя закон Ома, мы рассчитаем ток покоя, протекающий через транзи-
стор. Затем мы умножаем ток покоя на количество выходных транзисторов и
находим полный ток покоя. Если на выходе блока питания усилитель имеет
предохранитель, полный ток покоя может быть измерен при помощи ампермет-
ра, включенного последовательно с предохранителем. Это абсолютный макси-
мум тока, который может быть подан на громкоговоритель при работе в классе
А. Снова используя закон Ома, по значению тока покоя мы можем рассчитать
максимальную выходную мощность, отдаваемую в нагрузку с данным сопротивле-
нием, при работе в режиме класса А.
Усилители мощности
161
Усилители мощности класса А могут звучать чрезвычайно хорошо, обеспечи-
вая такую мелодичность и мягкость, которая отличает их от усилителей класса
АВ. В то же время настоящие усилители класса А дороже аппаратов класса АВ
такой же мощности. Их габариты велики для их выходной мощности, и они
потребляют большую мощность, даже когда не усиливают сигнал. При отсут-
ствии сигнала они потребляют такой же ток, как и в режиме полной мощности.
Поскольку для наилучшего звучания усилители класса А всегда нуждаются в
долгом прогреве, они могут легко удвоить ваш счет за электричество. К счастью,
усилители класса АВ могут реализовать многие положительные качества усили-
телей „чистого" класса А, выдавая существенную часть (даже 15% — это прекрас-
но!) номинальной выходной мощности в режиме этого класса.
Замечательное решение проблем усилителей класса А было изобретено разра-
ботчиком Даном Д’Агостиньо из фирмы „Kreil Industries". При низкой входной
мощности для поддержания работы транзисторов в режиме класса А необходимо
меньшее смещение. При увеличении входного сигнала требуется более высокое
смещение. В усилителях серии „S" фирмы „Кге!Г используется метод, называемый
„Sustained Plateau Biasing", его существом является изменение тока смещения в
соответствии с уровнем входного сигнала. Если на усилитель поступает большой
сигнал, то для поддержания работы в классе А смещение увеличивается. Когда
уровень сигнала снижается, то же происходит и со смещением, что позволяет
выходному каскаду остыть. Кроме того, при отсутствии или очень малой величине
входного сигнала смещение настолько мало, что усилитель работает, выделяя
очень мало тепла и потребляя минимум электрической энергии.
Светоизлучающие диоды на передней панели индицируют уровень смеще-
ния. В случае неожиданного появления кратковременного сигнала высокого
уровня — например, барабанного боя — при воспроизведении в классе А, датчик
входного сигнала и схема настройки смещения немедленно реагируют на это,
резко повышая смещение в выходном каскаде — до того как кратковременный
сигнал достигнет в нем максимального уровня. В результате применения этого
способа выходной сигнал формируется полностью в классе А — при меньшей
стоимости, габаритах и энергопотреблении, чем у обычного усилителя мощно-
сти класса А.
В некоторых усилителях мощности используются выходные активные элемен-
ты типа МОП вместо биполярных транзисторов. МОП-транзистор — это полевой
транзистор на основе структуры со слоями металла, окисла и полупроводника. (В
англоязычной литературе МОП полевые транзисторы сокращенно обозначаются
как MOSFET. — Примеч. ред.) Принцип действия этих полупроводниковых прибо-
ров иной, чем у биполярных транзисторов: они открываются (смещаются) напря-
жением, а не током. В этом они похожи на электронные лампы. МОП-транзисто-
ры имеют другие технические характеристики, и усилители, в которых они
применяются, обладают характерным звуком, в частности, высокие тона у них
более мягкие. Они также демонстрируют то, что называют „дымкой MOSFET", то
есть дают не кристально чистую, а чуть смягченную звуковую сцену и несколько
расфокусированные высокие тона.
Как работает ламповый усилитель мощности
Основные функции ламповых и полупроводниковых усилителей мощности
почти идентичны, но вместо транзисторов во входном, промежуточном и выход-
ном каскадах ламповых усилителей мощности используют электронные лампы. В
ламповом усилителе мощности может быть установлена одна лампа во входном
каскаде, другая — в промежуточном и, возможно, восемь ламп в двухтактном
выходном каскаде. В некоторых усилителях используются лампы во входном и
162
Глава 6
Рис. 6-9.
Ламповый
стереофонический
усилитель мощности:
а — внешний вид;
б — структурная схема
Входной Промежуточный Выходной
каскад каскад каскад
Низковольтный
источник
питания
А Источник
питания
цепей накала
а Высоковольтный
источник питания
цепей анода
б)
Блок электропитания
промежуточном каскадах, а в выходном — полупроводниковые активные элемен-
ты. Такие усилители называются гибридными.
На рис. 6-9а показан ламповый усилитель мощности, а на рис. 6-96 приведена
его структурная схема. Ламповый усилитель мощности от полупроводникового
отличается прежде всего наличием выходного трансформатора. На рис. 6-9 мы
можем легко увидеть выходные трансформаторы (по одному на каждый канал) в
тыльной части усилителя; эти элементы в полупроводниковых усилителях отсут-
ствуют. Выходной трансформатор служит для согласования сопротивлений вы-
ходного каскада усилителя и громкоговорителя. Благодаря этому выходной кас-
кад лампового усилителя „видит“ не низкое сопротивление громкоговорителя, а
высокое входное сопротивление трансформатора. Трансформатор также подав-
ляет нелинейные искажения за счет вычитания анодных токов обоих плеч
двухтактного выходного каскада. И наконец, выходной трансформатор исключа-
ет появление постоянного тока на выходных клеммах усилителя.
Выходной трансформатор должен быть достаточно большим во избежание
насыщения его сердечника на низких частотах. При возникновении насыщения
басы становятся смягченными и „сиплыми^. Некоторые ламповые усилители
мощности имеют на вторичной обмотке трансформаторов несколько выводов
(см. рис. 6-10) для подключения громкоговорителей с различным электрическим
Рис. 6-10.
Некоторые ламповые
усилители мощности
имеют на вторичной
обмотке выходного
трансформатора
выводы для подклю-
чения громкогово-
рителей с различным
сопротивлением
звуковой катушки
Усилители мощности
163
сопротивлением. Эти выводы обеспечивают наилучшее согласование между со-
противлениями трансформатора и громкоговорителя.
Ламповые усилители мощности без выходных трансформаторов называются
усилителями с бестрансформаторным выходом. Обычно они не очень мощные и
не могут обеспечить хорошую работу с низкоомными громкоговорителями. Они
громоздки, имеют большое число выходных ламп и доставляют массу проблем
при согласовании с громкоговорителями. Усилители с бестрансформаторным
выходом, которые мне довелось слышать, имели посредственные басы, не слиш-
ком хорошую динамику, но создавали эффектную звуковую сцену и отличались
прекрасным воспроизведением тембра. Такие усилители подходят не для всех
систем, хотя с соответствующими громкоговорителями они могут звучать про-
сто волшебно.
Поскольку характеристики лампы со временем изменяются, все выходные
лампы требуют проведения периодического регулирования тока смещения. Это
небольшой ток (обычно в пределах 20-70 мА), подаваемый на сетку лампы для
создания в ее анодной цепи некоторого тока покоя. Ламповый усилитель обычно
имеет контрольные клеммы для подключения измерительного прибора и под-
строечные потенциометры (очень маленькие переменные резисторы, регули-
руемые при помощи небольшой отвертки), которые расположены на передней
панели или шасси и легкодоступны для регулировки смещения.
Чтобы установить смещение выходной лампы, приложите один щуп вольтмет-
ра постоянного тока к контрольной клемме, заземлите другой щуп и поворачи-
вайте подстроечный потенциометр до тех пор, пока показания вольтметра не
совпадут с величиной смещения, рекомендованной изготовителем. Смещение
особенно важно для усилителей, имеющих большое число выходных ламп, по-
скольку крайне необходимо, чтобы лампы работали одинаково. Различия в
работе ламп возникают не только в процессе эксплуатации, но и вследствие
технологических разбросов при их изготовлении. Поэтому новые лампы также
требуют регулировки величины смещения. Когда выходная лампа исчерпает
свой ресурс эксплуатации, номинальное смещение не удастся получить даже при
помощи подстроечного потенциометра. В этом случае единственный выход —
заменить лампу на новую. Смещение необходимо проверять один раз в месяц или
при каждой замене ламп. На рис. 6-11 показан усилитель, в котором проводится
настройка смещения.
Многие ламповые усилители мощности имеют на передней панели светодиод-
ный индикатор, показывающий уровень смещения. Этот элемент освобождает
от необходимости иметь вольтметр и делает эксплуатацию усилителя более
Рис. 6-11.
Настройка смещения
в ламповом усилителе
мощности
164
Глава 6
удобной. Светодиод начинает светиться, когда смещение выходит за пределы
установленных параметров.
Покупая выходные лампы для замены, вы можете попросить согласованные
пары или согласованные четверки ламп. Это лампы с согласованными электри-
ческими характеристиками, которые обеспечивают их лучшую совместную рабо-
ту. Применение согласованной пары в усилителе с двухтактной парой ламп в
выходном каскаде каждого канала улучшает его работу, а для усилителя с четырь-
мя выходными лампами необходимо использование согласованных четверок
ламп. Применение согласованных выходных ламп обеспечивает одинаковость
их работы. При этом ни одна из них не нагружается больше, чем остальные.
Аналогом можно считать синхронизирующие карбюраторы в многоцилиндро-
вом мотоцикле.
Разновидности ламповых усилителей часто определяют по виду ламп, исполь-
зуемых в их выходном каскаде. Это могут быть тприоды или пентоды. Обычно
триодный усилитель мощности звучит лучше, но не обладает большой выходной
мощностью, и его цена, отнесенная к одному ватту выходной мощности, выше
чем у других ламповых усилителей. Триодные усилители могут иметь двухтакт-
ную или однотактную схему.
Пентодная выходная лампа имеет пять электродов, что существенно увеличи-
вает выходную мощность и коэффициент полезного действия. Некоторые лам-
повые усилители позволяют производить переключение одной и той же лампы
из пентодного в триодный режим. Вы можете выбрать триодный режим, даю-
щий большую прозрачность при воспроизведении тихой камерной музыки, и
пентодный режим для воспроизведения более громкой музыки, требующей боль-
шей выходной мощности. Возможность переключения позволяет вам также
выбрать наилучший режим работы лампы с'учетом характеристик ваших акусти-
ческих систем. Высокочувствительные громкоговорители могут очень хорошо
работать от усилителя, функционирующего в триодном режиме; громкоговори-
тели с меньшей чувствительностью требуют более высокой выходной мощности,
которая обеспечивается пентодным режимом работы.
Другой тип лампового выходного каскада, называемый улътралинейным, был
разработан в 1951 г. Дэвидом Хафлером и Гербертом Кероесом. Ультралинейный
режим означает такое включение пентода, что он работает, скорее, как триод,
поскольку часть анодного напряжения подается на его экранную сетку. Ультрали-
нейный режим работы уже давно стал доминирующим вариантом электрической
схемы ламповых усилителей, потому что он обеспечивал выходную мощность,
присущую пентодам, при характере искажений, соответствующих триодам.
Некоторые ламповые усилители, в частности, их однотактная разновидность,
позволяют варьировать величину обратной связи. Таким образом, вы можете
подобрать звучание по своему желанию и решить, какой вид воспроизведения
музыки для вас приемлем. Уменьшение величины обратной связи часто приво-
дит к более чистому тембру, но за счет упругости басов.
Учтите, что ламповые усилители не увеличивают свою выходную мощность
при падении сопротивления нагрузки, как это происходит у полупроводниковых
усилителей. Выходное напряжение уменьшается при падении сопротивления
нагрузки. Это одна из причин, почему ламповые усилители имеют менее упругие
и глубокие басы, чем полупроводниковые усилители.
И наконец, блоки питания ламповых усилителей мощности отличаются от
аналогичных блоков их полупроводниковых собратьев. У первых напряжение на
шине питания выходного каскада составляет сотни вольт, а у полупроводнико-
вых усилителей — от +60 В до ±100 В. Из-за очень высокого напряжения конденса-
торы фильтра в блоках питания ламповых усилителей обычно накапливают
намного больше энергии, чем аналогичные конденсаторы полупроводниковых
усилителей. Благодаря большой величине этого напряжения конденсаторы мо-
Усилители мощности
165
гут создать сильный ток, крайне опасный при неосторожном обращении с
устройством. Накопленная энергия измеряется в джоулях и является функцией
емкости в фарадах, умноженной на напряжение. При одной и той же емкости, но
в десять раз большем напряжении, блоки питания ламповых усилителей могут
иметь в десять раз больше накопленной энергии, чем блоки питания полупровод-
никовых усилителей.
В ламповых усилителях необходимо также обеспечить нити накала ламп
(сквозь прозрачный стеклянный баллон мы видим их свечение) постоянным
током низкого напряжения. Первая цифра в обозначении типа лампы (6DJ8,
12АХ7 и т.д.) обычно указывает напряжение накала, которое чаще всего состав-
ляет 6 или 12 В. Нити накала иногда называют также „нагревателями".
С точки зрения схемотехники ламповым усилителям свойственны преиму-
щества. Во-первых, они просты. Сравнение схем полупроводниковых и лампо-
вых усилителей показывает, что в транзисторных устройствах значительно
большее число элементов, причем большинство из них расположено на пути
сигнала. Уменьшение числа элементов в сигнальном тракте обычно приводит к
улучшению звука. При перегрузке лампы осуществляют мягкое ограничение сигна-
ла, что означает слабое скругление вершины синусоиды, а не ее резкую отсечку.
При мягком ограничении ламповый усилитель производит, в основном, искаже-
ния второй и третьей гармоник, что предпочтительнее с точки зрения звучания.
Транзисторный усилитель, попавший в режим ограничения, сразу же произво-
дит целую серию очень неприятных нечетных гармоник высоких порядков
(пятого, седьмого, девятого). Экспериментально установлено, что 10-процент-
ные нелинейные искажения по второй гармонике являются менее раздражающи-
ми, чем 0,5-процентные — по седьмой гармонике.
Технические параметры и методы их измерения
Усилители мощности характеризуются рядом технических параметров, ана-
логичных параметрам других компонентов системы (отношение сигнал/шум,
перекрестные помехи и т.д), однако используются и специфические характери-
стики, для измерения которых существуют специальные методы.
Обычно усилители мощности имеют входное сопротивление в пределах от 20
до 150 кОм, при этом величина 47 кОм является стандартной для несимметрич-
ных входов. Это значение достаточно велико для того, чтобы входной каскад
усилителя мощности не перегружал предварительный усилитель и не вносил
искажения в работу его выходного каскада.
Выходное сопротивление усилителя мощности обычно измеряется малой величи-
ной — в пределах от 0,05 до 0,5 Ом для полупроводниковых усилителей. Лампо-
вые усилители мощности имеют более высокое выходное сопротивление — от 0,5
до 2 Ом. Однотактные ламповые усилители могут иметь выходное сопротивле-
ние до 3 Ом. Выходное сопротивление можно представить себе как резисторы,
соединенные последовательно с выходными транзисторами (или с выходным
трансформатором в ламповом усилителе) и сопротивлением нагрузки усилителя.
Низкое выходное сопротивление является желанной целью при проектирова-
нии усилителя мощности; в ситуации, когда величина его выходного сопротивле-
ния составляет существенную часть от сопротивления громкоговорителя, усили-
тель и громкоговоритель начинают влиять друг на друга. Результатом этого
может стать появление пиков и спадов в частотной характеристике усилителя,
вызываемое изменением сопротивления громкоговорителя при изменении час-
тоты. Это серьезный момент при рассмотрении возможности приобретения
однотактных ламповых усилителей; такой усилитель будет иметь различный
тональный баланс при работе с различными громкоговорителями. Высокое
166
Глава 6
выходное сопротивление также характеризуется мягкостью, недостаточной глу-
биной и динамикой басов. Усилитель мощности с высоким выходным сопротив-
лением хуже управляет перемещением диффузора НЧ-головки громкоговорите-
ля. Выходное сопротивление определяет коэффициент демпфирования усилителя,
т.е. его способность управлять перемещением конуса громкоговорителя. Чем
выше коэффициент демпфирования, тем лучше. Учтите, что он указывается дл<;
выходных клемм усилителя; сопротивление кабеля для подключения громкого-
ворителя может резко ухудшить результирующий коэффициент демпфирования,
в особенности, при использовании длинных кабелей.
Коэффициент усиления - это отношение выходного напряжения к входному. Он
может выражаться также в децибелах (дБ). Обычно коэффициент усиления
равен примерно 26 дБ, то есть отношение напряжений составляет 20:1. Это
значит, что входное напряжение в 1 В дает 20 В на выходе. Входная чувствитель-
ность — это входное напряжение, необходимое для достижения усилителем
режима отсечки. Обычное значение находится в пределах от 0,775 В до 2 В, при
этом стандартной величиной является 1,2 В. Если усилитель мощности имеет
очень высокую входную чувствительность (менее 0,5 В), то регулирование усиле-
ния предварительного усилителя будет чрезвычайно затрудненным — вы получи-
те большую громкость, едва повернув регулятор. Напротив, если предваритель-
ный усилитель с малым выходным сигналом подключить к низкочувствительно-
му усилителю мощности (например, с входной чувствительностью 2 В), то для
получения необходимого уровня воспроизведения регулятор громкости предва-
рительного усилителя потребуется повернуть до предела.
Мы много говорили о максимальной выходной мощности усилителя, теперь
давайте посмотрим, как она измеряется. В режиме холостого хода (с очень
большим сопротивлением нагрузки) подадим на вход усилителя мощности сигнал
с постепенно увеличивающимся напряжением. Для ряда значений сигнала изме-
рим коэффициент нелинейных искажений и представим результаты измерений на
графике в виде функции выходной мощности. Когда усилитель достигнет режима
ограничения сигнала, искажения резко возрастут. В точке начала ограничения
сигнала, определяемой для величины THD 1%, выходная мощность усилителя
будет считаться максимальной. Эти измерения повторяются при подключении к
усилителю сопротивлений нагрузки 8, 4 и 2 Ом. Результаты объединяются и
наносятся на общий график (рис. 6-12а). Чем правее находится „колено“ (излом)
кривой коэффициента гармоник, тем выше выходная мощность усилителя при
ограничении сигнала. Обратите внимание, что некоторые графики зависимости
THD от выходной мощности имеют только две кривые: для 8 и 4 Ом. Эти усилите-
ли нельзя испытывать на полную мощность при нагрузке в 2 Ом — сгорят предо-
хранители блока питания или усилитель просто выключится.
Объединяя три кривые на одном графике, мы можем быстро оценить способ-
ность усилителя увеличивать свою выходную мощность при уменьшении сопро-
тивления нагрузки. Чем больше расстояние между изломами кривых, тем выше
Рис. 6-12. По кривым зависимости THD от выходной мощности можно определить и максимальную
выходную мощность усилителя, и то, насколько хорошо он может увеличивать свою мощность при
снижениии сопротивления нагрузки
Усилители мощности
167
способность усилителя отдавать ток в нагрузку с низким сопротивлением.
На рис. 6-126 представлены измерения, проведенные для усилителя с очень
слабой способностью отдавать ток в нагрузку с сопротивлением 4 Ом: он дает
15,6 дБВт при сопротивлении нагрузки 8 Ом и только 12,5 дБВт при сопротивле-
нии 4 Ом.
Напротив, на рис. 6-12а представлен усилитель, который ведет себя фактиче-
ски как прекрасный источник напряжения, сохраняя неизменным свое выход-
ное напряжение и удваивая выходную мощность при снижении сопротивления
нагрузки в два раза. Этот график, полученный в результате реальных измерений,
показывает удивительно хорошую характеристику усилителя. Она была бы еще
лучше, если бы напряжение в сети переменного тока не падало при увеличении
нагрузки, уменьшая тем самым исходную мощность, которой может располагать
усилитель, — он потребляет из сети такой большой ток, что напряжение в ней
падает со 118 до 106 В. Этот усилитель дает 325 Вт мощности при работе на
нагрузку с сопротивлением 8 Ом (25,1дБВт), 635 Вт мощности на нагрузку в 4 Ом
(25дБВт), 1066 Вт на нагрузку в 2 Ом (24,3 дБВт) и 1548 Вт на нагрузку в 1 Ом
(22,9 дБВт). Более того, он сохраняет прекрасную стабильность, давая такой
огромный ток на столь низкое сопротивление.
Рассмотренные методы используются для оценки выходной мощности, огра-
ниченной нелинейными искажениями большинства ламповых и полупроводни-
ковых двухтактных усилителей. Однотактные усилители на выходе вносят такие
большие нелинейные искажения сигнала, что для определения их точки ограни-
чения необходимо использовать другие методы.
Вместо значения 1% THD в точке, где усилитель истощает свой запас по
мощности (см. выше), для однотактных усилителей точка ограничения будет
там, где THD составит 10%. Это обусловлено тем, что однотактный усилитель
может давать 2 или 3% THD всего при нескольких ваттах выходной мощности.
Другим способом оценки возможностей усилителя является измерение ши-
рины полосы частот полной мощности, в ходе которого определяется наиболь-
шая ширина полосы частот сигнала, в пределах которой усилитель может сохра-
нять свою максимальную мощность. Усилитель работает в режиме чуть ниже
точки ограничения, и строится зависимость его выходной мощности от частоты
сигнала.
Величина, характеризующая, насколько большую пиковую мощность при
кратковременных сигналах (музыкальных пиках) может отдать усилитель сверх
номинального значения для непрерывного сигнала, называется динамическим
запасом по мощности^ выражаемым в дБ. Если усилитель с номинальной мощно-
стью в 100 Вт на канал (RMS) в течение коротких промежутков времени (изме-
ряемых миллисекундами) может без сильных искажений выдавать 200 Вт на
канал, говорят, что он имеет запас по мощности, равный ЗдБ. Вы, должно быть,
помните из ранее сказанного, что удвоение выходной мощности приводит к
увеличению уровня громкости на ЗдБ. Динамический запас по мощности усили-
теля многое говорит о его способности обеспечивать громкое звучание.
В дополнение к построению графика зависимости THD от выходной мощно-
сти усилителя для определения точки ограничения, коэффициент нелинейных
искажений усилителя мощности можно измерять при низком уровне сигнала и
наносить на график в виде зависимости от частоты. На рис. 6-13 показан такой
график. Самая нижняя кривая показывает величину THD+Ш (THD плюс шум),
измеренную при мощности 1 Вт и сопротивлении нагрузки 8 Ом. Следующая
кривая, расположенная выше, соответствует мощности в 2 Вт и сопротивлению
нагрузки 4 Ом. Верхняя кривая (наибольшие искажения) получена при мощно-
сти 4 Вт, подаваемой на нагрузку с сопротивлением 2 Ом. Чем ниже искажения и
шум, тем лучше, — при этом значение, меньшее 0,2%, обеспечивает хорошее
качество работы.
168
Глава 6
Рис. 6-13.
Результаты измере-
ний величины THD
в зависимости от
частоты сигнала
показывают, как
искажения усилителя
меняются при
снижении
сопротивления
нагрузки
Хотя знание коэффициента полных гармонических искажений усилителя
весьма важно, более показательным является изучение частотного спектра гар-
монических искажений. Полезно знать, какие гармоники имеются в спектре
выходного сигнала, поскольку одни гармоники существенно заметнее и более
неприятны для слуха, чем другие. Как говорилось выше, при обсуждении лампо-
вых усилителей мощности, 10-процентные искажения по второй гармонике
гораздо терпимее, чем 0,5-процентные — по седьмой. Таким образом, важно
знать частотный спектр искажений сигнала, а не только величину THD.
Для этого на вход усилителя мощности подают синусоидальный сигнал с
частотой 50 Гц и такого напряжения, чтобы выходная мощность составила две
трети ее номинального значения, а затем выполняют быстрое преобразование
Фурье (БПФ) выходного сигнала. Результат БПФ можно представить в виде
графика, показывающего зависимость энергии составляющих спектра от часто-
ты, приведенного на рис. 6-14а. Мы видим, что этот конкретный усилитель
создает много гармоник сигнала. Спектр на рис. 6-146 соответствует значительно
более низкому уровню нелинейных искажений сигнала.
Хотя гармонические искажения было предложено считать определяющим
параметром, характеризующим качество работы усилителей мощности и ресиве-
ров, сама по себе их величина не является таким уж важным критерием при
оценке усилителей мощности. Многие усилители с коэффициентом гармониче-
ских искаженней в 3% звучат просто прекрасно, в то время как другие с коэффи-
циентом 0,01% звучат ужасно. Как говорилось в главе 1, THD можно уменьшить
за счет увеличения глубины отрицательной обратной связи в усилителе. К
сожалению, отрицательная обратная связь создает другие проблемы, которые
приводят к ухудшению звучания усилителя. Конечно, интересно знать, какие
гармонические искажения создает усилитель и каков спектр этих искажений, но
Рис. 6-14, БПФ выходного сигнала усилителя показывает отдельные компоненты спектра
гармонических искажений
Усилители мощности
169
не стоит позволять величине THD влиять на решение о покупке того или иного
усилителя.
Искажения взаимной модуляции (ИВМ), или интермодуляционные искажения возни-
кают, когда два сигнала с разными частотами усиливаются одновременно. Это то,
что в музыке происходит постоянно. ИВМ создает комбинационные составляющие,
частоты которых являются разностью и суммой частот усиливаемых сигналов и их
гармоник. Например, если мы подаем на усилитель мощности синусоидальные
сигналы с частотой 10 кГц и 1 кГц, то возникает выходной сигнал, содержащий
синусоиды с исходными частотами, а также сигналы, возникшие в результате
взаимной модуляции, с частотами 11 кГц (сумма частот двух сигналов) и 9 кГц
(разность частот). Хотя сигналы с частотой 9 кГц и 11 кГц, являющиеся суммарно-
разностными продуктами ИВМ, обычно имеют наиболее высокую амплитуду,
существует и бесконечное множество составляющих с другими частотами.
Коэффициент искажений взаимной модуляции выражается в процентах энер-
гии искажений относительно энергии тестового сигнала, причем обычно его
величина находится в пределах от 0,01% до 0,2%. Для оценки ИВМ обычно
используются тестовые сигналы с частотами 60 Гц и 7 кГц, смешиваемые с
одинаковыми амплитудами или сигналы более высокой частоты, имеющие вчет-
веро меньшую амплитуду (-12,04 дБ), например, сигналы с частотами 19 кГц и
20 кГц с одинаковым напряжением. Для проведения испытаний с последними
сигналами усилитель нагружается на две трети его номинальной мощности и
проводится анализ спектра выходного сигнала. Рассматривается разностный
сигнал с частотой 1 кГц (20 кГц минус 19 кГц), и чем меньше его амплитуда, тем
лучше. Этот сигнал, являющийся результатом взаимной модуляции, обычно на
55-75 дБ ниже, чем амплитуда тестового сигнала. Иногда наблюдается ряд
комбинационных сигналов вокруг тестового тона.
Некоторые из этих измерений являются специфическими для усилителей мощ-
ности. Другие, более универсальные, включают в себя определение частотных
характеристик, переходных помех и отношения сигнал/шум. Современные усили-
тели (кроме однотактных) редко имеют неравномерные частотные характеристи-
ки. Учтите, что такие звуковые характеристики как „яркий/ „глубокий", „выдвину-
тый" и т.д. не являются функциями частотной характеристики усилителя.
И наконец, говорят, что усилитель мощности является инвертирующим, если
при передаче сигнала со входа на выход он меняет абсолютную полярность на
противоположную. Неинвертирующий усилитель сохраняет при передаче со входа
на выход полярность сигнала неизменной. В инвертирующем усилителе поляр-
ность сигнала изменяется на обратную: положительная на входе становится
отрицательной на выходе и наоборот. Это может несколько улучшить воспроиз-
ведение одних записей и ухудшить звучание других. Поскольку большинство
каскадов усиления инвертируют абсолютную полярность, инвертирующий уси-
литель обычно имеет нечетное число каскадов усиления, в то время как неинвер-
тирующий усилитель имеет четное число каскадов. Один из этих вариантов не
обязательно лучше, чем другой (смотри раздел „Абсолютная полярность" в
Приложении А).
ГРОМКОГОВОРИТЕЛИ
Введение
Из всех компонентов аудиосистемы громкоговорители решают наиболее
сложную задачу. Они предназначены для воспроизведения с одинаковым
правдоподобием звука и человеческого голоса, и органа, и скрипки - и
все это посредством одного и того же электромеханического устройства. Сравни-
тельно маленькая коробочка должна воспроизводить звуковой диапазон каждого
инструмента оркестра. Границам этого частотного диапазона шириной в 10 октав
соответствуют длины волн — от 18 м для баса до 12 мм для самых высоких частот.
Неудивительно, что разработчики громкоговорителей всю жизнь борются с
законами физики, чтобы создать недорогие громкоговорители с высоким качест-
вом звука. В отличие от других конструкторов high-end-аппаратуры, которые
занимаются разнообразными изделиями, разработчик громкоговорителя сосре-
доточен на одном, предан идее и глубоко погружен в уникальную смесь науки и
искусства, чем, собственно, и является создание громкоговорителей.
Хотя даже самые лучшие громкоговорители не могут убедить нас в том, что
мы слушаем „живую “ музыку, тем не менее они поражают своими возможностя-
ми. Подумайте только: пара громкоговорителей преобразует два двумерных
электрических сигнала в трехмерное „звуковое пространство^, развернутое пе-
ред слушателем. Инструменты кажутся объектами в этом пространстве; здесь мы
слышим скрипку, дальше за ней расположены медные духовые инструменты, а
позади всех — ударные. Вокалист появляется как осязаемый отчетливый образ
прямо между двух громкоговорителей. Кажется, что передняя часть комнаты
прослушивания исчезла, растворившись в музыке. Это так легко: закрыть глаза-
и перенестись в музыкальное событие.
Впрочем, чтобы добиться такого эффекта у себя дома, вы должны вниматель-
но выбрать лучшие громкоговорители буквально из тысяч моделей, представлен-
ных на рынке. Как вы вскоре увидите, выбор громкоговорителей — непростая
задача.
170
Громкоговорители 171
Как выбрать громкоговоритель
В мире огромное количество плохих (даже отвратительных) громкоговорите-
лей. Вдобавок, некоторые очень плохие громкоговорители стоят дорого, иногда
намного дороже действительно превосходных моделей. Цена и качество звуча-
ния часто слабо взаимосвязаны.
Для покупателя громкоговорителя эта ситуация сулит как надежду, так и
опасность. Надежда заключается в возможности найти отличный громкоговори-
тель по разумной цене. Опасность состоит в необходимости поиска среди множе-
ства заурядных моделей тех самых редких жемчужин, которые отличаются либо
идеальным, абсолютным качеством, либо таких, которые звучат несравненно
лучше моделей данной ценовой категории.
Вот где могут пригодиться статьи об аудиоаппаратуре. Журналисты, пишущие
для звукотехнических изданий, слушают множество громкоговорителей (у диле-
ров, на специализированных и потребительских выставках), но включают в свои
обзоры только модели с приемлемым звучанием. При этом отсеивается подав-
ляющее большинство не оправдавших ожидания экземпляров. Из тех громкого-
ворителей, что попадают к журналисту для тестирования, у некоторых обнару-
живается непозволительно много дефектов, другие хороши по цене, но несколь-
ко избранных — это высококлассные модели, которые явно превосходят своих
близких по стоимости конкурентов.
Поэтому приступать к покупке громкоговорителя следует с чтения авторитет-
ного журнала, в котором утвердились высокие стандарты относительно того,
что следует считать высококачественной акустической системой. Будьте осто-
рожны с журналами, заканчивающими каждый обзор рекомендацией „это стоит
приобрести". Не все громкоговорители хороши, и не все оценки должны быть
положительными. Характер оценок — положительный или отрицательный —
должен отражать имеющийся в действительности большой разброс технических
параметров и рыночную стоимость.
После того как вы прочтете множество статей о громкоговорителях, составьте
краткий перечень моделей для контрольного прослушивания — из получивших
самые положительные отзывы. Существует несколько критериев, следуя которым
вы гарантированно сможете выбрать наилучший громкоговоритель в со-
ответствии со своими индивидуальными запросами. По мере применения каждого
описанного критерия, перечень приемлемых громкоговорителей будет все боль-
ше сокращаться, упрощая таким образом процесс принятия решения. Если в
конце этого процесса у вас окажется слишком мало вариантов, вернитесь назад и
проверьте свои критерии. Например, если вы найдете громкоговоритель, кото-
рый идеален во всех отношениях — кроме размеров, возможно, вы предпочтете
решить проблему за счет дополнительного свободного места в своей комнате.
Аналогично, идеальный громкоговоритель, стоящий чуть больше, чем вы плани-
ровали потратить, может навести на мысль о пересмотре бюджета. По мере
продвижения в процессе выбора, помните, что идеальный для вас громкоговори-
тель, может быть, отсутствует в этом списке. Будьте избирательны и опирайтесь
на высокие стандарты. Наградой станет гораздо более высокий уровень музыкаль-
ного звучания, чем тот, которого вы стремились достичь.
1) Размер) внешний вид и интеграция в помещение
Определив место для громкоговорителей, установите оптимальный размер
акустических систем для вашей комнаты, — городской житель, скорее всего,
более стеснен размерами квартиры, чем пригородный аудиофил. Некоторые
слушатели захотят, чтобы в комнате громкоговорители не бросались в глаза,
другие — наоборот, намерены сделать hi-fi-систему центром внимания и не будут
возражать против громкоговорителей внушительных размеров. При выборе
172
Глава 7
места для громкоговорителей учтите, что их расположение — важный фактор,
влияющий на качество звучания системы. (Глава 4 содержит глубокий анализ
вопроса установки громкоговорителей.)
Необходимо также обратить внимание на внешний вид акустических систем. В
элегантно обставленной комнате недорогой корпус с виниловым покрытием будет
явным диссонансом. Многие громкоговорители high-end-класса выполнены в кра-
сивом корпусе, они хорошо подойдут к любой обстановке. Впрочем, такой уровень
оформления может значительно увеличить цену громкоговорителей.
Если у вас нет комнаты для полнофункциональных напольных громкоговори-
телей, рассмотрите вариант с системой, состоящей из сабвуферов и сателлит-
ных громкоговорителей. В такой системе головка сабвуфера заключена в корпус,
который можно расположить практически где угодно, а компоненты, обеспечи-
вающие воспроизведение средних и высоких частот, размещены в небольшом,
малозаметном корпусе. Вы по-прежнему получите полный диапазон звучания, но
без визуального доминирования системы в вашей комнате, чем обычно отлича-
ются стоящие на полу громкоговорители. Более того, небольшие корпуса сател-
литных громкоговорителей часто помогают добиться прекрасной тональности
звучания. На рис. 7-1 показаны высококачественные акустические системы,
состоящие из сабвуфера и сателлитных громкоговорителей.
Несмотря на то, что термин „полочные41 часто употребляется для небольших
громкоговорителей, вы не сможете добиться оптимальной работы громкогово-
рителя, установленного на книжной полке. Небольшие громкоговорители необ-
ходимо устанавливать на подставках и разносить на определенное расстояние
друг от друга. Такие громкоговорители, закрепленные на подставках (иногда
Рис. 7-1.
Сателлитная/сабву-
ферная система
обеспечивает большую
свободу размещения
и имеет меньшие
габариты
Громкоговорители
173
называемые мини-мониторами), часто обеспечивают внушительный диапазон ча-
стот, высокую четкость в полосе средних и высоких частот и могут легко
„раствориться44 в музыке. С другой стороны, небольшие громкоговорители, ис-
пользуемые без сабвуфера, имеют ограниченную динамику, плохую частотную
характеристику в области низких частот и не могут звучать так же громко, как их
стоящие на полу „коллеги44.
2) Согласование громкоговорителя с электроникой
Громкоговоритель должен быть согласован с остальными компонентами ва-
шей системы как электрически, так и по характеру звучания. Громкоговоритель,
хорошо работающий в составе одной системы, может оказаться неприемлемым
для другой системы (или другого слушателя).
Начнем с электрических характеристик громкоговорителя. Усилитель мощ-
ности и подключенная к нему акустическая система взаимодействуют друг с
другом, — усилитель по-разному работает при подключении различных акустиче-
ских систем. Следовательно, громкоговоритель необходимо выбирать под кон-
кретный усилитель, к которому он будет подключен.
Прежде всего, необходимо уделить внимание такому электрическому парамет-
ру, как уровень чувствительности громкоговорителя. Он определяет уровень
громкости звучания при данной мощности усилителя.
Уровень чувствительности громкоговорителя определяется по результату изме-
рения создаваемого им уровня звукового давления на расстоянии одного метра
при подводимой мощности 1 ватт (1 Вт). Например, приведенный в паспорте
параметр уровня чувствительности 88 дБ/Вт/м указывает на то, что при подводи-
мой электрической мощности 1 Вт этот конкретный громкоговоритель будет
создавать на расстоянии 1 м уровень звукового давления 88 дБ. Громкоговорители
high-end-класса имеют уровень чувствительности от 80 дБ/Вт/м до 96 дБ/Вт/м.
Уровень чувствительности громкоговорителя — существенный фактор при
определении того, насколько хорошо он будет работать при данной выходной
мощности усилителя. Для создания громкого звука (100 дБ), громкоговорителю с
номинальным уровнем чувствительности 80 дБ потребуется 100 Вт. Громкогово-
рителю с уровнем чувствительности 95 дБ для создания такого же уровня звуко-
вого давления достаточно будет только 3 Вт. Снижение чувствительности на
каждые 3 дБ для получения одинакового уровня звукового давления требует
удвоения мощности усилителя.
Более подробно этот вопрос обсуждается в главе 6 „Усилители мощности44.
Еще один электрический параметр, который необходимо учитывать, — сопро-
тивление громкоговорителя. Это электрическое сопротивление, которым нагру-
жается усилитель мощности при подключении громкоговорителя. Чем меньше
сопротивление громкоговорителя, тем более жесткие требования предъявляют-
ся к усилителю мощности. Если вы выберете громкоговорители с низким сопро-
тивлением, то убедитесь, что усилитель мощности сможет с ними работать без
проблем (о сопротивлении громкоговорителя в связи с мощностью усилителя
см. в главе 6).
С точки зрения музыкальности наиболее удачным выбором для вас будет
нейтрально звучащий громкоговоритель. Если в вашей системе есть ярко звуча-
щий проигрыватель компакт-дисков или усилитель мощности, вы совершите
ошибку, покупая громкоговоритель с мягким или глухим звучанием в диапазоне
высоких частот для компенсации излишней яркости. Вместо этого смените
проигрыватель компакт-дисков или усилитель мощности. Разумеется, если вы
хотите иметь по-настоящему хороший звук...
Еще одна ошибка заключается в использовании высококачественных гром-
коговорителей с маломощными усилителями или плохими источниками сигна-
ла. Высококачественные громкоговорители обладают гораздо более высокой
174
Глава 7
информационной разрешающей способностью, чем аппараты более низкого
качества. Они сразу обнажат все недостатки электроники и источника. Многие
аудиофилы подключают прекрасные громкоговорители к посредственным уси-
лителям, тем самым сводя на нет прекрасные возможности своих акустических
систем. Комплектуя аудиосистему, обязательно согласуйте качество громкогово-
рителей с качеством остальных компонентов.
Для согласования цены громкоговорителя со стоимостью всей системы ис-
пользуйте рекомендации главы 2.
3) Музыкальные предпочтения и слушательские привычки
Идеальный громкоговоритель будет одинаково хорош как для камерной музы-
ки, так и для тяжелого рока. Но поскольку идеальный громкоговоритель остается
чем-то недостижимым, при реальном выборе музыкальные предпочтения должны
играть приоритетную роль. Если вы слушаете преимущественно классическую
музыку с невысоким уровнем громкости, хоровые произведения или акустическую
гитару, возможно, лучшим выбором будет мини-монитор. Напротив, слушателям
рок-музыки необходимы динамика, способность воспроизводить самые низкие
частоты и мощное звучание басов большой акустической системы. Различные
громкоговорители обладают достоинствами и недостатками в различных облас-
тях; согласовав акустическую систему со своими музыкальными вкусами, вы полу-
чите наилучшее звучание в тех жанрах, которым отдаете предпочтение.
Другие рекомендации по выбору громкоговорителей
В дополнение к этим конкретным рекомендациям запомните несколько сове-
тов общего характера, — им необходимо следовать, чтобы приобрести наилуч-
ший громкоговоритель в пределах вашего бюджета.
Важное условие: делайте покупку у профессионального торговца звукотехни-
кой, который может правильно продемонстрировать громкоговоритель, дать
рекомендации по согласованию его с вашей системой и рассказать о достоинст-
вах и недостатках каждого варианта. Многие дилеры, продающие high-end-
аппаратуру, перед покупкой дадут возможность попробовать громкоговоритель в
домашних условиях, с вашей электроникой и вашими дисками.
Воспользуйтесь преимуществом знаний дилера — и наградите его покупкой.
Не очень порядочно по отношению к дилеру использовать его дорогостоящий
выставочный зал и квалифицированных продавцов для того, чтобы получить
ценную информацию, которая поможет сделать правильный выбор, а затем
отправиться куда-то в другое место, где громкоговорители продаются чуть де-
шевле. В результате, вы не только обидите дилера, но и лишитесь возможности
установить с ним взаимовыгодные отношения, которые могут пригодиться в
будущем.
Как правило, громкоговорители фирм, производящих только акустические
системы, лучше тех, которые производятся компаниями, выпускающими весь
спектр звуковой техники. Для производителя электронной аппаратуры конст-
руирование громкоговорителя может оказаться делом второстепенным — просто
для заполнения модельного ряда. Напротив, многие компании по производству
громкоговорителей high-end-класса целиком посвящают себя искусству конст-
руирования акустических систем. Более высокое качество их изделий подтвер-
ждает данное наблюдение.
Не покупайте громкоговоритель, ориентируясь только на его технические
характеристики. Некоторые изделия, имеющие превосходство в одном аспекте
своего функционирования, могут уступать в других, более важных аспектах.
Конструирование громкоговорителя требует сбалансированного подхода. Не
Громкоговорители
175
стоит уповать на некую новую чудо-технологию, которая вполне может быть
творением отдела маркетинга фирмы-производителя. Забудьте о крикливой рек-
ламе и слушайте, как громкоговоритель воспроизводит музыку. Вы услышите,
действительно ли он настолько хорош или нет.
В вопросах покупки громкоговорителя не полагайтесь на авторитет фирмы и
ее долголетие. Многие фирмы, несколько десятилетий назад ставшие известны-
ми и уважаемыми в области конструирования громкоговорителей, в настоящее
время утратили лидерство в этой области. Подобная компания может продол-
жать производить Громкоговорители, но низкие технические параметры послед-
них моделей только доказывают степень ее деградации. Такие фирмы, по мне-
нию широкой публики, находящиеся на переднем крае технического прогресса,
на самом деле производят громкоговорители с наихудшим качеством звучания.
Эти компании либо были куплены транснациональными корпорациями, кото-
рые, не заботясь о качестве, просто хотели использовать „раскрученную" марку
фирмы, либо пренебрегли высоким качеством ради увеличения объема продаж.
Это смешно: компании, наиболее широко рекламируемые в ведущих журналах,
зачастую предлагают громкоговорители самого низкого качества.
Основная масса публики верит, что чем крупнее габариты громкоговорителя
и чем больше у него головок, тем он лучше. При одинаковой розничной цене,
зависимость между размером или числом головок и акустическими параметрами
часто оказывается обратной. Добротный двухполосный громкоговоритель — с
раздельным воспроизведением звуковых частот, со 150-миллиметровой НЧ/СЧ-
головкой и ВЧ-головкой, в небольшом корпусе ~ может оказаться гораздо лучше
близкого по цене четырехполосного громкоговорителя в большом напольном
корпусе. Две высококачественные головки гораздо лучше четырех посредствен-
ных. Кроме того, чем больше корпус, тем труднее и дороже устранить его
вибрации, ухудшающие качество звучания. Более дорогой разделительный
фильтр четырехполосного громкоговорителя потребует большего числа компо-
нентов; двухполосный может использовать фильтр, состоящий всего из несколь-
ких высококачественных компонентов. Большой громкоговоритель может ока-
заться непригодным для прослушивания, а небольшая двухполосная акустиче-
ская система — звучать великолепно.
Оба эти громкоговорителя были указаны в каталоге и предлагались по одина-
ковой цене, однако' большая, худшая по качеству система вполне могла бы стоить
дешевле высококачественной двухполосной минимум в 10 раз... Ощутимая при-
бавка качества звучания при тех же самых затратах на аппаратуру.
Вывод: ничего нельзя сказать о громкоговорителе, не услышав его звучания. В
следующем разделе мы проанализируем обычные недостатки акустических сис-
тем и расскажем, как выбрать громкоговоритель, способный обеспечить наивыс-
ший уровень музыкальности звучания.
Поиск подходящего громкоговорителя — перед покупкой
Вы сделали домашнюю работу: прочитали статьи в аудиожурналах и сузили
перечень приемлемых громкоговорителей на основании изложенных выше кри-
териев. Вы знаете, чего хотите. Теперь настало время пойти в магазин и послу-
шать. Посещение магазина для покупки громкоговорителя — это решающая
стадия, и она должна быть рассмотрена подробно. Даже если вы предпочитаете
купить пару громкоговорителей сразу же при посещении дилера, считайте пер-
вое прослушивание просто начальным этапом. Не торопитесь покупать первый
понравившийся вам громкоговоритель. Пусть он, по вашему мнению, звучит
очень хорошо, но вы не узнаете, насколько он хорош, пока не прослушаете
несколько разных моделей.
176
Глава 7
Прослушивайте громкоговоритель с помощью различных по характеру му-
зыкальных записей по вашему выбору. Помните, что музыка, подобранная диле-
ром, может подчеркнуть лучшие качества громкоговорителя и затушевать его
недостатки (такова стратегия дилера — представлять свои изделия в наилучшем
свете). Однако прослушивание только с помощью записей аудиофильского
качества даст не очень много информации о том, как этот громкоговоритель
будет звучать при проигрывании ваших дисков. Наверное, большая их часть
записана не по высоким аудиофильским стандартам. Тем не менее аудиофиль-
ские записи отлично подходят для обнаружения специфических особенностей
громкоговорителя. Выбранная для прослушивания музыка должна представ-
лять собой комбинацию вашей любимой музыки и диагностических записей —
для выявления различных аспектов работы громкоговорителя. При прослуши-
вании своей любимой музыки забудьте о специфических характеристиках каче-
ства звучания, — обращайте внимание на то, насколько сильное впечатление вы
получаете от звуков этой музыки. Переключайтесь на аналитический лад толь-
ко при воспроизведении диагностических записей. Охарактеризуйте качество
звука в соответствии с критериями, описанными в главе 3 (и ниже, в этой
главе).
Приходите в магазин, когда торговля идет вяло, чтобы можно было провести
с громкоговорителем не меньше часа. Некоторые громкоговорители привлека-
ют с первого взгляда, а затем теряют свой блеск и впоследствии начинают
всплывать их недостатки. Лучше, если эти громкоговорители начнут вас раздра-
жать в выставочном зале дилера, а не через неделю после покупки. Я никогда не
пытался прослушать больше двух комплектов громкоговорителей за одно посе-
щение дилера. Если вы решили остановить свой выбор на одной из трех моде-
лей, сначала выберите лучшую из первых двух, а затем придите еще раз, чтобы
сравнить ее с третьим претендентом. Вы должны слушать каждого „кандидата"
столько, сколько считаете нужным (в пределах разумного, конечно), чтобы
окончательно убедиться в правильности вашего решения о покупке.
Некоторые громкоговорители имеют различный тембр звучания при различ-
ной высоте установки. Убедитесь, что вы прослушиваете громкоговоритель на
той же высоте, что и дома, когда будете слушать музыку, сидя в кресле. Стандарт-
ная высота прослушивания составляет 0,9 м и измеряется от пола до ваших ушей.
Далее, некоторые громкоговорители с разделительными фильтрами первого
порядка изменяют свое звучание, если сесть поблизости от них. Находясь в
выставочном зале, сместитесь на метр-другой назад и вперед, чтобы убедиться,
что громкоговоритель будет звучать так же, как и дома, на выбранном вами
расстоянии.
Убедитесь, что электроника и источники сигнала, к которым подключены
громкоговорители, сравнимы по качеству с вашими компонентами. Можно легко
потерять голову от восхитительного звучания в выставочном зале дилера, но
испытать разочарование, подключив громкоговорители к собственным компо-
нентам, если они у вас более низкого качества. В идеале, необходимо подключать
прослушиваемые громкоговорители к усилителю той же мощности, что и у вас
дома, или к тому, который вы намерены приобрести в расчете на эти громкого-
ворители.
Конечно, лучше всего прослушивать громкоговорители у себя дома: на вас
никто и ничто не давит, можно слушать сколько хочется, оценивая качество
звучания громкоговорителя с „родной" электроникой и в своей комнате, — с
учетом ее акустических особенностей. Прослушивание на дому избавляет от
необходимости выбирать громкоговоритель вслепую. Но поскольку приносить
домой каждую приглянувшуюся модель непрактично (да многие дилеры и не
позволят этого сделать), приберегите вариант домашнего прослушивания толь-
ко для тех громкоговорителей, которые вас серьезно заинтересовали.
Громкоговорители
177
На что обращать внимание при прослушивании
Существует несколько общих недостатков звучания громкоговорителей, на
которые необходимо обратить внимание. Хотя некоторые из них и неизбежны
(скажем, у дешевых громкоговорителей), но акустическую систему, демонстри-
рующую слишком уж большое их количество, следует сразу же вычеркнуть из
числа претендентов.
Обращайте внимание на тупой, медлительный и бубнящий звук баса. Одной из
наиболее утомительных характеристик плохих громкоговорителей является ок-
рашенный, рыхлый и не имеющий выраженного тона бас. В звучании басовых
нот должна прослушиваться отчетливая высота, а не низкочастотное гудение
„одной ноты“ на фоне музыки. Мужская речь хорошо раскрывает окраску верхне-
го баса; в нем не должно быть чрезмерно акцентированного или неестественно-
го „ящичного" звука.
Отдельные басовые ноты не должны звучать громче остальных. Прислушай-
тесь к соло рояля, в котором нисходящие и восходящие ряды нот играются
ровно на левых, т. е. низких регистрах инструмента. Каждая нота должна быть
ровной по тональности и громкости, четко артикулированной. Если звучание
одной ноты отличается от остальных, это может быть признаком того, что у
громкоговорителя проблемы с этой частотой.
Глубокие басы должны быть плотными, чистыми и „быстрыми". Приме-
нительно к басам, качество важнее количества. Плохой бас — это постоянное
напоминание о том, что музыка воспроизводится искусственно, а это усложняет
ее прослушивание. Образцом того, как не должен звучать бас, являются автомо-
бильные сабвуферы. Автомобильные стереосистемы разработаны в расчете на
излучение максимальной мощности звука на одной частоте, на неартикулирован-
ный и немелодичный бас. К сожалению, преувеличенность баса обычно указывает
на худшее качество звучания этого частотного диапазона у громкоговорителей,
ценовые категории которых — от дешевых до умеренно дорогих. Для таких
громкоговорителей предпочтительнее слабый, плотный и артикулированный
бас.
Прислушайтесь к совместному звучанию малого барабана и бас-гитары. За
звуками бас-гитары вы должны слышать динамичный басовый рисунок барабана.
Барабан должен звучать ритмично, а не казаться слегка запаздывающим относи-
тельно бас-гитары. Громкоговоритель, воспроизводящий ритм недостаточно
мощно, делает звучание вялым, даже медленным. Но если громкоговоритель
правильно передает ритмичность звучания, ваши ноги будут непроизвольно
отбивать такт, вы услышите более „ритмичную" и вовлекающую музыку.
У некоторых громкоговорителей особенно утомительной может быть окра-
шенность средних частот. К счастью, уровни окраски у современных громкого-
ворителей значительно ниже, чем, скажем, 15 лет назад. Тем не менее существу-
ет еще множество акустических систем с окрашенным звучанием. Их можно
узнать по специфическому звучанию вокальных партий, напоминающему звуки
речи сквозь сложенные рупором ладони, по носовому звучанию или по выделе-
нию некоторых гласных звуков. Чаще встречается небольшой подъем в этом
диапазоне, проявляющийся звенящим, металлически окрашенным звуком фор-
тепиано. Хороший громкоговоритель воспроизводит вокальные партии чисто и
открыто, — создается впечатление, что они существуют отдельно от акустиче-
ских систем. Проблемы в воспроизведении среднего звукового диапазона затруд-
нят и восприятие музыки, — ее звучание будет таким, словно исходит из корпу-
сов, а не рождается в пространстве.
Низкое качество звучания высоких частот характеризуется зернистым или
грязным звучанием скрипок, тарелок и чрезмерно акцентированными свистящи-
ми звуками вокальных партий (звуки си ш). Тарелки „забрызгивают" всю звуковую
178
Глава 7
сцену шлепками, которые воспринимаются как взрывы невнятного белого шума, в
то время как их звучание должно иметь некоторую утонченность, фактуру и
высоту тона. При хорошем воспроизведении высокие частоты составляют единое
целое с музыкой, не привлекая к себе внимания. Если вы обнаружите, что пара
громкоговорителей дает вам знать о высоких как об отдельной составляющей
музыки, будьте начеку.
Еще одно качество громкоговорителей, на которое следует обратить внима-
ние — это их способность звучать на большой громкости без перегрузки. Некото-
рые акустические системы звучат великолепно на низких уровнях громкости, но
сильно искажают звук на высоких уровнях. Послушайте оркестровую музыку с
крещендо — звук не должен разрушаться и становиться хриплым на громких,
сложных пассажах.
Наконец, громкоговорители должны „растворяться'4 в звуковой сцене. Хоро-
шая пара громкоговорителей развернет перед вами в пространстве музыку, не
оставив и мысли о том, что звук исходит из двух ящиков, расположенных у
противоположных стен комнаты. Певцы должны обрести точные, осязаемые
образы и расположиться между громкоговорителями (если они были записаны
именно так). Звуковой образ инструмента должен занять определенное место на
звуковой сцене, не смещаясь в одну или другую сторону при переходе с одного
регистра на другой. Звучание музыки должно быть открытым и прозрачным, а не
туманным, мрачным или непрозрачным. В общем, чем меньше вы будете
замечать сами громкоговорители, тем лучше.
Некоторые акустические системы классом ниже high-end’a имеют окрашен-
ность звучания, специально заложенную в них при разработке. Бас делается
большим и жирным, высокие — излишне яркими, чтобы создать иллюзию „чисто-
ты". Такие громкоговорители обычно чрезвычайно чувствительны, поэтому они
будут играть громче других, если не предварить сравнительное прослушивание
операцией согласования уровней. Эти акустические системы могут произвести
на слушателя благоприятное впечатление при двухминутной демонстрации, но
станут чрезвычайно утомительны, после того как вы принесете их домой. Вряд
ли вы найдете такие изделия в настоящем high-end-магазине.
Наконец, несомненным признаком того, что громкоговоритель позволит вам
долгое время получать удовлетворение от музыки у себя дома, будет тот факт, что
при прослушивании вы получили огромное удовольствие от музыки, не думая в
эти минуты о громкоговорителях.
Описанные здесь недостатки — это лишь наиболее очевидные проблемы
громкоговорителей; полное описание того, на что следует обращать внимание
при прослушивании музыки, вы найдете в главе 3.
Типы громкоговорителей
и характеристики их работы
За долгие годы было испробовано множество механизмов создания звука под
воздействием электрического сигнала. В результате были разработаны три ос-
новных метода генерации звука, которых вполне достаточно для производства
серийно выпускаемых изделий. Эти методы воплощены в таких конструкциях,
как динамическая головка, ленточный преобразователь и электростатическая панель
Громкоговоритель, использующий динамические головки, часто называют кор
пусным, поскольку головки монтируются в закрытом корпусе, который может
иметь различные размеры и конфигурацию — в зависимости от назначения.
Ленточные и электростатические громкоговорители называются планарными,
они обычно смонтированы в виде плоских, открытых панелей. Термин преобразо-
ватель относится к любому устройству, преобразующему энергию из одной фор-
Громкоговорители
мы в другую. Громкоговоритель тоже является преобразователем, так как он
преобразует электрическую энергию в звук.
Динамическая головка
Громкоговорители, использующие динамическую головку, узнаваемы по ха-
рактерным для них конусам и куполам. Популярность динамических головок
вызвана их многочисленными достоинствами: широким динамическим диапазо-
ном, высоким уровнем чувствительности и мощности, сравнительно простой
конструкцией и достаточной прочностью. Динамические головки также называ-
ют точечными преобразователями, поскольку звук создается в точечной (ком-
пактной) области пространства.
Акустические системы используют комбинацию динамических головок раз-
личного размера. Низкие частоты воспроизводятся НЧ-головкой с бумажным или
пластмассовым конусом. Высокие частоты излучаются ВЧ-головкой, обычно ис-
пользующей небольшой металлический или матерчатый купол. В акустических
системах часто используется и третий динамик, СЧ-головка — специально для
воспроизведения средних частот звукового диапазона.
Несмотря на очень разные конструкции этих головок, все они работают по
одному принципу (рис. 7-2). Вначале приведем его упрощенное описание.
Рис. 7-2.
Разрез и
поперечное
сечение
динамической
головки
Два магнита общим весом 1,1 кг
обеспечивают исключительно
четкое звучание басов и не
создают большого рассеяния
магнитного поля
Медная втулка снижает нелинейные
искажения и дает исключительно резкую атаку
Магниевый диффузородержатель обеспечивает
прочность и улучшает чистоту звучания
Алюминиевая диафрагма обеспечивает
жесткость конструкции и способствует
прозрачности звучания
Короткая катушка в
сочетании с длинным
зазором магнитной системы
обеспечивает очень низкий
уровень нелинейных
искажений
Пылезащитный колпачок
улучшает равномерность
частотной характеристики
Подвес
Д иффу зо родержател ь
Конусный
диффузор
Пылезащитный
колпачок
Магнит
Центрирующая
шайба
Каркас звуковой
катушки
Звуковая Зазор магнитной системы
катушка
Магнитная система
180
Глава 7
Электрический ток от усилителя мощности поступает в обмотку звуковой катушки
головки. Этот ток создает магнитное поле вокруг звуковой катушки, пульсирую-
щее с той же частотой, что и звуковой сигнал. Звуковая катушка находится в
постоянном магнитном поле, создаваемом внутри головки постоянными магни-
тами. Это поле взаимодействует с магнитным полем, которое наводит ток,
проходящий через звуковую катушку. Переменное магнитное поле заставляет
звуковую катушку двигаться вперед и назад. Поскольку звуковая катушка прикре-
плена к конусу головки, она передает ему колебательные движения. Двигаясь
вперед и назад, конус создает звуковые колебания. Так рождается звук.
В техническом плане, звуковая катушка — это проводник определенной дли-
ны, намотанный на тонкий цилиндр, называемый каркасом. Каркас прикреплен
к диафрагме (конусу или куполу). Электрический ток от усилителя протекает
через звуковую катушку, которая находится в постоянном магнитном поле;
магнитный поток, возникаюший в катушке, пронизывает зазор между двумя
постоянными магнитами.
Согласно существующему в физике „правилу правой руки“, ток, проходя по
обмотке звуковой катушки, создает магнитное поле, направленное вдоль ее оси.
Взаимодействие изменяющегося поля звуковой катушки и неизменного магнит-
ного поля в зазоре создает осевые силы, которые перемещают ее вместе с
диафрагмой вперед и назад. Чем быстрее изменяется звуковой сигнал, тем
быстрее движется диафрагма и тем выше частота воспроизводимого звука. По
понятным причинам, динамические головки также называют магнитоэлектриче-
скими головками.
В число других элементов динамической головки входит центрирующая шайба,
которая удерживает звуковую катушку при ее движении точно в середине зазора
магнитной системы. Диффузородержателъ изготовлен из металла литьем или
штамповкой и обеспечивает поддержку всех элементов конструкции. Литые
держатели обычно используются в высококачественных громкоговорителях, а
штампованные — в недорогих моделях. Кольцо из эластичного (типа резины)
материала, называемое подвесом, крепит конус к ободу диффузородержателя.
Подвес позволяет конусу перемещаться вперед и назад вдоль его оси. Максималь-
ное расстояние, на которое конус отклоняется вперед и назад, называется
«.
максимальным смещением.
Для изготовления конуса обычно применяется бумага, бумага с пропиткой,
повышающей жесткость, различные пластмассы (например, полипропилен), а
также новые композитные материалы — такие как кевлар. Металл (в частности,
титан) также используется в конусах динамических головок, состоящих из не-
скольких слоев различных материалов.
Разработчики используют жесткие материалы для предотвращения деформа-
ций, называемых волнами изгиба. Они возникают в том случае, когда материал
конуса изгибается, вместо того, чтобы перемещаться, как идеальный поршень.
Из-за того, что конус приводится в движение силами, приложенными к неболь-
шому (размером со звуковую катушку) участку его внутренней части, появляется
тенденция к образованию деформации изгиба. Высокая жесткость материалов
конуса помогает предотвратить ее возникновение. Несмотря на то, что все
динамические головки на определенной частоте имеют склонность к появлению
волн изгиба, компетентный разработчик громкоговорителя гарантирует, что
головка не будет приводиться в движение сигналами, которые могли бы вызвать
образование таких волн. Например, если первая мода изгиба НЧ-головки соот-
ветствует частоте 4 кГц, то разработчик будет рассчитывать на ее звучание в
диапазоне частот не больше 2 кГц, далеко отстоящем от частоты изгиба.
Конус громкоговорителя должен быть одновременно легким и прочным.
Более легкий конус менее инерционен, что позволяет ему быстрее реагировать
на изменяющиеся сигналы и быстрее останавливаться после затухания сигнала.
Громкоговорители
181
Представьте звук, возникающий при ударе в барабан. Большой и тяжелый конус
может оказаться неспособным двигаться настолько быстро, чтобы воспроизво-
дить звуковую атаку, тем самым ослабляя динамику удара барабана. Аналогично,
после окончания звука удара, тяжелая масса конуса стремится продолжать дви-
жение. Поэтому разработчики громкоговорителей ищут материалы для конуса, в
которых сочетались бы жесткость с малой массой. Многие достижения в разра-
ботке акустических систем за прошедшие 15 лет явились результатом поиска
оптимальных материалов.
ВЧ-голОвки работают по тому же принципу, но вместо конуса в них обычно
используется купол размером около двух с половиной сантиметров. Для изготов-
ления куполов обычно используется пластмасса, ткань с резиновым покрытием,
титан, алюминий и его сплавы, а также алюминий с золото-платиновым покры-
тием. В противоположность головкам с конусным диффузором, приводимым в
движение у вершины конуса, купольные диафрагмы приводятся в движение
силами, приложенными к внешнему периметру купола. В большинстве куполь-
ных ВЧ-головок используются феррожидкости — жидкие охладители, применяе-
мые для отвода тепла от звуковой катушки. В современных удачно сконструиро-
ванных купольных ВЧ-головках первая мода волн изгиба наступает на частоте
более 25 кГц, достаточно удаленной от слышимого звукового диапазона.
СЧ-головки представляют собой уменьшенные варианты НЧ-головки с диффу-
зором в форме конуса. Впрочем, в некоторых СЧ-головках используются и
купольные диафрагмы.
Компрессия динамики
Когда динамическая головка звучит громко, она должна рассеивать большое
количество тепла, выделяющегося в звуковой катушке. По мере нагревания катуш-
ки возрастает ее электрическое сопротивление и уменьшается протекающий по
ней ток. Поскольку именно ток заставляет конус двигаться вперед и назад, повы-
шенное сопротивление звуковой катушки снижает силу звука, воспроизводимого
головкой. Другими словами, вы можете увеличивать громкость, но громкоговори-
тель достигнет такого предела, когда он перестает звучать громче.
Этот феномен, называемый компрессией динамики, несомненно влияет на дина-
мические характеристики музыки. В частности, пики громкости музыки воспро-
изводятся не настолько громко, как должны. Электроакустическое устройство
начинает изменять заложенную в партитуре динамику, ослабляя ее.
Различные динамические головки трехполосной акустической системы име-
ют разные начальные уровни компрессии. Если ВЧ-головка начинает компресси-
ровать динамику на более низком уровне, чем СЧ- и НЧ-головки, то на пиках
громкости музыки звучание будет немного более тусклым. Наоборот, если у НЧ-
и СЧ-головок уровень компрессии ниже, чем у ВЧ-головки, то по мере увеличе-
ния громкости звук будет становиться более ярким. По существу, тональный
баланс громкоговорителя меняется пропорционально динамическим характери-
стикам музыки. Вы можете не слышать этого феномена в виде прямого измене-
ния тонального баланса, но подобные искажения дают жесткое звучание на
пиках громкости, что может испортить впечатление от музыки. Это просто еще
один сигнал нашему мозгу о том, что мы слушаем не живую музыку.
Разработчики громкоговорителей борются с компрессией динамики, созда-
вая головки с увеличенным размером звуковых катушек (в них обеспечивается
естественное охлаждение звуковой катушки), а также применяя провод со специ-
альной формой сечения и особую технологию выполнения обмотки.
Существует еще одна причина, по которой головка может искажать звучание
музыки. Когда она воспроизводит громкий звук, края звуковой катушки могут на
182
Глава 7
мгновение выйти за пределы магнитного поля, в котором находится катушка.
Это лишает головку способности перемещаться вперед и назад пропорциональ-
но управляющему сигналу, что также изменяет динамику звучания музыки и
создает нелинейные искажения. Эту проблему решают, создавая головки с очень
короткой звуковой катушкой и удлиненным магнитным зазором. Хотя короткая
звуковая катушка и более восприимчива к компресии динамики, она не вносит
нелинейных искажений. Разработчики громкоговорителей должны стремиться
к разумному компромиссу.
Наконец, динамическая головка может „касаться дна“, при этом из ВЧ-голов-
ки слышатся хлопки или дребезг. Хлопки возникают в результате того, что
каркас звуковой катушки (цилиндр, на котором находится ее обмотка), ударяет
по нижнему фланцу магнитной системы. Если вы когда-либо услышите этот звук,
немедленно уменьшайте громкость.
Проблемы динамических головок
Из всех компонентов аудиосистемы громкоговоритель — наиболее „нежный",
поэтому именно в нем чаще всего возникают неисправности. Самая распростра-
ненная из них — перегорание головки (обычно высокочастотной). ВЧ-головка
часто разрушается слишком большим током, проходящим через ее звуковую
катушку. Она не в состоянии достаточно быстро рассеять возникающее при этом
тепло, что приводит к ее перегоранию.
Другим признаком отказа акустической системы является дребезжание, изда-
ваемое оторвавшейся звуковой катушкой. Избыточный ток через звуковую ка-
тушку расплавляет клей, скрепляющий обмотку с каркасом. Освобожденные
витки провода трутся о магнит, создавая неприятный призвук.
Крепежные болты головки могут со временем расшататься и снизить качество
звучания громкоговорителя, так как начинает вибрировать вся головка, а не
только ее диафрагма. Периодическое подтягивание этих болтов (в особенности,
когда громкоговоритель новый) может улучшить его звучание. Будьте осторож-
ны, чтобы не перетянуть болты и не сорвать на них резьбу.
Планарный магнитный преобразователь
Следующая популярная конструкция головки — планарный магнитный преоб-
разователь, известный также как ленточная головка. Хотя термины „ленточный" и
„планарный магнитный" часто употребляются как равноценные, на самом деле,
ленточная головка — одна из разновидностей планарной магнитной головки.
Рассмотрим вначале ленточную головку.
Рис. 7-3.
Ленточная
головка
Контакт
Крепления
Полюса
мощного
магнита
Контакт
Ось движения
Гофрированная металлическая
фольга или пленка с
металлическим покрытием
Громкоговорители
183
Вместо конуса, который крепится к звуковой катушке, помещенной в магнит-
ное поле, в ленточной головке в качестве диафрагмы используется полоска мате-
риала (обычно алюминия). Ее помещают между разноименными полюсами двух
магнитов (см. рис. 7-3). Лента часто имеет гофрированную форму, это придает
ей дополнительную жесткость. Звуковой сигнал проходит через токопроводя-
щую пленку, создавая вокруг нее переменное магнитное поле, которое взаимо-
действует с постоянным магнитным полем. Это заставляет ленту двигаться
вперед и назад, создавая звук. В сущности, она выполняет функции и звуковой
катушки, и диафрагмы. Лента может рассматриваться как звуковая катушка,
растянутая по всей ее длине.
Во всех остальных планарных магнитных преобразователях плоская или
слегка изогнутая диафрагма приводится в движение проводником. Этот провод-
ник, приклеенный к тыльной стороне диафрагмы и имеющий вид линейных
сегментов, аналогичен звуковой катушке динамической головки. В большинстве
конструкций диафрагма представляет собой лист пластмассы с приклеенными к
ее поверхности электрическими проводниками. Плоский металлический про-
водник обеспечивает движущую силу, занимая только часть поверхности диа-
фрагмы. Такие головки еще называются преобразователями с квазиленточной
головкой. На рис. 7-4 показано отличие между ленточной и квазиленточной
головками.
Планарную головку можно считать ленточной только в том случае, если ее
диафрагма проводит ток, и звуковой сигнал проходит прямо через диафрагму, а
не через приклеенные к диафрагме проводники, как в случае с квазиленточными
головками. (Несмотря на это семантическое отличие, я буду использовать тер-
мин „ленточные" до конца этого раздела, имея в виду, что он относится и к
квазиленточным головкам*)
Ленточные головки, подобные тем, что показаны на рис. 7-3 и 7-4, называются
линейными преобразователями, поскольку они излучают звук по линии, а не из
точки, как это делают динамические головки. Более того, с изменением частоты
направленность излучения резко изменяется. На низких частотах, когда длина
ленты мала по сравнению с длиной звуковой волны, она выступает в роли
точечного источника и создает звуковые волны сферической формы — так же,
как точечная НЧ-головка. С увеличением частоты, по мере того как длина
звуковой волны приближается к длине ленты, направленность излучения возрас-
тает, пока форма звуковой волны из сферической не превратится в цилиндриче-
скую. На очень высоких частотах ленточная головка излучает горизонтально, а
не вертикально. Это может стать преимуществом в комнате прослушивания:
Рис. 7-4.
Сравнение
ленточной (слева)
и квазиленточной
(справа) головок
Перфориро- Постоянный
ванная магнит
полоса
184
Глава 7
слушатель больше слышит прямой звук из громкоговорителя и меньше отраже-
ний от боковых стен и потолка. Снижение отражений от стен способствует
улучшению звуковой сцены. Способность создавать точные звуковые образы и
передавать акустическую атмосферу концертного зала — отличительные призна-
ки хороших ленточных громкоговорителей. Основное техническое преимущест-
во ленточной головки по сравнению с динамической состоит в значительно
меньшей массе ленты. Вместо того, чтобы использовать тяжелый конус, звуко-
вую катушку и ее каркас для приведения воздуха в движение, ленточный громко-
говоритель двигает только одну вещь — очень тонкую полоску алюминия. Вес
ленточной ВЧ-головки может составлять всего четвертую часть веса диафрагмы
купольной ВЧ-головки, а площадь излучающей поверхности у нее в 10 раз
больше. Малая масса — это высшая цель разработки: легкая диафрагма может
быстрее реагировать на изменяющиеся сигналы. Вдобавок, диафрагма с малой
массой мгновенно останавливается после окончания сигнала. Ленточная голов-
ка начинает и заканчивает движение быстрее, чем динамическая, позволяя
более правдиво передавать информацию о переходных процессах в музыке.
Ленточная головка обычно устанавливается в плоскую, открытую панель,
которая излучает звук назад так же хорошо, как и вперед. Громкоговоритель,
излучающий звук вперед и назад, называется дипольным, что означает „двухпо-
люсным." На рис. 7-5 показаны диаграммы направленности излучения точечного
громкоговорителя (слева) и дипольного громкоговорителя (справа).
Еще одним серьезным преимуществом ленточных громкоговорителей являет-
<я отсутствие корпуса. Как вы сможете убедиться, прочитав раздел этой главы,
посвященный корпусам громкоговорителей, корпус может значительно ухуд-
шить качество звучания акустической системы. Отсутствие корпуса упрощает
для ленточного громкоговорителя задачу достижения потрясающей чистоты
звучания и живых тембров музыки.
Полнофункциональный квази ленточный громкоговоритель показан на рис.
7-6. Большие размеры панели расширяют частотную характеристику в области
нижних частот: когда средний размер панели недостаточно велик и приближается
к половине длины волны, возникает заметная взаимная компенсация волн, созда-
ваемых передней и задней поверхностями диафрагмы, что снижает мощность.
Чем больше панель, тем лучше воспроизводятся басы.
Ленточные громкоговорители отличаются замечательной способностью вос-
производить чрезвычайно чистые и быстрые переходные сигналы, — например,
звучание щипковых струн акустической гитары или ударных инструментов.
Рис. 7-5.
Точечный
громкоговоритель
(слева) излучает звук в
одном направлении;
дипольный (справа) —
одинаково хорошо
излучает и вперед, и
Громкоговорители
185
Рис. 7-6.
Широкополосный
дипольный
ленточный
громкоговоритель
Кажется, что звук и возник, и прекратился неожиданно, — именно так, как он
слышится у живых инструментов. Ленточные акустические системы звучат живо
и непосредственно, без резкости или излишней яркости. Вдобавок, открытость,
чистота и прозрачность звука у них часто несопоставимо лучше, чем у динамиче-
ских головок. Наконец, дипольная природа ленты помогает испытать сильное
чувство пространства, воздушности и глубины звуковой сцены. Другими слова-
ми, она обеспечивает точную передачу пространственной информации, запечат-
ленной в записи.
Несмотря на потрясающее качество звука, ленточные головки имеют и опре-
деленные недостатки. Во-первых, низкий уровень чувствительности; для их
возбуждения требуется большая мощность усилителя. Во-вторых, ленточные
громкоговорители традиционно обладают очень низким сопротивлением, —
часто это доли Ома. Поэтому у большинства ленточных громкоговорителей в
разделительном фильтре имеется согласующий трансформатор, обеспечивающий
увеличение сопротивления, приведенного к выходу усилителя мощности. Таким
образом, конструкция трансформатора становится решающим фактором, спо-
собствующим сохранению высокого качества звука громкоговорителя.
Ленточные громкоговорители сложнее расположить в комнате. Небольшие
изменения в размещении могут существенно изменить звук — в первую очередь,
из-за дипольного характера излучения. Эта дипольная направленность диктует
расположение ленточных громкоговорителей на некотором удалении от задней
стены, да и требует от нее хороших акустических свойств.
Узкопрофильные ленточные громкоговорители доставят удовольствие точ-
ной звукопередачей, если их ленты расположены на уровне ушей слушателя, но
резко изменят тональный баланс в области высоких частот, стоит им перемес-
титься хоть на несколько дюймов вверх или вниз. Это происходит потому, что у
ленточных громкоговорителей очень узкая диаграмма направленности в верти-
кальной плоскости, и на высоких частотах они излучают очень слабый звук в
186
Глава 7
направлениях выше и ниже ленточной головки. Если вы сидите слишком высоко
или слушаете стоя, вы услышите более слабые высокие частоты. Некоторые
ленточные громкоговорители имеют регулировку наклона, которая позволяет
устанавливать правильный баланс в области высоких частот для конкретной
высоты прослушивания.
Ленточные головки имеют резонансную частоту, при возбуждении которой
возникает ужасный звук мнущейся алюминиевой фольги. Поэтому они должны
использоваться строго в пределах своей полосы частот. Вдобавок, для достиже-
ния оптимального качества звучания, величину натяжения диафрагмы ленточ-
ных головок регулируют на заводе. При слишком сильном натяжении она будет
воспроизводить более слабый звук, при слишком слабом — может дать искаже-
ния, напоминающие „прерывистость44 музыки. Это особенно заметно у форте-
пиано, — переходные фронты звучат „раздробленно44 и искаженно. Неожиданное
увеличение температуры окружающего воздуха может немного ослабить натяже-
ние ленточной головки и внести описанное выше искажение. Если вы услышите
такой звук из своих громкоговорителей, обратитесь за советом к производите-
лю. Проблема решается простым закручиванием на пол-оборота нескольких
натяжных болтов.
Ленточные громкоговорители не обязательно должны быть высокими и тон-
кими. Многовариантность технологии изготовления пленок позволила получить
головки, обладающие многими достоинствами ленточных громкоговорителей, и
при этом с минимальным количеством недостатков. Хорошим примером может
служить великолепная ленточная ВЧ-головка размером в 2,5 см, разработанная
компанией „Genesis Technologies44. Устройство изготовлено из многослойного
каптона толщиной 2,5 мкм, с проводниками, приклеенными к тыльной стороне
диафрагмы и помещенными в магнитное поле. Диафрагма чрезвычайно легкая —
легче прилегающего слоя воздуха, — а диаграмма излучения такая же, как у
точечного источника, что позволяет использовать ее в качестве обычной куполь-
ной ВЧ-головки.
Ряд таких ВЧ-головок может размещаться за ленточной СЧ-головкой высотой
4 дюйма — для имитации линейной направленности ее излучения. В дополнение
к имитации линейного источника, вертикальная матрица ВЧ-головок расширяет
динамический диапазон звучания и снижает нелинейные искажения, поскольку
каждая из них должна воспроизводить только маленькую часть звуковой карти-
ны. При одновременной работе всех ВЧ-головок акустическая система может
звучать очень громко, без искажения или напряженности.
Поскольку проводники приклеены к диафрагме, ВЧ-головка компании „Gen-
esis44 (рис. 7-7) технически представляет собой планарную магнитную головку, а
Рис. 7-7.
Планарная
ВЧ-головка
Громкоговорители
187
Рис. 7-8.
Гибридные
громкоговорители
совл^щают
динамические
НЧ-головки с
ленточными
СЧ/ВЧ-головками
не ленточную. Выпускаемый фирмой „Infinity^ громкоговоритель „ЕМ1Т“ (Elec-
tromotive Induction Tweeter) — это еще один пример планарной магнитной
головки.
Наконец, в некоторых громкоговорителях используется комбинация динами-
ческих и ленточных преобразователей для извлечения всех достоинств из обеих
технологий. В так называемых гибридных громкоговорителях обычно используют
динамическую НЧ-головку, заключенную в корпус для воспроизведения басов, и
ленточную СЧ/ВЧ-головку. Гибридная технология сохраняет преимущества лен-
точных головок и устраняет их недостатки, а также делает их более доступными
по цене (ленточные НЧ-головки громоздкие и дорогие). Гибридный ленточно-
динамический громкоговоритель показан на рис. 7-8.
Электростатическая головка
Как и в ленточном преобразователе, в электростатической головке для возбуж-
дения звуковых колебаний используется тонкая мембрана. Но на этом сходство
заканчивается. Динамический и ленточный громкоговорители являются электро-
магнитными преобразователями и работают за счет электрически индуцируемого
магнитного взаимодействия. Принцип работы электростатического громкогово-
рителя совершенно иной — электростатическое взаимодействие.
В электростатической головке тонкая подвижная мембрана — иногда сделанная
из прозрачной майларовой пленки — натянута между двумя неподвижными элек-
тродами, называемыми статорами (рис. 7-9). К мембране подводится очень высо-
кое напряжение относительно статоров. На статоры подается звуковой сигнал,
создающий вокруг них электростатические поля, изменяющиеся под влиянием
изменения звукового сигнала. Возникающие вокруг статоров переменные элек-
тростатические поля взаимодействуют с постоянным электростатическим полем
188
Глава 7
Рис. 7-9.
Электростатическая
головка
Диафрагма
Прокладка
- Статор
мембраны, отталкивая и притягивая ее. Один статор притягивает мембрану,
другой ее отталкивает, тем самым воспроизводя звук. Широкополосный электро-
статический громкоговоритель показан на рис. 7-10.
В электростатическом громкоговорителе используются очень высокие напря-
жения. Приложенное к диафрагме поляризующее напряжение достигает 10000 В
(10 кВ). Вдобавок, напряжение звукового сигнала при помощи повышающего
трансформатора, размещенного внутри электростатического громкоговорителя,
увеличивается с нескольких десятков (на первичной обмотке) до нескольких
тысяч вольт (на вторичной обмотке). Столь высокие напряжения необходимы
для создания вокруг диафрагмы и статоров электростатических полей достаточ-
ной напряженности.
Для предотвращения искрения (электрического разряда) статоры часто по-
крывают изоляционным материалом. Тем не менее, если на электростатический
громкоговоритель подано избыточное напряжение, то электростатическое поле
отнимает свободные электроны у находящегося в воздухе кислорода, ионизируя
его; это создает проводящий путь для электрического заряда. Большие отклоне-
ния диафрагмы (при высоком уровне громкости) приближают диафрагму к
статорам и также способствуют возникновению искрения. Оно может разрушить
электростатические панели, пробивая небольшие отверстия в мембране. Искре-
ние является более серьезной проблемой во влажных климатических условиях,
чем в сухих, поскольку влага увеличивает электропроводность воздуха между
статорами.
Рис.7-10.
Широкополосный
электростатический
громкоговоритель
Громкоговорители
189
Чтобы снизить вредное воздействие резонанса диафрагмы, электростатиче-
ские панели часто разделяются на несколько секций меньшего размера. Некото-
рые панели делаются изогнутыми, чтобы снизить ралносигнальный эффект (не-
равномерность диаграммы излучения) на высоких частотах. Равносигнальный
эффект возникает в том случае, когда длина звуковой волны меньше, чем размер
диафрагмы. Он является причиной неравномерности диаграммы излучения
электростатических головок на высоких частотах, которой Дж. Гордон Холт,
основатель журнала ,,Stereophile“, дал название „эффект вертикальных жалюзи“;
мы ощущаем его, когда при покачивании головой из стороны в сторону слышим
быстрое и повторяющееся изменение тонального баланса.
Электростатические панели весят даже меньше, чем планарные магнитные
преобразователи. В отличие от ленточной головки, в которой диафрагма являет-
ся проводником тока звукового сигнала, диафрагме электростатической головки
не нужно проводить ток. Поэтому ее толщина иногда может быть тоньше 25 мкм.
Столь низкая масса позволяет диафрагме очень быстро приходить в движение и
останавливаться, обеспечивая хорошую передачу переходных процессов. В силу
того, что на электростатическую панель подается одинаковое напряжение ис-
точника по всей ее поверхности, она менее склонна к деформации изгиба. Как и
планарный электромагнитный преобразователь (ленточный), планарный элек-
тростатический громкоговоритель использует преимущества повышенной на-
правленности, обеспечивающей меньшее количество отраженного звука на мес-
те прослушивания. Как и у ленточных громкоговорителей, у электростатических
акустических систем отсутствует корпус, способный ухудшить качество звука.
Электростатические громкоговорители имеют дипольную направленность излу-
чения. В связи с тем, что диафрагма установлена в открытой панели, электроста-
тическая головка одинаково излучает звук как назад, так и вперед. Наконец,
огромная внешняя поверхность электростатического громкоговорителя позво-
ляет точнее воспроизвести размеры образов музыкальных инструментов.
Что касается дополнительных требований, то для создания поляризующего
напряжения электростатические громкоговорители необходимо включать в сеть
переменного тока. Поскольку электростатическая акустическая система обычно
является дипольным излучателем, качество ее звучания в значительной степени
зависит от размещения в комнате. Чтобы добиться хорошей звуковой сцены,
электростатический громкоговоритель необходимо размещать на достаточном
удалении от стен. Электростатические акустические системы, кроме того, имеют
низкую чувствительность и требуют от усилителя большой мощности. Их элек-
трическое сопротивление, нагружающее усилитель, имеет более реактивный
характер, чем у динамических акустических систем, что предъявляет дополни-
тельные требования к усилителю мощности (реактивное сопротивление описано
далее в этой главе). Электростатические громкоговорители никогда не будут
звучать так же громко, как динамические; они не отличаются динамикой звуча-
ния, мощью или глубиной баса. Однако они превосходят динамические акустиче-
ские системы по прозрачности, утонченности звучания, передаче переходных
процессов, детальности; их отличает потрясающая передача образов и общая
когерентность звучания музыки.
Электростатические громкоговорители можно дополнить отдельными дина-
мическими НЧ-головками или сабвуфером для расширения частотной характе-
ристики в области низких частот и обеспечения лучшей динамичности звучания.
Аналогичного результата можно достичь и благодаря более удобному оформле-
нию: динамические НЧ-головки помещают в корпуса, сопряженные с электро-
статическими панелями. В некоторых из этих вариантов оформления удается
добиться проявления наилучших качеств как динамической головки, так и элек-
тростатической панели. Пример гибридной акустической системы с электроста-
тической панелью и динамической головкой показан на рис. 7-11. Внимательно
190
Глава 7
Рис. 7-11. Г 'ибридная
электростатическая /
динамическая
акустическая система
прослушайте такие гибридные громкоговорители; иногда в них обнаруживается
неравномерность амплитудно-частотной характеристики в районе частоты раз-
деления, где НЧ-головка „передает эстафету" электростатической панели. Обра-
тите внимание, например, на изменение тембра фортепиано, на воздушность и
размер образа при звучании в различных регистрах. Акустический бас при
воспроизведении джаза — это также хорошая проверка на однородность звуча-
ния гибридного громкоговорителя, состоящего из динамической и электроста-
тической головок.
Одно из серьезных достоинств широкополосных ленточных и электростатиче-
ских акустических систем — отсутствие разделительного фильтра: на диафрагму
подается весь звуковой сигнал. Это исключает неоднородность звучания, возни-
кающую при воспроизведении разных частот различными головками. Вдобавок,
отсутствие резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности, используемых в
разделительном фильтре, существенно увеличивает прозрачность и точность зву-
чания широкополосных планарных громкоговорителей.
Даже в гибридных планарных акустических системах частота разделения
между динамической НЧ-головкой и планарной панелью очень низкая (ниже
800 Гц, что примерно на октаву выше среднего „ля"), поэтому неоднородность
звучания головок отсутствует в большей части звукового спектра.
Наконец, большие диафрагмы электростатических и ленточных головок дви-
гаются под действием сил, равномерно распределенных по всей поверхности, в
то время как в динамических головках они приложены на относительно неболь-
шом участке диффузора, прикрепленного к звуковой катушке. Большая сила,
воздействующая на такой локальный участок, способствует образованию описан-
ных выше волн изгиба. Этот феномен намного реже встречается у больших
планарных диафрагм.
Громкоговорители
191
Дипольная диаграмма направленности
ленточных и электростатических головок
Поскольку планарные громкоговорители (ленточные и электростатические)
устанавливаются в открытом каркасе, а не в закрытом корпусе, они одинаково
излучают звук как вперед, так и назад. Излучатели с таким характером направленно-
сти называют дипольными. Они существенно отличаются от громкоговорителей с
точечными источниками звука — головками, установленными на передней стенке
корпуса. Обычно в таких громкоговорителях используются динамические головки,
но могут применяться и головки других типов, помещенные в закрытый корпус.
Из-за дипольной направленности излучения ленточных и электростатических
головок в их использовании имеются существенные особенности. Поскольку
назад излучается ровно столько же энергии, сколько и вперед, они более требо-
вательны к правильному расположению в помещении, — особенно это касается
расстояния до задней стены. Для хорошей работы диполям необходимо значи-
тельное свободное пространство в тыловой зоне. Вдобавок, акустические свой-
ства задней стены оказывают гораздо большее влияние на звук. Было предприня-
то много попыток поглотить энергию излучения ленточной головки в тыловом
направлении, чтобы таким образом упростить ее размещение, но все они закан-
чивались неудачно.
Ленточные и электростатические акустические системы обычно имеют гораз-
до более узкую диаграмму направленности излучения, чем акустические системы
с точечными источниками. Этим объясняется существенно меньшее излучение
звука в боковых направлениях. В результате, к слушателю приходит, в основном,
прямой звук непосредственно от громкоговорителей и совсем немного — отра-
женный от пола, потолка и боковых стен (влияние отражений обсуждается в
главе 4). Это особенно ощутимо в диапазоне средних и высоких частот, где
диаграмма направленности становится цилиндрической. В результате, звучание
приобретает значительно большую прозрачность и естественность тембра.
Склонность планарных громкоговорителей сужать направленность на высоких
частотах приводит к описанному выше „эффекту вертикальных жалюзи“ — нару-
шению тонального баланса при малейшем движении головой из стороны в
сторону. Этот эффект можно минимизировать с помощью изогнутой диафрагмы
(см. предыдущие фотографии электростатического громкоговорителя) или пу-
тем разделения диафрагмы на сегменты.
Биполярные и многополярные громкоговорители
Мы убедились, что диафрагма, установленная в открытой панели, одинаково
излучает звук как вперед, так и назад. Эти передние и задние волны не совпадают
по фазе. При движении вперед диафрагма создает перед собой волну избыточно-
го давления, а позади — разрежения.
Некоторые разработчики громкоговорителей видят преимущества излучения
звука как во фронтальном, так и в тыловом направлениях, но считают, что
передняя и задняя волны должны быть синфазны. Поскольку этого невозможно
добиться с помощью диафрагмы, установленной в открытой панели, разработчи-
ки устанавливают комплект динамических головок с тыльной стороны корпуса
громкоговорителя. Эта конструкция, получившая название биполярного громко-
говорителя, имеет сходную с диполем направленность излучения, но ее перед-
няя и задняя волны совпадают по фазе. Другие разработчики добавляют только
БЧ-головку, направленную назад. По их расчетам, она обеспечивает более равно-
мерную частотную характеристику в области высоких частот и лучше передает
ощущение объема и окружения.
192
Глава 7
Биполярный громкоговоритель имеет диаграмму направленности, немного
отличную от дипольного громкоговорителя. Не совпадающие по фазе передние
и задние волны взаимно гасят друг друга слева и справа от дипольного громкого-
ворителя, сужая диаграмму направленности его излучения. Синфазные волны
биполярного громкоговорителя не гасятся по бокам, и поэтому направленность
его излучения меньше.
Защитники дипольных и двухполюсных акустических систем считают, что
звук, отражаемый от стен позади громкоговорителей, увеличивает ощущение
реалистичности звучания, поскольку точно такой же звук мы можем услышать и
в живой музыке. Вдобавок, точечные громкоговорители (те, которые излучают в
одном направлении) изменяют частотную характеристику при смещении слуша-
теля в сторону от оси излучения. Спектральный состав отраженного от боковых
стен звука иной, чем у прямого звука громкоговорителя. Это изменяет слуховые
ощущения и придает звучанию неестественность. Поскольку дипольные и бипо-
лярные громкоговорители создают в комнате звук с более равномерным спек-
тром, сторонники таких конструкций считают, что они воспроизводят более
естественный с музыкальной точки зрения звук.
Развитием этой идеи является акустическая система „Omnipolar™44, созданная
компанией „Mirage Loudspeakers44. Акустическая система „Omnipolar44 (см. рис.
7-12) имеет сферическую диаграмму направленности, то есть одинаково излучает
звук во всех направлениях. Компания „Mirage44 добилась того, что воспроизводимое
громкоговорителями „Omnipolar44 звучание имеет такой же коэффициент отноше-
ния прямого звука к отраженному, каку живой музыки. Эта модель воспроизводит
большую и открытую звуковую сцену, но при этом образы передаются не очень
точно. Компания „Mirage44 утверждает, что в реальной жизни невозможно услы-
шать четкую фокусировку образов, она встречается лишь в звуковых сценах,
искусственно созданных при помощи точечных громкоговорителей.
Рис. 7-12.
Г ромкоговоритель
„Omnipolar'4 излучает
звук во всех
направлениях
Громкоговорители
193
Громкоговоритель »Omnipolar“, показанный на рис. 7-12, внешне напоминает
биполярный, но близость головок, повернутых вперед и назад, обеспечивает
сферическую направленность излучения. Эта модель также оснащена встроен-
ным усилителем мощности для НЧ-головок, а сами головки размещены на боко-
вых стенках корпуса, что улучшает его визуальные пропорции. Использование
пары НЧ-головок способствует и уменьшению вибрации корпуса.
Корпуса громкоговорителей
Корпус, в котором установлен комплект головок, оказывает существенное
влияние на качество звука, воспроизводимого акустической системой. Фактиче-
ски, корпус столь же важен, как и сами головки. У разработчиков есть множество
вариантов оформления корпуса, каждый из которых по-своему влияет на качест-
во воспроизведения звука.
Не только форма корпуса, но и его вибрация влияет на звук. Идеальный
корпус не должен излучать звук, интерферирующий со звуком, воспроизводи-
мым головками. Однако некоторое количество энергии, создаваемой головками,
неизбежно заставляет корпус вибрировать. В результате корпус превращается в
самостоятельный источник звука, который окрашивает звучание музыки.
Акустические системы high-end-класса существенно лучше массовой продук-
ции еще и потому, что у них очень большая высота корпуса, позволяющая
защитить его от вибрации. Производители массовой продукции обычно эконо-
мят на акустическом оформлении, поскольку, с точки зрения несведущего поку-
пателя, качество звучания от этого улучшается очень незначительно.
Рассмотрим причины, по которым громкоговорителю требуется акустическое
оформление, и сделаем обзор наиболее распространенных типов корпусов.
Акустическое оформление НЧ-головки необходимо для того, чтобы предот-
вратить интерференцию волн, излучаемых во фронтальном и тыловом направле-
ниях. При движении НЧ-головки вперед волна с положительным давлением
направлена также вперед, а разрежение той же интенсивности распространяет-
ся назад. Поскольку низкочастотные волны способны дифрагировать вокруг
небольших объектов вроде НЧ-головки (т.е. огибать их), задняя волна будет
интерферировать с передней и тем самым ослаблять звук, что приведет к
ослаблению звукового давления на низких частотах. Материал корпуса вокруг
НЧ-головки предотвращает это ослабление и позволяет громкоговорителю соз-
давать интенсивные звуковые волны низкой частоты. Несмотря на то, что этот
феномен характерен и для планарных акустических систем, их большие размеры
снижают частоту, на которой происходит ослабление звука. Ничто не препятст-
вует дифракции вокруг открытого планарного излучателя, поэтому широкопо-
лосные планарные громкоговорители не дают слишком низких басов, и НЧ-
головки в традиционном акустическом оформлении часто превосходят их в этом
отношении.
Кроме предотвращения взаимного ослабления фронтальных и тыловых волн,
корпус должен также обеспечивать оптимальные условия эксплуатации головок,
особенно низкочастотных. Это называется оформлением. Чтобы оптимизировать
способ функционирования НЧ-головки в корпусе, были разработаны различные
варианты оформления. Наиболее распространенным является бесконечный экран
(его еще называют закрытым корпусом или воздушным подвесом в случае небольших
габаритов), а также фазоинвертор. Реже встречаются такие типы оформления
корпуса, как линия передачи, изобарический и конечный экран.
Эти различные варианты оформления по-разному влияют на передачу басов
акустической системой. Заключенная в корпус НЧ-головка может передавать басо-
вые частоты не ниже определенного значения; на более низких частотах отдача
головки падает. Точка, в которой сила звука, воспроизводимого НЧ-головкой,
194
Глава 7
снижается на 3 дБ, называется нижней частотой среза. Ниже этой частоты уровень
звукового давления, создаваемого головкой, уменьшается по мере снижения часто-
ты подводимого сигнала. Этот феномен называется спадом. Спад является причи-
ной, по которой не все акустические системы могут воспроизводить басы с частотой
20 Гц. Способ оформления, выбранный разработчиком, во многом определяет
нижнюю частоту среза у громкоговорителя и крутизну затухания его частотной
характеристики.
Рассмотрим преимущества и недостатки наиболее распространенных спосо-
бов оформления.
Оформление типа бесконечного жрана
Бесконечный экран — это просто герметичный закрытый объем вокруг тыль-
ной стороны головки, предотвращающий взаимодействие волн, излучаемых
разными поверхностями диффузора. Теоретически, такой тип корпуса можно
считать экраном (поверхностью, на которой монтируется головка) „бесконечно-
го“ размера. Воздух внутри закрытого корпуса выступает в роли своеобразной
пружины, сжимающейся при движении НЧ-головки внутрь корпуса и создающей
некоторое сопротивление ее движению. Все громкоговорители с акустическим
оформлением закрытого типа имеют крутизну затухания 12 дБ/окт; это означа-
ет, что при уменьшении частоты на одну октаву ниже частоты среза системы,
звук становится слабее на 12 дБ. Этот спад сравнительно плавный, благодаря
чему вы все-таки можете услышать некоторые низкие частоты.
Акустическое оформление фазоинверторного типа
Как уже отмечалось ранее, НЧ-головка в корпусе одинаково излучает звук как
внутрь корпуса, так и наружу. Корпус фазоинверторного типа позволяет напра-
вить наружу некоторую часть энергии басов, излученной во внутренний объем
корпуса. Громкоговоритель, выполненный в корпусе фазоинверторного типа,
можно легко узнать по отверстию (его называют также портом) на фронтальной
или тыльной стороне корпуса.
Корпус фазоинверторного типа снижает частоту среза за счет излучения
некоторого количества внутренней звуковой энергии наружу. Поэтому, при
прочих равных условиях, НЧ-головка в оформлении фазоинверторного типа
воспроизводит более глубокие басы, чем в полностью закрытом корпусе. Однако
разработчик не может просто вырезать дырку в корпусе. Для фазоинвертора
используется трубчатая конструкция внутри корпуса, обеспечивающая времен-
ную задержку волны, излучаемой задней поверхностью диффузора. Это обеспе-
чивает ее синфазность с волной, излучаемой вперед. В результате волна, излу-
ченная задней частью диффузора и направленная наружу сквозь порт корпуса,
усиливает, а не гасит излучаемую вперед волну. Иногда в трубу фазоинвертора
помещают материал типа длинноволокнистой шерсти или стекловолокна, чтобы
сгладить пики амплитудно-частотной характеристики, появляющиеся из-за излу-
чаемого портом звука.
Корпус фазоинверторного типа имеет три основных преимущества. Во-пер-
вых, он увеличивает максимальную акустическую выходную мощность, — система
начинает звучать громче. Во-вторых, повышает уровень чувствительности аку-
стической системы, — для достижения одинаковой громкости ей потребуется от
усилителя меньшая мощность. В-третьих, снижает частоту среза громкоговори-
теля, который приобретает способность воспроизводить более глубокие басы.
Заметим, что эти преимущества не достигаются одновременно; акустическое
Громкоговорители
195
усиление, обеспечиваемое корпусом фазоинверторного типа, можно использо-
вать либо для повышения уровня чувствительности акустической системы, либо
для снижения частоты среза, а не для того и другого одновременно.
Несмотря на то, что частота среза систем фазоинверторного типа ниже, чем у
громкоговорителей в закрытых корпусах (при одинаковом объеме корпуса и
мощности НЧ-головки), затухание басов у нее происходит гораздо быстрее.
В частности, затухание у фазоинверторной системы происходит со скоростью
24 дБ/окт в сравнении с 12 дБ/окт у систем в закрытом корпусе. При прочих
равных условиях, фазоинверторная система поддерживает равномерную переда-
чу басов до самых низких частот, но затем передача басов ухудшается быстрее,
чем у систем закрытого типа. На рис. 7-13, где показаны частотные характери-
стики корпусов обоих типов, можно видеть, как отличаются их частоты среза и
крутизна затухания.
Субъективно, более высокая частота среза и меньшая крутизна спада закры-
тых акустических систем позволяют сильнее ощутить полноту звучания басов,
чем в случае фазоинверторных систем, отличающихся более низкой частотой
среза и более крутым спадом. Некоторые разработчики обнаружили, что величи-
на затухания -10 дБ — это наиболее надежный показатель субъективной полноты
басов и ширины частотного диапазона, поскольку она учитывает не только
частоту среза низких частот, но и крутизну затухания.
Рис. 7-13.
Частотные
характеристики
корпусов
фазоинверторного
и закрытого типов
Частотная характеристика фазоинверторного и закрытого корпусов
Рис. 7-14.
Сравнение
переходных
характеристик
фазоинверторных
и закрытых корпусов
Переходная характеристика фазоинверторного и закрытого корпусов
12/09/90 14:30:04 Температура: 27 С
196
Глава 7
Фазоинверторный тип акустического оформления часто используется для
небольших корпусов, в которых нижняя граничная частота и уровень чувстви-
тельности — своеобразная плата за компактность. В небольшом фазоинвертор-
ном корпусе легче получить интенсивные басы, чем в закрытом, но в нем все-
таки невозможно добиться такой нижней граничной частоты и того уровня
чувствительности, какими отличаются корпуса больших размеров.
По поводу преимуществ акустического оформления фазоинверторного типа
существует своеобразная полемика. Некоторые разработчики полагают, что
системы фазоинверторного типа в принципе не способны хорошо звучать. В
целом, они заслужил^ плохую репутацию из-за присущих им ограничений и
неудачной реализации в некоторых изделиях. Небольшие, недорогие акустиче-
ские системы часто выполняются в корпусе фазоинверторного типа для повыше-
ния уровня чувствительности.
Неудачно реализованные фазоинверторные системы имеют склонность к
бубнящему, замедленному, густому и нечеткому звучанию басов. Кроме того,
иногда можно услышать свист воздуха, выходящего из порта. Критики также
указывают на низкое качество звучания переходных процессов у системы фазо-
инверторного типа по сравнению с громкоговорителем в корпусе закрытого
типа. В частности, НЧ-головка, выполненная в корпусе фазоинверторного типа,
имеет склонность продолжать движение диафрагмы после снятия управляющего
сигнала (см. рис. 7-14). Эта разница в передаче переходных процессов, в частно-
сти, проявляется как замедленное звучание барабана. Закрытый корпус лучше
передает переходные процессы и обладает большей четкостью звучания басов,
но за счет снижения уровня чувствительности и меньшей глубины баса. И все же
несмотря на эти проблемы, многие очень высококачественные акустические
системы были созданы на основе фазоинверторного оформления.
Корпуса с пассивным излучателем
К фазоинверторному типу относится также система с пассивным излучателем,
или система со вспомогательным излучателем басов. Обычно это плоская диафрагма
без звуковой катушки и магнитов, которая не может самостоятельно воспроизво-
дить звук. Такая диафрагма закрывает место, где должен находиться порт фазо-
инверторной системы, и движется синфазно с изменением давления воздуха
внутри корпуса, вызванного движением диффузора НЧ-головки. Пассивный из-
лучатель сглаживает любые пики частотной характеристики, устраняет резонан-
сы и шум, вызванный потоком воздуха, выходящего из порта фаз о инвертор ной
системы (упомянутый ранее ,,свист“)- На рис. 7-15 показан громкоговоритель,
использующий пассивный излучатель, — между его НЧ- и СЧ-головками находит-
ся плоская диафрагма. Эта конкретная модель воплотила в себе преимущества
фазоинверторов, сведя до минимума их недостатки.
Оформление типа линии передачи
f • I.
Еще один способ акустического оформления — линия передачи. В этом вари-
анте задняя волна от НЧ-головки направляется по изогнутому лабиринту или
коробу — линии передачи, — заполненному поглощающим материалом типа ваты.
Конец линии передачи выведен из корпуса наружу, в точности, как у фазоинвер-
торной системы. Акустическая энергия звука, проходя через этот канал, погло-
щается, чтобы не допустить выхода звука на внешнем конце линии передачи.
Теоретически, тыловая волна НЧ-головки должна рассеиваться в линии, но на
практике это не так: у большинства из корпусов такого типа на выходе линии
Громкоговорители
197
Рис. 7-15.
Динамический
громко го воритель,
выполненный в
корпусе с пассивным
излучателем
присутствует некоторый звук, из-за которого они работают отчасти как фазоин-
верторные системы. Поскольку длина линии должна равняться, по крайней
мере, длине волны самой низкой поглощаемой частоты, корпуса указанного типа
обычно очень большие. Защитники таких корпусов заявляют, что упругость
закрытых корпусов — неидеальная среда для НЧ-головки. Акустическое оформле-
ние типа линии передачи устраняет упругую реакцию закрытого корпуса, не
обладая недостатками фазоинверторных моделей.
Громкоговорители типа линии передачи обладают чрезвычайно низкой гра-
ничной частотой и неслыханной для других типов корпусов способностью легко
воспроизводить очень громкие и чистые басы. Они не столь популярны, как того
заслуживают по своим акустическим достоинствам, — главным образом, из-за
больших размеров. .
Оформление изобарического типа
Четвертый тип акустического оформления, используемый главным образом
компанией „Linn Products", называется изобарическим (торговое наименование
компании „Linn"), камерой с постоянным давлением (см. рис. 7-16). В изобариче-
ской системе вторая НЧ-головка устанавливается прямо позади первой и на нее
подается тот же самый управляющий сигнал. При движении передней НЧ-головки
назад то же самое делает и вторая — это позволяет поддерживать постоянное
давление внутри камеры, разделяющей две НЧ-головки. Этот тип акустического
оформления позволяет получить большую протяженность частотной характери-
стики в области низких частот, способен обеспечивать повышенную мощность,
198
Глава 7
Рис.7-16.
Акустическое
оформление
в изобарическом
корпусе
Параллельно
подключенные головки
высокую линейность сигнала и пониженное отражение стоячих волн внутри
корпуса. Изобарический корпус снижает уровень чувствительности, поскольку
усилитель мощности должен быть подключен к двум НЧ-головкам, хотя только
одна из них воспроизводит звук. Две НЧ-головки, установленные в изобарическом
корпусе, можно смоделировать в виде одной НЧ-головки, чья большая масса и
акустическая податливость позволяют эффективно воспроизводить более глубо-
кий бас при размере корпуса вдвое меньше обычного.
Конечный экран
Единственным примером акустического оформления типа конечного экрана,
или открытой панели можно считать планарные громкоговорители широкопо-
лосной ленточной системы (см. рис. 7-6). У корпуса типа конечного экрана
крутизна спада составляет всего лишь 6 дБ/окт вплоть до резонансной частоты
головки в бесконечном экране, затем крутизна спада возрастает до 18 дБ/окт.
Q („добротность^) системы
Подобно тому как колокол создает звук определенной высоты, помещенная в
корпус НЧ-головка, естественно, также будет резонировать на некоторой часто-
те. Этот резонанс — важная особенность громкоговорителя, серьезно влияющая
на его звучание. Параметр Q — это безразмерная величина, которая показывает,
насколько ярко выражен резонанс НЧ-головки в корпусе. Ее называют добротно-
стью резонанса. ,
Значение Q громкоговорителя вычисляется как отношение частоты резонан-
са к ширине полосы частот, в пределах которой он проявляется. Считается, чтоу
НЧ-головки, которая „звенит“ (резонирует) в очень узкой полосе частот, значе-
ние Q выше, чем у той, которая резонирует слабее и в более широкой полосе
частот. Чем острее резонанс, тем выше Q.
НЧ-головка имеет свою собственную добротность, которая зависит от Q
корпуса. Эти резонансы объединяются и влияют друг на друга, позволяя полу-
чить число Q системы, которое обычно лежит в диапазоне между 0,7 и 1,5, как
показано на рис. 7-17. Система с Q меньше 1 считается сильно демпфированной, а
при Q больше 1 — слабо демпфированной. Иногда при описании громкоговорителя
говорят, что у него „слабо демпфированный бас“, что означает полноту и тепло-
ту баса, но недостаточную упругость. Выражаясь техническим языком, эти тер-
Громкоговорители
199
Рис. 7-17.
Сравнение систем
с различным Q
Нормированная частота f/fc
мины относятся к безэховой частотной характеристике системы (частотной харак-
теристике, измеренной в заглушенной комнате), точнее, к тому, имеет ли она на
резонансной частоте подъем или спад. Система с „критическим демпфировани-
ем", имеющая значение Q равное 0,5, обеспечивает великолепную передачу
переходных процессов при отсутствии выбросов. Это происходит потому, что
после снятия управляющего сигнала НЧ-головка моментально останавливается.
Субъективно, слабо демпфированная система имеет избыток басов, но недос-
таточную их упругость, слабо артикулированную высоту звука и склонность к
воспроизведению баса „одной нотой". Сильно демпфированная система воспро-
изводит упругий, чистый, но явно слабый бас. У сильно демпфированного
громкоговорителя меньше баса, но он более высокого качества, чем у слабо
демпфированной системы. Такие акустические системы склонны удовлетворять
интеллектуально за счет более высокого разрешения при передаче деталей баса,
но им не хватает веса и мощи низких частот, — качеств, невольно вовлекающих
вас в музыку. Большинство разработчиков акустических систем стремятся к
получению значения Q, равного 0,7. Оно является компромиссом между значе-
нием нижней граничной частоты (затухание на резонансной частоте всего на
3 дБ) и хорошей переходной характеристикой (очень слабые выбросы). Некото-
рые разработчики утверждают, что идеальным является Q, равное 0,5, и что
более высокое значение Q приводит к снижению качества воспроизведения
баса. Серийно выпускаемые массовые громкоговорители практически всегда
слабо демпфированы (имеют высокое значение Q), поэтому слишком доверчи-
вые пользователи могут быть удивлены громкими нижними басами громкогово-
рителя. Примером абсурдно высокого значения Q могут служить некоторые
автомобильные сабвуферы, воспроизводящие громкие басы, но не способные к
передаче перепадов, динамических нюансов или хотя бы некоторого подобия
деталей музыки. То бубнение, которое вы слышите, это НЧ-головка, резонирую-
щая в корпусе на определенной частоте, — противоположность тому, что мы
стремимся услышать от громкоговорителя класса high-end.
НЧ-головки со следящим приводом
.... 1 '
Некоторые разработчики не пытаются обмануть законы физики, чтобы добить-
ся наиболее устраивающего их компромисса в музыкальности звучания басов;
вместо этого они осуществляют прямое управление движением НЧ-головки с
помощью следящей системы. НЧ-головка со следящей системой состоит из собст-
венно головки с акселерометром (измерителем ускорения), прикрепленным к
200
Глава 7
звуковой катушке, и специального усилителя мощности (сервоусилителя) для этой
НЧ-головки. Акселерометр — это устройство, преобразующее движение в электри- }
ческий сигнал. Он создает сигнал обратной связи, направляемый на усилитель
мощности НЧ-головки. Этот сигнал содержит информацию о характере движения i
конуса динамика. Усилитель мощности НЧ-головки сравнивает управляющий сиг-
нал с перемещением конуса; любое различие является искажением. Затем он
может изменить управляющий сигнал, подаваемый на НЧ-головку, таким образом,
чтобы ее конус перемещался оптимально.
Например, инерционность НЧ-головки может заставить ее продолжить дви-
жение после удара по бас-барабану. Сервоусилитель обнаружит движение конуса
и мгновенно остановит его. Если вы слегка надавите на конус следящей НЧ- j
головки с подключенным к ней усилителем при отсутствии музыки, то убедитесь,
что конус остался неподвижен. Это объясняется тем, что отсутствует управляю- t
щий сигнал, и сервоусилитель, зная о том, что конус не должен двигаться, I
удерживает его на месте. ;
НЧ-головка со следящим приводом не следует тем же законам, что и заключен-
ная в корпус НЧ-головка без сервоусилителя. Вместо того, чтобы давать спад
басов ниже своей резонансной частоты, НЧ-головка со следящим приводом \
может иметь горизонтальную амплитудно-частотную характеристику вплоть до
очень низких частот. Естественное затухание НЧ-головки нейтрализуется сигна- j
лом сервоусилителя, заставляющего ее поддерживать неизменный уровень зву- [
кового давления при понижении частоты. Сервоусилитель просто пропускает I
через звуковую катушку все больший и больший ток, по мере того как частота |
становится все ниже. Это увеличивает амплитуду возвратно-поступательного j
движения катушки и обеспечивает увеличение звукового давления на низких i
частотах. Чем ниже частота, тем на большее расстояние вперед и назад должен \
смещаться конус для поддержания прежней громкости. f
Это создает огромную нагрузку как на НЧ-головку, так и на сервоусилитель. I
Звуковая катушка НЧ-головки должна выдерживать большой ток, а ее конус j
обладать достаточной подвижностью, поскольку управляющее усилие приклады- Г
вается к участку, соответствующему размеру звуковой катушки, — внешний уча-
сток конуса может двигаться не совсем синхронно с участком, прилегающим к {
звуковой катушке. |
Поэтому следящие системы должныразрабатываться так, чтобы выдерживать j
столь большие нагрузки. Сервоусилители обычно делаются большими и мощны- [
ми, с огромными силовыми трансформаторами и множеством выходных транзи-
сторов. Конус НЧ-головки может быть изготовлен из трехслойного материала, у
которого между двух металлических диафрагм располагается демпфирующий J
слой. Такая структура обеспечивает движение конуса как идеального поршня, j
даже при большой амплитуде колебаний. Звуковые катушки в таких головках |
имеют увеличенные размеры, благодаря чему они выдерживают высокую мощ- I
ность, а конструкция НЧ-головки допускает возвратно-поступательное движение
с большой амплитудой. j
В акустической системе со следящим приводом могут одновременно работать t
много НЧ-головок. Матрица НЧ-головок снижает необходимый вклад каждой из
них в воспроизведение звука, уменьшая требования, предъявляемые к каждой из [
них в отдельности. Не все НЧ-головки в такой матрице будут иметь акселеро-
метр; один прибор может обслуживать лишь одну из четырех НЧ-головок, при I
этом сервоусилитель „предполагает", что остальные три ведут себя аналогично.
НЧ-головки со следящим приводом непревзойденно хорошо передают звуко-
вые импульсы и удары в области глубоких басов. Создается впечатление непред- ;
сказуемости переходных процессов басов, что очень похоже на звучание живой ;
музыки. Кроме того, бас прерывается так же быстро, как и в натуральном ;
звучании, — без выбросов, затягивания звука или размытости динамической f
Резона
Громкоговорители
201
Резонансы корпусов
ервоусилитель.
ок, а ее конус
злие приклады-
- внешний уча-
зрилегающим к
теля) для этой
ние в электри-
ка усилитель
гере движения
1ВЛЯЮЩИЙ сиг-
1ем. Затем он
аким образом,
одолжить дви-
жение конуса
следящей НЧ-
, то убедитесь,
зует управляю-
сен двигаться,
структуры музыки. Барабан звучит резко и отрывисто, без „буханья“. Я также
нахожу, что следящие НЧ-головки великолепно передают высоту звука и отчет-
ливо артикулируют каждую ноту. Даже в небольшом корпусе следящие НЧ-
головки способны воспроизводить глубокий бас.
Системы со следящими НЧ-головками встречаются редко, так как они доро-
же, чем громкоговорители типа „конус в корпусе“, к тому же требуется немало
мастерства, чтобы заставить их правильно функционировать. Имейте в виду, что
любая акустическая система, использующая специальный усилитель для НЧ-
головки и отдельный усилитель для СЧ- и ВЧ-головок, обладает всеми преимуще-
ствами двухполосного усиления, в частности, способна звучать на большой
громкости без перегрузки.
то и заключен-
>ы давать спад
цим приводом
'ику вплоть до
шзуется сигна-
м уровень зву-
:то пропускает
го как частота
ктупательного
ния на низких
i назад должен
ы выдерживать
ними и мощны-
ходных транзи-
те материала, у
демпфирующий
1ьного поршня,
таких головках
г высокую мощ-
льное движение
•
Именно работать
вклад каждой из
мне к каждой из
иметь акселе ро-
ЗЧтоловок, при
ебя аналогично,
передают звуко-
(атление непред-
звучание живой
гв натуральном
и динамической
Случайный знакомый как-то пытался удивить меня рассказом о грандиозной
hi-fi-системе, которая была у его брата. Он описывал, как расплескивалась вода в
стакане, поставленном на корпус громкоговорителя, когда система звучала гром-
ко. Этот человек заблуждался, считая, что способность заставить воду выплески-
ваться из стакана является признаком высокой мощности и хорошего качества
звучания системы.
Его рассказ сразу убедил меня в том, что у этой акустической системы качест-
во неважное. Как правило, у плохих акустических систем тонкие, склонные к
вибрации корпуса, которые окрашивают звук, и чем сильнее вибрация, тем хуже
громкоговоритель. Любая акустическая система, способная выплескивать воду
из стакана, должна звучать ужасно. Мы скоро увидим, почему.
При возбуждении корпуса звуком головки (главным образом, низкочастот-
ной), он резонирует на своих естественных резонансных частотах. Некоторая
доля возвратно-поступательных движений НЧ-головки передается корпусу. Это
приводит к вибрации его панелей, создавая дополнительный звук. Таким обра-
зом, акустическое оформление становится источником звука: музыку воспроиз-
водят не только головки, но и корпус.
Вибрации корпуса создают звук в узкой полосе частот, сконцентрированной
вокруг резонансной частоты панели. Таким образом, акустическое звучание гром-
коговорителя на этой частоте сильнее. Следовательно, резонансы корпуса изменя-
ют тембры звучания инструментов и вокальных партий. При прослушивании
записи звуков контрабаса или фортепиано вы можете легко заметить резонансы
корпуса как изменение тембров звучания определенных нот. Некоторые музы-
кальные инструменты демонстрируют похожий феномен, давая „волчьи тона“.
Резонансы корпуса не только спектрально окрашивают звук (изменяя тембр
музыкальных инструментов), — они размывают временные соотношения в музы-
ке. Корпус накапливает энергию и постепенно ее высвобождает. Когда звучит
следующая нота, корпус продолжает воспроизводить энергию предыдущей ноты.
Акустические системы с сильными резонансами корпуса воспроизводят размы-
тый, полупрозрачный бас вместо упругой, быстрой, чистой и артикулированной
основы музыки. Вибрации корпуса также влияют на средние частоты, уменьшая
их чистоту и размывая переходные процессы.
Сила звука, создаваемого вибрирующей поверхностью, такой как панель кор-
пуса громкоговорителя, зависит от амплитуды вибрации панели и от площади ее
поверхности. Поскольку панели корпуса акустической системы сравнительно
велики, для воспроизведения звука не требуется сильного возвратно-поступа-
тельного движения. Большая панель, звучащая достаточно сильно, чтобы вы
могли чувствовать ее вибрацию при воспроизведении музыки, будет окрашивать
звук этого громкоговорителя. Поэтому акустические системы меньшего размера
I
: f
202
Глава 7
J
?•
Э(
Формы к<
ст
в
к
КО]
на
не{
ньк
ки -
I
Рис. 7-18.
Корпус
громкоговорителя
с большим
количеством
распорок
i
с
часто звучат лучше, чем близкие по цене, но большие по размерам, — удержать
большой корпус от вибрации гораздо труднее.
Вибрация корпуса служит причиной того, что один и тот же громкоговори-
тель звучит всегда по-разному на разных подставках или прокладочных материа-
лах между громкоговорителем и подставкой. Конусы, изолирующие материалы и
другие принадлежности такого рода вызывают изменения в характере резонанса
корпуса громкоговорителя. Я с интересом отметил доклад, представленный на
съезде „Audio Engineering Society", в котором исследовался вопрос о том, какой
величины резонанс можно считать слышимым. Но еще до того, как исследовате-
ли смогли приступить к эксперименту, они обнаружили, что характер вибрации
корпуса во многом зависит от материала, на котором он установлен. Для чисто-
ты эксперимента они подвесили все тестируемые громкоговорители на тросо-
вых креплениях.
Резонансы корпуса можно достаточно наглядно измерить и отобразить, что-
бы стало понятно, насколько заметно их влияние и в какой частотной области
оно проявляется (этот способ мы обсудим позже в разделе этой главы, посвящен-
ном измерениям параметров громкоговорителей). Самый простой способ оцен-
ки вибростойкости корпуса — это тест „постукивание суставами пальцев". Про-
сто постучите по корпусу и прислушайтесь к возникающему звуку. Корпус, кото-
рый практически не резонирует, будет звучать глухо; слабо демпфированный
корпус издаст пустой, звенящий звук. Вы также можете подать на громкоговори
тель сигнал „воющего тона" (специальный сигнал, имеющийся в некоторых
тестовых компакт-дисках, состоящий из чистого тона с постепенно увеличиваю-
щейся частотой). Положите руку на корпус, и когда частота тестового сигнала на
мгновение совпадет с его резонансной частотой, корпус начнет вибрировать, и
вы услышите изменение звучания тона. Чем меньше корпус вибрирует и чем
меньше частот заставляют его вибрировать, тем выше его качество.
Разработчики уменьшают резонансы корпусов, изготавливая их из толстых,
виброустойчивых материалов. В целом, чем толще материал, тем лучше. В
большинстве акустических систем используется фибролит средней плотности
(ФСП) толщиной 3/4 дюйма. ФСП толщиной 1 дюйм лучше; некоторые произво-
дители используют ФСП толщиной 3/4 дюйма для изготовления боковых пане-
лей и верха, а для фронтального экрана, более склонного к вибрации, примени-
Рис. 7-19.
Дифракция вызь
переизлучение 31
от граней корпус;
Н<
выраз
вок т;
7-20).
Несмс
произ
КОТОр!
Рис. 7-20.
j Корпус с наклонной
передней панелью
обеспечивает прихо
звука от каждой
; головки к слушатели
одно и то же время
Громкоговорители
203
— удержать
Формы корпуса
л
Громкоговоритель
Вид сверху
Рис. 7-20.
Корпус с наклонной
передней панелью
обеспечивает приход
звука от каждой
головки к слушателю в
одно и то же время
в
И
Ж
в!
эмкоговори-
ых материа-
ле риалы и
>е резонанса
гвленный на
> том, какой
исследовате-
ер вибрации
с. Для чисто-
ли на тросо-
ют ФСП толщиной 1 или 2 дюйма. Экзотические материалы и конструкционные
технологии также используются дляИэорьбы с резонансами корпуса. Они включа-
ют в себя изготовление фронтального экрана из кориана (синтетического мате-
риала, используемого для изготовления кухонной мебели), или формовку экрана
из смеси бетона и специальных полимеров. Однажды я видел экран, который
весил более 45 кг, он был абсолютно вибростоек. Поперечные распорки внутри
корпуса снижают размер вибрирующих участков панелей и делают корпус более
жестким. Распорки размещают таким образом, чтобы добиться максимальной
эффективности. Большинство усовершенствований акустических систем за по-
следние 15 лет вызвано осознанием важности снижения вибрации корпуса.
сразить, что-
'ной области
ы, посвящен'
способ оцен-
1льцев“. Про-
Сорпус, кото-
фированный
юмкоговори-
в некоторых
1 увеличиваю-
го сигнала на
брировать, и
эирует и чем
< из толстых,
гем лучше. В
гй плотности
>рые произво-
)оковых пане-
;ии, применя-
Корпус может понизить качество звучания акустической системы также за
счет дифракции вокруг его граней, решеток и даже крепежных болтов головки.
Дифракция — это переизлучение энергии, когда звук неожиданно сталкивается в
корпусе с неоднородностями, например, с гранью (принцип дифракции показан
на рис. 7-19). Энергия дифракции накладывается на прямой звук, порождая
неравномерность частотной характеристики (то есть окрашивание). Закруглен-
ные экраны, утопленные динамики и крепежные болты, узкопрофильные решет-
ки — все это помогает снизить дифракцию.
Рис. 7-19.
Дифракция вызывает Г/ГУА
переизлучение звука
от граней корпуса
;W '
Некоторые корпуса громкоговорителей имеют уклон назад для временного
выравнивания головок. Этот уклон выравнивает акустические центры всех голо-
вок таким образом, что звук от них достигает слушателя одновременно (см. рис.
7-20). Пример такого корпуса можно видеть на приведенном выше рис. 7-15.
Несмотря на то, что слова „выравненный по времени" используются многими
производителями акустических систем, этот термин является торговой маркой,
которой владеет разработчик громкоговорителей Эд Лонг (Ed Long).
: .11
• I'?1
204
Глава 7
о
л -12 -
12 дБ/окт
18
Ф
Рис. 7-21.
Кроссовер делит
частотный спектр
Разделительные фильтры
о
10 20 50 ТОО 200 I Ik 2k 5k 10k 20k
____Полоса пропускания____4 м Полоса пропускания ►
низких частот Частота высоких частот
разделения
(500 Гц) Частота (Гц)
Рис. 7-22.
Сравнение к
характерист
разделитель
фильтров
Разделительный фильтр (кроссовер) акустической системы представляет со-
бой встроенную в ее корпус электронную схему, которая разделяет частотный
спектр поступающего сигнала на различные диапазоны частот, и каждый диапа-
зон подает на соответствующую головку: басы — на НЧ-головку, средние часто-
ты — на СЧ-головку, высокие — на ВЧ-головку (в трехполосном громкоговорите-
ле). Рис. 7-21 иллюстрирует процесс фильтрации сигнала.
12 дБ/окт
—1—
Разделительный фильтр содержит в своем составе конденсаторы, катушки
индуктивности и резисторы. Эти элементы фильтруют широкополосный сигнал,
поступающий на громкоговоритель, обеспечивая необходимую частотную харак-
теристику фильтра для каждой головки, используемой в громкоговорителе. Раз-
делительный фильтр можно увидеть на рис. 7-18, приведенном ранее.
Основными параметрами разделительного фильтра являются частота срезая
крутизна затухания. Частота среза — это частота, на которой происходит переда-
ча сигнала от одной головки на другую — например, от НЧ- на СЧ-головку.
Крутизна затухания разделительного фильтра — это скорость, с которой проис-
ходит спад амплитудно-частотной характеристики фильтра при переходе из
полосы пропускания в полосу задерживания. Крутизна показывает, насколько
быстро происходит ослабление выходного сигнала — выше или ниже частоты
среза. Например, разделительный фильтр первого порядка имеет крутизну 6 дБ/окц
это означает, что подаваемый на головку сигнал уменьшается вдвое (на 6 дБ),
когда частота сигнала становится на одну октаву выше частоты среза. Если схема
разделительного фильтра НЧ-головки имеет частоту среза 1 кГц, то спад сигнала
(ослабление, снижение уровня), равный 6 дБ при повышении частоты на одну
октаву, будет на частоте 2 кГц. Другими словами, НЧ-головка получит сигнале
частотой 2 кГц, но уровень этого сигнала будет уменьшен на 6 дБ. Фильтр
первого порядка с крутизной 6 дБ/окт характеризуется самым медленными
постепенным спадом сигнала.
Следующая разновидность фильтра — это фильтр второго порядка, имеющий
крутизну спада 12 дБ/окт. Используем предыдущий пример* при частоте среза |
равной 1 кГц, сигнал с частотой 2 кГц все-таки попадет на НЧ-головку, но f
окажется ослабленным на 12 дБ (в четыре раза). Разделительный фильтр третьего J
порядка имеет крутизну 18 дБ/окт, а фильтр четвертого порядка характеризуется f
очень большой крутизной, равной 24 дБ/окт. Возьмем все тот же пример: |j
фильтр четвертого порядка с частотой среза 1 кГц пропустит сигнал с частотой j
2 кГц на НЧ-головку, но амплитуда сигнала уменьшится на 24 дБ (т. е. в 16 раз).
Типичные значения частоты разделения кроссовера двухполосной акустиче- |
ской системы громкоговорителя лежат в диапазоне между 1 кГц и 2,5 кГц. У |
трехполосной акустической системы частоты разделения фильтра могут рав- |
няться 800 Гц и 3 кГц. НЧ-головка воспроизводит сигналы с частотами до 800 Гц,
Громкоговорители
205
Рис. 7-22*
Сравнение крутизны
характеристик
разделительных
фильтров
Частота(Гц)
СЧ-головка обеспечивает полосу частот между 800 Гц и 3 кГц, а ВЧ-головка
воспроизводит частоты выше 3 кГц.
Учтите, что действительная акустическая крутизна характеристики разделитель-
ного фильтра, измеренная по выходному акустическому сигналу головок, может
отличаться от электрической крутизны. Если на головку поступает сигнал с частотой,
близкой к частоте среза ее собственной частотной характеристики, этот собствен-
ный спад добавляется к электрическому. Например, НЧ-головка, у которой собст-
венный спад наблюдается выше частоты 1 кГц с крутизной 6 дБ/окт, будет воспроиз-
водить акустический спад, равный 12 дБ/окт, после среза управляющего сигнала на
частоте 1 кГц разделительным фильтром с крутизной 6 дБ/окт.
Крутизна разделительного фильтра — один из главных вопросов, который
приходится решать при проектировании. Малая крутизна фильтра первого по-
рядка дает меньшую фазовую погрешность в области раздела между двумя голов-
ками. Они работают синфазно как на частоте разделения, так и в стороне от нее.
Поэтому звуки, воспроизводимые разными головками, совпадают по фазе.
Фильтр четвертого порядка, наоборот, может создать большой фазовый сдвиг
между головками; акустический сигнал отдельных головок возникает с неболь-
шой разницей по времени. У акустических систем с разделительными фильтра-
ми второго порядка обмотку ВЧ-головок обычно включают с противоположной
полярностью, чтобы нёйтрализовать задержку по фазе разделительного фильтра
и обеспечить правильную полярность акустического сигнала.
У простых разделительных фильтров первого порядка традиционно лучшие
временные характеристики, чем у более сложных фильтров повышенного поряд-
ка. Однако фильтры первого порядка создают значительное наложение сигналов
смежных частотных полос. Существует относительно широкая полоса частот, в
пределах которой как НЧ-, так и СЧ-головка создают соизмеримое звуковое
давление и их сигналы накладываются друг на друга. Это может вызвать провалы
в частотной характеристике, если расстояние от ушей слушателя до каждой из
головок различны. Выходные акустические сигналы двух головок при наложе-
нии вызывают вредную интерференцию, увеличивающую неравномерность ам-
плитудно-частотной характеристики. Слушатель должен сидеть подальше от
акустической системы с фильтрами первого порядка, чтобы дать звукам отдель-
ных головок больше времени на объединение.
Вдобавок, при использовании разделительных фильтров первого порядка ВЧ-
головка может оказаться перегруженной сигналами средних частот, находящи-
мися в спектре ниже номинальной частоты среза. Всякий раз при уменьшении
частоты вдвое, амплитуда возвратно-поступательного движения ВЧ-головки воз-
растает в четыре раза, например, на частоте 1 кГц, по сравнению с частотой
2 кГц, головка при одинаковом уровне управляющего сигнала будет смещаться в
четыре раза сильнее. На частоте 500 Гц ее движение возрастет еще в четыре
раза, если оно не будет ослаблено собственным резонансом ВЧ-головки. Несмот-
ря на то, что при крутизне разделительного фильтра, равной 6 дБ/окт, амплиту-
да управляющего сигнала уменьшается вдвое при двукратном уменьшении
206
Глава 7
ISfciWt
ИивЛ
&
4:
£3
• S
$
•Л
ш»
частоты, этого недостаточно, чтобы компенсировать четырехкратное естест-
венное увеличение амплитуды движения головки. Результатом может стать пони-
жение максимальной мощности системы. ВЧ-головка, управляемая чрезмерной
энергией сигнала средних частот, может создать искажения, которые сделают
звучание жестким и металлическим. Защитники разделительных фильтров высо-
кого порядка утверждают, что все фазовые преимущества фильтров первого
порядка обесцениваются нежелательным наложением сигналов смежных частот-
ных полос и сопутствующей этому потенциальной перегрузкой головки. Раздели-
тельный фильтр четвертого порядка обеспечивает более четкие границы между
частотными диапазонами отдельных головок.
Одним из критериев выбора частоты среза разделительного фильтра являет-
ся направленность излучения отдельных головок — пространственное распределе-
ние излучаемого ими звука в зависимости от частоты. При увеличении частоты
воспроизводимого головкой сигнала, диаграмма направленности сужается. Дру-
гими словами, басы излучаются одинаково хорошо во всех направлениях, а
высокие частоты концентрируются в узкий луч. Размер головки и частоты среза
разделительного фильтра выбираются таким образом, чтобы не было скачкооб-
разного изменения направленности при переходе сигнала от одной головки к
другой. Поэтому вы не увидите 25-сантиметровую НЧ-головку, сопряженную с
ВЧ-головкой диаметром 2,5 см, — в таком варианте происходило бы заметное на
слух изменение направленности.
Некоторые акустические системы можно подключить к усилителю мощности
двумя кабелями, такая технология называется двухкабельным подключением. Гром-
коговоритель с двухкабельным подводом сигнала имеет отдельные секции разде-
лительного фильтра для полосы высоких частот (ВЧ-головки) и полосы низких
частот (НЧ-головки), а также две пары входных клемм. Вам всегда следует
использовать преимущество двухкабельного подключения громкоговорителя.
Это может существенно улучшить звучание акустической системы (более подроб-
но о двухкабельном подключении — в главе 11).
Разделительные фильтры разных производителей сильно отличаются по ка-
честву используемых компонентов. В дешевых громкоговорителях чаще всего
используются катушки индуктивности с ферромагнитным сердечником. Более
предпочтительны типы катушек без сердечника, — они больше по габаритам и
дороже, но свободны от явления, называемого насыщеним материала сердечни-
ка, которое порождает нелинейные искажения. В дешевых моделях громкогово-
рителей используются электролитические, а не более дорогие пленочные конденса-
торы. Электролитические конденсаторы иногда шунтируются полипропиленовыми
или аналогичными высококачественными конденсаторами меньшей емкости.
Шунтирование — это подключение параллельно с конденсатором большей емко-
сти высококачественного конденсатора меньшей емкости. При этом сохраняют
ся некоторые музыкальные особенности высококачественных конденсаторов,
подкрепленные преимуществом в цене и размере электролитического конденса-
тора. Наконец, у некоторых акустических систем внутренняя проводка выполне-
на кабелем high-end-класса, а не типовым кабелем.
¥
£
Коаксиальная головка без разделительного фильтра
S
£
L
I
Рис. 7-2:
В цифре
громког
каждой :
ИСПОЛЬЗ1
отдельн]
аналоге]
преобра
усилите^
Е
£
£:
£
I-
ж
г
г;
Компания „Thiel Audio“ недавно представила уникальную головку, которая
сочетает в одном конструктивном узле СЧ-головку и расположенную внутри нее
ВЧ-головку. Вообще-то такие „коаксиальные'1 акустические системы не новы, но
инновация компании „ТЫеГ состоит в том, что эта головка не требует электри-
ческого разделительного фильтра. Роль механического разделительного фильт-
ра выполняет крепление ВЧ-головки, которое не пропускает к ней средние
Громкоговорители
207
Цифровые акустические системы
СЧ-ГОЛОВ КА
а
НЧ-ГОЛОВКА
Рис. 7-23.
В цифровом
громкоговорителе для
каждой головки
используются
отдельный цифро-
аналоговый
преобразователь и
усилитель мощности
$
ратное естест-
<ет стать пони-
ля чрезмерной
горые сделают
эильтров высо-
ьтров первого
нежных частот-
ювки. Раздели-
’раницы между
частоты. Отказ от электрического разделительного фильтра для ВЧ-головки
дает значительные преимущества в качестве звучания, а коаксиальное располо-
жение способствует великолепному временному согласованию двух головок.
Джим Тил долгое время обдумывал вариант конструкции такой совмещенной
головки, но сомневался, что она будет работать. В одну из суббот он наспех
собрал ее, — просто посмотреть, сколько еще дополнительных усилий может
потребоваться, чтобы сделать ее качество приемлемым. К его удивлению, уст-
ройство работало почти безупречно. Эта головка сейчас используется во всей
линии громкоговорителей компании „Thiel".
ультра являет-
ое распределен
чении частоты
сужается. Дру-
шравлениях, а
[ частоты среза
было скачкооб-
ЦЮЙ головки к
сопряженную с
бы заметное на
гелю мощности
мочением. Гром-
:е секции разде-
полосы низких
всегда следует
мкоговорителя.
[ (более подроб-
шчаются по ка-
лях чаще всего
ечником. Более
по габаритам и
риала сердечни-
лях громкогово-
еночные конденса-
ьипропиленовыми
ньшей емкости,
л большей емко-
этом сохраняют-
конденсаторов,
некого конденса-
оводка выполне-
Конденсаторы, катушки индуктивности и резисторы, из которых состоит
разделительный фильтр акустической системы, далеки от идеала. Не только
потому, что они имеют некоторый разброс параметров, влияющий на качество
звучания; эти компоненты к тому же довольно грубо делят частотный спектр.
Как отмечалось ранее, разделительные фильтры высокого порядка лучше делят
частотный спектр, но у них нелинейна фазо-частотная характеристика. Кроме
того, значительное количество мощности усилителя теряется в разделительном
фильтре впустую.
Широкое распространение цифровых источников звука позволило удалить
традиционные разделительные фильтры из тракта сигнала. Если мы сможем
разбить частотный спектр цифровым способом — с помощью математической
обработки звукового сигнала, — у нас появится возможность воспроизвести
почти любые требуемые характеристики разделительного фильтра, не имея
проблем с конденсаторами, катушками индуктивности и резисторами.
На вход таких „цифровых акустических систем" подается цифровой сигнал, и
они реализуют разделение частотного спектра звука в цифровой форме, с помо-
щью микросхем цифровых сигнальных процессоров (DSP). Вместо того, чтобы пода-
вать звуковой сигнал на резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности,
цифровые разделительные фильтры делят частотный спектр с помощью матема-
тической обработки цифровой звуковой информации. Цифровые разделитель-
ные фильтры могут иметь безупречные временные характеристики, любую кру-
тизну затухания и частоту среза по желанию разработчика — без оглядки на
if
i
юловку, которая
иную внутри нее
емы не новы, но
требует электри-
1тельного фильт-
г к ней средние
ВЧ-ГОЛОВКА
S
г
208
Глава 7
накладываемые компонентами ограничения или допуски, а также обеспечивать
временное выравнивание сигналов отдельных головок.
Рис. 7-23 представляет собой структурную схему цифрового громкоговорите-
ля. На его вход подается цифровой сигнал от транспорта компакт-дисков или
другого цифрового источника. Встроенные в громкоговоритель микросхемы
DSP делят частотный спектр на басы, средние и высокие частоты. Эти микросхе-
мы также могут осуществлять частотную коррекцию и временную задержку
сигналов, излучаемых головками, чтобы по возможности обеспечить их безу-
пречные акустические характеристики. Каждый из трех цифровых сигналов
(басы, средние и высокие частоты) затем преобразуется в аналоговый сигнал с
помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). С выхода ЦАП’а сигналы
подаются на усилитель мощности, специально предназначенный для работы с
конкретными головками, используемыми в цифровой акустической системе.
Этот аспект цифрового громкоговорителя дает большое преимущество: усилите-
ли мощности разработаны для управления известной нагрузкой. Они усиливают
аналоговый сигнал (как и стандартные усилители), к ним подключены обычные
конусные головки. На рис. 7-24 показан серийно выпускаемый цифровой громко-
говоритель.
Цифровые громкоговорители не только обеспечивают безукоризненное разде-
ление частотных составляющих звука, но и упрощают вашу систему. Для полноцен-
ной музыкальной системы вам потребуется только цифровой источник сигнала и
пара громкоговорителей. Это позволит избавиться от моноблочных напольных
усилителей мощности и длинных кабелей для подключения громкоговорителей.
Цифровая специфика системы позволяет легко реализовать дистанционное
управление громкоговорителями. Вы можете настраивать тональный баланс,
корректировать различную высоту прослушивания и даже „отодвигать^ один
громкоговоритель в том случае, если ваша комната для прослушивания не позво-
ляет разместить акустические системы по симметричной схеме (устройство
дистанционного управления цифровым громкоговорителем показано в нижней
части рис.7-24). Цифровой громкоговоритель также будет иметь индикатор
уровня, повышающий удобство установки желаемой громкости для различной
Сабв
4
Рис. 7-24.
Серийно
выпускаемый
цифровой
громкоговоритель
Громкоговорители 209
музыки. Что касается более высокой цены цифровых громкоговорителей, то
учтите — вам не нужно будет покупать внешний цифро-аналоговый преобразова-
тель или усилители мощности.
Пионером в производстве цифровых акустических систем выступает компа-
ния „Meridian Audio“, которая выпускает их с 1993 г.
Сабвуферы
Сабвуфер - это низкочастотный громкоговоритель, воспроизводящий самые
низкие басы, не входящие в диапазон частот работающих совместно с ним
широкополосных акустических систем. Термин „сабвуфера весьма ошибочно
используется для описания любой системы с низкочастотной головкой, выпол-
ненной в отдельном корпусе. В действительности, термин „сабвуфера означает
„ниже НЧ-головки“ и должен использоваться исключительно для тех изделий,
которые уменьшают нижнюю граничную частоту до 20 Гц и ниже. Низкочастот-
ную головку, помещенную в корпус, обеспечивающий воспроизведение частот
до 40 Гц, и используемую совместно с небольшими сателлитными громкоговори-
телями, правильнее будет называть просто НЧ-головкой.
Существуют также широкополосные акустические системы со встроенным
„сабвуфером^, снабженным собственным усилителем. Большинство этих изде-
лий в действительности выполняют функции НЧ-головок, подключенных к
встроенному усилителю мощности. Такая конструкция освобождает основной
усилитель от бремени управления НЧ-головкой, но требует, чтобы громкогово-
рители были включены в сеть переменного тока.
Сабвуферы бывают двух видов: пассивные и активные. Пассивный сабвуфер —
это просто одна или несколько помещенных в корпус НЧ-головок, которые
подключаются к внешнему усилителю. В одном из вариантов подключения пас-
сивного сабвуфера стереоусилитель подает сигнал и на основные громкоговори-
тели, и на сабвуфер. При таком наименее желательном способе подключения
широкополосный выходной сигнал усилителя мощности подается на вход сабву-
фера, а его разделительный фильтр удаляет из сигнала низкие частоты и выдает
отфильтрованный сигнал на основные громкоговорители. Таким образом, в
сигнальном тракте используется дополнительный разделительный фильтр, рабо-
тающий с сигналом высокого уровня.
Более удачный способ подключения сабвуфера — с помощью электронного
разделительного фильтра и отдельного усилителя мощности. Такой метод отделяет
басы от сигнала, подаваемого на основные громкоговорители в том месте трак-
та, где сигнал имеет линейный уровень (несколько сот милливольт). Фильтрация
такого сигнала вносит гораздо меньше нелинейных искажений, чем фильтрация
выходного сигнала усилителя мощности. Более того, добавление отдельного
усилителя мощности для сабвуфера существенно увеличивает динамический
диапазон системы и освобождает усилитель основного громкоговорителя от
дополнительной нагрузки. Использование разделительного фильтра в точке
тракта с линейным уровнем и усилителя мощности превращает пассивный сабву-
фер в активный, а систему в целом — в систему с двухполосным усилением.
Автономный активный сабвуфер объединяет в одном корпусе сабвуфер с
разделительным фильтром и усилитель мощности, устраняя необходимость в
отдельных корпусах и усилителях. Такой сабвуфер имеет линейные входы (для
подключения к предварительному усилителю), линейные выходы (сигнал с кото-
рых подается на усилитель мощности) и регулятор уровня сигнала сабвуфера.
Выходной сигнал линейного уровня, подаваемый на основные громкоговорите-
ли, фильтруется, чтобы ослабить в нем энергию составляющих низких частот.
Обычно непосредственно на сабвуфере регулируется и частота разделения,
210
Глава 7
чтобы можно было выбрать значение, обеспечивающее наилучшее согласование
с основными громкоговорителями (подробнее об этом будет рассказано ниже).
Добавление к вашей системе активного сабвуфера может существенно увели-
чить ее динамический диапазон, понизить нижнюю граничную частоту, улуч-
шить чистоту звучания средних частот и обеспечить высокий уровень громкости
без искажений. Добавочная мощность усилителя и дополнительная низкочастот-
ная головка позволяют такой системе воспроизводить пики звучания музыки с
более высокими уровнями. Более того, удаление низких частот из спектра
сигнала, поступающего на основные громкоговорители, позволяет им звучать
громче по той причине, что отпадает необходимость воспроизводить через них
низкие частоты. Звучание средних частот часто становится чище, так как конус
НЧ-головки не колеблется с большой амплитудой, пытаясь воспроизвести ниж-
ний бас.
Теперь о плохом. Практика показывает, что сабвуферы, используемые в
системах воспроизведения, чаще всего снижают качество звучания. Причиной
может послужить или плохое качество разработки сабвуфера, или его неправиль-
ная настройка, или, что чаще всего, он предназначен для воспроизведения
взрывов в системах домашнего кинотеатра, а не для передачи тонких оттенков
звучания музыки.
Сначала рассмотрим теоретические проблемы сабвуферов. Во-первых, боль-
шинство из них — пассивных и активных — привносят в тракт сигнала дополни-
тельную электронику. Встроенный разделительный фильтр активного сабвуфера
может быть не самого высокого качества. Даже хорошо исполненные сабвуферы
способны снизить чистоту звучания очень высококачественных источников, пре-
дусилителей и усилителей мощности. Этого недостатка можно избежать, задейст-
вовав основные громкоговорители в широкополосном режиме (без фильтрации),
но при этом есть риск потерять динамические преимущества и дополнительную
чистоту звучания средних частот, достигаемую за счет устранения низких частот
из сигнала, воспроизводимого основными громкоговорителями.
Во-вторых, качество звучания басов у сабвуфера может быть изначально
низким. При его способности приводить в движение большие массы воздуха и
обеспечивать низкую граничную частоту, плохой сабвуфер часто делает звуча-
ние глубоких басов чрезмерно бубнящим. Вместо того, чтобы усиливать вашу
способность слышать происходящее в диапазоне басов, сабвуфер часто затуше-
1 вывает музыкальную информацию других частотных поддиапазонов.
В-третьих, звучание сабвуфера иногда не согласуется со звучанием основных
громкоговорителей. Очень низкие частоты могут отличаться по характеру от
воспроизводимых основными громкоговорителями средних частот. В результа-
те возникает чрезвычайно раздражающая неоднородность музыкальной факту-
ры. Эта неоднородность выражается в изменении звучания акустического баса
на разных регистрах. Восходящие и нисходящие басовые ряды должны пересе-
кать частоту отсечки разделительного фильтра без видимого изменения тембра
или динамики звучания.
Еще одним фактором, который может затруднить интеграцию сабвуфера в систе-
му, является согласование медленного и тяжелого звучания сабвуфера с упругим,
собранным и артикулированным звучанием основных громкоговорителей. Другими
словами, звучание слабо демпфированного сабвуфера не очень хорошо сочетается
со звуком сильно демпфированного основного громкоговорителя.
В-четвертых, сабвуферы часто получают возможность воспроизводить более
глубокие басы при повышенном уровне чувствительности за счет управляемо-
сти, разрешающей способности по высоте звучания и устойчивости к перегруз-
кам. Это особенно характерно для сабвуферов, предназначенных для домашнего
кинотеатра. В результате, многие из них звучат преувеличенно, медлительно,
с потерей деталей.
Обзор
Громкоговорители
211
Наконец, сабвуфер может наполнить комнату прослушивания большим коли-
чеством низкочастотной энергии, провоцируя в помещении резонансные явле-
ния, не так заметные при его отсутствии. Поэтому размещение сабвуфера приоб-
ретает особую важность, — вы не можете просто расположить сабвуфер где
угодно и ожидать хороших музыкальных результатов. Проблему возбуждения
собственных частот помещения можно смягчить, имея два сабвуфера, — каждый
из них возбуждает различные собственные частоты, существенно сглаживая
частотную характеристику помещения в области низких частот.
Все эти проблемы усугубляются склонностью большинства людей устанавли-
вать слишком высокий уровень громкости звучания сабвуфера. Они считают, что
раз уж заплатили за что-то приличные деньги, то должны это услышать. Но если
вы замечаете присутствие сабвуфера, это значит, что либо он работает на
слишком высоком уровне громкости, либо неправильно настроен, либо плохо
сконструирован. Высочайшим комплиментом сабвуферу может быть то, что его
вклад в звучание музыки напрямую не слышен. Он должен органично вписаться в
музыкальную фактуру, не привлекая к себе внимания.
Редкий сабвуфер не ухудшает качество сигнала, поступающего на основные
громкоговорители, хорошо сочетается с ними по звучанию, обладает упругим и
управляемым звучанием басов и может улучшить систему воспроизведения. По-
этому вы должны покупать сабвуфер с большой осторожностью. Мне на ум
приходят только несколько реальных сабвуферов, достойных покупки. К тому же
очень многие добротно спроектированные широкополосные громкоговорители
достаточно хорошо передают глубокие басы. Очень редкие цифровые записи
требуют расширения полосы частот до 16 Гц; у большинства аналоговых записей
энергия в диапазоне частот ниже примерно 30 Гц очень незначительна.
Обзор технических характеристик сабвуферов
Разработчики сабвуферов применяют те же варианты акустического оформ-
ления, что и конструкторы широкополосных громкоговорителей. Одна или
несколько НЧ-головок могут иметь оформление типа бесконечного экрана (за-
крытый корпус), фазоинвертора (с портами) или линии передачи. Сабвуферы в
оформлении типа линии передачи встречаются редко, поскольку для него требу-
ется большой корпус. Наиболее популярны сабвуферы в закрытом корпусе и
фазоинверторы. Некоторые сабвуферы используют следящий привод (рассмот-
ренный ранее в этой главе).
Наиболее простой сабвуфер — с одной головкой, обычно размером 25 или 30
см, — в корпусе фазоинверторного типа. Выбор фазоинверторного оформления
позволяет сохранить умеренный размер корпуса и обеспечить соответствующий
уровень чувствительности. Корпус большего размера расширяет полосу частот
сабвуфера в области нижних частот, но более дорог в изготовлении, особенно
если он спроектирован с учетом защиты от вибраций (т.е. имеет много внутрен-
них распорок).
Сабвуфер в закрытом корпусе распространен менее широко в связи с прису-
щей ему более высокой частотой среза. Для расширения частотной характери-
стики до 20 Гц необходимы громадные размеры корпуса; большинство сабвуфе-
ров, выполненных в закрытом корпусе, на самом деле не рассчитаны на воспро-
изведение такого низкого баса. В их разработке акцент сделан не на протяжен-
ность полосы частот в басовой области, а на качество звучания баса: лучшую
управляемость, более быструю переходную характеристику и высокую разре-
шающую способность по частоте.
Однако некоторые небольшие сабвуферы в закрытом корпусе могут обеспе-
чить воспроизведение частот около 20 Гц, если подаваемый на них управляющий
212
Глава 7
сигнал подвергается частотной коррекции, обеспечивающей горизонтальную
амплитудно-частотную характеристику. При этом происходит подъем нижних
басов, что компенсирует присущий НЧ-головкам спад и позволяет получить
горизонтальную частотную характеристику ниже собственной частоты среза
НЧ-головки. Частотная коррекция приводит к резкому росту усилий, приклады-
ваемых к конусу НЧ-головки, поскольку она заставляет головку выдерживать
громадную мощность и колебаться на очень низких частотах с огромной ампли-
тудой. В результате, НЧ-головка, рассчитанная на работу в системе с частотной
коррекцией, будет иметь большой магнит и огромную звуковую катушку. Если
сабвуфер с частотным выравниванием сигнала использует отдельный, а не встро-
енный усилитель мощности и схему частотной коррекции, знайте, что усилитель
будет правильно функционировать только с тем сабвуфером, на который он был
рассчитан. Аналогично, сабвуферная головка, рассчитанная на подачу откоррек-
тированного по частоте сигнала, будет правильно функционировать только при
подключении к согласованному с ней усилителю. Пример такой системы был
приведен ранее на рис. 7-1.
Некоторые сабвуферы устанавливаются в корпуса полосового типа, которые
ограничивают частотный диапазон системы при помощи как электрической, так
и акустической фильтрации. В корпусе полосового типа (см. рис. 7-25) НЧ-
головка устанавливается в камере, которая имеет выходящий наружу порт. НЧ-
головка часто нагружается на меньшую, заднюю камеру. Эта версия оформления
называется полосовым корпусом второго порядка. Соединение через отверстие
меньшей камеры с окружающим пространством дает полосовое оформление
четвертого порядка, позволяющее достичь более высокой крутизны спада частот-
ной характеристики фильтра. Преимуществами корпусов полосового типа явля-
ются: расширенная полоса частот в басовой области, меньшие искажения, повы-
шенный уровень чувствительности и большая мощность. В сабвуфере полосово-
го типа шестого порядка, показанном на рис. 7-26, две 25-сантиметровые НЧ-
головки направляют излучаемый сигнал в щель, идущую ниже центра корпуса.
Рис. 7-25.
Корпус полосового
типа
Внутренняя обивка
поглощающим материалом
Рис. 7-26.
Сабвуфер полосового
типа шестого порядка
(вид сверху)
Громкоговорители
213
Для сабвуферов обычно выбирают частоту разделения, типовое значение
которой составляет 80 Гц, 120 Гц и 180 Гц. Более высокую частоту разделения
следует выбирать скорее для мини-мониторов, чем для широкополосных громко-
говорителей. В целом, чем ниже частота разделения, тем лучше; наверняка басы
у основного громкоговорителя качеством повыше, чем у сабвуфера, а низкая
частота разделения кроссовера смещает любую неоднородность его сигнала в
сторону более низких частот, где она будет менее слышна. Вдобавок, более
низкая частота разделения не позволит определить местоположение источника
сигнала нижнего баса. Частоты воспроизведения сабвуфера выше 100 Гц можно
„локализовать44 (т.е. определить местоположение источника басов), — что меша-
ет слушать музыку. Однако слишком низкая частота разделения перегрузит
небольшие громкоговорители лишними басами, снизит максимальную мощность
системы и создаваемый ею максимальный уровень громкости.
Еще один параметр разделительных фильтров сабвуфера — крутизна спада.
В большинстве из них используются фильтры второго порядка (крутизна
12 дБ/окт) и выше. В идеале, частоту разделения и крутизну спада необходимо
подбирать для конкретного широкополосного громкоговорителя, используе-
мого с данным сабвуфером. Но из-за того, что производители не знают, какие
громкоговорители будут применяться совместно с сабвуфером, они выбирают
компромиссные параметры, обеспечивающие хорошее качество звучания му-
зыки с различными громкоговорителями.
Показанный на рис. 7-26 сабвуфер дает уникальный выход из этой затруд-
нительной ситуации. Для согласования с конкретными громкоговорителями
в сабвуфер можно установить небольшие сменные платы, имеющие каждая
свою крутизну спада и частоту разделения. Несколько десятков таких плат,
называемых „картами специализации44, существуют и для данного сабвуфера.
Пользователь заказывает соответствующие карты специализации для своих
громкоговорителей, вставляет их в сабвуфер, и с этого момента получает
разделительный фильтр, специально подобранный для его конкретной аку-
стической системы.
Некоторые сабвуферы имеют регулятор „задержки44, позволяющий выравни-
вать по времени фронты звуковых волн сабвуфера и основных громкоговорите-
лей. Вы можете сделать то же самое, перемещая сабвуфер вперед или назад
относительно основных громкоговорителей, но это гораздо менее практично,
чем регулировка задержки.
Если сабвуфер позволяет регулировать задержку, существует простой прием
его временного согласования с основными громкоговорителями. Подайте на
систему синусоидальный сигнал, частота которого совпадает с частотой разделе-
ния кроссовера. Многие тестовые компакт-диски содержат полный диапазон
синусоидальных тонов. При воспроизведении системой синусоидального сигна-
ла с частотой разделения одновременно звучат основные громкоговорители и
сабвуфер. Теперь измените полярность основных громкоговорителей относи-
тельно сабвуфера, поменяв местами красный и черный провода, идущие к обоим
громкоговорителям. Сядьте в кресло и попросите помощника медленно регули-
ровать задержку, пока не услышите минимальный бас. Верните проводам громко-
говорителя прежнюю (правильную) полярность. Теперь задержка установлена
оптимально. И вот почему: когда волны основного громкоговорителя и сабвуфе-
ра отличаются по фазе на 180°, происходит максимальное ослабление звука, так
как при движении конуса сабвуфера наружу, конусы основных громкоговорите-
лей движутся внутрь, создавая гасящие друг друга волны; после возвращения
проводов громкоговорителя в правильное положение (чем устраняется сдвиг по
фазе на 180°), выходные сигналы сабвуфера и громкоговорителя точно совпада-
ют по фазе. Таким образом устраняется любая временная задержка между основ-
ными громкоговорителями и сабвуфером.
214
Глава 7
При размещении сабвуфера следуйте инструкциям, приведенным в главе 4.
Если сабвуфер находится между громкоговорителями, то во избежание наруше-
ния звуковой сцены, создаваемой основными громкоговорителями, его необхо-
димо расположить позади них.
Подставки для громкоговорителей
Чтобы повысить качество звучания, небольшие громкоговорители рекомен-
дуется устанавливать на подставки. Они могут заметно влиять на качество вос-
произведения звука. Следует избегать гибких, легких подставок и применять
массивные, жесткие конструкции. У основания они должны иметь шипы для
лучшего крепления самой подставки и громкоговорителя к полу. Некоторые
подставки для громкоговорителей можно заполнять песком или свинцовой дро-
бью для увеличения массы, сделав их более инертными и менее подверженными
вибрации. Большой громкоговоритель на слабой подставке будет страдать пони-
женным качеством звучания музыки. Планируйте потратить на подставки не-
сколько сотен долларов. Сравнивая цену напольной акустической системы с
ценой громкоговорителя, монтируемого на подставке, включайте в вашу смету
стоимость подставок.
Способ крепления акустической системы к подставке также заслуживает вни-
мания. Шипы, конусы и другие изолирующие устройства (см. главу 12) позволят
громкоговорителю показать свои акустические достоинства. В сериях экспери-
ментов, позволяющих получить количественную оценку влияния на качество
звука различных материалов, размещенных между подставкой и громкоговорите-
лем, к боковой панели громкоговорителя прикрепляли акселерометр и в каждом
случае измеряли его вибрацию. Резонансный „почерк“ громкоговорителя пре-
терпевал значительные изменения в зависимости и от подставки, и от материала
или устройства, помещенного между подставкой и громкоговорителем. Наибо-
лее эффективным оказалось размещение в каждом углу подставки громкоговори-
теля небольшого шарика из клейкого, похожего на резину материала. Этот
способ крепления показал себя очень эффективным и к тому же недорогим.
При установке подставок для громкоговорителей убедитесь, что каждый из
трех или четырех ее шипов касается пола, и что подставка не раскачивается
вперед и назад. Вы можете улучшить крепление громкоговорителя к подставке и
подставки к полу, положив сверху на громкоговоритель тяжелый предмет. Для
этой цели существуют серийно выпускаемые брезентовые мешочки со свинцо-
вой дробью. Эти мешочки также помогают ослабить резонансы корпуса.
Технические параметры громкоговорителей
и методы их измерения
Объективно измеряемые параметры громкоговорителей более тесно взаимо-
связаны с качеством их звучания, чем у любых других компонентов аудиосистем.
Если при измерении амплитудно-частотной характеристики громкоговорителя
обнаружен спад в области высоких частот, то наверняка он будет звучать тускло;
громкоговоритель, который в ходе измерений дал подъем в верхней части
диапазона частот, будет звучать ярко, с подчеркнутыми высокими частотами.
Говоря это, я должен подчеркнуть, что вы не сможете составить окончательное
представление о качестве звучания акустической системы, ознакомившись лишь
с ее техническими параметрами. Хотя хорошие результаты измерений и важны,
самое главное — это музыкальные возможности акустической системы в комнате
прослушивания. Чтобы проверить их, нужно слушать.
Громкоговорители
215
в главе 4.
е наруше-
'о необхо-
g
I рекомен-
[ество вос-
применять
шипы для
Некоторые
цовой дро-
рженными
дать пони-
щтавки не-
системы с
вашу смету
кивает вни-
2) позволят
ях экспери-
ia качество
коговорите-
» и в каждом
рителя пре-
т материала
лем. Наибо-
омкоговори-
риала. Этот
дорогим.
э каждый из
^скачивается
: подставке и
1редмет. Для
и со свинцо-
шуса.
Ниже приводятся пояснения к каждому измерению, результаты которых
можно встретить в некоторых журнальных статьях о громкоговорителях или в
приводимых производителями технических параметрах.
Импеданс — это модуль полного электрического сопротивления громкогово-
рителя для усилителя мощности. Как подробно описано в Приложении Б, пол-
ное сопротивление громкоговорителя — это комбинация его активного сопро-
тивления (номинального) и реактивных (индуктивного и емкостного) сопротив-
лений. Чем выше сопротивление, тем легче усилителю работать с громкоговори-
телем. Громкоговоритель с низким сопротивлением требует от усилителя боль-
шего тока, что создает для него более трудный режим работы.
Даже если указано сопротивление акустической системы 6 Ом, реальное его
значение почти всегда зависит от частоты. На рис. 7-27а показана частотная
характеристика (сплошная линия) довольно низкого полного электрического
сопротивления громкоговорителя. Оно уменьшается ниже 4 Ом (горизонталь-
ное деление — „40,0 Ом“) в диапазоне басов и в большей части средних частот.
Минимальное значение сопротивления — чуть больше 1 Ом на частоте 30 Гц —
крайне низкое значение.
Пунктирная линия на графике показывает фазовый угол полного электрическо-
го сопротивления громкоговорителя. Он равен фазовому сдвигу между напряже-
нием, приложенным к звуковой катушке, и током, протекающим по ней. По
значению фазового угла можно судить о том, какого рода нагрузкой — активной,
индуктивной или емкостной — является громкоговоритель для усилителя. Если
громкоговоритель имеет чисто активное сопротивление (без емкостной или
индуктивной составляющей), то график фазового угла будет представлять собой
прямую линию, проходящую на уровне 0°. Чем дальше от этого уровня проходит
график, тем более реактивным становится громкоговоритель на этой частоте
(фазовый угол подробно описан в Приложении Б).
Комбинация высокой реактивности с малым модулем полного сопротивле-
ния — особенно сложная нагрузка для усилителя мощности. Показанные на рис.
7-27а резкие колебания фазового угла в сочетании с низким модулем полного
сопротивления предъявляют повышенные требования к усилителю мощности.
Это не означает, что такой громкоговоритель перестанет функционировать, про-
сто он будет работать лучше с усилителем мощности, который сможет создать в
низкоомной нагрузке значительный ток. Например, усилитель мощности, удваи-
вающий свою мощность при уменьшении сопротивления нагрузки с 8 до 4 Ом,
будет предпочтительнее того, чья мощность на 4-омной нагрузке лишь слегка
увеличится.
Гораздо более простая для усилителя нагрузка показана на рис.7-276. Модуль
полного сопротивления значительно выше в более широкой полосе частот, а
колебания фазового угла менее резкие. Сопротивление нигде не становится
ниже 6 Ом. Этой акустической системе потребуется от усилителя мощности
гораздо меньший ток.
тесно взаимо-
i аудиосистем,
скоговорителя
вучать тускло;
верхней части
ии частотами.
жончательное
мившись лишь
ений и важны,
емы в комнате
Рис. 7-27. Частотная характеристика модуля (сплошная линия) и фазы (пунктирная линия) полного
электрического сопротивления громкоговорителя показывает, насколько просто или сложно
работать с ним усилителю мощности
216
Глава 7
При определении уровня чувствительности громкоговорителя должны учиты-
ваться модуль его электрического сопротивления и фазовый угол. Громкогово-
ритель с высоким уровнем чувствительности предъявляет гораздо меньше требо-
ваний к усилителю мощности, чем громкоговоритель с низким уровнем чувстви-
тельности — независимо от его сопротивления. Сочетание низкого уровня чувст-
вительности, низкого сопротивления и резких изменений фазового угла требует
для достижения хорошего качества звучания усилителя высочайшего качества.
Уровень чувствительности можно представить как уровень звукового давле-
ния, создаваемого при мощности подаваемого на громкоговоритель сигнала 1 Вт
на расстоянии 1 м от него. Уровень чувствительности акустической системы
можно представить, например, как 88 дБ/Вт/м. Высокой чувствительностью
обычно считается любая величина, превышающая 90 дБ/Вт/м, а низкой -
величина ниже 85 дБ/Вт/м.
Отметим, что уровень чувствительности также можно измерить при Подан-
ном на громкоговоритель напряжении 2,83 В, соответствующем мощности 1 Вт
при сопротивлении нагрузки 8 Ом. Иногда производители акустических систем
пытаются ввести вас в заблуждение, указывая уровень чувствительности для
напряжения 2,83 В при сопротивлении громкоговорителя 4 Ом, что увеличивает
этот уровень на 3 дБ. Однако громкоговоритель не будет на 3 дБ более чувстви-
тельным, — он просто потребляет в два раза больший ток от усилителя мощности
при том же напряжении управляющего сигнала 2,83 В. Если вы увидите цифру
2,83, убедитесь, что сопротивление равно 8 Ом.
Отметим, что термин коэффициент полезного действия (кпд) зачастую непра-
вильно используется вместо термина чувствительность. Строго говоря, кпд — это
процент электрической мощности, преобразуемой громкоговорителем в акусти-
ческую мощность.
Модуль полного сопротивления и фазовый угол акустической системы можно
измерить на испытательном стенде чисто электрически. Но для измерения
акустических характеристик громкоговорителя требуется расположить вблизи
него микрофон и подавать на него измерительные сигналы. В результате, изме-
ренная реакция будет характеризовать не только акустическую систему, но и то
помещение, где проходило измерение. Как мы знаем, качество звучания громко-
говорителя во многом зависит от акустических особенностей помещения, в
котором он используется. Возможна ситуация, когда мы измерим скорее характе-
ристики помещения, а не акустической системы.
Один из способов решения данной проблемы — измерение характеристик
громкоговорителя в заглушенной комнате, отражающие поверхности которой
покрыты высокопоглощающим материалом. Поглощая энергию звука, этот мате-
риал практически не отражает ее обратно в комнату. В такой комнате эхо
отсутствует. Измерительный микрофон „слышит" в ней только реакцию громко-
говорителя.
Сооружение заглушенных комнат обходится очень дорого, они занимают
много места, поэтому инженеры разработали методы измерения характеристик
громкоговорителей в обычных помещениях — с исключением влияния отраже-
ний на результаты измерения. Один из таких способов, придуманный покойным
Ричардом Хейзером, называется спектрометрия с временной задержкой (СВЗ). При
СВЗ-измерениях на тестируемую акустическую систему подается синусоидаль-
ный сигнал качающейся частоты. Уловленный измерительным микрофоном
сигнал поступает на фильтр с узкой полосой пропускания. Центральная частота
полосы пропускания фильтра изменяется по тому же закону, что и частота
сигнала, подаваемого на громкоговоритель, но с задержкой относительно него
на несколько миллисекунд. Задержка фильтра в точности равна времени, необхо-
димого для того, чтобы звук от громкоговорителя достиг микрофона. Это и есть
прямой акустический сигнал громкоговорителя, который несколькими миллисе-
Громкоговорители
217
(ачастую непра-
1ВОрЯ, кпд — это
стелем в акусти-
i характеристик
шости которой
звука, этот мате-
ой комнате эхо
реакцию громко-
должны учиты-
•л. Громкогово-
меньше требо-
ювнем чувстви-
о уровня чувст-
во угла требует
iero качества.
вукового давле-
ль сигнала 1 Вт
еской системы
твител ьн остью
м, а низкой —
ить при йодан-
мощности 1 Вт
ических систем
стельности для
[то увеличивает
। более чувстви-
ггеля мощности
увидите цифру
системы можно
для измерения
сложить вблизи
езультате, изме-
;истему, но и то
вучания громко-
i помещения, в
скорее характе-
они занимают
я характеристик
влияния отраже-
нный покойным
жкой (СВЗ). При
гея синусоидаль-
ям микрофоном
гральная частота
ц что и частота
-носительно него
времени, необхо-
>фона. Это и есть
слькими миллисе-
кундами позже будет сопровождаться отражениями от стен, пола и потолка
комнаты.
Вот тут-то и начинает приносить пользу фильтр с перестраиваемой частотой
полосы пропускания. Он пропускает лишь сигнал прямого звука, поскольку в тот
момент, когда отраженный сигнал достигает микрофона, центральная частота
полосы пропускания фильтра уже „проскакивает44 частоту отраженного сигнала
и фильтр задерживает его. В результате мы получим „чистую44 характеристику
громкоговорителя, не искаженную реакцией помещения.
Второй, более популярный способ реализован в аппаратно-программном бло-
ке на базе персонального компьютера, называемом системным анализатором на
основе последовательностей максимальной длины (САПМД). На тестируемый
громкоговоритель подается испытательный сигнал в виде псевдослучайного
шума. Измерительный микрофон, расположенный на расстоянии 1-2 м от фрон-
тальной стороны акустической системы, улавливает этот сигнал, который затем
сравнивается с формой сигнала, хранящейся в памяти компьютера. Система
определяет, насколько импульсная реакция громкоговорителя изменяет ее. В
промежутке между первым тестовым импульсом и первым отраженным сигналом
реакция помещения отсутствует, поэтому результаты получатся такими же, как и
при измерении в заглушенной комнате. В импульсной характеристике выделяет-
ся безэховое „окно44, в котором содержится только прямой сигнал, а все отраже-
ния отсутствуют.
Импульсная характеристика, являющаяся временной функцией, при помощи
преобразования Фурье трансформируется в частотную область, давая частотную
характеристику. Преобразование Фурье — это математический метод преобразо-
вания импульсной характеристики (временной функции) в частотную (функцию
частоты) и наоборот. Термином быстрое преобразование Фурье (БПФ) называют
быстрый алгоритм вычисления преобразования Фурье.
По импульсной характеристике громкоговорителя можно определить частот-
ную характеристику системы. Таким образом получится характеристика громко-
говорителя за вычетом влияния комнаты. Необходимо, однако, учитывать, что
длина безэхового окна определяет низкочастотное разрешение измерения. Чем
длиннее безэховая часть импульсной характеристики, для которой вычисляется
преобразование Фурье, тем ниже частота, которую можно точно измерить. При
использовании данного метода для измерения частотной характеристики гром-
коговорителя его помещают на высокую подставку, чтобы он находился посере-
дине между полом и потолком. Это максимально увеличивает размеры безэхово-
го окна. Размеры помещения также должны быть как можно больше.
Несмотря на эти меры, низкочастотное разрешение измерений, полученных с
помощыб САПМД, не будет удовлетворительным, если только вы не используете
очень большое помещение (длинное безэховое окно). Для того, чтобы лучше
измерить качество звучания акустической системы на низких частотах, измери-
тельный микрофон располагают на минимальном расстоянии от конуса НЧ-
головки. В этом положении влияние комнаты будет незначительным. Для точно-
го измерения во всем частотном диапазоне, характеристика, полученная при
помощи САПМД, комбинируется с характеристикой НЧ-головки, измеренной в
ближнем поле.
На основе изложенного выше рассмотрим набор измерений, который можно
найти в типичной журнальной статье о громкоговорителях и исследуем, что они
означают.
Импульсная характеристика громкоговорителя описывает его временные
свойства, — насколько акустическая система когерентна по времени, как сильно
„звенят" головки и одинаковая ли у них полярность подключения. Я описал
временную когерентность в разделе, касающемся разделительных фильтров;
когерентная по времени акустическая система не имеет фазового сдвига между
г
1
Г'
i;
I
i
218
Глава 7
Рис. 7-28. Посредственная (а) и хорошая (б) импульсные характеристики
головками. Это означает, что все они, реагируя на входной сигнал, движутся
синхронно. В некогерентной по времени акустической системе выходной сигнал
отдельных головок имеет небольшой временной разброс. „Звон“ — это движение
головок после снятия входного сигнала.
На рис. 7-28а показана импульсная характеристика громкоговорителя с по-
средственной временной когерентностью. Можно заметить отрицательный вы-
брос (выходной сигнал ВЧ-головки), который означает, что выходной сигнал
ВЧ-головки возникает раньше, чем у других головок, и что она подключена с
неправильной полярностью. Импульсная реакция на рис. 7-286 гораздо более
когерентна — все головки реагируют на импульс одинаково. В идеале, импульс-
ная характеристика должна иметь форму всплеска (импульса с коротким фрон-
том) и минимальным „звоном" после его окончания („звон" виден в виде посте-
пенно затухающих колебаний после импульса).
Еще один способ исследования временных характеристик акустической сис-
темы — это переходная характеристика, показывающая, как система реагирует на
сигнал в виде скачка. Она однозначно связана с импульсной характеристикой.
На рис. 7-29а приведена переходная характеристика громкоговорителя, импульс-
ную характеристику которого вы видели на рис. 7-28а. Задержка между ВЧ-
головкой (отрицательный выброс) и остальными головками видна отчетливо,
так же, как и большое время нарастания (время, необходимое акустической
системе, чтобы достичь полной амплитуды в ответ на входной сигнал). На
рис. 7-296, наоборот, приведена практически безупречная реакция на скачок.
Головки когерентны по времени, а время нарастания чрезвычайно короткое
(скачок в виде прямой вертикальной линии). Эта переходная функция получена
из импульсной реакции, показанной на рис. 7-286.
На рис. 7-30 показана частотная характеристика в 30-градусном горизонталь-
ном окне. Это означает, что она измерялась при различных углах в горизонталь-
ной плоскости относительно фронтальной панели корпуса акустической систе-
мы и была усреднена, чтобы получить кривую, показанную на рисунке. Усредне-
ние позволяет лучше представить субъективно воспринимаемую слушателем
частотную характеристику громкоговорителя; поскольку какая-то часть энергии
приходит к слушателю, отразившись от боковых стен комнаты. Этот конкрет-
ный громкоговоритель обладает некоторой избыточной энергией высоких час-
тот между 5 и 15 кГц, что может сделать его звучание в этой области сипящим.
Рис. 7-29. Посредственная (а) и хорошая (б) переходные функции
Громкоговорители
219
J______I__—I—
11 12 13
1Я8МС
сигнал, движутся
выходной сигнал
i“ _ это движение
Рис.7-30.
Усредненная
частотная
характеристика
в 30-градусном
горизонтальном окне
►говорителя с по-
рицательный вы-
выходной сигнал
►на подключена с
86 гораздо более
идеале, импульс-
: коротким фрон-
[ден в виде посте-
акустической сис-
тема реагирует на
характеристике й.
эрителя, импульс-
ержка между ВЧ-
видна отчетливо,
лое акустической
щой сигнал). На
акция на скачок,
ычайно короткое
функция получена
Заметьте, какой резкий спад характеристики наблюдается после 15 кГц. Широ-
кий спад между 500 Гц и 5 кГц может придать звучанию акустической системы
отстраненный, а не выдвинутый характер. Подъем характеристики в области
низких частот указывает на то, что НЧ-головка слабо демпфирована, следова-
тельно, бас у нее сильный, но преувеличенный. Если коротко, то эти отклонения
от прямой линии говорят об окрашенности звучания акустической системы.
На рис.7-31 приведено „горизонтальное семейство“ частотных характери-
стик. Они показывают, как меняется частотная характеристика громкоговорите-
ля по мере перемещения измерительного микрофона вокруг него в горизонталь-
ной плоскости. Описанная выше частотная характеристика получена в результа-
те усреднения отдельных кривых этого семейства.
:ном горизонталь-
iax в горизонталь-
устической систе-
рисунке. Усредне-
емую слушателем
:-то часть энергии
гы. Этот конкрет-
гией высоких час-
эбласти сипящим.
>емя 8 мс
Рис. 7-31.
Семейство
частотных
характеристик
LOO . О LOOO.О LOOOO.О
Логарифм частоты — Гц
-1,90 дБ, 4794 Гц (54), 15,000 гр.
Частотная характеристика в точке, расположенной напротив громкоговори-
теля (осевая), нормализована к прямой линии, чтобы по остальным кривым
можно было судить об отклонении от осевой характеристики. Горизонтальное
семейство показывает, как система излучает акустическую энергию в помещение
на разных частотах. Эта конкретная акустическая система демонстрирует спад
уровня звучания высоких частот при смещении микрофона в сторону от рабочей
оси, а также избыточную осевую энергию в области высоких частот. Мы видим,
что этот громкоговоритель необходимо слушать, находясь не прямо напротив
него; избыточность осевого звучания высоких частот будет меньше, если слуша-
тель сядет немного в стороне от оси. Громкоговоритель, демонстрирующий
резкие изменения частотной характеристики вне осевой области, может иметь
окрашенное звучание, даже если осевая характеристика довольно ровная.
Следующее измерение (рис. 7-32) показывает, как меняется частотная харак-
теристика акустической системы в зависимости от взаимного расположения по
высоте громкоговорителя и слушателя. Осевая частотная характеристика снова
Глава 7
220
дБ
10000.0
б)
Тем из
рекоменд1
„Высокока^
Press, ISBJ
дь
-42,0-
-49.0-
-54.0-
-60.0-
100.0
-12.0-
-12.0-
-24.0-
-30.0-
Рис. 7-34.
График совокупногс
спектрального
затухания выХОдногс
сигнала акселеромет
то к
1000.0
Совокупное спектральное затухание Логарифм частот^ — Гц
-38,44 дБ, 2963 Гц (22). 0,000 мс (0)
Рис. 7-33. Плохой (а) и хороший (б) графики совокупного спектрального затухания
1000.0 10000.0
Логарифм частоты — Гц
-20,04 дБ, 888 Гц (10), 30,000 град.
1000,0 10000.0
q \ Совокупное спектральное затухание Логарифм частоты сигнала — Гц
-2,14дБ, 3729Щ(42),ОгОООмс(0)
0.00
О-бо
1.26
1.27
2.53
3.12 мсек
Рис. 7-32.
Семейство
вертикальных
характеристик
к}
в
и
С]
на ч
рис.
восп
ГР'
те’
pH'
o6j
ро
10.00
D.00 град.
---20.00
--10.00
была нормализована, поэтому график показывает только отклонения от нее.
Точка на оси — это обычно рабочая ось ВЧ-головки или типичная акустическая
ось (пояснительный текст обычно указывает, какая ось имеется в виду). Обрати-
те внимание: частотная характеристика резко меняется при изменении располо-
жения слушателя по высоте, она имеет резкие пики и спады (под влиянием
интерференции) выше и ниже оптимального направления прослушивания. Это
означает, что звучание акустической системы будет существенно отличаться в
зависимости от ее расположения по высоте. Здесь приведен экстремальный
пример; большинство громкоговорителей не показывают столь радикальных
изменений по вертикальной оси. Однако все акустические системы обнаружива-
ют некоторое изменение тонального баланса в зависимости от направления
прослушивания. Эта измеренная характеристика подчеркивает важность пра-
вильного выбора расположения слушателя по высоте при прослушивании аку-
стической системы.
Идеальный громкоговоритель перестает излучать акустическую энергию сра-
зу после прекращения входного сигнала. На практике, какое-то количество
акустической энергии — хоть и весьма небольшое — сохраняется в головках и
корпусе. Эта энергия излучается в течение некоторого времени. Чтобы исследо-
вать дополнительную временную реакцию громкоговорителя, изображается гра-
фик его частотной характеристики для дискретных интервалов времени. Как
было описано ранее, частотная характеристика вычисляется по импульсной при
помощи БПФ. Перемещая временное окно в пределах длительности импульсной
реакции, для которой вычисляется БПФ, можно получить частотную характери- пРикРепленн0
корпусу
, чтобы
|фомкоговорителя
кори
ДОСЛ)
нал а
ампл!
нано
Грош
те 187
на дан
стику громкоговорителя в различных временных точках. В частности
получить графики, изображенные на рис. 7-ЗЗа и б, частотная характеристика,
вычислялась при помощи БПФ около 100 раз в течение четырех миллисекунд,
Такой график частотной характеристики называется графиком совокупного спек
трального затухания (на профессиональном жаргоне называемый графиком „воде
пада“— за его схожесть с потоком падающей воды). Он показывает, как изменяет
ся выходной сигнал акустической системы во времени и в зависимости oj
частоты. Самая верхняя кривая — это частотная характеристика акустическое
системы в нулевой момент времени. Следующая под ней линия — это частотна^
2-Ь7;
3.31 и
Громкоговорители
221
---30.00
--20.00
0.00
10.00
оо град.
тклонения от нее.
1чная акустическая
ся В виду). Обрати-
[зменении располо-
жи (под влиянием
рослушивания. Это
1енно отличаться в
jeH экстремальный
столь радикальных
[стемы обнаружива-
ть от направления
вает важность пра-
трослушивании аку-
[ескую энергию сра-
акое-то количество
зяется в головках и
гни. Чтобы исследо-
я, изображается гра-
валов времени. Как
[ по импульсной при
льности импульсной
астотную характери-
В частности, чтобы
гная характеристика
ггырех миллисекунд,
тком совокупного спек-
'мый графиком „водо-
1ывает, как изменяет-
и в зависимости от
истика акустической
шия — это частотная
характеристика через 40 микросекунд (40 мкс). Затем идет линия, соответствую-
щая временной задержке еще на 40 мкс, и так далее.
Изобразив зависимость частотной характеристики от времени, мы легко
можем увидеть резонансы корпуса, „звон“ головок, колебания изгиба и другие
проблемы. Резонанс головки показан в виде вертикального гребня графика;
громкоговоритель продолжает излучать энергию с частотой гребня еще долгое
время после прекращения входного импульса. Безупречный громкоговоритель
имел бы прямую верхнюю линию и мгновенно затухающий до нуля выходной
сигнал.
Примеры плохого и хорошего качества звучания при выполнении теста сово-
купного спектрального затухания проиллюстрированы на рис. 7-ЗЗа и б. На рис.
7-ЗЗа мы можем видеть гребень на частоте 3729 Гц, указывающий на то, что
громкоговоритель продолжает излучать акустическую энергию на этой частоте в
течение 2 мс после прекращения управляющего сигнала — по меркам громкогово-
рителя, длительное время. В противоположность ему, на рис. 7-336 показана
образцовая характеристика: акустический выходной сигнал затухает очень быст-
ро (белое пространство между несколькими верхними линиями и всеми после-
дующими) и почти не видно никаких гребней. Один незначительный резонанс
на частоте 2963 Гц — это мелочь по сравнению с резонансами, приведенными на
рис. 7-ЗЗа, которые будут заметны в звучании в виде изменения тембра при
воспроизведении музыки с данной частотой.
Тот же метод можно использовать для изучения акустической характеристики
корпусов громкоговорителей. К громкоговорителю, на который подается псев-
дослучайный импульсный сигнал, прикрепляется акселерометр. Выходной сиг-
нал акселерометра изображается в виде графика, который показывает частоту и
амплитуду вибраций корпуса. Например, рис. 7-34 иллюстрирует резкий резо-
нанс корпуса на частоте 187 Гц, видимый в форме узкого гребня на этой частоте.
Громкоговоритель сохраняет, а затем медленно высвобождает энергию на часто-
те 187 Гц. Несомненно, это окрасит звучание басов при воспроизведении музыки
частоте.
ухания
на данной
Рис. 7-34.
График совокупного
спектрального
затухания выходного
сигнала акселерометра,
прикрепленного к
корпусу
громкоговорителя
1ОО.о 1ООО.о
Совокупное спектральное затухание Логарифм частоты — Гц
-5,38 дБ, 184 Гц (47), 0,000 мсек (0)
Тем из читателей, кто хочет глубже изучить устройство громкоговорителей,
рекомендую обратиться к последнему изданию справочника Мартина Колломса
„Высококачественные акустические системы11 (High Performance Loudspeakers, Halsted
Press, ISBN 0-470-21721-9).
ЦИФРОВЫЕ ИСТОЧНИКИ
ЗВУКОВОГО СИГНАЛА:
CD-, SUPER AUDIO CD-
И DVD-ПРОИГРЫВАТЕЛИ,
CD-ТРАНСПОРТЫ
И ЦИФРОВЫЕ ПРОЦЕССОРЫ
Введение
ифровой источник hi-fi-системы представляет собой устройство — ком-
I I понент системы или комбинацию компонентов — которое воспроизво-
111 Ди дит звук с цифрового носителя (преимущественно компакт-диска).
Цифровой источник может быть простым — как обычный CD-проигрыватель,
или же сложным — как отдельный CD-транспорт и многокомпонентный цифро-
вой процессор. Независимо от конфигурации, цифровой источник аудиосисте-
мы — это жизненно важное звено тракта звуковоспроизведения. И, возможно,
именно его вы будете использовать для прослушивания музыки.
Цифровой источник считывает информацию с цифрового носителя (напри-
мер, с CD) и преобразует эту информацию, записанную в цифровой форме (то
есть как последовательность единиц и нулей), в аналоговый сигнал, подаваемый
на другие компоненты вашей системы воспроизведения. Цифровой источник
должен не только считывать информацию, в которой закодирована музыка, но и
преобразовывать ее в аналоговую форму. Этот процесс требует высокой точно-
сти. Поэтому различия в качестве звучания разных цифровых компонентов
могут быть весьма существенны.
Когда в 1982 году появились первые компакт-диски, многие любители музыки
сошлись во мнении, что они звучат хуже, чем виниловые пластинки с их „прими-
тивной технологией. Рекламный лозунг „Совершенный звук навсегда", под
которым CD продвигались тогда на рынке, казался просто неуместной шуткой.
Но несмотря на принципиальные ограничения CD, их звучание в течение 16 лет
постоянно улучшалось и к сегодняшнему дню стало достаточно музыкальным и
приятным.
Тем не менее в настоящее время первенство CD оспаривают новые звуковые
форматы, предлагающие слушателю цифровой звук высокого разрешения со
222
Цифровые источники звукового сигнала
223
РЫ
тройство —
ком-
рое воспроизво-
компакт-диска).
-проигрыватель,
нентный цифро-
щик аудиосисте-
я. И, возможно,
юсителя (напри-
эовой форме (то
нал, подаваемый
>ровой источник
*ана музыка, но и
г высокой точно-
ых компонентов
побители музыки
1НКИ с их „прими-
к навсегда^, под
гместной шуткой.
; в течение 16 лет
о музыкальным и
т новые звуковые
о разрешения со
значительно лучшим, чем у обычного компакт-диска, качеством. Одним из таких
форматов является Digital Versatile Disc (Цифровой универсальный диск, или
DVD), который первоначально был разработан для записи кинофильмов и ком-
пьютерных данных. Второй, альтернативный компакт-диску формат — это Sony/
Philips Super Audio Compact Disc (SACD), который можно считать усовершенст-
вованным вариантом стандартного CD.
Более подробно мы остановимся на каждом из этих форматов чуть позже. Но
сначала уделим внимание терминам, связанным с цифровыми источниками.
CD-проигрыватель, CD-проигрыватель — это компонент, содержащий все необ-
ходимое для воспроизведения дисков. Аналоговый линейный выход CD-проиг-
рывателя соединяется с линейным входом вашего предварительного усилителя.
Любой CD-проигрыватель объединяет в одном корпусе транспорт (вращающий
диск и считывающий с него цифровую информацию) и цифро-аналоговый пре-
образователь (ЦАП).
Цифро-аналоговый преобразователь, или ЦАП, Его также называют цифровым
процессором. Цифро-аналоговый преобразователь — это компонент, который
получает цифровые аудиоданные (обычно от CD-транспорта) и преобразует их в
аналоговый сигнал. У цифрового процессора имеется цифровой вход и аналого-
вый выход. Последний соединен с одним из линейных входов вашего предвари-
тельного усилителя.
CD-транстюрт. Этот компонент вращает диск, считывает с него закодирован-
ную в цифровом виде информацию и подает ее на ЦАП для преобразования в
аналоговую форму. В отличие от CD-проигрывателя, транспорты не имеют
встроенного цифро-аналогового преобразователя, хотя CD-проигрыватель с
цифровым выходом и может функционировать как транспорт.
Цифровой выход. Гнездо на всех CD-гран с портах и на некоторых CD-проигры-
вателях, которое обеспечивает доступ к цифровому потоку данных. При помощи
цифрового выхода CD-транспорт может подавать информацию на отдельный
цифровой процессор через интерфейс S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface
Format — формат цифрового интерфейса Sony/Philips). Он назван в честь двух
компаний, которые изобрели компакт-диск.
Интерфейс S/PDIF — это стандартный формат передачи цифрового звука,
преимущественно между CD-транспортом и цифровым процессором. Сигнал
S/PDIF может передаваться через разъемы и кабели различных типов, таких как
оптический ST или коаксиальный (рассматриваемый в этой главе ниже). Вся
бытовая цифровая аудиоаппаратура — транспорты, цифровые процессоры и
аппараты цифровой записи — использует интерфейс S/PDIF. Профессиональ-
ный вариант S/PDIF называется интерфейсом AES/EBU (Audio Engineering
Society/European Broadcast Union, или Общество аудиоинженеров/Европей-
ский радиовещательный союз — организации, стандартизировавшие этот интер-
фейс). Иногда его используют и в бытовой цифровой аудиоаппаратуре.
Проигрыватель Super Audio CD, SACD-проигрыватель — это устройство, кото-
рое может воспроизводить как обычные компакт-диски, так и компакт-диски
формата Super Audio. Их появление на рынке планируется к середине 1999 года.
DVD-видеопроигрыватель, Многие видеопроигрыватели стандарта DVD будут
обеспечивать воспроизведение двухканального цифрового звука высокого разре-
шения, записанного на специальных музыкальных дисках DVD.
DVD-аудиопроигрыватель, Предназначен для воспроизведения звуковых DVD-
аудиодисков. Однако этот формат еще не стандартизован, и подобные устройст-
ва пока еще труднодоступны.
Глава 8
выбрать цифровой источник
С момента появления на рынке в 1982 году CD-технология развивалась более
быстрыми темпами, чем любая другая область звукотехники. Качество звука
первых CD-проигрывателей значительно уступало звуковым характеристикам
современной высококачественной (и даже сравнительно недорогой) аппарату-
ры. Разработчики первых поколений CD-проигрывателей и представить себе не
могли того высокого уровня, которого сегодня достигли наиболее совершенные
СО^гранспорты и цифровые процессоры.
В недалеком будущем компакт-диск обречен уступить место другому формату,
с лучшим звучанием и более высокой разрешающей способностью. Конечно, мы
еще довольно долго будем пользоваться CD, но его дни уже сочтены.
Из-за быстрого развития этой области техники цифровой источник выбрать
более сложно, чем другие компоненты. Что лучше; вложить немалые средства в
аппаратуру для воспроизведения CD и наслаждаться лучшим, что может предло-
жить современная техника, или подождать утверждения одного из новых форма-
тов высокого разрешения?
Я твердо убежден, что было бы ошибкой откладывать покупку хорошего CD-
проигрывателя ради тех форматов, которые могут появиться завтра. Во-первых,
новый аудиоформат до сих пор еще не согласован с мировыми компаниями,
выпускающими аппаратуру и музыкальные записи. Действительно, вероятность
войн конкурирующих форматов — DVD-Audio и SACD — очень высока. Любое
сражение между компаниями за господство будет мешать прогрессу форматов.
Возможно, это даже вызовет замешательство на рынке, достаточное для того,
чтобы низвести новый формат до положения технической диковинки. В любой
войне такого рода вы рискуете оказаться вовлеченным в покупку товара, кото-
рый окажется неперспективным.
Во-вторых, несмотря на то, что новые форматы имеют потенциально более
высокое качество звучания, их превосходные характеристики еще не гарантиру-
ют вам high-end-качество. Существенное значение для реализации этого потен-
циала имеет техническое воплощение.
В-третьих, какая вам разница, чем закончатся переговоры по выработке
стандарта? Для того чтобы записи новых форматов стали широкодоступными,
все равно потребуется время. Компании, специализирующиеся на аудиофиль-
ских записях и первыми начавшие использовать высокоразрешающий формат
для выпуска новых и переиздания старых записей, смогут обеспечить лишь
ограниченное количество наименований.
И наконец, у вас уже, наверное, есть большая коллекция компакт-дисков,
которую вы собираетесь слушать на хорошей аппаратуре и сейчас, и в будущем.
Если новый формат — с вашей любимой музыкой — станет доступным, вы
сможете просто поставить на стойку с вашей аппаратурой второй проигрыва-
тель. Более того, в настоящее время на подходе несколько технологий, предна-
значенных для улучшения качества звучания ваших нынешних и будущих дисков.
Этими технологиями являются High Definition Compatible Digital (совместимые
высокоразрешающие CD — HDCD) и запись с повышенной частотой дискретиза-
ции. Обе они будут рассмотрены в этой главе.
В связи с этим последующие советы относятся, главным образом, к выбору
аппаратуры для воспроизведения CD, хотя многие из них применимы и к новым
цифровым форматам высокого разрешения. Конкретные рекомендации по пово-
ду выбора между проигрывателем DVD-аудио или SACD мы дадим в этой главе
чуть ниже.
Ввиду того, что цифровой источник звукового сигнала — важный фактор
общего качества звучания системы, характеристики цифровых компонентов про-
должают совершенствоваться. Таким образом, аудиофил оказывается перед выбо-
Цифровые источники звукового сигнала
225
. потенциально более
аки еще не гарантиру-
итизации этого потен-
ЯВНЫМ образом, к выбору
применимы и к новым
ые рекомендации по пово-
CD мы дадим в это
-игнала - важный фактор |
ифровых компонентов про-
' га прпед выбо
,ИЛ оказывается перед
говоры по выработке
1И широкодоступными,
ющиеся на аудиофиль-
,разрешающий формат
югут обеспечить лишь
ввивалась более
Качество звука
характеристикам
рогой) аппарату-
^дставить себе не
лее совершенные
другому формату,
тью. Конечно, мы
чтены.
источник выбрать
[емалые средства в
что может предло-
ге из новых форма-
ром: потратить значительную сумму денег на компоненты для воспроизведения
CD, которые уже в следующем году наверняка станут лучше (и дешевле), или
ограничиваться пока небольшими затратами и ждать более существенной эволю-
ции. Из всех компонентов, входящих в high-end-систему, цифровой источник,
скорее всего, первым отстанет от неумолимого хода технического прогресса.
Но это непрерывное совершенствование цифровых источников может при-
нести и пользу современному покупателю. В наше время разработчики научились
создавать прекрасные CD-проигрыватели, транспорты и цифровые процессоры
любой ценовой категории. Покупая цифровой источник сегодня, вы пользуетесь
плодами пятнадцатилетнего прогресса. Цифровой источник, звучание которого
в течение длительного времени сможет доставлять вам удовольствие, должен
быть выбран так, чтобы, во-первых, он был полностью согласован с остальными
компонентами аудиосистемы и с вашими сегодняшними музыкальными вкусами,
и во-вторых, чтобы завтра он не оказался устаревшим. Будьте внимательны при
выборе цифрового источника, — тогда вы сможете радоваться музыке сегодня и
вряд ли захотите сменить его в ближайшем будущем.
WHKV хорошего CD-
i завтра. Во-первых,
,выми компаниями,
гельно, вероятность
чень высока. Любое
трогрессу форматов.
>статочное для того,
диковинки, в любой
юкупку товара, кото-
Что купить: CD-проигрыватель
или отдельный транспорт и процессор?
лекция компакт-дисков,
е и сейчас, и в будущем. I
станет доступным, вы |
гоой второй проигрыва- I
1ько технологий, предна- I
ешних и будущих дисков. I
ible Digital (совместимые I
нои частотой дискретиза- I
При выборе цифрового источника звукового сигнала в первую очередь нужно
решить, что покупать: CD-проигрыватель или отдельный транспорт и цифровой
процессор. У каждого варианта есть свои недостатки и достоинства. Если ваш
бюджет меньше $1000, то, конечно, проигрыватель будет для вас приемлемым
решением. Это объясняется двумя обстоятельствами:
1. При объединении в одном корпусе транспорта и процессора достаточно
иметь по одному экземпляру блока питания, лицевой панели, сетевого шнура и
упаковочной коробки. Благодаря этому производитель может большую часть
производственных затрат выделить на улучшение качества звука.
2. В CD-проигрывателе между транспортом и процессором не нужен цифровой
кабель, ухудшающий качество звука, — следовательно, и звучать он будет лучше. В
этой главе мы еще поговорим о пагубном влиянии кабеля на качество звука.
Пользоваться CD-проигрывателем намного проще, чем отдельными компо-
нентами. Вместо двух корпусов, двух сетевых шнуров и, сверх того, цифрового
межблочного кабеля, на вашей стойке — один CD-проигрыватель. Благодаря
этому можно сконцентрироваться, главным образом, на музыке, а не на хлопотах
с аппаратурой.
Многие превосходные CD-проигрыватели можно приобрести менее чем за
$1000, настоящие high-end-аппараты продают иногда всего за $300. Однако это
нижний предел настоящих high-end-проигрывателей. Спустившись ниже этого
уровня, вы попадаете в область товаров массового спроса, при разработке
которых стремились обеспечить максимум функций за минимальную цену и мало
думали о качестве звука. Старайтесь также избегать многодисковых проигрыва-
телей (чейнджеров), так как большинство производителей покрывают дополни-
тельные затраты на механизм смены дисков за счет звука — в ущерб ему. Одноди-
сковый проигрыватель за ту же цену будет звучать лучше и достовернее, так как
его транспорт наверняка будет надежнее, чем механизм смены дисков карусель-
ного типа. Если же вы остановили свой выбор на чейнджере, то отведите ему
роль транспорта, подключенного к внешнему высококачественному цифро-ана-
логовому преобразователю. Некоторые CD-чейнджеры достойны звания high-
end-аппарата, но пока это большая редкость.
Приобретая CD-проигрыватель, ищите модель, у которой имеется цифровой
коаксиальный выход с RCA-разъемом. В этом случае вы сможете использовать
226
Глава 8
CD-проигрыватель в качестве транспорта, если в будущем решите установить от-
дельный цифровой процессор. Обратите внимание на мои слова: „коаксиальный
цифровой выход с ИСА-разъемом“. Практически во всех выпущенных в последние
годы CD-проигрывателях, рассчитанных на массового покупателя, используются
разъемы TosLink, которые значительно хуже по качеству. Если вы приобретете
внешний цифровой процессор с разъемом TosLink, то не получите того качества, за
которое заплатили. Отдав предпочтение CD-проигрывателям с цифровым коакси-
альным выходом, вы обеспечите свободу для будущих модернизаций.
Обладателям более внушительного бюджета стоит задуматься над покупкой
отдельного транспорта и цифрового процессора. Всего лишь несколько лет
назад применение раздельных компонентов служило залогом первоклассного
звучания. Такое техническое решение имеет ряд преимуществ по сравнению с
CD-проигрывателями, выполненными в одном корпусе. Во-первых, оно позволя-
ет вам производить независимую модернизацию транспорта или процессора. Во-
вторых, совмещение чувствительной электроники цифро-аналогового преобра-
зователя с механическим транспортом может вызвать проникновение в тракт
аналогового сигнала помех от цифровых цепей. В-третьих, искусство разработ-
чика проявляется наилучшим образом при создании отдельных компонентов, а
не CD-проигрывателей в комплексе.
Однако все эти аргументы как-то блекнут на фоне последних тенденций в
разработке CD-проигрывателей. Сейчас конструкторы могут применять в них
детали и схемные решения того же уровня качества, что и в отдельных компо-
нентах. В число этих превосходных деталей и технологий входят большие
стабилизированные блоки питания, высококачественные микросхемы цифро-
аналоговых преобразователей и наилучшие аналоговые микросхемы. Более то-
го, многие новаторские подходы впервые были опробованы при конструирова-
нии именно CD-проигрывателей. Производители уже не считают проигрывате-
ли компакт-дисков изделиями начального уровня своей линейки цифровой аппа-
ратуры. Ими занимаются лучшие силы компаний. На рис. 8-1, вы можете видеть
CD-проигрыватель, сконструированный для достижения бескомпромиссного ка-
чества звука. Эта модель оснащена линейным предварительным усилителем и
цифровыми входами для декодирования сигналов других цифровых источников.
Что касается осложнений, связанных с проникновением помех от транспорта
в расположенную с ним в одном корпусе аналоговую часть схемы, из-за чего
ухудшается качество звука, то инженеры недавно нашли способы улучшить
взаимную изоляцию узлов транспорта и цифро-аналогового преобразователя. И
хотя однокорпусные конструкции никогда не достигнут уровня развязки сигна-
лов, присущего двухкомпонентным аппаратам, CD-проигрыватель отличается
достоинством, которое с лихвой перекрывает недостатки более слабой развязки
сигналов — низким значением джиттера.
Рис. 8-1.
Современные CD-
проигрыватели класса
high-end обладают
характеристиками,
соответствующими
самому передовому
техническому уровню
Цифровые источники звукового сигнала
227
Джиттером называют временные искажения, возникающие в процессе циф-
ро-аналогового преобразования и ухудшающие качество звука. Тактовый генера-
тор цифрового процессора задает момент преобразования цифровых отсчетов
звукового сигнала в аналоговую форму. Если этот генератор не отличается
идеальной точностью, качество звука ухудшается. Высокие звуковые частоты
становятся жесткими, звуковая сцена теряет объемность, звучание музыки при-
обретает какой-то синтетический характер.
Представьте себе, что большой барабан в марширующем оркестре — это
тактовый генератор цифро-аналогового преобразователя, а оркестранты — циф-
ровые отсчеты музыкального сигнала. Интервал между шеренгами музыкантов —
это период дискретизации звукового сигнала. В такт с каждым ударом барабана
музыканты делают шаг вперед. А теперь попробуйте представить, что случится,
если барабанщик станет стучать то слишком медленно, то слишком часто. Без
точной временной согласованности строй музыкантов смешается, расстояние
между шеренгами будет меняться как попало.
При цифровом воспроизведении каждый импульс тактового генератора запус-
кает преобразование цифрового отсчета в аналоговый сигнал. Если эти импуль-
сы возникают недостаточно регулярно — что и называют джиттером — то мы
слышим временные искажения как ухудшение музыкальности. Джиттер привод
дит к возникновению переменной задержки отсчетов, что проявляется как
небольшое отклонение расстояний между соседними отсчетами от точного зна-
чения. В результате искажается форма звукового сигнала. Как музыканты марши-
рующего оркестра не могут идти в ногу при недостаточной точности барабанщи-
ка, так и цифровые отсчеты звука не могут быть должным образом преобразова-
ны в музыку, если „часы“ работают неровно. Чтобы вы могли представить, какую
точность они должны обеспечивать, приведу такой пример: временные ошибки
всего в 10 пикосекунд (0,00000000001 сек) — то есть время, за которое свет
проходит путь в одну десятую дюйма, — тем не менее различимы на слух.
Более подробное техническое описание явления джиттера тактового генера-
тора приведено в Приложении В.
Одним из главных источников джиттера является интерфейс между CD-
транспортом и цифровым процессором. Джиттер появляется из-за того, что
цифровая аудиоинформация и тактовые импульсы передаются через один и тот
же кабель. Благодаря тому, что в CD-проигрывателе нет необходимости приме-
нять такой интерфейс, можно достичь потенциально меньшего джиттера, чем в
компонентном варианте.
К тому же современные CD-проигрыватели предлагают большее количество
сервисных функций, например, регулировку громкости, благодаря которой их
сигнал можно подавать непосредственно на усилитель мощности, или цифровые
входы — для преобразования сигналов других цифровых источников. Некоторые
CD-проигрыватели даже имеют аналоговые и линейные входы и переключатель
выбора источника, из-за чего отпадает необходимость в отдельном предвари-
тельном усилителе.
Некоторые производители, справившиеся с проблемой джиттера, по-прежне-
му считают, что системы, составленные из отдельных компонентов, лучше соот-
ветствуют современному уровню техники цифрового воспроизведения звука.
Благодаря лучшей физической развязке сигнальных цепей транспорта и элек-
троники, выполняющей цифро-аналоговое преобразование, они все же имеют
некоторое преимущество над CD-проигрывателями. Кроме того, разработчики
раздельных компонентов имеют в своем распоряжении достаточно места и для
более мощных источников питания, и для оптимального размещения элементов
схемы.
Если вы остановили свой выбор на раздельных компонентах, то готовьте
деньги на транспорт, процессор и цифровой межблочный кабель. Если вы
228
Глава 8
планируете пользоваться этими компонентами в течение длительного времени,
возьмите транспорт и процессор одинакового качества. Для этого вам понадо-
бится примерно 35% суммы потратить на транспорт и 65% на процессор. Если
же вы собираетесь в будущем регулярно модернизировать компоненты, стоит
задуматься о покупке более современного транспорта и уступающего ему по
качеству процессора. Это позволит вам в полной мере воспользоваться преиму-
ществами быстро улучшающегося качества звука процессоров. Как только вы
найдете процессор, идеально подходящий к вашей системе, у вас появится
первоклассный цифровой источник. Последующие разделы этой главы, посвя-
щенные транспортам и цифровым процессорам, раскрывают их возможности и
различия.
Покупая цифровой источник, помните, что технические параметры имеют
второстепенное значение по сравнению с качеством звучания. Производители
частенько рекламируют свои изделия, описывая те или иные технические ново-
введения или сообщая об использовании новейших комплектующих. Но что
интересно: в таких описаниях ничего не говорится о звучании аппаратуры. На
характер звучания компонента влияет множество технических факторов, и тип
используемых электронных деталей — лишь часть из них. Не покупайте товар
только потому, что в нем использован тот или иной ЦАП или цифровой фильтр:
многие цифровые процессоры с деталями от превосходных производителей в
комнате прослушивания демонстрируют полную беспомощность. Послушайте
аппарат и решите для себя, насколько хорошо он звучит. Подобно тому как
решение о покупке усилителя не должно основываться на низком значении
коэффициента гармоник, не следует выбирать и цифровой компонент по той
только причине, что применяемые в нем детали с успехом используются в
первоклассных изделиях.
Еще одним фактором, требующим особого внимания, является величина
джиттера тактового генератора процессора.
Некоторые производители не дают объективную информацию о величине
джиттера, иногда даже указывая неправдоподобно малое значение этого пара-
метра. Для допустимых значений джиттера не существует стандартов, этот вид
искажений крайне труден для измерения. Такое положение вещей и привело к
путанице, характерной для сегодняшнего дня. Покупая цифровые компоненты,
забудьте о рекламных приманках — просто слушайте.
Приобретение цифровой аппаратуры,
которая сохранит для вас привлекательность и в будущем
Некоторые производители цифровой воспроизводящей аппаратуры в первую
очередь заботятся о том, чтобы их изделия были пригодны для последующей
модернизации. Если вы собираетесь приобрести дорогой цифровой процессор,
ищите такой, который можно модернизировать, обеспечив совместимость с
одним из предлагаемых новых цифровых форматов, например, с использующим
частоту дискретизации 96 кГц при разрешении в 24 разряда. Такая способность к
модернизации чаще встречается в дорогих компонентах, чем в CD-проигрывате-
лях умеренной стоимости.
Одним из признаков такой модернизационной гибкости цифровых процес-
соров является модульная конструкция. Она позволит вам сохранить источ-
ник питания, шасси, выходной аналоговый каскад и другие части схемы, не
подверженные изменениям. В модульном цифровом процессоре не практику-
ется размещение всей схемы на одной плате. Вся электроника конструктивно
разделена на подсистемы, что дает возможность сравнительно просто заме-
нять отдельные узлы. Например, входной приемник цифрового процессора,
Цифровые источники звукового сигнала
229
описываемый далее в этой главе, подлежит обязательной замене (или улучше-
нию) при переходе процессора на работу с любым новым форматом. Если
входной приемник находится на сменном модуле, то модернизация процессо-
ра пройдет проще и дешевле. Показанный выше на рис. 84 CD-проигрыва-
тель — хороший пример модульной конструкции. Каждая подсистема смонти-
рована на отдельной плате, вставленной в разъем материнской платы, как в
персональном компьютере. Еще одно изделие с модульной конструкцией
показано в этой главе, на рис. 8-16.
Хотя производители не в состоянии предсказать будущее, они могут при
разработке своей аппаратуры обеспечить максимальную адаптируемость к из-
менчивым технологиям. Собираясь вкладывать деньги в high-end-проигрыватель
компакт-дисков, узнайте, какие возможности модернизации процессора преду-
смотрел производитель для работы с новыми форматами.
На что обратить внимание при прослушивании
Цифровая аппаратура подвержена изменениям в большей степени, чем дру-
гие компоненты аудиосистем. Ее звуковые и музыкальные характеристики суще-
ственно изменяются от модели к модели, от серии к серии. У этой изменчивости
есть свои недостатки (легко запутаться в множестве моделей), но она же дает
возможность любителю музыки выбрать такую модификацию, которая значи-
тельно улучшает характеристики его системы воспроизведения. Различные ти-
пы музыкального звучания, присущие тем или иным CD-проигрывателям, транс-
портам и цифровым процессорам, в основном, отражают музыкальные пристра-
стия их разработчиков. При ограниченности выбора радиодеталей или недоста-
точном мастерстве разработчика, некоторые моменты музыкального воспроиз-
ведения могут оказаться беднее чем другие. Вся хитрость заключается в подборе
такого процессора, который наилучшим образом удовлетворит ваши музыкаль-
ные запросы и удачно „впишется" в аудиосистему.
Выбор цифрового источника, согласованного с вашей системой воспроизве-
дения, иногда может исправить некоторые ее недостатки. Поэтому не выбирай-
те цифровой процессор с ярким звучанием для системы, которая и так уже
звучит достаточно ярко. Лучше выберите процессор, главной отличительной
чертой которого будут мягко, не утомительно звучащие высокие частоты. В
каждом цифровом изделии есть свои отличительные сильные и слабые стороны.
Только при внимательном прослушивании, желательно, в составе вашей собст-
венной системы, вы сможете выбрать наиболее подходящее устройство.
Для того, чтобы это продемонстрировать, я введу в текст двух гипотетических
слушателей, каждого со своей системой и личными пристрастиями, а также два
гипотетических цифровых процессора. В этом примере я рассуждаю о процессо-
рах, но при желании на их место могут быть поставлены CD-транспорты или
проигрыватели. Несмотря на то, что задуманное мною сопоставление примени-
мо ко всем аудиокомпонентам, оно особенно характерно для цифровой техники.
Дело не только в существовании большого диапазона различий в звуковых
характеристиках отдельных цифровых процессоров. Не менее важно и то, что
включенный на входе великолепной системы посредственно звучащий процес-
сор может непоправимо ухудшить ее суммарные характеристики.
Слушатель А любит классическую музыку, особенно старинную — стиль
барокко и хоралы. Он редко слушает музыку с полномасштабным оркестром,
никогда не проигрывает записи джаза, рок- или поп-музыки. В его системе
используется недорогая добротная электроника и динамики с ярким звуком.
Эта комбинация создает детальное, выделенное и несколько агрессивное
звучание высоких частот.
230
Глава 8
Слушатель В не отличил бы скрипку от виолончели, отдавая предпочтение
электронному блюзу, року и поп-музыке. Он любит ощущать силу ударных и бас-
гитары, когда они играют вместе и задают ритм. Его система отличается мягким
звучанием высоких частот и не так динамична, как бы ему хотелось.
А теперь давайте взглянем на звуковые различия между двумя недорогими,
примерно равными по цене процессорами и посмотрим, в каких системах они
будут звучать предпочтительнее для своих слушателей.
Процессор №1 имеет потрясающие низкие частоты: упругие, глубокие, дина-
мичные и возбуждающие чувство ритма. К сожалению, его высокие частоты
несколько выделенные, зернистые и слишком подчеркнутые. Главными достоин-
ствами процессора №2 являются его приятные и шелковисто-гладкие высокие
частоты. В звучании процессора совсем нет жесткости, зернистости и утоми-
тельной назойливости. К его недостаткам, однако, следует отнести „ватные11
низкие частоты и ограниченные динамические возможности. У него нет того
драйва и динамической выразительности ударных, которыми отличается про-
цессор №1.
Я думаю, вы уже догадались, какой процессор лучше подходит для каждой
системы и слушателя. Процессор №1 лишь усилил бы уже имеющуюся яркость
звучания системы слушателя А. Более того, дополнительная зернистость была
бы особенно нежелательна в звучании скрипок и голосов. В то же время,
процессор №2 стремился бы смягчить звучание высоких частот в системе слуша-
теля А, уменьшая их назойливость. Кроме того, звуковые качества процессора
№1 — динамичность и упругость низких частот — менее важны для музыки
слушателя А.
И наоборот, слушателю В больше подходит именно процессор №1. Сравни-
тельно лучшая динамичность и более упругий бас не только лучше соответствова-
ли бы его музыкальным предпочтениям, но еще и сделали бы высокие частоты в
его системе оживленнее, а бас энергичнее.
Какой же процессор „лучше“? Спросите об этом слушателя А, после того как
он прослушает в составе своей системы оба процессора. Он будет считать, что
процессор №2 несравненно лучше, удивляясь при этом, как вообще кому-то
может нравиться процессор №1. Но слушателю В покажется, что в процессоре
слушателя А не хватает силы ритма, отчетливости высоких частот и воздействия
динамики. „Несомненно, процессор №1 лучше", — скажет он.
Хоть приведенный здесь пример и упрощен для ясности, он показывает, как
сильно может повлиять на выбор цифрового устройства ваш личный вкус,
музыкальные пристрастия, характерные особенности вашей системы, и насколь-
ко субъективно само понятие — „лучший". Единственный способ принять пра-
вильное решение при покупке заключается в прослушивании аппаратуры. Читайте
обзоры в журналах, чтобы сузить круг техники, которую надо прослушать.
Читайте статьи об отдельных моделях аппаратуры и решайте: является ли
описываемый тип звучания тем, что вы ищете. Но не покупайте товар, руковод-
ствуясь только журнальными статьями, — аудиосистема и музыкальные вкусы
автора могут очень отличаться от ваших. Другими словами, слушатель А рискует
прочитать статью, написанную кем-то, кто выражает вкусы слушателя В.
Воспринимайте журнальные статьи только как руководство к выбору того,
что можно прослушать самому, но не как абсолютную истину. Вам предстоит
провести много часов с выбранной вами аппаратурой, поэтому слушайте внима-
тельно, прежде чем совершить покупку. Это именно тот случай, когда затраты
времени окупаются. Кроме того, чем больше аппаратуры вы оцените и чем
внимательнее отнесетесь к прослушиванию, тем больше обострятся ваши слуша-
тельские навыки.
Важно понять, что специфические звуковые картинки, описанные в нашем
примере, принимают ярко выраженный характер на более низких ценовых
Цифровые источники звукового сигнала 231
уровнях. Два „превосходных" цифровых процессора могут звучать одинаково. В
цифровых системах воспроизведения наиболее высокого уровня звуковые ком-
промиссы не так сильно выражены. У самых лучших изделий крайне мало
изъянов, что делает их идеальными для всех типов музыки.
Серьезным фактором, определяющим качество звучания процессора или CD-
проигрывателя, является техническое мастерство и музыкальная восприимчи-
вость разработчика. Получив одинаковые детали, два конструктора с разными
способностями создадут два по-разному звучащих аппарата. Следовательно, мож-
но найти мастерски сконструированные, но сравнительно дешевые изделия,
превосходящие дорогостоящую аппаратуру, разработанную менее талантливы-
ми конструкторами.
Более дорогая аппаратура вовсе не обязательно лучше. Не зацикливайтесь на
аппаратуре, подходящей по цене и типу звучания, лишь в пределах узких цено-
вых границ. Если недорогой аппарат получил восторженные оценки журнали-
ста, которому вы привыкли доверять, а описание звука соответствует вашим
предпочтениям, прослушайте его, — вы можете сэкономить кучу денег. Даже не
купив это изделие, вы по крайней мере пополните свою слушательскую базу
данных и сможете сравнивать свои впечатления с оценкой журналиста.
Чтобы точнее определить, какая цифровая аппаратура предоставит вам наи-
лучшую возможность наслаждаться музыкой, существует ряд специфических
звуковых признаков; их вы должны иметь в виду, покупая цифровой источник с
хорошим качеством звучания. Насколько высокий приоритет вы присвоите
каждому из этих признаков, зависит от вашего вкуса. В следующих разделах я
расскажу о музыкальных и звуковых качествах, которыми должна обладать циф-
ровая аппаратура.
Первой характеристикой, на которую я обращаю внимание при оценке каче-
ства звучания цифрового компонента, является его общая перспектива. Насколь-
ко она глубокая, ровная и свободная от агрессивности? Или же она выдвинутая и
яркая? Возникает ли у вас желание прислушаться к музыке более внимательно,
чтобы уловить все музыкальные нюансы? Или же вы напрягаете слух, пытаясь
кое-что удалить из звука? Расслаблены вы или напряжены?
Общая перспектива цифрового воспроизведения — это фундаментальная ха-
рактеристика, обусловливающая его способность доставлять удовольствие от
прослушивания музыки. Если вы чувствуете, что музыка неприятно на вас дейст-
вует, вы наверняка не будете стремиться слушать ее часто и подолгу. Когда общая
музыкальная перспектива испорчена, никакие другие достоинства аппарата уже
не имеют значения.
К ключевым словам в статье, описывающей привлекательный для слушания
аппарат, относятся; легкий, плавный, глубокий, приятный, деликатный и неагрессив-
ный. Описания: ясный, яркий, выразительный, выдвинутый, агрессивный, аналити-
ческий, непосредственный и резкий указывают на противоположный тип звучания.
Между этими противоположностями существует принципиальный конфликт.
Процессоры с мягким, глубоким и утонченным характером звука могут не раздра-
жать слух, но им зачастую не хватает детальности и разрешающей способности.
Отсутствие агрессивности часто достигается за счет приглушения музыкальной
информации низкого уровня. Эта потерянная музыкальная информация может
быть внутренней подробностью тембра инструмента, заставляющей звучать его
естественнее. Это может быть непродолжительной острой атакой ударных инст-
рументов: незначительное сглаживание атаки создает впечатление плавности,
но не совсем точно передает динамическую структуру звука. Следовательно,
цифровая аппаратура, звучащая очень мягко, часто имеет меньшее разрешение,
чем аппараты с более острым звучанием.
Другая крайность — это цифровое устройство, которое безжалостно обна-
жает каждую деталь музыки. Вместо сглаживания переходов такие аппараты
232
Глава 8
обостряют их. При последовательном сравнении будет казаться, что „откро-
венно“ звучащий аппарат дает более подробную музыкальную информацию.
Он будет звучать более приподнято, возбуждающе и тронет многих слушате-
лей. Однако такой тип звучания быстро утомляет. Слушатель испытывает
облегчение, когда музыку приглушают или выключают совсем. Самое худшее,
что может сделать аппарат, — заставить вас убавить звук или вовсе прекратить
прослушивание.
Этот конфликт между отсутствием детальности и чрезмерной подробностью
можно разрешить покупкой более дорогого процессора. Я встречал не так уж
много моделей, которые могут воспроизводить любую музыку, и в то же время
совершенно неагрессивны и неутомительны. Это редкое свойство, и я считаю
его важным в музыкальном отношении. Цифровой источник должен находиться
на тонкой границе между передачей реальной музыкальной информации и
выразительным, аналитическим звучанием.
В цифровом воспроизведении имеется тенденция к обезличиванию отдель-
ных инструментов в пределах звуковой сцены. Такая тенденция к сглаживанию
их звучания проявляется на двух уровнях: уникального тембрового почерка
инструментов и определенности локализации в пределах звуковой сцены.
На первом уровне цифровые устройства могут придавать музыке общий син-
тетический характер, размывающий индивидуальную фактуру различных инст-
рументов и скрадывающий нежные тональные различия между’ ними; музыка
звучит так, словно ее исполняет один большой инструмент, а не множество
отдельных. Вместо разделяемых и различаемых объектов (инструментов и голо-
сов), парящих в трехмерном пространстве, слушатель воспринимает синтетиче-
ский звуковой континуум. Налицо „похожесть" инструментальных фактур, пре-
пятствующая восприятию их индивидуального звучания.
На втором уровне устройство воспроизведения может ухудшить различи-
мость отдельных инструментов, представляя звуковую картину как бы в виде
отдельных „картинок", наклеенных друг на друга. Инструменты не окружены
воздухом и пространством, музыкальная сцена получается плоской и размытой,
и вы не можете точно определить, где заканчивается один звуковой образ и
Он
CD-транс
<
гов<
как
ват!
сор.
ней
циф
траь
IV
им ]
циф
ан ал
занн
Рис. 8-2.
Цифровой источи
j может быть
СП-проигрывател<
(наверху),
I CD-транспортом
| и цифровым
j процессором
(в центре) или
CD-проигрывателе
। подключенным
I к цифровому
] процессору (внизу]
начинается другой. Хорошее цифровое воспроизводящее устройство должно
представлять объемную панораму, пространство музыкальной сцены, с уникаль-
ными тональными красками каждого инструмента и ощущением воздуха между
их звуковыми образами. Это легко выполнимо для аналоговой техники, но
весьма непросто для цифровой. Запись с отличной прорисовкой тембра и про-
странства поможет вам определить, какие цифровые аппараты сохраняют эти
характеристики.
Еще одним важным свойством в цифровом воспроизведении является про- ]
зрачность звуковой сцены. Должно возникать ощущение, что пространство, в
котором звучит музыка, кристально чисто, открыто и прозрачно. Противопо-
ложность этому — звуковая размытость и непрозрачность. Прозрачная звуковая I
сцена похожа на панораму города в совершенно ясный день. Так же, как смог или j
мгла ослабляют отчетливость и детальность городской панорамы, непрозрач-j
ность звуковой сцены мешает восприятию музыки.
Я сосредоточился именно на этих аспектах характера звука при оценке циф-
ровой аппаратуры, потому что в них наиболее часто проявляются недостатки;
цифрового воспроизведения. Следует также принять во внимание и другие]
аспекты, описанные в главе 3: зернистость высоких частот, ритм, динамику.
Отвлечемся от этих специфических деталей и зададим себе один хороший
вопрос: „Как долго я смогу слушать музыку, не испытывая желания убавить
громкость или выключить звук?" Желание — иногда даже непреодолимое -
слушать один компакт-диск за другим является признаком хорошего цифрового
источника.
т
Цифровые источники звукового сигнала
233
э „откро-
>рмацию.
слушате-
(ытывает
Эта способность музыкального вовлечения слушателя — суть high-end-аудио.
Она должна быть самым главным критерием при оценке цифровых источников.
z худшее,
екратить
эбностью
ie так уж
же время
я считаю
ходиться
»мации и
о отд ел ь-
живанию
почерка
1Ы.
щий син-
их инст-
i; музыка
ножество
)В и голо-
штетиче-
CD-транспорт
CD-транспорт можно рассматривать как CD-проигрыватель без цифро-анало-
гового преобразователя. На выходе транспорта не аналоговый звуковой сигнал,
как у CD-проигрывателя, а поток цифровых данных, которые должен преобразо-
вать в аналоговую форму другой компонент аудиосистемы — цифровой процес-
сор. Комбинация транспорта и процессора, по существу, составляет двухкомпо-
нентный CD-проигрыватель. На рис. 8-2 показаны три способа подключения
цифрового источника: CD-проигрыватель, комбинация цифровой процессор/
транспорт и CD-проигрыватель, используемый в качестве транспорта.
Многие CD-проигрыватели имеют разъем цифрового выхода, что позволяет
им работать в качестве транспорта. Цифровой сигнал проходит от гнезда
цифрового выхода CD-проигрывателя к цифровому входу процессора, минуя
аналоговые схемы и выходы CD-пронгрывателя. Этот метод соединения, пока-
занный на рис. 8-2, всего лишь замещает цифро-аналоговый преобразователь
&
Рис. 8-2.
Цифровой источник
может быть
CD-проигрывателем
(наверху),
CD-транспортом
и цифровым
процессором
(в центре) или
CD-проигрывателем,
подключенным
к цифровому
процессору (внизу)
Левый и правый
аналоговые линейные
выходы к предусилителю
к
•V
Г н
.тур, пре-
CD-проигрыватель
Транспорт и цифровой процессор
I и
епрозрач-
*
Аналоговые выходы
(не используются)
Левый и правый
аналоговые линейные
выходы нв предусилитель
Левый и правый
аналоговые линейные
выходы на предусилитель
Цифровой
интерфейс
S/PDIF
Цифровой
интерфейс
S/PDIF
Цифровой
выход
(не используется)
у
Я
.h
CD-проигрыватель,
используемый как транспорт
«В
ется про-
анство, в
ютивопо-
звуковая
смог или
Й
ц
8
»
различи-
ы в виде
жружены
азмытой,
[ образ и
) должно
: уникаль-
ха между
ники, но
ра и про-
няют эти
*нке циф-
гдостатки
и другие
1МИКу.
хороший
я убавить
олимое —
ифрового
234
Глава 8
•i
* '
b. '
I
CD-проигрывателя более высококачественным ЦАП’ом, выполненным в виде
отдельного модуля. Многие аудиофилы модернизируют свои цифровые источ-
ники, добавляя отдельные цифровые процессоры к уже имеющимся у них CD-
проигрывателям.
У транспортов имеется множество разнообразных типов выходов. Четыре
главных: коаксиальный (гнездо RCA), оптический TosLink, AES/EBU (разъем
XLR) и стекловолоконный оптический AT&T ST. Эти интерфейсы подробно
рассмотрены ниже, в разделе „Цифровой интерфейс44. Практически все high-
end-транспорты имеют хотя бы коаксиальный выход, а некоторые оснащены
разъемами всех четырех типов. Очень часто коаксиальный выход является
элементом стандартного исполнения, a AES/EBU или оптический ST предлага-
ется на выбор за дополнительную плату. Эти варианты выхода обычно стоят от
$200 до $400 каждый. Но для того, чтобы использовать стекловолоконный выход
типа ST или выход AES/EBU, ваш процессор должен допускать подключение
соответствующего кабеля. Единственным способом выбора транспорта является
прослушивание нескольких моделей, относящихся к интересующей вас ценовой
категории. Рекомендуется прослушать транспорты с процессором, который вы
будете подключать к нему. У каждого из транспортов есть свои звуковые достоин-
ства и недостатки. Прослушивание транспортов с цифровым процессором, кото-
рый вы будете использовать, позволит вам добиться их наилучшего согласова-
ния. Более того, на качество звука транспорта влияет подключаемый к нему
цифровой процессор. Звучание цифрового источника определяется не только
транспортом и процессором, но еще и тем, как они работают вместе.
Транспорты звучат по-разному, в зависимости от подключенного к ним про-
цессора, поскольку все цифровые процессоры по-разному реагируют на джиттер
транспорта. Джиттер транспорта — это временная нестабильность его выходно-
го потока цифровых данных. Джиттер цифрового потока или проходит дальше,
на тактовый генератор цифрового процессора, где он ухудшает звук, или устра-
няется цифровым процессором, лишь слегка ухудшая звучание. Следовательно,
разные транспорты вносят в сигнал при работе с одними процессорами гораздо
более ощутимые на слух изменения, чем при работе с другими. Если вы выбирали
цифровой процессор, относительно защищенный от джиттера транспорта, то
можете купить менее дорогой CD-транспорт и тем не менее получить отличное
звучание.
Интерфейс между транспортом и процессором также влияет на звук. Различ-
ное звучание дают не только разные типы интерфейсов (коаксиальный, оптиче-
ский ST, AES/EBU и TosLink), но и разные кабели в пределах одного и того же
семейства интерфейсов. Два разных коаксиальных кабеля могут создавать в
звучании почти такие же различия, как и два транспорта. Коаксиальный цифро-
вой кабель класса high-end стоит приблизительно $200. Если же ваши средства
ограничены, попробуйте 75-омный видеокабель, продаваемый в радиомагазине
примерно за $5. Используя уникальный инструмент для анализа джиттера, я
измерил этот параметр для цифровых кабелей разного типа. Те из них, что были
разработаны для передачи аналогового звукового сигнала, имели наиболее высо-
кое значение джиттера, а в предназначенных специально для передачи цифро-
вых данных оно было наименьшим. Джиттер пятидолларового видеокабеля из
магазина был почти таким же низким, как у цифровых межблочных кабелей
класса high-end за $200, а по звуку он им тоже мало чем уступал.
Кстати, оценивать транспорты и цифровые межблочные кабели гораздо про-
ще, чем сравнивать другие компоненты, потому что равенство уровней звукового
сигнала достигается автоматически. Все транспорты и кабели обеспечат прослу-
шивание с одинаковой громкостью при работе с одним и тем же процессором.
Это объясняется тем, что транспорт или кабель не изменяют количества единиц
и нулей в цифровом коде.
Цифре
Цифровые источники звукового сигнала
235
лненным в виде
ифровые источ-
цимся у них CD-
ыходов. Четыре
LS/EBU (разъем
|эейсы подробно
дчески все high-
орые оснащены
выход является
<ий ST предлага-
обычно стоят от
локонный выход
ть подключение
спорта является
щей вас ценовой
юм, который вы
зуковые достоин-
оцессором, кото-
чшего согласова-
ючаемый к нему
[яется не только
лесте.
1НОГО к ним про-
руют на джиттер
сть его выходно-
[роходит дальше,
г звук, или устра-
. Следовательно,
^ссорами гораздо
ели вы выбирали
а транспорта, то
лучить отличное
г на звук. Различ-
лальный, оптиче-
одного и того же
огут создавать в
сиальный цифро-
ке ваши средства
в радиомагазине
1иза джиттера, я
из них, что были
ей наиболее высо-
передачи цифро-
о видеокабеля из
блочных кабелей
Для воспроизведения любого из новых цифровых форматов звука высокого
разрешения требуется специализированный транспортный механизм. Его опти-
ческая система отличается от используемой для чтения стандартного CD, а лазер
должен работать на более короткой длине волны. Выбирая CD-транспорт, пом-
ните, что очень немногие модели можно приспособить для воспроизведения
новых дисков. Вероятнее всего придется заменить ваш транспорт или добавить к
нему еще один модуль для воспроизведения дисков высокого разрешения. Заме-
тим однако, что большинство видеопроигрывателей DVD смогут воспроизво-
дить и декодировать некоторые из имеющихся сейчас форматов звуковых дис-
ков с числом разрядов 24 и частотой дискретизации 96 кГц.
Изменение звучания при использовании другого транспорта почти наверняка
вызвано джиттером в выходном сигнале интерфейса S/PDIF. Восстановить
правильные единицы и нули с диска относительно просто. Цифровой выходной
сигнал транспорта — точная копия, бит в бит, исходных данных. Однако времен-
ные свойства этих битов могут значительно влиять на качество воспроизведе-
ния. Недавно разработанный способ измерения позволяет определить величину
джиттера транспорта, а также его спектральное распределение (см. раздел
„Технические параметры и измерения" далее в этой главе).
При прослушивании, оценивая транспорт, обратите внимание на те нюансы,
о которых мы с вами говорили, рассуждая о цифровых источниках в целом.
Транспорты сильно различаются по своей низкочастотной динамике, мягкости
высоких частот, общей перспективе и звуковой сцене. Выбирайте такой транс-
порт, который удачно дополнит ваш процессор и систему воспроизведения.
Поскольку одна компания — „Philips of Holland" — поставляет большинство
транспортных механизмов для производителей high-end-аппаратуры, CD-транс-
порты очень похожи по своим особенностям и функциям. Ко многим даже
подходит один и тот же пульт дистанционного управления. Практически у всех
транспортов имеется переход на предыдущий или следующий трек, поиск с
прослушиванием и индикация времени. Имеются также функции перехода на
трек с заданным номером, отображение номера трека и множество вариантов
индикации времени. Вы можете видеть время, прошедшее с начала воспроизве-
дения трека или диска, либо время, оставшееся до конца трека или диска. Это
может быть полезно при записи с диска кассет для вашей автомобильной стерео-
системы. Транспорты также различаются по удобству пользования. У одних
маленькие кнопки управления скучены, что затрудняет поиск нужной, у других
они большие, ясно обозначенные. И хотя эргономика второстепенна по отноше-
нию к качеству звука, учитывайте удобство пользования транспортом, принимая
решение о покупке.
Обратите внимание также на способ загрузки транспорта. Некоторые из них
загружаются сверху, когда крышка или верхняя часть открываются для приема
диска. Второй вариант — выдвижная подставка, утопленная в лицевую панель.
Транспорт с загрузкой сверху необходимо размещать на самой верхней полке
аппаратной стойки, а модель с выдвижной подставкой может располагаться и на
нижней полке.
Цифровой процессор
5ели гораздо про-
ровней звукового
эбеспечат прослу-
же процессором,
эличества единиц
Цифровые процессоры преобразуют выходной цифровой сигнал, получае-
мый через интерфейс S/PDIF от транспорта или другого цифрового источника,
в аналоговый сигнал, который подается на предварительный усилитель. Их цена
колеблется от $200 до $14000, но многие модели с хорошим качеством звучания
могут стоить меньше $1000. Самый простой процессор имеет один цифровой
вход с разъемом RCA и пару несимметричных аналоговых выходов. У более
236
Глава 8
сложных процессоров может быть несколько цифровых входов, цифровых выхо-
дов, симметричных аналоговых выходов, переключателей полярности, а иногда
имеется даже регулятор громкости.
Особенности цифровых процессоров
Давайте внимательнее рассмотрим особенности цифровых процессоров.
HDCD декодирование. Многие процессоры могут декодировать компакт-диски,
записанные способом High Definition Compatible Digital (HDCD — совместимый
цифровой формат высокого разрешения). Смысл термина HDCD разъясняется в
середине этой главы.
Несколько цифровых входов. Эта особенность очень полезна, если у вас более
одного цифрового источника (например, транспорт, цифровой аппарат записи,
проигрыватель видеодисков). При наличии нескольких цифровых входов можно
менять цифровые источники нажатием кнопки на лицевой панели, а не переклю-
чением цифровых кабелей. Переключатель входов снабжают светодиодами, по-
казывающими, к какому входу подключен в данный момент процессор.
Различные типы входов. К большинству процессоров можно подключать раз-
ные типы интерфейсных кабелей. Практически у всех процессоров имеется
коаксиальный вход с RCA-разъемом. У некоторых может быть оптический стек-
ловолоконный вход AT&T ST, AES/EBU или оптический TosLink. Оптический
вход ST и разъем AES/EBU часто предлагаются за дополнительную плату. Каж-
дый из них увеличивает цену процессора на $200-$400. Для того, чтобы использо-
вать эти варианты входа, необходимо иметь источник (CD-транспорт) с соответ-
ствующим выходом. Например, если вы хотите воспользоваться интерфейсом
AES/EBU, и транспорт, и процессор должны иметь AES/EBU-разъемы.
Симметричные выходы. Наличие симметричных выходов является стандарт-
ной особенностью многих процессоров, но иногда за это требуется дополнитель-
но заплатить от $200 до $1000. Симметричные выходы позволяют соединить
цифровой процессор с предварительным усилителем симметричной линией.
Имейте в виду, что необходим и предварительный усилитель с симметричными
входами.
Описание различных методов создания симметричного сигнала можно найти
в этой главе ниже, в разделе о симметричных выходах.
Цифровой выход. Позволяет подавать цифровой сигнал на устройство цифровой
записи, такое как DAT-аппарат или устройство записи мини-дисков. Некоторые
процессоры позволяют вести запись с одного цифрового источника во время
прослушивания другого. Наличие цифрового выхода очень важно, если у вас есть
устройство цифровой записи. Без него вам придется отключать цифровой сигнал,
поступающий на цифровой процессор, и подключать его к цифровому запи-
сывающему устройству каждый раз, когда понадобится произвести запись через
цифровой вход. Кроме того, транспорт с несколькими цифровыми выходами может
одновременно работать с цифровым процессором и устройством цифровой записи
Переключатель полярности. Этот расположенный на лицевой панели пере-
ключатель инвертирует абсолютную полярность, чтобы она соответствовала
исходной. Определить правильное положение переключателя можно, найдя
положение с наилучшим звучанием (если вообще есть ощутимое на слух
различие). Переключатель полярности часто обозначают „180°“, обозначая
таким образом инвертирование фазы (см. Приложение А, где описывается
абсолютная полярность).
237
Цифровые источники звукового сигнала
юцессоров.
ла можно наити
Симметричные выходы: почему они не одинаковые
цифровых ВЫХО'
ности, а иногда
[яется стандарт-
ся дополнитель-
ляют соединить
жчной линией,
симметричными
компакт-диски,
— совместимый
> разъясняется в
ели у вас более
аппарат записи,
[X входов можно
и, а не переклю-
етодиодами, по-
,ессор.
Регулятор громкости. Для тех, кто слушает только CD-проигрыватель (не
тюнер, не кассетный плейер и не проигрыватель виниловых дисков), очень
удобен процессор с регулятором громкости. Такое свойство позволяет вам обой-
тись без предварительного усилителя и подавать выходной сигнал цифрового
процессора прямо на усилитель мощности. Это позволяет сэкономить на покуп-
ке предварительного усилителя и дополнительной пары кабелей и, возможно,
даже улучшить звук, поскольку на пути сигнала окажется меньше электронных
компонентов. Но имейте в виду, что некоторые процессоры, регулирующие
громкость в цифровой форме, могут ухудшить звук. Аналоговый регулятор гром-
кости тоже может понизить качество звучания, так как в сигнальный тракт
добавляется еще один активный каскад. Поскольку на CD-проигрыватель или
цифровой процессор с регулировкой громкости нельзя подать другие входные
сигналы, тракт воспроизведения без предусилителя не каждому подойдет. Такое
решение, однако, настоятельно рекомендуется тем, кто слушает только CD.
подключать раз-
ссоров имеется
птический стек-
nk. Оптический
иую плату. Каж-
чтобы использо-
порт) с соответ-
:я интерфейсом
изъемы.
Линейный предварительный усилитель. Некоторые CD-проигрыватели и цифро-
вые процессоры содержат линейный предварительный усилитель, что позволя-
ет переключать источники, регулировать громкость и выполнять другие функ-
ции предварительного усилителя. Показанное на рис. 8-1 устройство служит
примером CD-проигрывателя/цифрового процессора с линейным предвари-
тельным усилителем.
Возможность модернизации для воспроизведения форматов Super Audio CD или
24-бит/96кГц. Модульность конструкции некоторых цифровых процессоров по-
зволяет относительно легко приспособить их для воспроизведения одного из
новых высокоразрешающих цифровых форматов звука.
Если хотите получить за свои деньги наилучший звук, не берите процессоры с
функциями, которые не собираетесь использовать (симметричные выходы, не-
сколько цифровых входов, цифровые выходы). У некоторых замечательных
аппаратов имеется только коаксиальный вход и несимметричный аналоговый
выход. Следует выбирать такой процессор, который сможет обеспечить разви-
тие системы. Если вы планируете приобрести предварительный усилитель с
симметричным входом, сразу потратьтесь на процессор с симметричным выхо-
дом. Но прежде чем вы это сделаете, прочитайте в следующем разделе, как
образуется симметричный сигнал.
>йство цифровой
жов. Некоторые
»чника во время
>, если у вас есть
ифровой сигнал,
цифровому запи-
си запись через
выходами может
щфровой записи.
ои панели пере-
соответствовала
я можно, найдя
;утимое на слух
180°“, обозначая
"де описывается
Симметричный выход стал распространенной особенностью цифровых про-
цессоров. К процессору с симметричным выходом можно подключить предвари-
тельный усилитель с симметричным входом. Зачастую при этом обеспечивается
лучшее качество звучания, чем при несимметричном подключении.
Как объясняется в главе 11, симметричный сигнал проходит по трем провод-
никам: проводу заземления и двум сигнальным проводам, с идентичными, но
противофазными сигналами. Иными словами, они являются зеркальными ото-
бражениями друг друга. Одна из фаз симметричного сигнала называется фазой
„+“, а другая — фазой ,
Разработчики могут использовать любой из двух способов создания симмет-
ричного сигнала. Простейший из них — использование в качестве аналогового
выходного каскада цифрового процессора инверсного каскада. Он представляет
собой электронную схему, которая создает еще один сигнал с полярностью,
противоположной входному сигналу. После чего эти два сигнала подаются на
разъем XLR, находящийся на задней панели процессора. Этот способ создания
N4
ж
М
238
Глава 8
£
V.' .
чг;
'й
«к;
-Ч?
• !•.• "j • s
и.
Рис. 8-3.
Симметричный
выход можно
создать при
помощи
инверсного
каскада
•у»
вйввй
*1 лгТуЛ:
на рис.
Л-,, ,7л? 4-Г:,
~S- Й
гы
< л fi'to V-лц г;
,л
?•. ’ b-
л', Y-r.;
- г, ^”7,
Лё
л
л <7?’^
г- г< а &
к
ОЙ
йй:
шЛйёЯвШ
Л’З
71
Вместо
симметричного сигнала, изображенный в виде функциональной схемы
8-3, недорог и прост.
Некоторые процессоры используют гораздо более сложную схему,
создания симметричного сигнала в аналоговой части схемы, при помощи допол-
нительного активного устройства (инверсного каскада) эти процессоры создают
симметричный сигнал в цифровой части, до цифро-аналогового преобразова-
ния. Цифровые потоки данных левого и правого каналов преобразуются в
аналоговый симметричный стереосигнал (левый +, левыйправый +, правый -),
компоненты которого по отдельности обрабатываются и преобразуются в анало-
говую форму. Этот способ требует усложнения схемы почти вдвое: используются
четыре ЦАП’а и четыре комплекта аналоговой выходной электроники. Получе-
ние симметричных сигналов в цифровой части схемы изображено в виде функ-
циональной схемы на рис. 8-4.
Этот способ требует гораздо больших затрат чем простой инверсный каскад в
аналоговой части схемы, но у него есть много достоинств. Когда симметричный
сигнал суммируется (в предварительном усилителе или усилителе мощности),
любые помехи или искажения, общие для обоих каналов, подавляются. Это
явление, называемое подавлением синфазного сигнала, описывается в главе 11
„Кабели“. Любые нелинейные искажения или паразитные сигналы, создаваемые
ЦАП’ом, благодаря этому устраняются. Кроме того, симметричный ЦАП обеспе-
чивает увеличение отношения сигнал/шум на 3 дБ. Наконец, полностью симмет-
ричный ЦАП позволяет обойтись без дополнительного активного устройства
(инверсного каскада) в тракте сигнала.
Решающим соображением, которое следует принимать в расчет при выборе
полностью симметричного ЦАП’а, является способ получения несимметрично-
го сигнала. В некоторых аппаратах на левый и правый RCA-разъемы, установлен-
Рис. 8-4.
„Настоящий"
симметричный
процессор создает
противофазный
сигнал до ЦАП’а
ЦИФРОВОЙ
ФИЛЬТР
и;
0111
1000
ИНВЕРТОР
0110
1001
ИНВЕРТОР
ЛЕВЫЙ ЦАП +
ЛЕВЫЙ ВЫХОД+
ЛЕВЫЙ Ц АП-
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ АНАЛОГОВЫЕ
TOK/НАПРЯЖЕНИЕ КАСКАДЫ
ЛЕВЫЙ ВЫХОД -
ПРАВЫЙ ЦАП +
ПРАВЫЙ ВЫХОД +
ПРАВЫЙ ЦАП -
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ АНАЛОГОВЫЕ
TOK/НАПРЯЖЕНИЕ КАСКАДЫ
ПРАВЫЙ ВЫХОД-
Рис. 8-5.
Сравнеш
образова
несимме1
выходов
использо
симметрг
процессо
Циф{
Цифровые источники звукового сигнала
239
ные на задней панели, выводят лишь половину сигналов симметричной схемы
(например, сигналы ,левого и правого каналов). В других устройствах сигналы
,+“ и суммируются при помощи дифференциального усилителя (схемы, которая
преобразует симметричный сигнал в несимметричный), и подаются на несим-
метричные выходные разъемы RCA. Последнее техническое решение позволяет
использовать преимущества симметричных ЦАП’ов даже тем пользователям,
которые не используют симметричные выходы XLR. И наоборот, вывод полови-
ны симметричного сигнала на несимметричный выход не позволяет использо-
вать преимущества полностью симметричных ЦАП’ов при использовании не-
симметричных выходов. Сравнение этих двух способов показано на рис. 8-5.
Рис. 8-5.
Сравнение способов
образования
несимметричных
выходов при
использовании
симметричного
процессора
ЦИФРОВОЙ
ФИЛЬТР
ЛЕВЫЙ ВЫХОД +
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
ТОК/НАП РЯЖЕНИЕ
ЛЕВЫЙ
РАЗЪЕМ
RCA
0111
1000
ИНВЕРТОР
ЛЕВЫЙ цаП +
I/V
АНАЛОГОВЫЕ
КАСКАДЫ
ЛЕВЫЙ ВЫХОД*
НЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ
ЦИФРОВОЙ
ФИЛЬТР
0110
1001
ПРАВЫЙ ЦАП -
ИНВЕРТОР
ПРАВЫЙ ЦАП +
I/V
ПРАВЫЙ ВЫХОД +
ПРАВЫЙ
РАЗЪЕМ
RCA
I / V
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ АНАЛОГОВЫЕ
ТОК/НАП РЯЖЕНИЕ КАСКАДЫ
ПРАВЫЙ ВЫХОД -
НЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ
Цифровой интерфейс S/PDIF
Цифровой интерфейс S/PDIF — это способ передачи оцифрованного звука от
одного компонента к другому. Например, S/PDIF-выход CD-транспорта через
цифровой межблочный кабель можно подключить к S/PDIF-входу цифрового
процессора. Как уже отмечалось ранее, для соединения транспортов и процессо-
ров используются различные интерфейсы: AES/EBU, коаксиальный, TosLink
или оптический ST. Все они базируются на стандарте S/PDIF (Sony/Philips
Digital Interface Format — формат цифрового интерфейса Sony/Philips). Все эти
устройства передают один и тот же сигнал S/PDIF, но разными способами.
240
Глава 8
Цифровые кабели
Цифровые кабели можно разделить на две категории: электрические и опти-
ческие. В электрическом кабеле сигнал передается при помощи электронов,
идущих по медному или серебряному проводу. Оптический кабель передает свет
по пластиковому или стеклянному световоду.
На рис. 8-6 показаны четыре основных типа разъемов: коаксиальный,
TosLink, оптический ST и AES/EBU. Коаксиальный и AES/EBU являются элек-
трическими, a ST и TosLink — оптическими.
Рис. 8-6.
Четыре типа
цифровых
разъемов
(RCA)
Самый распространенный способ соединения — коаксиальный, выполняемый
с использованием кабеля с разъемами RCA. Такое электрическое соединение
можно найти практически во всех CD-транспортах, большинстве хороших CD-
проигрывателей и в другой массовой цифровой звуковой аппаратуре, например,
в цифровых предварительных усилителях, системах коррекции акустических
характеристик помещения и устройствах цифровой записи. Разновидность коак-
сиального цифрового соединения — кабель BNC, используемый только в незна-
чительном количестве аппаратуры. Несмотря на то, что BNC лучше чем RCA по
механическим, электрическим и звуковым параметрам, он никогда не получал
широкого распространения.
TosLink — это недорогой оптический интерфейс, предлагаемый производите-
лями бытовой звукотехники в качестве альтернативы коаксиальному соедине-
нию. TosLink (торговая марка „Toshiba Corporation1') правильнее назвать: „Опти-
ческий Е1АГ („Electronics Industries Association of Japan" — ассоциация электрон-
ной промышленности Японии, которая стандартизировала этот интерфейс). У
основных производителей электроники были две важные причины широкого
применения стандарта TosLink. Во-первых, производство разъемов и кабелей
TosLink обходится дешевле, чем коаксиальных разъемов и кабелей. Во-вторых,
интерфейс TosLink упрощает для аудиокомпонентов выполнение требований
FCC („Federal Communications Commissions" — федеральная комиссия США по
Цифровые источники звукового сигнала
241
жческие и опти-
)щи электронов,
ль передает свет
: коаксиальный,
U являются элек-
ый, выполняемый
еское соединение
стве хороших CD-
ратуре, например,
:ции акустических
1зновидность коак-
лй только в незна-
лучше чем RCA по
икогда не получал
емый производите-
иальному соедине-
нее назвать: „Опти-
юциация электрон-
пот интерфейс). У
1ричины широкого
азъемов и кабелей
:абелей. Во-вторых,
шение требований
комиссия США по
коммуникациям) к величине излучаемых помех. Проходящий по меди электриче-
ский сигнал (такой как сигнал S/PDIF в коаксиальном соединении) создает
радиочастотные помехи, которые могут мешать радио- и телевещанию. FCC
просто запрещает производство изделий, не соответствующих ее критериям по
излучаемым помехам. Поскольку TosLink передает сигнал в световой форме по
стеклянному или пластиковому волокну, он не создает радиопомех.
Оптический ST-интерфейс, разработанный компанией AT&T для телекомму-
никационной техники, в последнее время утратил свою популярность в high-end-
цифровых процессорах и транспортах. ST-соединение передает оптический сиг-
нал по стекловолокну, а не по пластиковому световоду, как в интерфейсе TosLink
(некоторые более высококачественные кабели TosLink также используют стек-
ло). ST-соединитель с байонетным фиксатором обеспечивает хорошее сочлене-
ние кабеля, оптического передатчика и приемника. Несмотря на то, что ST
обычно считается интерфейсом с очень хорошими звуковыми характеристика-
ми, он менее распространен в high-end-аппаратуре.
Всего лишь несколько лет назад оптический интерфейс ST был, на мой взгляд,
лучшим по звуковым показателям. Причина не в преимуществах самого ST, а в
том, что лишь немногим разработчикам удавалось добиться хорошей реализации
коаксиального и AES/EBU-интерфейсов. Электрический интерфейс требовал не
только тщательной разработки, но еще и стабильно высокого качества изготов-
ления. Напротив, разработчик, использовавший ST, просто покупал готовый
комплект из передатчика и приемника ST, который отлично работал. Никакого
непостоянства в качестве работы или звучания ST не было. Теперь, когда
разработчики накопили больший опыт в проектировании электрических интер-
фейсов, им удается делать их лучше и стабильнее. Как следствие, в последнее
время ST утратил былую популярность.
Наиболее рекомендуемым интерфейсом сейчас является AES/EBU с трехкон-
тактными XLR-разъемами, который использует симметричную линию. Из трех
проводников для симметричного сигнала один служит „землей/ второй переда-
ет цифровой сигнал, а третий — его инвертированную копию. AES/EBU облада-
ет всеми преимуществами симметричных линий (описаны в главе 11) и использу-
ет напряжение 5 В, а не 0,5 В, как S/PDIF.
Практически во всех транспортах и процессорах имеются разъемы RCA и
большинство содержит TosLink для обеспечения совместимости. AES/EBU
обычно можно найти только в наиболее дорогих компонентах. Он также предла-
гается за дополнительную плату в цифровой аппаратуре средней ценовой катего-
рии. Выбор ST может увеличить цену изделия на $200 — $400. Имейте в виду, что
и транспорты, и процессоры должны иметь одинаковый интерфейс. Это увели-
чивает цену ST на $400 — $800 — если интерфейс включается и в транспорт, и в
процессор.
TosLink — самый худший из всех интерфейсов по механическим показателям
(качеству физического соединения между кабелем и разъемом), по электриче-
ским (самая узкая ширина полосы пропускания) и по звуковым. При использова-
нии интерфейса TosLink ослабевает обособленность отдельных звуковых обра-
зов, инструментальная ткань теряет чистоту, низкие частоты смягчаются, исче-
зает ощущение полной тишины в интервалах между звуками. Вы можете добить-
ся лучших результатов со стекловолоконным кабелем TosLink класса high-end, но
я бы посоветовал забыть о TosLink’e, если вы не являетесь владельцем CD-
проигрывателя, оборудованного только TosLink-выходом.
Некоторые цифровые источники извлекают выгоду из отсутствия в оптиче-
ском интерфейсе между транспортом и процессором соединения „земляных44
цепей, — в электрическом соединителе оно обязательно имеется. Ухудшающие
звук высокочастотные помехи в „земле44 транспорта могут передаться электриче-
ски соединенной с нею „земле44 цифрового процессора. Поскольку оптический
242
Глава 8
интерфейс передает сигнал без электрического соединения, отсутствует риск
передачи помех по „землям/ соединяющим два компонента.
Теоретически, электрические интерфейсы будут работать очень хорошо,
потому что полоса частот у них самая широкая. Передача цифровых данных от
источника к цифровому процессору должна происходить по кабелю с максималь-
но широкой полосой пропускания, потому что джиттер в этом случае уменьша-
ется. Ширина полосы пропускания у TosLink — б МГц, у ST — 50-150 МГц, а
электрический интерфейс может иметь ширину полосы пропускания в 500 МГц
(при условии, что он выполнен правильно).
Лучший способ выбора интерфейса — прослушивание различных вариантов.
Сравнивая электрические и оптические интерфейсы, убедитесь в том, что во
время прослушивания оптического интерфейса электрический отключен от
процессора. Преимущество изолированности „земли“ транспорта и процессора
исчезает, если электрический кабель по-прежнему соединяет транспорт и про-
цессор — даже когда он не используется.
Основная причина неудовлетворительного звучания транспортов и интер-
фейсов при использовании электрических кабелей — несоответствие полного
выходного сопротивления транспорта, волнового сопротивления кабеля и/или
входного полного сопротивления цифрового процессора. Несоответствие пол-
ных сопротивлений вызывает отражение сигнала в кабеле, что увеличивает
джиттер в потоке данных. Полное сопротивление S/PDIF должно составлять
75 Ом (±5%), a AES/EBU — ПО Ом (±20%). Производители цифровой аппарату-
ры должны строго придерживаться этих стандартных значений полного элек-
трического сопротивления, хотя, честно говоря, многие их не соблюдают.
Джиттер в S/PDIF интерфейсе
Джиттер — это временные ошибки тактового генератора, задающего моменты
преобразования цифровых отсчетов компакт-диска в музыку. Музыканты гово-
рят: „Верная нота в неподходящий момент — это фальшивая нота/ и этот
афоризм как нельзя лучше характеризует проблему джиттера в цифровом вос-
произведении звука. Если цифровые отсчеты преобразуются в аналоговый сиг-
нал (музыку) с участием подверженного джиттеру тактового сигнала, то неизбеж-
но появляются искажения. В частности, высокие частоты становятся жесткими,
что выражается всплесками шума в звучании цимбал, в визгливом и металличе-
ском тембре скрипок, в атаках фортепианных нот, звучащих „хрупко“ и „стеклян-
ной Низкие частоты теряют упругость и динамическую выразительность. Джит-
тер к тому же ухудшает ощущение пространства, уменьшая глубину звуковой
сцены и смазывая музыкальные образы. Ощущение прозрачности воздуха между
вами и исполнителем исчезает, пространство словно затягивается дымкой.
Главным источником джиттера в цифровом воспроизведении звука является
интерфейс, соединяющий CD-транспорт с цифровым процессором. Избавьтесь
от цифрового интерфейса, которого по природе своей лишен CD-проигрыва-
тель, и вы уничтожите главный „возбудитель4* джиттера. По этой причине одно-
корпусные CD-проигрыватели при прочих равных условиях имеют значительное
превосходство в качестве звука над компонентной аппаратурой.
Несмотря на удобство объединения информации левого и правого каналов
звука, а также тактового сигнала в одном цифровом канале, формату интерфейса
S/PDIF присущи некоторые недостатки, ухудшающие качество звука. Приемник,
находящийся на входе цифрового процессора, „восстанавливает11 тактовый сиг-
нал из потока информации S/PDIF, воссоздавая новый тактовый сигнал, кото-
рый задает темп работы цифрового процессора. Практически во всех входных
приемниках джиттер интерфейса проникает в сигнал, используемый для такги-
Цифровые источники звукового сигнала
243
рования работы ЦАП’а. Как уже объяснялось ранее и более подробно будет
обсуждаться в Приложении В („Основы цифровой звукотехники"), джиттер в
ЦАП’е может вызвать ощутимое ухудшение звука.
Этот наведенный интерфейсом джиттер не случаен по своей природе. Он
непосредственно связан с передаваемым звуковым сигналом. Иначе говоря,
нестабильность импульсов тактового сигнала вызвана передаваемой по интер-
фейсу звуковой информацией. Оказывается, в частотном спектре джиттера вос-
становленного тактового сигнала присутствуют те же составляющие, что и у
передаваемого по интерфейсу в цифровой форме звукового сигнала. Используя
прибор для исследования джиттера компании „UltraAnalog", описываемый далее
в настоящей главе, можно выделить лишь составляющую джиттера S/PDIF-
сигнала. При прослушивании этого выделенного джиттера можно опознать,
фрагменты передаваемой музыки. Джиттер, связанный со звуком, попадает в
сигнал тактирования отсчетов ЦАП’а и снижает качество звучания процессора.
Нестандартные цифровые интерфейсы
и улучшенный интерфейс I2S
По мере совершенствования цифровых интерфейсов, разработчики все более
убеждались в том, что фактором, ограничивающим качество звука, является
джиттер. Для его уменьшения было разработано несколько нестандартных ин-
терфейсов.
Одно из решений — передавать тактовый сигнал отдельно от звуковых дан-
ных, по дополнительному кабелю. Этот способ позволяет устранить влияние
звукового сигнала на джиттер, но тактовый сигнал по-прежнему должен прохо-
дить по кабелю и восстанавливаться, чтобы использоваться затем в качестве
образцового синхронизирующего сигнала для цифрового процессора.
Еще лучший способ — поместить ведущий тактовый генератор в цифровой
процессор и подать его сигнал в транспорт, который должен „подчиняться"
цифровому процессору. Тактовый генератор, к стабильности работы которого
предъявляются жесткие требования, расположен при этом в непосредственной
близости от ЦАП’а, и на него не влияют внешние возмущения. Когда отсутствует
необходимость в восстановлении тактового сигнала и нет интерфейса для его
передачи, качество звука улучшается.
Цифровые процессоры класса high-end, в которых используется отдельная
линия тактового сигнала, имеют также обычный входной приемник для восста-
новления тактовых импульсов. Это делает их совместимыми с транспортами, не
имеющими отдельного входа или выхода тактового сигнала. Используя такие
процессоры, можно проверить, какой из двух вариантов лучше сказывается на
качестве звука: с восстановлением тактовых импульсов или с использованием
для их передачи отдельной линии. Сравнение выполняется простым отключени-
ем кабеля тактового сигнала. Проводя опыты при прослушивании, я обнаружил,
что эта дополнительная соединительная цепь значительно улучшает качество
звука. Кроме того, в процессорах и транспортах с отдельным тактовым сигналом
должны меньше проявляться звуковые различия между интерфейсами (коакси-
альный, ST, TosLink, AES/EBU) и различными кабелями в пределах одного
семейства интерфейсов.
Несмотря на выигрыш в качестве звука, получаемый при использовании
дополнительной линии для передачи тактовых импульсов между транспортом и
процессором, такое построение интерфейса применяется очень немногими про-
изводителями. Причина в том, что нет стандарта на тактовый сигнал, поэтому
использовать эту линию можно только в парах транспорт-процессор, изготавли-
ваемых одной и той же фирмой. Из-за отсутствия стандартизации большинство
244
Глава 8
производителей цифровых процессоров просто не предусматривают отдельную
линию тактового сигнала.
В последнее время производители аппаратуры начали использовать новые,
более совершенные входные приемники, обеспечивающие низкий джиттер и без
отдельной линии тактового сигнала. В процессоре, показанном на рис. 8-16,
используется один из таких модулей входного приемника с низким значением
джиттера.
Новаторский метод понижения джиттера в интерфейсе был разработан фир-
мой „Spectral Audio" для процессора „SDR-2000" и CD-транспорта „SDR-3000".
Интерфейс, названный „Spectralink", не передает тактовый сигнал от процессо-
ра к транспорту в обычном смысле слова. Вместо этого он использует специаль-
ный аналоговый сигнал управления для синхронизации транспорта с процессо-
ром. Прослушивание этой представленной фирмой „Spectral" пары аппаратов
через обычный интерфейс и „Spectralink" показывает, что последний обеспечи-
вает значительное повышение качества звука. К сожалению, этот метод приме-
няется только в аппаратуре фирмы „Spectral".
Одной из попыток стандартизировать интерфейс с низким уровнем джиттера
является улучшенный интерфейс 12S, разработанный фирмой „UltraAnalog" со-
вместно с несколькими производителями цифровых процессоров. Планирова-
лось создание интерфейса с низким уровнем джиттера, который использовался
бы многими производителями аппаратуры, предоставляя потребителям боль-
шую свободу в совместном использовании различных марок транспортов и
процессоров. „UltraAnalog" предлагает этот интерфейс бесплатно любому произ-
водителю, который захочет включить его в свои изделия.
Шина I2S была первоначально разработана фирмой „Philips" в качестве спосо-
ба передачи звуковых данных между отдельными микросхемами в CD-проигрыва-
теле. В некоторых цифровых аппаратах начали использовать FS-входы и выходы
на недорогом пяти контактном разъеме. Усовершенствованный вариант I2S под-
нял технические характеристики обычного I2S на гораздо более высокий качест-
венный уровень.
Интерфейс реализован с использованием кабеля типа 13W3, первоначально
разработанного для передачи компонентного видеосигнала и сигналов управле-
ния в компьютерном оборудовании. Он состоит из трех коаксиальных и пяти
свитых в пары проводников, выходящих на внешнее гнездо. Коаксиальные
проводники служат для передачи основного тактового сигнала в симметричном
режиме. По проводникам витых пар передаются битовый тактовый сигнал,
тактовый сигнал слов, данные состояния канала и звуковые данные.
Предусмотрены два уровня реализации. Уровень 2 — это основная конфигура-
ция, в которой тактовый сигнал вырабатывается передающим устройством
(обычно CD-транспортом), а принимается цифровым процессором. Как было
сказано ранее, этот способ гораздо лучше обычного S/PDIF-интерфейса, но он
несовершенен, поскольку тактовый сигнал по-прежнему нужно восстанавливать
в цифровом процессоре.
На уровне 1 улучшенного интерфейса I2S тактовый сигнал вырабатывается в
принимающем устройстве (цифровом процессоре) и передается обратно к ис-
точнику (CD-транспорту). Это заставляет транспорт подстраиваться по цифро-
вому процессору, что понижает джиттер.
Уровни совместимы друг с другом. CD-транспорт с улучшенным интерфейсом
I2S уровня 2 будет работать с процессором, выполненным на уровне 1. Вы не
добьетесь качества уровня 1, но система будет работать автоматически без
манипуляции с переключателями или согласования аппаратуры с тем уровнем
интерфейса I2S, который вы используете. Если вы модернизируете свой транс-
порт до уровня 1, интерфейс автоматически распознает это изменение и обеспе-
чит качество уровня 1.
f
Цифровые источники звукового сигнала
245
* ч
ают отдельную
•г
enhanced
II
:u-
Устройства уменьшения джиттера
?
1$
/
:ачестве спосо-
CD-проигрыва-
<оды и выходы
1риант PS под-
ясокий качест-
)абатывается в
обратно к ис-
ься по цифро-
ьзовать новые,
[ джиттер и без
i на рис. 8-16,
шм значением
ЕК
Рис. 8-7.
Цифровые изделия,
использующие улучшен-
ный интерфейс I2S,
маркированы таким
товарным знаком
л* чхЧ;
-*v
'Ч-/
-Л
Л
г •
ал
• •• '<
л
* . ч -'Л‘12
‘‘к.
13 раб от ан фир-
iTa ,,SDR-3000“.
л от процессо-
>зует специаль-
на с процессо-
ары аппаратов
(Ний обеспечи-
г метод приме-
внем джиттера
fltraAnalog“ со-
)в. Планирова-
использовался
обителям боль-
фанспортов и
любому произ-
зервоначально
налов управле-
1ЛЬНЫХ и пяти
Коаксиальные
симметричном
говый сигнал,
ie.
зая конфигура-
I устройством
)ом. Как было
рфейса, но он
останавливать
I интерфейсом
|Овне 1. Вы не
матически без
с тем уровнем
те свой транс-
гение и обеспе-
Я сравнил интерфейс AES/EBU с улучшенным интерфейсом I2S уровня 1 и
обнаружил, что последний значительно улучшает качество звука. Звуковая карти-
на получилась лучше сфокусированной, высокие частоты стали более мягкими, а
ощущение пространства и атмосферы усилилось. В устройстве, которое я про-
слушал вместе с двумя интерфейсами, джиттер тактового сигнала при использо-
вании обычного S/PDIF-интерфейса составил 100 пикосекунд, у улучшенного 12S
он имел величину менее 10 пикосекунд. Изделия, в которых используется улуч-
шенный интерфейс 12S, маркированы изображенным ниже товарным знаком.
Наконец, есть еще один способ устранения наводимого в интерфейсе джитте-
ра: приобретение CD-проигрывателя. Поскольку однокорпусный CD-проигрыва-
тель не нуждается в передаче звуковых данных и тактовых импульсов по общему
кабелю, ему не нужен и интерфейс S/PDIF. Без интерфейса нет наводимого в
нем джиттера тактового сигнала. Таким образом, CD-проигрыватели обладают
преимуществом над раздельными процессорами и транспортами с точки зрения
джиттера.
Устройства уменьшения джиттера, впервые увидевшие свет в 1993 г., состав-
ляют новую категорию компонентов. Такое устройство включается в тракт
цифрового сигнала между CD-транспортом (или любым другим цифровым источ-
ником) и цифровым процессором. Теоретически устройство уменьшения джит-
тера принимает цифровой сигнал S/PDIF, искаженный джиттером, и дает на
выходе сигнал с меньшими искажениями.
Качество звука ухудшится, если джиттер на выходе устройства окажется
выше, чем на выходе транспорта. Устройства уменьшения джиттера могут улуч-
шить качество сигнала транспортов с большими значениями джиттера, но могут
и ухудшить сигнал транспортов с низким значением джиттера. Поэтому такие
устройства следует прослушать в вашей системе до приобретения. Кроме того,
во многих устройствах заявляется достаточно низкий уровень выходного джит-
тера (например, „меньше 50пс“), но производители сами не могут проверить
это. Никогда не покупайте устройство уменьшения джиттера, основываясь на
заявленных производителем технических параметрах. Вместо этого прослушай-
те его в вашей системе.
Надо учитывать, что большинство устройств уменьшения джиттера имеют
серьезный недостаток: они могут понижать во входном сигнале джиттер, но
затем должны вновь выводить сигнал с низким значением джиттера через интер-
фейс S/PDIF, в котором вновь возникает этот вид искажений. Идеальным
представляется такое устройство уменьшения джиттера, которое принимает
сигнал из S/PDIF и выводит сигнал с низким значением джиттера через улучшен-
ный интерфейс I2S.
Некоторые устройства уменьшения джиттера добавляют к сигналу дифер (не-
большое количество шума), чтобы улучшить качество звука. Шум создает измене-
ние в младших разрядах, что делает звук более похожим на аналоговый.
Глава 8
Новые ц
.i
Другая разновидность устройств уменьшения джиттера использует для повы- ।
шения разрешающей способности цифрового сигнала увеличение числа разря-
дов с 16 записанных на CD до 20. Микросхемы DSP (Digital Signal Processing-
цифровых сигнальных процессоров) пытаются определить, какими были бы ;
младшие разряды звукового сигнала, если бы он изначально записывался с
большим числом разрядов. Для того, чтобы эти устройства обеспечивали улучше- j
ние качества, соединенный с ними цифровой процессор должен обладать спо- \
собностью обрабатывать 20 разрядов данных. Более старые микросхемы цифро-
вых фильтров (например, широко распространенные NPC5813 и 5803) рассчита-
ны на 16-разрядные данные. Если вы подадите на такой процессор двадцать 1
разрядов от устройства повышения разрешающей способности, то процессор
отбросит младшие 4 разряда двадцатибитных слов, что вызовет ощутимые на
слух гармонические искажения. Более современный HDCD-декодер/фильтр
фирмы „Pacific Microsonics“ PMD100 работает с двадцатиразрядными данными, j
овые форматы высокого разрешения
цего характера
Качество звучания стандартного компакт-диска ограничено частотой дискре-
тизации 44,1 кГц и шестнадцатиразрядным квантованием уровня. При преобра- -
зовании аналогового звукового сигнала в цифровую форму для записи на CD,
аналого-цифровой преобразователь берет из него отсчеты сигнала 44100 раз в <
секунду. Этот процесс называется дискретизацией во времени. Преобразователь
ставит в соответствие каждому отсчету определенное число, которое представ-
ляет уровень сигнала в момент взятия отсчета. Этот процесс называется кванто- 3
ванием по уровню. CD-формат использует шестнадцатиразрядное квантование.
Это означает, что каждый отсчет сигнала представляется в виде 16-разрядного
двоичного (состоящего из нулей и единиц) числа.
Дискретизация и квантование — это краеугольные камни цифрового звука.
Дискретизация сохраняет временную информацию звукового сигнала, а кванто-
вание — информацию об уровне. Чем выше частота дискретизации, тем шире
диапазон передаваемых звуковых частот. Чем больше разрядов в „слове", полу-
ченном в результате квантования, тем шире динамический диапазон, ниже
уровень шума и выше разрешающая способность. Эти основные положения
цифровой звукотехники более подробно описаны в Приложении В.
Когда в конце 70-х годов разрабатывали компакт-диск, дискретизация с часто-
той 44,1 кГц и 16-разрядное квантование были выбраны для того, чтобы добить-
ся продолжительности воспроизведения 74 минуты на диске диаметром 120 мм.
Кое-кто утверждал в то время, что 14-разрядного квантования для CD достаточ-
но, но, к счастью, в качестве стандарта были приняты именно 16 бит. Компакт-
диск стал пользоваться большим коммерческим успехом, — было продано более
500 миллионов проигрывателей и 12 миллиардов дисков.
Технический прогресс значительно расширил информационную емкость опти-
ческого диска диаметром 120 мм. В 1995 г. фирмы ,,Sony“ и „Philips", изобретатели
CD, предложили Multi-Media CD, который мог хранить в 4 раза больше информа-
ции, чем обычный компакт-диск. Фирмы „Toshiba" и ,,Time-Warner“ совместно
разработали диск Super Density (SD — сверхплотный), в котором использовалась
похожая технология. Новые диски могли вместить полнометражный фильм с
цифровой стереофонической фонограммой или огромное количество компью-
терной информации. К сожалению, эти форматы были несовместимы.
Возникли предпосылки для „войны форматов" между соперничающими фир-
мами. Однако все закончилось благополучно: стороны достигли соглашения о
едином формате, который стал известен как DVD и объединил в себе инженер-
Цифровые источники звукового сигнала
247
ные идеи обеих разработок. Хотя DVD имеет такие же размеры, как CD, его
максимальная информационная емкость может быть в 17 раз выше.
Огромную информационную емкость DVD можно использовать для того,
чтобы закодировать цифровой звук с гораздо более высоким разрешением, чем
это было возможно на CD. Три основных торговых ассоциации сформировали
группу, называемую „International Steering Committee“ (ISC — Международный
Подготовительный Комитет), для исследования возможностей и стандартиза-
ции нового носителя высококачественного цифрового звука. Эти три организа-
ции: „Recording Industry Association of America44 (RIAA — Ассоциация Американ-
ской Промышленности Грамзаписи), „Recording Industry Association of Japan44
(RIAJ — Ассоциация Японской Промышленности Грамзаписи), „Europe’s Interna-
tional Federation of Phonographic Industry44 (IFPI — Европейская Международная
Федерация Звукозаписыващей Промышленности).
„International Steering Committee44 опубликовал 13 требований к новому фор-
мату, включая улучшенное качество звука, много кап ал ьн ость и возможность
защиты от копирования. Другим требованием ISC была обратная совместимость
нового диска с уже существующими CD-проигрывателями (другими словами,
диск должен воспроизводиться и на CD-проигрывателях, и на проигрывателях
высокого разрешения). Это последнее положение допускает единый список
наименований для производителей дисков и розничной торговли. Торговцам не
понадобится иметь на складе две версии одного и того же диска. Решение
технических деталей нового формата было возложено на группу представителей
по аппаратному обеспечению, названную Working Group 4 (WG4).
К сожалению, WG4 сразу же стала политизированной: каждый член группы
защищал экономические интересы своей компании, а не потребителей, которым
нужно лишь одно — высококачественная музыка. Например, консорциум, кото-
рому принадлежит множество патентов на DVD, хотел, чтобы новый диск бази-
ровался на технологии DVD. В этом случае он получал бы плату за пользование
патентом с каждого проданного диска. „Sony44 и „Philips44 утверждали, что новый
носитель должен быть улучшенной версией компакт-диска, который они когда-
то разработали и за который продолжали бы в этом случае получать патентные
отчисления (хотя эти фирмы держали и несколько ключевых патентов на DVD).
Чтобы понять, насколько экономические соображения в данном случае важ-
нее чисто инженерных решений, задумайтесь, почему сторонники стандарта
DVD предлагают использовать частоту дискретизации 96 кГц. Гораздо проще для
каждого и лучше для качества звука была бы частота 88,2 кГц, которая ровно
вдвое выше, чем в стандарте компакт-диска. Профессиональные устройства
записи работали бы с частотой 88,2 кГц, и такие исходные записи можно было
бы легко преобразовать в вариант с частотой 44,1 кГц для большинства потреби-
телей, у которых нет проигрывателей высокого разрешения. Преобразование
88,2 кГц в 44,1 кГц выполняется очень просто, — фильтрация вызывает лишь
незначительное ухудшение качества звука. Вариант 44,1 кГц необходим, посколь-
ку большинство потребителей будут слушать обычный CD именно с такой часто-
той дискретизации еще в течение нескольких лет, а возможно, и десятилетий.
Что касается дискретизации с частотой 96 кГц, то она требует громоздкой (и
дорогой) математической обработки данных, вносящей ощутимое на слух ухуд-
шение звука. Эти весьма сложные математические действия выполняются в два
этапа: сначала 96 кГц нужно преобразовать в 48 кГц, а затем 48 кГц — в 44,1 кГц.
Так почему же предлагается дискретизация с частотой 96 кГц? Потому что
идеологи DVD-видео захотели сделать DVD отличным от CD и выбрали для
нового видеоформата частоты дискретизации 48 кГц и 96 кГц. Позор! Миллионы
любителей музыки должны будут довольствоваться звуком пониженного качест-
ва, и виной тому не технические ограничения, а соображения корпоративной
выгоды...
I
I
248
Глава 8
Хотя „Sony44 и „Philips'1 предложили новый диск, названный Super Audio CD
(SACD), который соответствует требованиям ISC, их предложение было откло-
нено другим комитетом, члены которого коммерчески заинтересованы в приня-
тии DVD в качестве следующего поколения носителей звукозаписи. Super Audio
CD содержит как 74 минуты высококачественного цифрового звучания в двухка-
нальном и шестиканальном вариантах, так и обычную цифровую запись формата
16 разрядов/44,1 кГц, что обеспечивает полную совместимость с CD. После
многомесячных ожесточенных споров, не принесших результата, „Sony" и
„Philips44 объявили о том, что собираются выпустить формат Super Audio CD на
свой страх и риск, без согласования с WG4.
Примерно в то же самое время аудиофильские звукозаписывающие компании
начали выпуск музыкальных записей высокого разрешения, используя преиму-
щества технических параметров DVD-видео, которые позволяют диску вмещать
два канала звука с частотой дискретизации 96 кГц и 24-разрядным квантованием.
В свою очередь, WG4 продолжает работать над форматом DVD-аудио, который
содержит многоканальный цифровой звук высокого разрешения. Перед нами
все признаки новой „войны форматов44, по сравнению с которой сражение
видеоформатов VHS/Beta будет выглядеть мелкой ссорой.
Подведем итог. Музыкальный диск, отвечающий стандарту DVD-видео, смо-
жет воспроизводить два канала цифрового звука формата 24 разряда/96кГц на
большинстве DVD-видеопроигрывателей, предназначенных для воспроизведе-
ния фильмов. На сегодняшний день выпуск дисков в этом формате осуществляют
лишь аудиофильские записывающие компании.
Формат DVD-аудио, над которым работает WG4, будет иметь многоканальный
звук высокого разрешения. Это абсолютно новый формат, для которого потребу-
ются специальные проигрыватели.
Super Audio CD — это диск ,,Sony“/“Philips“, совместимый сверху вниз с CD и
предлагающий как двухканальный, так и многоканальный варианты музыки.
Выпуск проигрывателей SACD намечен в Японии на весну 1999 года. Вскоре
после этого выпуск проигрывателей должен начаться в США.
Эти форматы не совместимы друг с другом.
С маркетинговой точки зрения, новый формат звука продавать потребителям
будет намного труднее, чем в свое время — CD. Среднестатистический обыватель
сразу же видел преимущества неизнашиваемого 5-дюймового диска перед своей
устаревшей коллекцией виниловых пластинок. CD было легко продавать, потому!
что он привлекал явными техническими достоинствами, обещая превосходное
качество звучания (обещание, которое CD не всегда оправдывал). Высокоразре-
шающий формат звука — это совсем другое. Для среднего потребителя, считаю-
щего CD верхом точности, новый формат звука может показаться излишним. Это!
одна из причин, почему и SACD, и DVD-аудио содержат многоканальный звук.;
Такой звук легче демонстрировать и продавать, чем высококачественную двухка-
нальную стереофонию.
Рассмотрим два формата, которые оспаривают право заменить компакт-диск^
Рис. 8-8.
Super Audio CD
содержит слой
высокой плотности
Обычный CD-СЛОЙ н.
одном диске
качество звук
Ле и слушать
диск вне дом;
тивного CD-п
Говоря о пер(
сегодня потрс
реализуя всех
поспешное pei
на совсем новь
Вы можез
Цифровой 3i
даже не заме
Super Audio Compact Disc
tc. 8-9.
пенно и безбо;
Дороже CD. Ко;
То, какая чясте
тельным фактор
роигрыватели
„Sony44 и „Philips44, когда-то вместе разработавшие CD, собираются выпустипрег Audio CD и
Super Audio Compact Disc (SACD) в середине 1999 г. SACD выглядит совсем KaFKH маркируются
обычный CD, но содержит два информационных слоя вместо одного. В нижне^РНЫм ЗНаком
слое записывается информация в формате 16 разрядов/44,1 кГц, которую може
считать любой CD-проигрыватель. В верхнем слое содержится звуковая цифр(
вая информация высокого разрешения, он назван HD, что расшифровывает^
как High Density, или высокая плотность (см. рис. 8-8). j
248
Глава 8
Хотя „Sony“ и „Philips^ предложили новый диск, названный Super Audio CD
(SACD), который соответствует требованиям ISC, их предложение было откло-
нено другим комитетом, члены которого коммерчески заинтересованы в приня-
тии DVD в качестве следующего поколения носителей звукозаписи. Super Audio [
CD содержит как 74 минуты высококачественного цифрового звучания в двухка- |
нальном и шестиканальном вариантах, так и обычную цифровую запись формата -
16 разрядов/44,1 кГц, что обеспечивает полную совместимость с CD. После
многомесячных ожесточенных споров, не принесших результата, ,,Sony“ и
„Philips" объявили о том, что собираются выпустить формат Super Audio CD на [
свой страх и риск, без согласования с WG4. [
Примерно в то же самое время аудиофильские звукозаписывающие компании J-
начали выпуск музыкальных записей высокого разрешения, используя преиму-
щества технических параметров DVD-видео, которые позволяют диску вмещать l
два канала звука с частотой дискретизации 96 кГц и 24-разрядным квантованием. |
В свою очередь, WG4 продолжает работать над форматом DVD-аудио, который j
содержит многоканальный цифровой звук высокого разрешения. Перед нами I
все признаки новой „войны форматов", по сравнению с которой сражение f
видеоформатов VHS/Beta будет выглядеть мелкой ссорой. J
Подведем итог. Музыкальный диск, отвечающий стандарту DVD-видео, смо-
жет воспроизводить два канала цифрового звука формата 24 разряда/96кГц на
большинстве DVD-видеопроигрывателей, предназначенных для воспроизведе- I
ния фильмов. На сегодняшний день выпуск дисков в этом формате осуществляют
лишь аудиофильские записывающие компании. j
Формат DVD-аудио, над которым работает WG4, будет иметь многоканальный
звук высокого разрешения. Это абсолютно новый формат, для которого потребу- |
ются специальные проигрыватели. |
Super Audio CD — это диск ,,Sony"/“Philips", совместимый сверху вниз с CD и |
предлагающий как двухканальный, так и многоканальный варианты музыки.
Выпуск проигрывателей SACD намечен в Японии на весну 1999 года. Вскоре
после этого выпуск проигрывателей должен начаться в США.
Эти форматы не совместимы друг с другом.
С маркетинговой точки зрения, новый формат звука продавать потребителям
будет намного труднее, чем в свое время — CD. Среднестатистический обыватель
сразу же видел преимущества неизнашиваемого 5-дюймового диска перед своей
устаревшей коллекцией виниловых пластинок. CD было легко продавать, потому
что он привлекал явными техническими достоинствами, обещая превосходное
качество звучания (обещание, которое CD не всегда оправдывал). Высокоразре-
шающий формат звука — это совсем другое. Для среднего потребителя, считаю-
щего CD верхом точности, новый формат звука может показаться излишним. Это
одна из причин, почему и SACD, и DVD-аудио содержат многоканальный звук.
Такой звук легче демонстрировать и продавать, чем высококачественную двухка-
нальную стереофонию.
Рассмотрим два формата, которые оспаривают право заменить компакт-диск.
Рис. 84
Super А
содерж
высоко
обычнь
одном ;
Super Audio Compact Disc
I,
„Sony" и „Philips", когда-то вместе разработавшие CD, собираются выпустить
Super Audio Compact Disc (SACD) в середине 1999 г. SACD выглядит совсем как
обычный CD, но содержит два информационных слоя вместо одного. В нижнем
слое записывается информация в формате 16 разрядов/44,1 кГц, которую может
считать любой CD-проигрыватель. В верхнем слое содержится звуковая цифро-
вая информация высокого разрешения, он назван HD, что расшифровывается
как High Density, или высокая плотность (см. рис. 8-8).
Рис. 8-9
Проигр
Super Al
диски м
товарнь
SACD
Цифровые источники звукового сигнала
249
Рис. 8-8.
Super Audio CD
содержит слой
высокой плотности и
обычный CD-слой на
одном диске
Воспроизводящая
Воспроизводящая
головка CD,
1=750 нм, NA=0,45
сфокусирована
головка HD,
1=650 нм, NA=0,6
сфокусирована
CD-слой: полностью отражающий
HD-слой: отражает излучение
с длиной волны 650 нм,
прозрачен для 780 нм
на слое HD
на слое CD
Вы можете воспроизводить SACD на обычном CD-проигрывателе и слышать
цифровой звук формата 16 разрядов/44,1 кГц. Некоторые потребители могут
даже не заметить, что это не обычный CD. Желающие получить более высокое
качество звука смогут воспроизводить диски SACD на специальном проигрывате-
ле и слушать музыку с гораздо большей верностью звучания. Этот „гибридный'4
диск вне дома можно воспроизводить при помощи автомобильного или порта-
тивного CD-проигрывателя, а в домашних условиях — на SACD-проигрывателе.
Говоря о перспективах SACD, необходимо обратить внимание вот на что: уже
сегодня потребители смогут покупать диски, записанные в этом формате, не
реализуя всех его потенциальных возможностей. Их не принуждают принимать
поспешное решение о прекращении приобретения компакт-дисков и переходе
на совсем новый, несовместимый формат. Перейти от CD к SACD можно посте-
пенно и безболезненно лишь при том условии, что диск SACD будет стоить не
дороже CD. Конечно, затраты на производство „гибридного44 диска станут выше.
То, какая часть этих затрат будет переложена на потребителей, станет значи-
тельным фактором в вопросе признания формата.
Рис. 8-9.
Проигрыватели
Super Audio CD и
диски маркируются
товарным знаком
SACD
SUPER AUDIO CD
250
Глава 8
Рис. 8-10.
Физическая структура
Super Audio CD
головка
Стандартный отражающий слой
Подложка
Слой высокой плотности
Подложка
Рис. 8-10 показывает физическую структуру SACD. Это, в сущности, CD с
дополнительным слоем, встроенным в его воспроизводимую поверхность и
содержащим питы (элементы записи в рабочем слое диска в форме продолгова-
тых углублений), в которых закодирована информация. Этот второй слой высо-
кой плотности наполовину прозрачен для света с длиной волны 780 нм, излучаемо-
го лазером, который используется для воспроизведения CD. Излучение лазера с
длиной волны 650 нм, применяемого для воспроизведения SACD, этот слой отра-
жает. Луч лазера CD-проигрывателя фокусируется в плоскости, лежащей на макси-
мальной глубине, в то время как плоскость фокусировки луча лазера проигрывате-
ля SACD лежит на меньшей глубине, где расположен слой высокой плотности.
Во втором слое содержится больше информации, поскольку используемые
для ее записи питы приблизительно вдвое меньше, чем в CD-слое, и расположе-
ны они ближе друг к другу. Рис. 8-10 показывает различие в размере питов двух
слоев.
Слой высокой плотности содержит сигналы двух каналов и — по усмотрению
исполнителя — шестиканальную версию музыки; он обладает также достаточным
потенциалом для хранения текстовой, графической и ограниченной видеоин-
формации. Таким образом, существует возможность выбора между двухканаль-
ным и многоканальным воспроизведением одного и того же диска, в зависимо-
сти от ваших вкусов и количества каналов в аудиосистеме.
В SACD предусмотрены также строгие меры защиты от копирования и пират-
ства; эти проблемы очень волнуют руководителей звукозаписывающих компа-
ний. Во-первых, на диске содержится цифровой код, который разрешает SACD-
проигрывателю считывать информацию; его трудно обнаружить и скопировать,
Если же этот код отсутствует, проигрыватель просто выбросит диск сразу же
после его установки. Во-вторых, SACD может содержать изображение, едва
различимое невооруженным глазом, как водяной знак на бумаге. Рисунок созда-
ется посредством небольшого варьирования ширины информационных питов,
что изменяет дифракционный узор, создаваемый диском. Если диск „пиратский"
(в некоторых странах незаконное копирование ведется в огромных, санкциони-
рованных правительством масштабах), такой рисунок в нем отсутствует. Благо-
даря этому „пиратские*4 диски легко выявить.
Кодирование Direct Stream Digital (DSD) на Super Audio CD
„Sony** и „Philips** развивали SACD для совсем иного способа цифрового пред-
ставления музыки, названного DSD {Direct Stream Digital ~ прямопоточный цифро-
вой). Вместо дискретизации по времени звукового сигнала с относительно низ-
Цифровые источники звукового сигнала 251
кой частотой (44,1 тысяч раз в секунду) и использования 16-разрядных двоичных
чисел для представления отсчетов сигнала, DSD дискретизирует сигнал с умопо-
мрачительной скоростью — 2,8224 миллионов раз в секунду. Каждый отсчет — это
только один бит. Если значение сигнала возрастает, то записывается двоичная
„единица". Если значение сигнала уменьшается, то записывается двоичный
„ноль". Звуковой сигнал с положительным значением, соответствующим край-
ней точке шкалы аналого-цифрового преобразования, представлен всеми едини-
цами; сигнал с отрицательным значением, соответствующим конечной точке
шкалы, представлен всеми нулями. Значение сигнала вблизи нуля представляет-
ся посредством чередующихся единиц и нулей, как показано на рис. 8-11. Музы-
кальная информация содержится в ширине импульсов. Вот почему этот тип
кодирования иногда называют широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).
Рис. 8-11.
Битовый поток DSD
представляет собой
ряд импульсов
одинакового уровня
1010110111011110111110111101110110101010101010010001000010000100010010101010
Интересно, что импульсная последовательность, вырабатываемая при DSD-
кодировании „выглядит" поразительно аналогово. Это значит, что вы можете
взглянуть на импульсную последовательность и представить себе, какой была
форма аналогового сигнала. Кроме того, преобразование импульсной последова-
тельности в аналоговую форму выполняется очень просто, посредством пропус-
кания импульсов через аналоговый фильтр низких частот.
На практике, DSD-кодированный сигнал содержит слишком много шума и
потому не подходит для прямого преобразования в аналоговую форму. Так как
частотный спектр этого шума очень широкий, используется метод, называемый
формированием шума. С его помощью спектр шума сдвигается из области слыши-
мых частот в более высокочастотную область, где он не слышен. Хотя количест-
во шума в сигнале остается тем же, шум в полосе звуковых частот радикально
уменьшается. Результат формирования шума показан на рис. 8-12.
На DSD можно записывать сигналы с частотами вплоть до 100 кГц, — намного
выше, чем в обычном цифровом звуке с частотой дискретизации 44,1 кГц. К тому
же, отношение сигнал/шум (разница между самым громким звуком, который
Рис. 8-12.
В результате
формирования шума
его спектр
перемещается за
пределы полосы
звуковых частот
252
Глава 8
DVD-видео и
существен!
формата 1(
А
л
::-Г
может быть записан, и уровнем шума системы) — колоссальные 120 дБ. Это |
сильно отличается от отношения сигнал/шум 98 дБ 16-разрядного квантования. I
Заметим однако, что DSD обеспечивает отношение сигнал/шум в 120 дБ не во I
всей полосе частот 100 кГц, а лишь в пределах диапазона звуковых частот. Это
происходит потому, что описанное выше формирование шума уменьшает отно
шение сигнал/шум за пределами диапазона звуковых частот. Скорость цифрово-
го потока DSD ровно в четыре раза выше, чем при кодировании 16 разрядов/
44,1 кГц (44100x16x4 = 2822400 битов в секунду). !
Одно из преимуществ DSD — исключение из сигнального тракта сложных 1
фильтров. Обычное цифровое кодирование требует применения так называе-1
мых прореживающих фильтров (понижающих частоту дискретизации) и пере-1
дискретизирующих фильтров (повышающих частоту дискретизации), которые
привносят шум и ошибки. DSD — это гораздо более непосредственный способ
цифровой записи звука.
Более того, импульсную последовательность, полученную в результате DSD-
кодирования, довольно просто преобразовать в формат 16 разрядов/44,1 кГц.-
Одна исходная фонограмма формата DSD может быть источником как для высоко- ?
разрешающего слоя SACD, так и для слоя с нормальным разрешением. Примеча-)
тельно, что многие звуковые достоинства DSD проявляются и в сигнале формата^
16 разрядов/44,1 кГц. Я имел возможность сравнить при прослушивании музыку,
записанную с использованием кодирования DSD, а затем преобразованную в’
формат более низкого разрешения 16 разрядов/44,1 кГц, и эту же музыку, исходно
записанную в формате 16 разрядов/44,1 кГц. Первый вариант звучал значительна
лучше, чем диск, закодированный обычным способом.
Перед записью на диск-оригинал SACD поток битов DSD сжимают, чтобы ой
занимал на диске меньше места. В отличие от систем сжатия с потерями^
удаляющих из сигнала якобы „неслышимые" компоненты, система сжатия, ио
пользуемая в SACD, обеспечивает превосходное, с точностью до бита, преобра
зование данных источника, основанное на использовании более эффективного
кодирования звуковой информации. Например, ряд из восьми последователв|
ных нулей может быть закодирован как 8x0 (на практике, система сжатш
оказывается намного сложнее). Именно благодаря этой системе на SACD можщ
одновременно запечатлеть как двухканальное, так и шестиканальное представлю
ние музыки. !
Мне посчастливилось слушать DSD в идеальных условиях. На одном из покй
зов пару громкоговорителей „Wilson Audio Specialties WATTs/Puppies", подклк
ченных к усилителю „Cello electronics", установили в контрольной комнате ньк
Йоркской студии „Sony Music". Размещение громкоговорителей было оптимиз!
ровано для одного слушательского места. Классический джазовый оркестр
составе четырех человек (включая трубача Рэнди Бракера) играл непосредстве!
но в соседней студии. В это время я сидел на заветном месте и мог переключатьс
с прямого сигнала микрофона на сигнал, обработанный по технологии DSD,|
также на выходной сигнал тракта, состоящего из аналого-цифрового и цифр
аналогового преобразователей 20 разрядов/48 кГц. Каждый час уровни звук
вых сигналов выравнивали с точностью до 0,1 дБ. Прямой сигнал с микрофо!
при сравнении с другими сигналами был идеальным средством оценки звуковь
эффектов системы кодирования.
Звук DSD мне показался наиболее выразительным. В музыке отсутствова
резкость и чрезмерная яркость в пределах диапазона средних и высоких часто
которые звучали почти так же, как в сигнале, идущем непосредственно с микр
фона. Я ощущал легкость звучания в сочетании с прекрасным разрешенш
деталей. К тому же DSD лучше передавал глубину, пространство между образа]
инструментов и общий размер звуковой сцены. Последующее прослушивая
других систем подтвердило эти первоначальные впечатления. DSD являет
Техничен
го звука с ч
кальные ди
можно буде
поколений,
фильмов. Н
„Classic Reco
На
момент в
Доступным д
DVD для з
атра“),кудав
В то вреш
подхода, mhj
достигнуть С(
технологии Е
многоканальн
На момент на
ские парамет
Известно тол
кодирование (
дисков), но с 1
разрядным квг
шириной как л
DVD - пои
дискретизации,
числа каналов j
вания. Можно г
во каналов звук;
Конечные т<
поддержку двух
закодированы с
ради экономии
диск DVD може
таки недостаток
Так же как г
используется бо
применить мето
названный „Мег
терь), обеспечиг
на диске DVD-ay
MLP обеспечива
исходных данньп
MLP также п]
диска. Планирует
88,2 кГц, два кана
формате 16 разря
частоте дискрети
ные займут столы
252
Глава 8
может быть записан, и уровнем шума системы) — колоссальные 120 дБ. Это
сильно отличается от отношения сигнал/шум 98 дБ 16-разрядного квантования.
Заметим однако, что DSD обеспечивает отношение сигнал/шум в 120 дБ не во
всей полосе частот 100 кГц, а лишь в пределах диапазона звуковых частот. Это
происходит потому, что описанное выше формирование шума уменьшает отно-
шение сигнал/шум за пределами диапазона звуковых частот. Скорость цифрово-
го потока DSD ровно в четыре раза выше, чем при кодировании 16 разрядов/
44,1 кГц (44100x16x4 = 2822400 битов в секунду).
Одно из преимуществ DSD — исключение из сигнального тракта сложных
фильтров. Обычное цифровое кодирование требует применения так называе-
мых прореживающих фильтров (понижающих частоту дискретизации) и пере-
дне кретизирующих фильтров (повышающих частоту дискретизации), которые
привносят шум и ошибки. DSD — это гораздо более непосредственный способ
цифровой записи звука.
Более того, импульсную последовательность, полученную в результате DSD-
кодирования, довольно просто преобразовать в формат 16 разрядов/44,1 кГц.
Одна исходная фонограмма формата DSD может быть источником как для высоко-
разрешающего слоя SACD, так и для слоя с нормальным разрешением. Примеча-
тельно, что многие звуковые достоинства DSD проявляются и в сигнале формата
16 разрядов/44,1 кГц. Я имел возможность сравнить при прослушивании музыку,
записанную с использованием кодирования DSD, а затем преобразованную в
формат более низкого разрешения 16 разрядов/44,1 кГц, и эту же музыку, исходно
записанную в формате 16 разрядов/44,1 кГц. Первый вариант звучал значительно
лучше, чем диск, закодированный обычным способом.
Перед записью на диск-оригинал SACD поток битов DSD сжимают, чтобы он
занимал на диске меньше места. В отличие от систем сжатия с потерями,
удаляющих из сигнала якобы „неслышимые44 компоненты, система сжатия, ис-
пользуемая в SACD, обеспечивает превосходное, с точностью до бита, преобра-
зование данных источника, основанное на использовании более эффективного
кодирования звуковой информации. Например, ряд из восьми последователь-
ных нулей может быть закодирован как 8x0 (на практике, система сжатия
оказывается намного сложнее). Именно благодаря этой системе на SACD можно
DV
одновременно запечатлеть как двухканальное, так и шестиканальное представле-
ние музыки.
Мне посчастливилось слушать DSD в идеальных условиях. На одном из пока-
зов пару громкоговорителей „Wilson Audio Specialties WATTs/Puppies44, подклю-
ченных к усилителю „Cello electronics44, установили в контрольной комнате нью-
йоркской студии „Sony Music44. Размещение громкоговорителей было оптимизи-
ровано для одного слушательского места. Классический джазовый оркестр в
составе четырех человек (включая трубача Рэнди Бракера) играл непосредствен-
но в соседней студии. В это время я сидел на заветном месте и мог переключаться
с прямого сигнала микрофона на сигнал, обработанный по технологии DSD, а
также на выходной сигнал тракта, состоящего из аналого-цифрового и цифро-
аналогового преобразователей 20 разрядов/48 кГц. Каждый час уровни звуко-
вых сигналов выравнивали с точностью до 0,1 дБ. Прямой сигнал с микрофона
при сравнении с другими сигналами был идеальным средством оценки звуковых
эффектов системы кодирования.
Звук DSD мне показался наиболее выразительным. В музыке отсутствовала
резкость и чрезмерная яркость в пределах диапазона средних и высоких частот,
которые звучали почти так же, как в сигнале, идущем непосредственно с микро-
фона. Я ощущал легкость звучания в сочетании с прекрасным разрешением
деталей. К тому же DSD лучше передавал глубину, пространство между образами
инструментов и общий размер звуковой сцены. Последующее прослушивание
других систем подтвердило эти первоначальные впечатления. DSD является
Цифровые источники звукового сигнала
253
ые 120 дБ. Это
го квантования.
[ в 120 дБ не во
вых частот. Это
уменьшает отно-
)рость цифрово-
1И 16 разрядов/
тракта сложных
[ия так называе-
изации) и пере-
зации), которые
твенный способ
результате DSD-
»рядов/44,1 кГц.
и как для высоко-
ением. Примеча-
сигнале формата
шивании музыку,
^образованную в
J музыку, исходно
учал значительно
имают, чтобы он
тия с потерями,
:тема сжатия, ис-
цо бита, преобра-
ее эффективного
ей последователь-
система сжатия
е на SACD можно
льное представле-
на одном из пока-
Puppies“, подклю-
»ной комнате нью-
й было оптимизи-
1зовый оркестр в
>ал непосредствен-
юг переключаться
ехнологии DSD, а
фрового и цифро-
час уровни звуко-
[гнал с микрофона
и оценки звуковых
ыке отсутствовала
и высоких частот,
едственно с микро-
:ным разрешением
во между образами
ще прослушивание
шя. DSD является
существенным прогрессом в качестве звучания по сравнению с компакт-дисками
формата 16 разрядов/44,1 кГц.
DVD-видео и DVD-аудио
Технические параметры DVD-видео позволяют записать два канала цифрово-
го звука с частотой дискретизации 96 кГц и 24-разрядным квантованием. Музы-
кальные диски DVD, изготовленные в соответствии с данной спецификацией,
можно будет воспроизводить на большинстве проигрывателей DVD-видео новых
поколений, хотя они предназначены главным образом для воспроизведения
фильмов. Некоторые аудиофильские компании (особенно „Chesky Records** и
„Classic Records**) уже выпускают небольшое количество записей в этом формате.
На момент написания данной книги (июль 1998), формат DVD был единственно
доступным для распространения цифрового звука с высоким разрешением.
DVD для записи фильмов описывается в главе 13 („Звук для домашнего киноте-
атра“), куда включены сведения о физической структуре и емкости этого диска.
В то время как немногие аудиофильские компании придерживаются подобного
подхода, мировые гиганты в производстве электроники и музыки стремятся
достигнуть соглашения по исключительно звуковому диску, базирующемуся на
технологии DVD. Этот формат называется DVD-аудио и должен обеспечивать как
многоканальное, так и двухканальное воспроизведение с высоким разрешением.
На момент написания книги соглашение не было достигнуто, и никакие техниче-
ские параметры, относящиеся к предлагаемому формату, не были раскрыты.
Известно только, что диск DVD-аудио будет использовать обычное цифровое
кодирование (аналогичное тому, что применяется в настоящее время для компакт-
дисков), но с частотами дискретизации 96 кГц и 192 кГц и по крайней мере с 20-
разрядным квантованием. Эти параметры обеспечивают полосу звуковых частот
шириной как минимум в 48 кГц и отношение сигнал/шум ПО дБ.
DVD — поистине „сундук битов**, способный вместить сколько угодно частот
дискретизации, разрядов квантования и звуковых каналов. За счет уменьшения
числа каналов можно увеличить частоту дискретизации или число разрядов кванто-
вания. Можно поступить и наоборот, то есть записывать на DVD большое количест-
во каналов звука, но каждый отдельный канал будет иметь меньшее разрешение.
Конечные технические требования к DVD-аудио, скорее всего, будут включать
поддержку двух и шести каналов, причем главные (левый и правый) каналы будут
закодированы с частотой 96 кГц и 24-разрядным разрешением. Тыловые каналы
ради экономии могут иметь частоту дискретизации 48 кГц. Несмотря на то, что
диск DVD может вмещать огромное количество данных (18 Гигабайт), этого все-
таки недостаточно для шести каналов высокого разрешения.
Так же как при записи SACD для увеличения количества данных на диске
используется более эффективная схема кодирования, в DVD-аудио тоже можно
применить метод сжатия. Один из способов, разработанный „Meridian Audio** и
названный „Meridian Lossless Packing**, или MLP (сжатие „Меридиан** без по-
терь), обеспечивает эффективность кодирования, достаточную для размещения
на диске DVD-аудио шести каналов высокого разрешения. Как и сжатие SACD,
MLP обеспечивает отличную, с точностью до бита, верность воспроизведения
исходных данных и не приводит к снижению качества звука.
MLP также предлагает несколько интересных возможностей для компакт-
диска. Планируется разместить на CD два канала данных формата 16 разрядов/
88,2 кГц, два канала данных формата 24 разряда/44,1 кГц или три канала звука в
формате 16 разрядов/44,1 кГц. MLP экономит примерно 8 битов на отсчет при
частоте дискретизации 48 кГц. Это значит, что упакованные 24-разрядные дан-
ные займут столько же места, сколько неупакованные 16-разрядные.
254
Глава 8
Фирма „Meridian" разработала для декодирования MLP при воспроизведении
свой многоканальный декодер „561“, и планирует предоставлять право на исполь-
зование этой технологии другим производителям через „Dolby Laboratories".
Многоканальный звук для музыки
С момента изобретения стереофонической долгоиграющей пластинки музы-
кальный сигнал шел к слушателям через два канала: левый и правый. И хотя
термин „стерео" был взят для обозначения двухканального воспроизведения, в
действительности он происходит от греческого слова „трехмерный", поскольку
два канала могут создать „трехмерную" звуковую картину в пространстве между
двумя громкоговорителями.
Передача музыкального сигнала при помощи двух информационных каналов
рассматривалась первыми звукотехниками как компромисс, но ни один потреби-
тельский формат не мог вместить больше двух каналов. У звуковой канавки
долгоиграющей пластинки было только две стороны, а использование многока-
нальных магнитофонов в домашних условиях оказалось непрактичным.
В 70-х годах промышленность предприняла попытку сделать многоканальное
устройство воспроизведения доступным для рядового потребителя при помощи
квадрафонии. Эта попытка оказалась настоящей катастрофой в музыкальном и
коммерческом отношении, поскольку существовали две соперничающих систе-
мы, а демонстрации были до смешного плохими. В попытке представить четы-
рехканальное квадрафоническое звучание в выгодном свете, с помощью фоно-
граммы, выполненной по этой системе, слушателя помещали в середину музы-
кальной группы, где звучание инструментов доносилось до него со всех направ-
лений. Широкие массы так и не пристрастились к этому комплексу хитроумных
приспособлений, и квадрафония быстро прекратила свое существование.
Пришествие цифровых аудиодисков большой емкости снова предоставило
возможность воспроизводить музыку, записанную с более чем двумя каналами. Два
формата, предложенные на замену CD, предусматривают многоканальный объем-
ный звук. Вдобавок к этому, многоканальный звук можно записать на обычный CD,
хотя и с более низким качеством, чем при двухканальной записи. Небольшое
количество компакт-дисков было записано при помощи форматов объемного
звучания Digital Theater Systems, или DTS и Dolby Digital (описанных в главе 13).
Эти 5.1-канальные записи используют методы „перцептуального кодирования" для
того, чтобы снизить количество битов, представляющих музыку, и требуют специ-
альных декодеров. В результате происходит некоторая потеря верности звучания
в обмен на возросшее число каналов. Новые звуковые носители могут предложить
много каналов без звуковых потерь и даже с большей, по сравнению с CD,
точностью звучания каждого канала.
Но стоит ли нам затевать все это лишь потому, что мы можем воспроизвести в
домашних условиях много каналов? Несмотря на то, что многие аудиофилы
считают двухканальную систему воспроизведения музыки святыней, а многока-
нальное воспроизведение — отклонением от пути истинного, последнее при
надлежащем исполнении может повысить ощущение реальности музыкального
звучания. Я посетил много прошедших недавно демонстраций многоканального
звука. Расскажу вам о двух из них, иллюстрирующих проблемы и перспективы
многоканального воспроизведения музыки.
На одной демонстрации звучание тыловых громкоговорителей было таким же
громким, как звук фронтальных акустических систем. Я слышал рев трубы прямо
за своим левым ухом, а электрогитару — за правым. Остальные инструменты
оркестра воспроизводились фронтальными каналами. Возникало впечатление,
что слушаешь музыкантов, которые играют не перед тобой, а окружают тебя со
произведении
»аво на исполь-
)ratories“.
астинки музы-
эавый. И хотя
юизведения, в
>ш“, поскольку
ранстве между
энных каналов
один потреби-
ювой канавки
эание многока-
аным.
ногоканальное
я при помощи
музыкальном и
чающих систе-
щтавить четы-
эмощью фоно-
:ередину музы-
:о всех направ-
:у хитроумных
ювание.
предоставило
[ каналами. Два
[альный объем-
а обычный CD,
:и. Небольшое
гов объемного
ых в главе 13).
щрования“ для
требуют специ-
ности звучания
уг предложить
внению с CD,
эспроизвести в
•ие аудиофилы
гей, а много ка-
последнее при
[ музыкального
югоканального
и перспективы
Цифровые источники звукового сигнала 255
всех сторон. Мало того, что это было неестественно и отвлекало от музыки, так
еще и вынуждало инстинктивно поворачивать голову назад, когда оттуда раздава-
лись громкие звуки. Это понятно, — люди наделены инстинктом самосохране-
ния, заставляющим их оглядываться, когда сзади раздается резкий звук. И вооб-
ще, уровень громкости был уж слишком большим. Все это дополнительно усили-
вало общее неприятное ощущение.
А теперь я расскажу вам о второй демонстрации объемного звучания. Для
первичной записи в большом концертном зале было установлено пять микрофо-
нов: три на сцене и два в задней части зала. Пять микрофонных сигналов были
записаны с использованием DSD-формата фирмы ,,Sony“, а затем воспроизведе-
ны через пять громкоговорителей, размещенных так же, как микрофоны. Вос-
создание исходного акустического пространства захватывало дух. Реверберация
была слышна не из фронтальных громкоговорителей, вместе с прямым звуком
I инструментов, а из тыловых, что создавало ощущение естественной и приятной
акустической атмосферы. Точнее, я ощущал не источники звука позади себя, а
только большое акустическое пространство вокруг. Задними каналами воспроиз-
водилась только среда зала и отражения в нем, причем с очень низким уровнем
громкости.
Устроители первой демонстрации хотели поразить людей тем, что им удалось
расположить инструменты позади слушателя. Совершенно никакого значения не
придавалось грамотному с музыкальной точки зрения использованию техниче-
ских возможностей. Во время второй демонстрации техника объемного звучания
позволила добиться более естественного и приятного звука, чем при двухканаль-
ном воспроизведении. К сожалению, первый пример — правило, второй —
исключение.
Мораль такова: объемный звук — это не техника, способная творить чудеса, и
не исчадие зла, как привыкли считать многие пуристски настроенные привер-
женцы двух каналов. При условии, что объемный звук используется со вкусом, он
поднимает восприятие музыки на новый, более высокий уровень.
По иронии судьбы, история может повториться. Как я уже говорил, квадрафо-
ния исчезла по двум причинам: пользователей смутило соперничество двух
форматов, а демонстрации были неубедительными, напоминая цирковой аттрак-
цион. Разве это не похоже на то, что мы наблюдаем сейчас?..
• 1
Super Audio CD или DVD-аудио: что покупать
Если вы уже имеете или собираетесь приобрести проигрыватель DVD, чтобы
смотреть дома фильмы, вам покажется привлекательной идея использовать в своей
фонотеке DVD-диски формата 24 разряда/96 кГц, обладающие высококачествен-
ным звуком. Конечно, если при этом вас устроит ограниченный выбор музыкальных
записей. Однако помните, что проигрыватели DVD, предназначенные для воспроиз-
ведения фильмов, могут не соответствовать аудиофильским критериям.
Поразительные параметры DVD — частота дискретизации 96 кГц и 24-разряд-
ное квантование — еще не гарантируют хорошего звучания. Огромное влияние
на качество звука оказывает то, каким образом технология реализована. Надо
учитывать также, что большинство микросхем, претендующих на обработку 24-
разрядных данных, не имеют истинного 24-разрядного разрешения. Они могут
иметь 24 „ступеньки“ на лестнице резисторной матрицы (подробное объяснение
было таким же
гв трубы прямо
е инструменты
о впечатление,
ружают тебя со
приведено в этой главе ниже), но последние четыре или пять битов могут быть
искажены шумом. Эти последние четыре бита в промышленности саркастически
называют „рыночными битами44.
Один мой знакомый, работающий на крупного производителя интегральных
схем, рассказал мне весьма любопытную историю. Одна из компаний, произ-
256
Глава 8
водящих недорогую электронику, обратилась к его фирме с просьбой сделать для
них микросхему для цифрового звука формата 24 разряда/96 кГц. Когда им
ответили, что 24-разрядное разрешение неосуществимо, производитель аудиоап-
паратуры сказал: „Нам нет дела до того, насколько правильно эта микросхема
работает. Важно другое: мы должны иметь право заявить, что наша аппаратура 24-
раз рядная, с частотой дискретизации 96 кГц“. Высокие параметры — это лишь
потенциальная возможность, а не решение всех проблем.
И все же диски DVD могут обеспечить настоящее 20-разрядное разрешение
при повышенной частоте дискретизации. На тех прослушиваниях, где я прини-
мал участие, качество звука оказалось намного лучше, чем у компакт-диска,
записанного в формате 16 разрядов/44,1 кГц.
Пока еще рано говорить, какой из предложенных форматов звучит лучше,
сможет ли он выжить на рынке и заменить впоследствии CD.
Передискретизация: является ли ваша
коллекция CD „запрятанным кладом44
Никто не спорит, что цифровой звук с частотой дискретизации 96 кГц звучит
лучше, чем при частоте 44,1 кГц. Но по теории дискретизации частота отсчетов
44,1 кГц обеспечивает полосу звуковых частот 22,05 кГц, то есть выше, чем
человек может услышать. Так почему же цифровой звук, дискретизированный с
частотой 96 кГц и имеющий полосу частот в 48 кГц звучит лучше, чем цифровой
звук с частотой дискретизации 44,1 кГц и шириной полосы в 22 кГц?
Одна из причин не имеет ничего общего с шириной полосы и всецело зависит
от цифровой фильтрации, которая является неотъемлемой частью цифрового
воспроизведения звука. Цифровой фильтр в CD-проигрывателе или цифровом
процессоре удаляет паразитные спектры сигнала, которые являются повторением
полезного спектра, сдвинутого по частотной оси на величину, кратную частоте
дискретизации. К сожалению, цифровые фильтры вносят искажения во времен-
ной области из-за затягивания переходных процессов. Представьте себе малый
барабан, звук которого резко возникает, а потом прекращается. Цифровые фильт-
ры получают часть этого скачка энергии и растягивают его по времени. Удиви-
тельно, что это затягивание по времени происходит не только сразу после резкого
изменения музыкального сигнала, но и до него. Такое искажение также называют
„звоном/ потому что, выражаясь фигурально, фильтр звенит как „колокольчик",
когда по нему „ударяет“ музыкальный сигнал. В результате теряется разрешение,
детальность и прозрачность звука, исчезает ощущение пространства.
Чем круче (быстрее) спад амплитудно-частотной характеристики фильтра, тем
больше „звона“ и затягивания по времени. Цифровые фильтры, используемые при
кодировании звука с частотой дискретизации 44,1 кГц, имеют довольно крутой
спад; они должны пропускать весь звуковой диапазон до 20 кГц и к тому же
ослабить сигнал на чудовищные 100 дБ, начиная с частоты 22,05 кГц (половина
частоты дискретизации). Для сравнения, аналоговые фильтры, используемые в
разделительных фильтрах громкоговорителей, гораздо более плавные. Они ослаб-
ляют сигнал примерно на 12 дБ при изменении частоты на одну октаву.
Предположим теперь, что мы хотим отфильтровать цифровой сигнал, кото-
рый был дискретизирован с частотой 96 кГц вместо 44,1 кГц. Фильтр можно
сделать гораздо более плавным (не с такой большой крутизной характеристики
затухания) и выбрать частоту среза намного выше самой высокой звуковой
частоты, которую нужно сохранить. Чем выше частота дискретизации, тем
плавнее и безвреднее фильтр. Обрабатывая данные, дискретизированные с
частотой 192 кГц, фильтр почти не вредит музыке и приближается к теоретиче-
скому идеалу аналогового фильтра.
Цифровые источники звукового сигнала
257
Мы можем воспользоваться этой ситуацией, чтобы совершить скачок в улуч-
шении качества звучания CD. Если мы воспроизводим обычный CD на стандарт-
ном CD-транспорте, подаем данные, дискретизированные с частотой 44,1 кГц,
на устройство, которое повышает частоту дискретизации до 88,2 кГц, 96 кГц или
192 кГц, а затем декодируем их при помощи плавного фильтра, имеющего
меньшее затягивание по времени, то мы можем улучшить качество звука всех CD.
Избавившись от фильтра, рассчитанного для воспроизведения при частоте дис-
кретизации 44,1 кГц, обычный CD резко улучшит прозрачность, пространствен-
ность, мягкость высоких частот, разрешающую способность и гармоническую
точность. Заметьте, что передискретизация не создает никакой новой музыкаль-
ной информации. Выигрыш в качестве звука обеспечивается только за счет
использования более плавного цифрового фильтра.
Звучит неправдоподобно? И я бы не поверил в это, если бы не услышал
сам. На последнем „Hi-fi show“ компания ,,Canorus“ (www.canorus.com) пред-
ставила модель „972“ профессионального устройства передискретизации
фирмы „Data Conversion Systems1' (DCS), которая способна резко улучшить
звук CD. Я мог поочередно прослушивать исходную запись, выполненную с
частотой дискретизации 192 кГц, эту же самую музыку при воспроизведении с
обычного CD (частота дискретизации 44,1 кГц) или аналогичного CD, пере-
дискретизированного с частотами 96 кГц и 192 кГц. Использовался цифровой
процессор „Elgar11 фирмы „DCS11. Удивительно: передискретизированный CD
звучал гораздо ближе к исходной записи, чем я мог себе представить. По
сравнению с ним звук с обычного CD был до смешного примитивен. Значи-
тельное улучшение наблюдалось также при переходе от частоты передискре-
тизации 96 кГц к 192 кГц. Я прослушал другие CD, передискретизированные
при помощи устройства ,,DCS“, и результат был таким же: заметно снижалось
ощущение непрозрачности и вуали, возникающее при прослушивании обыч-
ного CD, усиливались пространственность, ясность высоких частот и разре-
шающая способность.
Что это значит? А то, что все наши коллекции CD обладают намного лучшим
качеством звучания, чем можно себе представить. До сих пор мы никогда не
слышали компакт-диски без цифрового фильтра, рассчитанного на 44,1 кГц.
Следует заметить, что перестраиваемые цифровые фильтры, применяемые в
изделиях фирмы „Wadia Digital11, свободны от этих временных искажений, но
платой за это является спад примерно на ЗдБ на частоте 20 кГц. (Фирма „Meitner
IDAT1 использовала хитроумный двойной фильтр, чтобы избавиться от времен-
ных искажений, не внося спада частотной характеристики.)
Несмотря на то, что устройство передискретизации „DCS 972“ продается как
профессиональный аппарат за $5750, я думаю, что эта технология, в конце
концов, по мере снижения цен станет доступной. Она даже может превратиться
в составную часть CD-проигрывателя или цифро-аналогового преобразователя.
Удешевление стоимости обработки цифрового сигнала будет способствовать
тому, что преобразователи с передискретизацией станут обыденным элементом
high-end-систем воспроизведения музыки.
High Definition Compatible Digital (HDCD)
Основная проблема CD в том, что количества цифровых данных, представ-
ляющих музыку, не вполне достаточно для правильного кодирования всей музы-
кальной информации, которую мы можем слышать. Частота дискретизации CD
44,1 кГц недостаточно высока, а 16-ти разрядов на отсчет слишком мало. Пробле-
ма в том, как вместить больше информации о музыкальном сигнале на компакт-
диск с частотой дискретизации 44,1 кГц и количеством разрядов — 16.
258
Глава 8
Но разве можно упаковать еще больше информации в канал, емкость которо-
го и так уже целиком использована? Диск High Definition Compatible Digital
(HDCD) использует несколько оригинальных методов, чтобы добиться этого. В
результате достигнуто существенно лучшее качество звучания и технические
параметры, чем у обычного цифрового звука формата 16 разрядов/44,1 кГц.
Этот метод был изобретен Кейтом Джонсоном и Майклом Пфлаумером, кото-
рые вместе с Майклом Риттером основали фирму „Pacific Microsonics Inc.“,
чтобы развивать и продвигать на рынке HDCD.
Записи, закодированные при помощи HDCD, можно декодировать и воспро-
извести на любом CD-проигрывателе с некоторым улучшением верности звуча-
ния. Но если ваш CD-проигрыватель оборудован специальным декодером, то
записи HDCD можно воспроизводить с гораздо лучшим качеством звучания, чем
у обычных CD. Давайте посмотрим, как работает эта технология.
Кодирующее устройство HDCD получает аналоговый звуковой сигнал
(с аналоговой магнитной ленты или непосредственно с микрофона) и преоб-
разует его в цифровую форму с очень высокой частотой дискретизации
(176,4 кГц) ис 20-разрядным разрешением. Количество вырабатываемых дан-
ных слишком велико для записи на CD, поэтому кодирующее устройство
анализирует высокоразрешающий сигнал, чтобы определить, какая важная в
музыкальном отношении информация будет потеряна при преобразовании это-
го сигнала в формат 16 разрядов/44,1 кГц, используемый для записи на CD.
Затем кодирующее устройство вырабатывает выходной цифровой аудиосиг-
нал 16 разрядов/44,1 кГц, но с кодом управления, спрятанным в 16-ом бите.
Этот скрытый и неслышимый код управления заставляет HDCD-декодер CD-
проигрывателя выполнять определенную обработку звукового сигнала, вос-
станавливающую ту часть информации, которая содержится в исходном высо-
коразрешающем цифровом сигнале. Заметим, что в записи HDCD вы не
теряете ни одного бита разрешающей способности, — код управления занима-
ет только 3-5% времени.
Небольшое количество информации, содержащейся в управляющем коде, при
декодировании может вызвать большие изменения в звуковом сигнале. Это
происходит потому, что код управления — это своего рода стенограмма, понят-
ная декодеру. Вот аналогия: допустим, мы хотим передать Девятую/ симфонию
Бетховена на другое цифровое устройство. Вместо того чтобы передавать всю
симфонию, пошлем всего несколько битов, которые прикажут этому устройству
воспроизвести все произведение. Так же точно работает HDCD: вместо переда-
чи музыкальной информации, которая была бы потеряна при обычном кодиро-
вании, код управления передает декодеру команды, задающие способ восстанов-
ления этой информации. Поскольку большая часть „умственных способностей"
HDCD находится в декодере, небольшое число битов кода управления выполня-
ют много работы. На рис. 8-13 показаны функциональные схемы кодирующего и
декодирующего устройств HDCD.
HDCD использует много способов улучшения качества звука. Давайте рассмот-
рим, как он преодолевает ограничения ширины полосы CD в 20 кГц.
Несмотря на то, что люди действительно могут слышать чистые тона только
до 20 кГц (при хорошем слухе), это не значит, что выше 20 кГц нет воспринимае-
мой звуковой информации. Очень высокие частоты обеспечивают более крутую
атаку; ухо/мозг могут обнаружить различие в крутизне сигналов с шириной
полосы 20 кГц и 40 кГц.
Ширина полосы аудиосистемы определяет, насколько быстро она может
реагировать на звуковые сигналы. Представьте себе сабвуфер — устройство с
узкой полосой частот, пытающееся воспроизвести атаку треугольника. НЧ-го-
ловка просто не сможет двигаться настолько быстро, чтобы правильно воспро-
извести крутые фронты переходных процессов сигнала треугольника.
Рис. 8-13
Процесс:
кодировг
(верхняя
и декоди
(нижняя
HDCD
259
Цифровые источники звукового сигнала
Аналого-цифровое преобразование
Лифер
Буфер
:.J
£
1
© Pacific Microsonics 2/3/98
*
тения занима-
Система
декодирования
2
© Pacific Microso[lies 2/3/98
Буфер
тения выполня-
кодирующего и
.4
-е устройство
:акая важная в
>щем коде, при
г сигнале. Это
Дискретизирующий
аналого-цифровой
преобразователь
Память
задержки
[ технические
дов/44,1 кГц.
[умером, кото"
rosonics Inc.“,
>азовании это-
записи на CD.
Анализ сигнала,
управление
процессом
[КОСТЬ КОТОрО"
patible Digital
иться этого. В
вать и воспро-
грности звуча-
декодером, то
звучания, чем
ковои сигнал
юна) и преоб-
искретизации
гываемых дан-
:т воспринимае-
>т более крутую
юв с шириной
аваите рассмот-
кГц.
ые тона только
Добавление скрытого
кода, выходного лифера
и квантование
Стандартный цифровой
выход HDCD
Прореживающие
фильтры, снижение
частоты дискретизации
до 44,1 кГц
тро она может
— устройство с
ольника. НЧ -го-
авильно воспро-
>ника.
Рис. 8-13.
Процессы
кодирования
(верхняя схема)
и декодирования
(нижняя схема)
HDCD
Аналоговый
вход
§
Ж
• р/1 I-
огю л нйтель н ая
^интерполирующая
ильтраиия
эвдеВДнне
укрытого кода,
интерши1! аиии
команд
и управление
процессом
лопЬлйнтельйоё
енис амнлиту
ением /с тру кт у
>вои аудиосиг-
[ в 16-ом бите.
D-декодер CD-
сигнала, вое-
СХОДНОМ ВЫСО"
HDCD вы не
грамма, понят-
ию симфонию
предавать всю
ому устройству
вместо переда-
ычном кодиро-
)соб восстанов-
способностей"
Аналоговый
фильтр
нижних частот
Управление
процессом
аналого-цифрового
преобразования
Амплитудное
кодирование/
структура усиления
Стандартный цифровой
вход HDCD
&
Я
Цифровая аудиосистема с диапазоном частот 20 кГц просто не сможет закоди-
ровать фрагменты музыки, содержащие быстрые изменения сигнала. В музыке
это проявляется прерывистостью звучания и пониженной точностью локализа-
ции инструментов. Опыты показали, что комбинация ухо/мозг использует ин-
формацию с быстрыми переходными процессами в качестве сигнала о направле-
нии. Кроме того, ограничение скорости изменения звуковых сигналов приводит
к изменению их тембра. Например, та составная часть звука гобоя, которая
содержит крошечные „пощелкивания" двигающихся вперед и назад язычков
музыкального инструмента, просто исчезнет. Мы воспринимаем это не как
искажение, а как ослабление естественности. Вот почему в звучании „живого"
гобоя ощущается живость и эффект присутствия, а в записи этот эффект пропа-
дает. Поскольку полоса частот CD недостаточно широка, инструментальные
тембры изменяются и искажается информация о направлении.
Помните тот скрытый код управления, спрятанный в 16-ом бите записи,
закодированной при помощи HDCD? Часть этого сигнала управления указывает
декодеру CD-проигрывателя, что некоторый сигнал имеет замедленную атаку
переходного процесса. В этом случае декодер восстанавливает первоначальную
крутизну переходного сигнала. Таким образом, HDCD может воспроизводить
сигналы, скорость изменения которых требует более широкой полосы частот,
чем 20 кГц, получаемых в CD из-за применения частоты дискретизации 44,1 кГц.
260
Глава 8
Это всего лишь один из многих способов, используемых в HDCD для того,
чтобы „протиснуть" музыку через канал 16 разрядов/44,1 кГц. Аналогичные
способы применяются и для решения проблемы ограничения динамического
диапазона при 16-разрядном кодировании. Эта система на практике чрезвычай-
но сложна и является результатом длительных исследований человеческого
слуха, записи сигналов, проектирования электронных схем и обработки цифро-
вых сигналов.
Декодер „Pacific Microsonics PMD100 HDCD“ содержит также цифровой
фильтр с восьмикратной передискретизацией, являющийся составной частью
схемы декодирования HDCD. Этот фильтр работает и при воспроизведении
дисков, закодированных обычным способом, от чего лучше звучат даже те
записи, при кодировании которых не применяли HDCD. Такой результат дости-
гается благодаря работе цифрового фильтра с более высокой математической
точностью, чем у другой аппаратуры, а также за счет применения некоторых
инженерных ухищрений для повышения качества звука.
HDCD обычно используют в студийной части тракта записи-воспроизведения.
После того как альбом записан и смикширован, продюсер и исполнитель отправ-
ляют пленку в студию записи исходных материалов (мастеринг-студию), чтобы
создать цифровую исходную фонограмму, с которой будет изготовлен CD. Инже-
нер, ответственный за изготовление исходной фонограммы, исполнитель и
продюсер решают, нужно ли использовать HDCD-процесс. В настоящее время
более 1000 записей выпущено с использованием HDCD и продано 50 миллионов
дисков. (Вы можете ознакомиться со списком названий на www.hdcd.com.)
„Pacific Microsonics" продает профессиональные HDCD-кодеры (рис. 8-14), а
также микросхему декодера/фильтра PMD1000 и лицензии на использование
HDCD-декодирования другим компаниям. Например, „Motorola", „Analog De-
vices" и „Sanyo" производят микросхемы обработки звука, содержащие HDCD-
декодирование, и выплачивают „Pacific Microsonics" небольшие отчисления за
каждую проданную микросхему. Это лицензионное соглашение аналогично ис-
пользуемому фирмой „Dolby Laboratories" при лицензировании их вездесущей
схемы шумопонижения „Dolby В".
На мой взгляд, HDCD — это значительный прогресс в качестве звучания
цифровых записей. Мне удалось сравнить исходную аналоговую запись с версией
кодированной/декодированной с использованием HDCD, а также с обычным
кодированием в формате 16 разрядов/44,1 кГц. Я также мог сравнить на слух
сигнал непосредственно с микрофона (и инструмента в зале) с высококачествен-
ной аналоговой магнитной записью и HDCD. Мой опыт подсказывает, что
HDCD улучшает качество звука, и это улучшение характеризуют: более тонкое
разрешение деталей, более точная передача тембра, более мягкие и менее
синтетичные высокие частоты, увеличенный динамический контраст, отсутст-
вие жесткости в громких и сложных пассажах, расширенная звуковая сцена,
резче сфокусированная картина, четче выраженное фронтально-тыловое рас-
слоение, ощущение „сияния" вокруг контуров инструментов, хорошая слыши-
мость тихих инструментов на фоне громких.
Форм<
запис!
Записью
I
1
I
г*
г
д
Д
DAT
Рис. 8-14.
„Pasific Microsonics
Model One" —
профессиональное
кодирующее
устройство,
используемое для
получения HDCD-
записей
н
н
32
м
Н(
аь
М(
ДР
нг
те
Re
Цифровые источники звукового сигнала
261
Записываемый компакт-диск
DAT
Даже если желанный звуковой диск с супервысоким качеством станет реаль-
ностью, цифровой звук 44,1 кГц/16-бит будет с нами еще достаточно долгое
время. HDCD предлагает наилучшее решение проблемы получения максимально
высокого качества звучания компакт-диска.
V Л>1
У1Я того,
огичные
лческого
езвычай-
еческого
1 цифро-
Форматы цифровой записи:
записываемый CD, DAT и мини-диск
дфровои
I частью
введении
даже те
ат до ст и-
гической
которых
ведения,
ь отправ-
-), чтобы
D. Инже-
штель и
ее время
1ЛЛИОНОВ
гл.)
:. 8-14), а
ьзование
ialog De-
е HDCD-
ления за
ично ис-
здесущей
Многим любителям музыки нравится делать дома собственные цифровые
записи. Запись в домашних условиях позволяет создать собственный диск, чтобы
воспроизводить его на портативной аппаратуре, а также архивировать в цифро-
вом формате долгоиграющие пластинки или записи с других носителей.
Для любителя домашней записи доступны три формата: CD Recordable (CDR —
записываемый компакт-диск), Digital Audio Таре (DAT — цифровая магнитная
запись звука) и MiniDisc (MD — мини-диск). Со времени первого издания этой
книги отошла в прошлое цифровая компакт-кассета (DCC, или Digital Compact
Cassette), предложенная фирмой „Philips*4. Формат DCC пострадал из-за своей
архаичной ленточной основы: он был медленным, неуклюжим и не давал значи-
тельного превосходства над компакт-кассетой, которую должен был заменить.
Давайте рассмотрим плюсы и минусы записываемого CD, DAT, и мини-диска с
точки зрения любителя домашней записи.
звучания
:версией
обычным
ь на слух
ачествен-
вает, что
;е тонкое
и менее
, отсутст-
ая сцена,
овое рас-
я слыши-
Записываемый компакт-диск (CDR) позволяет пользователю изготовить соб-
ственный компакт-диск, пригодный для воспроизведения на любом стандартном
CD-проигрывателе. Преимуществом CDR является его совместимость с огром-
ным количеством CD-проигрывателей, которые широко распространены по
всему миру. К большому недостатку CDR можно отнести то, что записывается он
только один раз. Если во время записи вы сделали ошибку или же хотите
записать на диск что-нибудь еще, считайте, что вам не повезло. Когда CDR
перестали использовать для хранения компьютерных данных, цена на чистые
диски значительно упала, но несмотря на это CDR для записи музыки все еще
дороже, чем аналогичные диски для компьютерных данных.
г I
$
Намного более популярным форматом цифровой записи для полупрофессио-
нального использования является Digital Audio Таре (DAT — цифровая магнит-
ная запись звука). Хотя DAT не стал недорогим бытовым стандартом цифровой
записи, на что надеялись его создатели, этот формат произвел революцию в
мире профессиональной и полупрофессиональной звукозаписи.
Легко понять, почему: DAT обеспечивает до двух часов записи на небольшой
недорогой кассете. Качество записи определяется аналого-цифровым и цифро-
аналоговым преобразователями, которые используются в устройстве DAT, и
может быть очень высоким. На DAT можно записать цифровой звук с частотой
дискретизации 44,1 или 48 кГц с 16-разрядным разрешением.
DAT — это хороший способ высококачественной цифровой записи в домаш-
них условиях. При использовании равноценных аналого-цифровых преобразова-
телей DAT будет иметь качество звучания такое же, как формат Compact Disc
Recordable. Но он обладает большим преимуществом: при использовании DAT
262
Глава 8
возможна многократная запись. DAT также идеально подходит для записи на
портативную аппаратуру живых музыкальных событий. Необходимо отметить и
сравнительно низкую стоимость пленки. Благодаря использованию формата
DAT в профессиональной записи, на долгие годы гарантируются поставки плен-
ки, запасных частей и ремонтные услуги.
Мини-диск
Мини-диск (MD) — это оптический диск с возможностью записи и стирания,
который был разработан фирмой ,,Sony“ для замены аналоговой кассеты. Опти-
ческий диск диаметром 2,5 дюйма, заключенный в пластиковый кожух, очень
напоминает уменьшенную версию 3,5-дюймовой компьютерной дискеты (также
разработанной ,,Sony“). MD чрезвычайно портативен, прост в использовании и
обеспечивает мгновенный доступ к отдельным записям (трекам), как и CD. У
проигрывателей MD также имеется противоударная буферная память, которая
позволяет им даже при значительной вибрации обеспечить воспроизведение без
сбоев.
Кроме возможности перезаписи и наличия мгновенного доступа к любому
треку, MD обладает другими полезными особенностями. Например, если вы
случайно сделаете нежелательную запись, у вас будет возможность отметить ее и
MD-проигрыватель всегда будет пропускать этот участок. Предположим, вам
нужно заменить два четырехминутных трека, записанных на разных участках
диска, одним семиминутным. Пожалуйста! MD запишет этот семиминутный трек
отдельными частями, соответствующими прежним четырехминутным фрагмен-
там, но при этом будет воспроизводить его без перерыва. Более того, вы никогда
не услышите лишнюю минуту старого трека.
Поскольку MD не всегда записывает данные цифрового звука последователь-
но, вы сможете добавить трек в середину уже записанного диска. Для MD не
имеет значения, где расположены звуковые данные. Добавление трека в середи-
ну диска сводится к простой записи на MD команды проигрывателю — воспроиз-
водить определенные фрагменты в определенном порядке. Все это происходит
автоматически и неявным для пользователя образом. Такая гибкость в записи и
редактировании беспрецедентна, она дает большие преимущества при практиче-
ском использовании.
Несмотря на большой успех в Японии (в 1997 г. продано шесть миллионов
проигрывателей), MD не приобрел популярности в США в момент своего появ-
ления (1993 г.). Потребители оказались в замешательстве. Они рассуждали так:
если у меня есть CD, то зачем мне мини-диск? В рекламной кампании не говори-
лось прямо о том, что CD предназначен для использования в домашних условиях,
a MD больше подходит для переносной аппаратуры. Более того, высокая цена
проигрывателей ($500—$700) и чистых дисков ($15) в сочетании с нехваткой уже
готовых записей в этом формате разочаровала потребителей, для которых
предназначались MD.
Недавно ,,Sony“ вновь представила MD в США, на этот раз более удачно.
Проигрыватели стали намного дешевле (ниже $200). Чистые диски на 74 минуты
теперь стоят меньше пяти долларов, стало доступным большее количество дис-
ков с записями. Благодаря этому ожидается удвоение числа продаж в 1998 г. по
сравнению с показателями 1997 года.
Лучше всего иметь устройство записи мини-дисков (MD-рекордер) дома
(цена от $360) и портативный или автомобильный MD-проигрыватель для того,
чтобы слушать музыку в дороге. Портативная модель, показанная на рис. 8-15,
шириной 90 мм, весит 125 г и может работать 8 часов от одной батарейки типа
Цифровые источники звукового сигнала
263
Рис. 8-15.
Последнее
поколение мини-
дисковых
проигрывателей
отличается
небольшими
размерами и весом
Продолжительность записи 74 минуты достигнута на MD за счет снижения
количества битов, представляющих музыку. Цифровой звук формата 16 разрядов/
44,1 кГц использует 705600 битов в секунду для каждого канала, a MD достаточно
только 128000. Схема, содержащаяся во всех MD-рекордерах и называемая ATRAC
(Adaptive Transform Acoustic Coding — акустическое кодирование с адаптивным
преобразованием), анализирует музыкальный сигнал и кодирует только ту инфор-
мацию, которая, как предполагают, будет слышна. Такие перцептуальные (то есть
учитывающие особенности восприятия) кодеры системы сжатия данных ухудша-
ют верность звучания, но все же записи звучат лучше, чем это следует из техниче-
ских параметров. (Для сравнения: формат „Dolby Digital44 использует для шести
звуковых каналов скорость цифрового потока 384000 бит/с, или около 64 Кбит/с
на один канал, — вдвое меньше, чем система ATRAC, применяемая в мини-дисках.)
Одна из особенностей устройств перцептуального кодирования заключается в
возможности улучшения технологии кодирования без внесения изменений в деко-
деры. Это значит, что можно продолжать совершенствование ATRAC, и эта
система улучшит звук в любом ранее проданном MD-проигрывателе. Последнее
поколение ATRAC звучит значительно лучше, чем первое, хотя все еще уступает
качеству звука CD.
Существует две разновидности MD: предварительно записанные диски, за-
пись на которые невозможна, и записываемые магнитооптические диски. Предва-
рительно записанные диски хранят информацию в структуре углублений (питов)
рабочего слоя диска, точно так же как и CD. При цифровой записи на чистый
магнитооптический (МО) диск оказывается как оптическое, так и магнитное
воздействие.
В МО-дисках магнитные частицы ориентированы перпендикулярно поверх-
ности диска, как деревья в лесу. При записи сфокусированный на вращающемся
диске лазер быстро нагревает магнитные частицы, в результате чего они приоб-
ретают способность легко намагничиваться. Магнитная головка MD-рекордера
задает то или иное направление намагниченности частиц, записывая двоичные
нули и единицы, которыми закодирована музыка. Запись на MD-диски можно
выполнять до одного миллиона раз. Это не приводит к его повреждению.
Полезные советы по цифровой записи
..••7
*
Хочу дать вам несколько советов, которые помогут получить максимальное
качество звука от цифровой записи, выполненной в домашних условиях. Во-
первых, если вы можете выбрать способ подключения источника сигнала к
устройству цифровой записи — через аналоговый или цифровой вход, — то всегда
выбирайте цифровой способ подключения. Например, вы можете подключить
аналоговый выход CD-проигрывателя к аналоговому входу DAT-аппарата или
264
Глава 8
соединить цифровой выход CD-проигрывателя с цифровым входом DAT-аппара-
та. Выбирая цифровое подключение, вы не подвергаете сигнал дополнительно-
му аналого-цифровому и цифро-аналоговому преобразованию. В результате улуч-
шается звук.
Во время записи через аналоговые входы вам придется регулировать уровень
записи при помощи индикатора аппарата записи (при цифровом подключении
уровень не регулируется). Если установлен слишком низкий уровень (индикатор
во время музыкальных пиков не отклоняется до конца шкалы), вы потеряете в
разрешении и добавите к записи шум. Если же уровень установлен слишком
высоким, музыкальные пики будут перегружать тракт записи, что в цифровой
части создаст неприятный „скрипучий" звук. В идеальном случае, самый громкий
пик исходной музыки должен едва-едва достигать уровня, соответствующего
конечной точке шкалы индикатора аппарата записи. Устанавливайте уровень
записи по самому громкому фрагменту записываемой программы. Именно для
этого у некоторых CD-проигрывателей имеется функция сканирования диска
для поиска самого громкого пика.
Если вы производите запись с аналогового источника и хотите получить
наилучшую возможную верность звучания, подумайте о приобретении отдельно-
го аналого-цифрового преобразователя, профессионального или high-end-клас-
са. Преобразователи, встроенные в CDR-, DAT- или MD-устройства обычно
довольно приличные, но не более того. Вы также можете подумать о том, чтобы
взять высококачественный АЦП в фирме, занимающейся прокатом профессио-
нальной звуковой аппаратуры. Это неплохой вариант, если вы собираетесь
создать цифровой архив вашей коллекции пластинок. У высококачественных
АЦП также имеются гораздо более точные индикаторы, позволяющие устано-
вить оптимальный уровень записи.
Вам будет полезно узнать, что бытовые аппараты цифровой записи могут
содержать систему защиты от копирования, называемую Serial Copy Management
System (SCMS произносится как ,,скамс“). Эта система позволяет вам произвести
копирование с цифрового оригинала, но не с копии. Например, вы можете
производить запись с CD на устройство DAT, оборудованное системой SCMS, но
не с этого DAT’а на другой аналогичный аппарат.
Как работает цифровой процессор
Оставшаяся часть этой главы предназначена для тех, кто интересуется техни-
ческими подробностями, и посвящена изучению работы компакт-диска, CD-
транспорта, интерфейса S/PDIF и цифровых процессоров. Чтобы наслаждаться
музыкой у себя дома, знать обо всем этом не требуется. Приводимая здесь
информация адресована тем, кто хочет понять, что происходит внутри этих
металлических „монументов" на стойке с вашей аппаратурой. Если хотите, може-
те просто перейти к началу следующей главы, пропустив то, что моя жена
называет „болтовней аудио-болвана".
На рис. 8-16 показана структурная схема цифрового процессора и фотосни-
мок, показывающий, каким образом эти блоки выполняются в современных
устройствах. Главные компоненты процессора: источник питания, входной при-
емник, цифровой фильтр, каскад цифро-аналогового преобразования, преобра-
зователь тока в напряжение и аналоговый выходной каскад.
Входной приемник получает S/PDIF-сигнал от цифрового источника и преобра-
зует последовательный поток данных в необработанные данные цифрового
звука. Он также вырабатывает тактовый сигнал по тактовым импульсам, имею-
щимся в цифровом потоке (более подробно это описано в данной главе ниже).
Схема фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) сравнивает частоту входного
Цифровые источники звукового сигнала
265
А
• i
АНАЛОГОВЫЕ КАСКАДЫ
+V -V
+V “V
СТАБИЛИЗАТОРЫ
ЦАП’Ы
! -1
ДЕКОДЕР/ФИЛЬТР HDCD
I DAT-annapa-
полнительно-
зультате улуч-
точника и преобра-
данные цифрового
ч импульсам, имею-
(анной главе ниже),
г частоту входного
эй записи могут
Copy Management
' вам произвести
[мер, вы можете
стемой SCMS, но
ЛЕВЫЙ И ПРАВЫЙ
ЛАМПОВЫЕ ВЫХОДНЫЕ
АНАЛОГОВЫЕ КАСКАДЫ
Рис. 8-16.
Сигнальный тракт
цифрового
процессора
9
В
КОНДЕНСАТОРЫ
ФИЛЬТРА
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
РЕГУЛИРОВКА
ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ
СИЛОВОЙ
ТРАНСФОРМАТОР
ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ
ВХОДА
•Ней
м
|Ь
ессора и фотосни-
ся в современных
ания, входной при-
сования, преобра-
D
г
5
с
tfl
X
с
овать уровень
подключении
нь(индикатор
ы потеряете в
влен слишком
о в цифровой
:амый громкий
тветствующего
гвайте уровень
ыс Именно для
[рования диска
сигнала (тактовые импульсы) с опорной частотой (обычно вырабатываемой
кварцевым генератором) и создает новый тактовый сигнал, синхронизирован-
ный по фазе с тактовыми импульсами входного потока данных. Эти так называе-
мые „восстановленные" тактовые импульсы становятся задающим тактовым сиг-
налом для процессора. Входной приемник является основным источником джит-
тера в тактовом сигнале и может оказывать большое влияние на то, как звучит
процессор. Для минимизации джиттера, создаваемого входным приемником, в
последнее время используют двойные системы ФАПЧ и заказные модули с
низким значением джиттера.
Цифровые данные с входного приемника поступают на цифровой фильтр, как
правило, с восьмикратной передискретизацией (8х). В более старых процессо-
рах могут быть использованы микросхемы фирмы „Nippon Precision Circuits"
NPC 5813, а в более современных применяется микросхема фирмы „Pacific
Microsonics" PMD100 с улучшенным качеством звука, которая вдобавок произво-
дит HDCD-декодирование.
?»
пите получить
'ении отдельно-
и high-end-клас-
ойства обычно
ть о том, чтобы
том профессио-
вы собираетесь
кокачественных
шлющие устано-
[тересуется техни-
)мпакт-диска, CD-
обы наслаждаться
Приводимая здесь
одит внутри этих
£сли хотите, може-
то, что моя жена
п
нг.таа
ВХОДНОЙ
ПРИЕМНИК
л
:i
Глава 8
F"
Сглаживающий фильтр
132.3
Цифровой фильтр
132.3
i'
г:
?.•
Г.
£
£
Рис. 8-17. Паразитные спектры возникают на частотах, кратных частоте дискретизации (вверху).
Цифровой фильтр с передискретизацией сдвигает первый паразитный спектр на более высокую
частоту, которую легче фильтровать (внизу)
$
£•
*
-
::
176.4
Частота (кГц)
f
176.4 220.5
Частота (кГц)
«---~Ь~
44.1 88.2
Нестан
1
Цифро-а
Е
б
в
к
и
и
Для того, чтобы подавить паразитные спектры сигнала с центральными
частотами, кратными частоте дискретизации, требуется фильтр (см. рис. 8-17). В
первых CD-проигрывателях аналоговый фильтр, срезая частоты, лежащие сразу
же за верхней границей звукового диапазона, удалял эти нежелательные компо-
ненты. Аналоговые фильтры были основными источниками „немузыкального11
звука в CD-проигрывателях первого поколения. Они вносили сильные фазовые
сдвиги, звон, пульсации в полосе пропускания и нередко создавали затухание
верхней области высоких частот звукового диапазона, но без них нельзя было
обойтись, так как требовалось удалять паразитные спектры и сглаживать ступен-
чатую форму сигнала, обусловленную процессом дискретизации по времени.
Появление цифровых фильтров позволило разработчикам отказаться от ис-
пользования таких аналоговых фильтров, ухудшающих звук. Вместо высокоизби-
рательного аналогового фильтра, расположенного после ЦАП’а, цифровой
фильтр выполняет те же самые функции за счет выполнения внутри микросхемы
математических операций над цифровым сигналом. При помощи фильтрации,
выполняемой до процесса цифро-аналогового преобразования, разработчики
смогли освободиться от выходных аналоговых фильтров с высокой крутизной
характеристики затухания и связанных с ними звуковых проблем.
У цифровой фильтрации есть и другие преимущества. Фильтр может создать
новые отсчеты сигнала, расположенные между исходными отсчетами звука,
увеличивая таким образом частоту дискретизации. Этот процесс, называемый
передискретизацией, увеличивает действующую частоту дискретизации с
44,1 кГц до кратной величины. Например, цифровой фильтр с восьмикратной
передискретизацией может путем интерполяции вычислить семь новых отсчетов
для каждого исходного отсчета, давая частоту дискретизации 352,8 кГц
(8x44,1 кГц). Паразитные спектры по-прежнему имеются, но теперь они далеко
отодвинуты от диапазона звуковых частот.
Кроме повышения действующей частоты дискретизации, цифровые фильтры
с передискретизацией увеличивают длину выходного слова с 16 до 20 бит.
Заметьте, что при выводе более длинных слов фильтр не создает никакой новой
информации. Более длинные слова лишь снижают ошибки, возникающие во
время внутренних вычислений фильтра. Фильтруемые данные звука могут внут-
ри фильтра иметь очень большую длину слова — например, 30 бит. Она должна
быть сокращена до вывода из фильтра. В результате простого усечения, то есть
отбрасывания разрядов младше необходимых шестнадцати, возникают слыши-
мые искажения. Поэтому в некоторых фильтрах для уменьшения влияния оши-
бок округления к сигналу добавляется небольшой псевдослучайный шум (дифер).
Эти методы направлены лишь на компенсацию ошибок, возникающих в фильт-
ре. Они не могут улучшить входные данные.
Рис. 8-18.
Цифро-аналог
преобразовать
резисторной
матрицей тип;
Цифровые источники звукового сигнала
267
т
Нестандартные цифровые фильтры
Цифро-аналоговое преобразование
ИИ (вверху),
ее высокую
Рис. 8-18.
Цифро-аналоговый
преобразователь с
резисторной
матрицей типа R/2R
Частота(кГц)
ентральными
1, рис. 8-17). В
ежащие сразу
льные компо-
1узыкального“
эные фазовые
тли затухание
с нельзя было
кивать ступе н-
э времени,
азаться от ис-
о высокоизби-
’а, цифровой
и микросхемы
[ фильтрации,
разработчики
сой крутизной
У производителей CD-проигрывателей и цифровых процессоров есть два
варианта выбора: купить готовую микросхему фильтра, выполняющего восьми-
кратную (8х) передискретизацию, или создать нестандартный фильтр на основе
универсальной микросхемы цифрового сигнального процессора (DSP). Разра-
ботчик такого фильтра должен написать программу, которая управляет микро-
схемой DSP, что дорого и требует времени. Следовательно, нестандартные
фильтры намного дороже, но они дают разработчику CD-проигрывателя возмож-
ность творчески управлять звучанием аппарата. К тому же нестандартные циф-
ровые фильтры могут работать быстрее, чем однокристальные фильтры с вось-
микратной передискретизацией. Нестандартный фильтр можно сделать для
работы с 16-, 32- и даже 64-кратной передискретизацией.
Сторонники этого решения — особенно фирмы „Кге1Г, „Theta44 и „Wadia44 —
считают, что программное обеспечение для их нестандартной фильтрации луч-
ше содержащегося в обычных интегральных микросхемах цифровых фильтров.
В частности, большинство нестандартных цифровых фильтров оптимизирова-
ны по параметрам работы во временной области, а не в частотной. Например,
процессоры „Wadia44 превосходно ведут себя во временной области, — их отлича-
ет почти безупречное воссоздание прямоугольных импульсов и отсутствие пред-
варительного и последующего эха в импульсном отклике. Такие прекрасные
свойства во временной области порой достигаются ценой некоторого спада в
полосе звуковых частот. Фильтры „Wadia44 обладают спадом около 3 дБ на
частоте 20 кГц. Процессор „The Meitner Intelligent Digital Audio Translator44
(IDAT) использует комбинацию фильтров, чтобы добиться идеальных характе-
ристик как во временной, так и в частотной областях.
может создать
четами звука,
называемый
кретизации с
юсьмикратной
овых отсчетов
ии 352,8 кГц
jpb они далеко
После цифровой фильтрации передискретизированные данные вводятся в
цифро-аналоговый преобразователь, или ЦАП. Он преобразует свои входные данные
в аналоговый выходной сигнал. Наиболее распространенным типом ЦАП’а
считается преобразователь с резисторной матрицей типа R/2R. Внутри этих
ЦАП’ов имеется резисторная схема лестничного типа. Каждая „ступенька44 соот-
ветствует одному разряду двоичного кода. Следовательно, 16-разрядный ЦАП
будет иметь 16 ступенек сопротивлений, которые обеспечивают 65536 (216)
возможных входных кодов. Поступающие на вход данные действуют как пере-
ключатели ступенек. Двоичная „Г4 замыкает соответствующий разрядный ключ
и пропускает ток через сопротивление, тогда как двоичный „0“ размыкает ключ,
и ток не течет. Таким образом, выходной ток ЦАП’а определяется входным
цифровым кодом.
ювые фильтры
16 до 20 бит.
никакой новой
вникающие во
;ука могут внут-
ат. Она должна
ечения, то есть
никают слыши-
я влияния оши-
ай шум (дифер).
ающих в фильт-
268
Глава 8
Одноб
!<
дау
Hi
Эквивалентное значение сопротивления каждой ступени составляет полови-
ну сопротивления соседней ступени. Сопротивление задает „вес“ бита, опреде-
ляя силу тока, протекающего через „ключ“. LSB (Least Significant Bit — младший
двоичный разряд) имеет самый низкий вес, a MSB (Most Significant Bit — старший
двоичный разряд) — самый высокий. При движении от LSB к MSB каждый
последующий бит должен вырабатывать ровно вдвое больший ток, чем предыду-
щий. Токи последовательного ряда ступеней образуют геометрическую прогрес-
сию. Если принять ток ступени LSB за единицу, то ряд будет выглядеть следую-
щим образом: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 и так далее, вплоть до 524288 в 20-
разрядном ЦАП’е. LSB имеет значение 1, MSB-значение 524288 (в 20-разрядном
ЦАП’е). Двадцати раз рядный ЦАП может вырабатывать токи, соответствующие
1048576 различных входных кодов.
Точность сопротивлений этих резисторов имеет решающее значение. Любое
отклонение от номиналов R/2R приводит к тому, что вес соответствующего бита
становится больше или меньше, чем необходимо. Подобные ошибки веса бита
приводят к плохой линейности. Это означает, что уровень аналогового выходно-
го сигнала перестает соответствовать цифровому входному коду. Идеальный
линейный ЦАП будет создавать аналоговый выходной сигнал, точно соответст-
вующий цифровому входному сигналу. Например, если на ЦАП подается код,
соответствующий синусоидальному сигналу с уровнем -90 дБ, то и аналоговый
выходной сигнал должен иметь уровень на 90 дБ ниже уровня конечной точки
шкалы, принимаемого за 0 дБ. Нелинейный ЦАП создаст несколько иной выход-
ной уровень, например -93 дБ или -86 дБ. Ошибки линейности возникают
преимущественно на низких уровнях сигнала.
Еще одним фактором, влияющим на линейность ЦАП’а, является значение
MSB. Оно должно быть равно по значению сумме всех остальных битов плюс
единица. Когда происходит переход через уровень, равный половине максималь-
ного, то 19 младших битов переключаются из состояния, когда все они единицы,
в состояние, когда все они — нули. Старший разряд, наоборот, переключается из
нулевого в единичное состояние. Это напоминает ситуацию, когда счетчик
пройденного пути автомобиля меняет показания с 99999 км на 100000 км. В
идеальном случае отдельная ступень квантования по уровню должна быть точно
такой же, как любая другая ступень. Возвращаюсь к аналогии со счетчиком
пройденного пути: расстояние, которое нужно проехать, чтобы показания изме-
нились, должно составлять точно один километр. К сожалению, получить значе-
ние MSB девятнадцать младших разрядов плюс один довольно трудно. Поэтому
его регулируют потенциометром, расположенным на плате рядом с ЦАП’ом.
После сборки цифрового процессора специалист измеряет дифференциальную
линейность и регулирует подстроечный резистор MSB для получения наимень-
шего значения ошибки линейности. Значение MSB регулируется таким образом,
чтобы оно превышало сумму значений остальных девятнадцати разрядов ровно
на одну ступень квантования.
Если MSB неправильно настроен или под влиянием различных факторов
нарушается калибровка, то появляются искажения, называемые искажениями
пересечения нуля. Поскольку MSB представляет половину размаха сигнала, переход
MSB происходит в той точке, где сигнал имеет нулевое значение. Любое наруше-
ние непрерывности создает искажение формы сигнала в точке пересечения
нуля. Это самое плохое место для искажений: небольшие по амплитуде сигналы -
например, реверберационный процесс — изменяются вблизи точки пересечения
нуля. Кроме того, искажения пересечения нуля очень велики по сравнению с
амплитудой сигналов низкого уровня. В результате, они могут вызвать значитель-
ное искажение формы низкоуровневых сигналов.
Некоторые ЦАП’ы не нуждаются в регулировке MSB: они или откалиброваны
в заводских условиях для устранения ошибки MSB или сдвигают переключение
Цифровые источники звукового сигнала
Однобитные ЦАП’ы
.л*
6
откал ибр ов ан ы
г переключение
-Д7 !Л:
.A-.Lj
V:
s >=.
ж
J-.-./ .'ВД'Сй
yr.-» r-ufV*
.. т .4
яет полови-
лта, опреде-
— младший
t — старший
ISB каждый
[ем предыду-
щую прогрес-
деть следую-
524288 в 20-
;0-разрядном
щтствующие
ение. Любое
ующего бита
мси веса бита
ого выходно-
/ Идеальный
ю соответст-
юдается код,
[ аналоговый
[ечной точки
> иной выход-
и возникают
тся значение
X битов плюс
не максималь-
они единицы,
включается из
:огда счетчик
100000 км. В
за быть точно
со счетчиком
жазания изме-
олучить значе-
удно. Поэтому
ом с ЦАП’ом.
еренциальную
ения наимень-
акпм образом,
разрядов ровно
при пересечении нуля в область сигналов большого уровня, где влияние ошибки
MSB не так велико. Оба метода обеспечивают хорошую линейность при отсутст-
вии подстройки; такие ЦАП’ы не страдают от неправильной калибровки или ее
нарушения с течением времени. Семейство ЦАП’ов „UltraAnalog44 — пример
преобразователей, которые прецизионно калибруются при изготовлении и не
нуждаются в подстроечном резисторе для MSB. Калибровка выполняется путем
измерения ступеней квантования и впайки в резисторную матрицу дополнитель-
ных прецизионных резисторов, обеспечивающих точное соответствие сопро-
тивлений требуемым значениям. Эта операция производится для каждого
ЦАП’а. В ЦАП’ах „Burr-Brown44 (РСМ63, РСМ1702 и РСМ1704) используют вто-
рой метод — сдвиг переключения MSB в сторону от нулевого уровня.
Некоторые микросхемы ЦАП’ов поставляются с разными классами точности,
зависящими от их линейности или наличия искажений. Например, „Philips
TDA154144 имеет три класса точности: „R44 — умеренная точность, „S44 — стандарт-
ная и ,,S1“ — наивысшая. „Burr-Brown РСМ63“ доступен в трех модификациях с
обозначением „РК“ для микросхем самого высокого качества. Несмотря на то,
что все ЦАП’ы с одинаковым номером серии делаются идентичным образом,
производственные допуски приводят к изменениям параметров микросхем.
Еще одной проблемой цифро-аналогового преобразования является джиттер
тактовых импульсов. ЦАП „узнает44, когда преобразовывать цифровой входной
код в аналоговый выходной сигнал по тактовому импульсу. Временная нестабиль-
ность (джиттер) тактовых импульсов приводит к тому, что преобразование
звуковых отсчетов в аналоговую форму происходит в „неправильный44 момент
времени. В результате качество звука понижается. Полное рассмотрение джитте-
ра тактовых импульсов в цифровых процессорах содержится в Приложении В.
ных факторов
te искажениями
[гнала, переход
Любое наруше-
;е пересечения
пуде сигналы —
ки пересечения
ю сравнению с
щать значитель-
В некоторых цифровых процессорах используются так называемые однобит-
ные ЦАП’ы, которые правильнее называть ЦАП’ами с формированием шума,
делътал:игмаЦАГГами или ЦАП’ами с передискретизацией. Эти преобразователи
также известны по их торговым маркам: „Bitstream44 (фирмы „Philips44), „MASH44
(„Matsushita44, разработка „Nippon Telephone and Telegraph44), а также „РЕМ44
(разработка ,JVC44). Все эти преобразователи работают по одному и тому же
принципу: для преобразования двоичного кода в аналоговый сигнал вместо
резисторной матрицы с различными весами битов однобитный ЦАП использует
только два состояния — ноль и единицу. Однобитный код — это серия изменяю-
щихся по продолжительности импульсов постоянной амплитуды. От ширины
импульса зависит напряжение на аналоговом выходе. Этим объясняется, почему
однобитное кодирование называют также широтно-импулъсной модуляцией.
Однобитный код достаточно высокочастотный (кратность передискретиза-
ции от 64 до 256), благодаря чему возможно восстановление звукового сигнала
из двух логических состояний при помощи схемы с коммутируемым конденса-
тором. Поэтому однобитный ЦАП не требует такой точности, как ЦАП’ы на
основе резисторной матрицы. В ЦАП’ах с передискретизацией амплитудное
разрешение заменяется на разрешение по времени. По природе своей они
имеют хорошую линейность и без подстройки MSB (собственно, MSB там и
нет). ЦАП’ы с передискретизацией не требуют и преобразователя тока в
напряжение.
Поскольку ЦАП’ы с передискретизацией работают на очень высоких часто-
тах, появляется возможность использовать формирование шума для переноса
спектра шума квантования из полосы звуковых частот в более высокочастотную
область. Эффект от такой операции можно увидеть на рис. 8-28.
4.
270
Глава 8
Многие однобитные ЦАП’ы, кроме интегрального цифрового фильтра, со-
держат аналоговый выходной каскад и аналоговый фильтр. Благодаря этому
однобитный ЦАП может заменить сразу несколько устройств: цифровой
фильтр, сдвоенный ЦАП с резисторной матрицей, сдвоенный преобразователь
тока в напряжение, сдвоенный подстроечный резистор для регулировки тока
MSB и два аналоговых выходных каскада. Это значительно удешевляет изготов-
ление ЦАП’а по однобитной технологии в сравнении с многоразрядными
ЦАП’ами с резисторной матрицей.
Однако мой слушательский опыт говорит, что цифровые процессоры на
основе многоразрядных ЦАП’ов звучат лучше, чем изготовленные по однобит-
ной технологии. Процессорам с однобитными ЦАП’ами не хватает упругости
басов и динамики. У них может быть мягкий и прозрачный характер звучания,
но зачастую им недостает ритмической интенсивности и „резкости44 многораз-
рядных ЦАП’ов. Тем не менее на рынке имеется несколько прекрасно звучащих
цифровых процессоров на основе одноразрядной технологии.
Аналоговые каскады
Iff
Сравнен
$
в
(.*5-Й
Ш»
Й
ЙШИ
- ......................
Выходной сигнал ЦАП’а представляет собой ряд токов с различными значения-
ми. Токовый выход нужно преобразовать в напряжение, которое может быть
усилено аналоговым выходным каскадом. Эту задачу решает следующий после
ЦАП’а функциональный узел, который называют преобразователем тока в напряже-
ние или I/U-преобразователем (обозначение „1“ используется в электронике для
тока, a ttU“ — для напряжения). I/U-преобразователь принимает ток с выхода
ЦАП’а и преобразует его в напряжение. Практически во всех цифровых процессо-
рах используется для I/U-преобразования ОУ - операционный усилитель, инте-
гральная схема, которая заменяет схему на дискретных транзисторах. ОУ проще,
дешевле и работает быстрее, чем I/U-каскад на дискретных транзисторах. Это
объясняется тем, что схема компактно расположена на единой кремниевой под-
ложке, а не разбросана в виде отдельных компонентов на печатной плате.
После I/U-преобразователя аналоговое напряжение подается на аналоговый
выходной каскад. У этой схемы несколько функций. Во-первых, она может
обеспечивать усиление, чтобы довести выходной уровень до стандартной для CD
величины 2 В действующего значения (для цифрового входного сигнала с макси-
мальным значением, соответствующим конечной точке шкалы ЦАП’а). Во-вто-
рых, выходной каскад содержит фильтр для устранения шума со спектром,
лежащим выше диапазона звуковых частот. Обычно применяется фильтр перво-
го порядка с невысокой избирательностью. Выходной фильтр может быть слож-
ной активной схемой или просто конденсатором, включенным параллельно
аналоговым выходным гнездам.
Наконец, выходной каскад действует как буфер между I/U-преобразователем
и аналоговым выходом. Выходной каскад обычно имеет низкое выходное сопро-
тивление и рассчитан на подключение кабеля и предварительного усилителя. •
Аналоговый выходной каскад может быть одиночным активным усилительным
каскадом или состоять из нескольких промежуточных каскадов, за которыми ;
следует более мощный выходной каскад. Выходной каскад с непосредственными
связями в тракте сигнала не содержит конденсаторов, предотвращающих попа-
дание постоянной составляющей в звуковой сигнал. В большинстве выходных •’
каскадов с непосредственными связями используют обратную связь по постоян-
ному току для того, чтобы исключить появление постоянного напряжения иа ]
аналоговом выходе. Обратная связь следит за уровнем постоянного напряжения
на выходе усилителя и формирует корректирующее воздействие, уменьшающее j
величину постоянной составляющей.
..3
г
г
Цифровые источники звукового сигнала
271
В аналоговый выходной каскад часто встраивается схема частотной коррек-
ции процессора. Эта схема ослабляет высокие частоты и обеспечивает при
воспроизведении диска горизонтальную частотную характеристику, если при
записи или подготовке исходной фонограммы высокие частоты были подняты
(вносились предыскажения). Цифровые данные дисков с предыскажениями со-
держат в субкоде признак, который приводит в действие схему частотной кор-
рекции процессора. На некоторых процессорах подобные диски индицируются
светодиодом, расположенным на передней панели. Количество дисков с предыс-
кажениями очень невелико — около 2 % от общего числа.
Схема частотной коррекции может быть активным каскадом на операцион-
ном усилителе или на дискретных компонентах, либо простой RC-цепочкой
(резистор в последовательной цепи и конденсатор, включенный между сигналь-
ной цепью и общим проводом). Из-за разброса параметров компонентов (напри-
мер, реальная емкость конденсатора не соответствует номинальной), схемы
частотной коррекции не всегда обеспечивают идеально горизонтальную частот-
ную характеристику. Некоторые цифровые фильтры (в частности, ,,NPC“ и
„Pacific Microsonics“) выполняют частотную коррекцию в цифровой форме. Это
устраняет необходимость в аналоговой схеме частотной коррекции и соответст-
венно исключает ее ошибки. Но благодаря тому, что аналоговая схема частотной
коррекции расположена за ЦАП’ом, она может способствовать уменьшению
шума процессора.
CD-проигрыватели и цифровые процессоры, в которых использован HDCD-
декодер/фильтр ,,PMD100“, в соответствии с лицензией HDCD должны умень-
шать уровень сигнала при воспроизведении не HDCD-записей. Это выполняется
одним из двух способов: цифровым, в фильтре ,,PMD1000“, или в аналоговом
выходном каскаде. Аналоговое ослабление сигнала дает лучший звук, так как 6 дБ
цифрового ослабления уменьшают разрешение на один бит. Цифровое ослабле-
ние проще и дешевле для производителя.
Сравнение цифрового и аналогового регулирования уровня
Регулирование уровня сигнала в цифровых процессорах (или CD-проигрыва-
телях) может происходить в аналоговой или цифровой форме. Аналоговый
звуковой сигнал можно пропустить через стандартный регулятор громкости,
подобный используемому в предварительном усилителе. Громкость можно регу-
лировать и посредством выполнения математических операций над цифровыми
данными, представляющими музыку.
Аналоговое регулирование уровня может слегка ухудшить сигнал (ибо не
существует ни одного абсолютно идеального регулятора), и при определенных
положениях регулятора нарушить баланс каналов. Например, при установке
очень низкого уровня громкости левый канал может звучать на полдецибела
громче правого. Противоположная ситуация может возникнуть при увеличении
громкости.
У цифрового регулирования уровня тоже есть свои недостатки. Понижение
уровня на каждые 6 дБ относительно максимального значения приводит к поте-
ре одного бита разрешающей способности. Низкое значение уровня (скажем,
ослабление на 30 дБ) равноценно потере пяти разрядов. Если у вас честный 20-
разрядный цифро-аналоговый преобразователь, то вместо двадцатиразрядного
вы услышите пятнадцати разряд ное звучание. Чем ниже установлена громкость,
тем больше потери в разрешении.
Цифровой регулятор уровня в настоящее время проще и дешевле, чем анало-
говый. Большинство цифровых фильтров имеют встроенный регулятор уровня.
Разработчику нужно лишь послать в микросхему фильтра управляющий код,
272
Глава 8
чтобы настроить уровень. Для аналогового регулятора требуется потенциометр
(собственно, это и есть регулятор громкости), еще одно отверстие в шасси и
проводное соединение между печатной платой и потенциометром.
Как работает CD-транспорт
CD-транспорт состоит из четырех блоков: транспортирующего механизма,
системы автоматического управления, декодирующей электроники и выходного
усилительного каскада. Транспортирующий механизм вращает CD, при помощи
лазера считывает питы с поверхности диска и подает сигнал на декодирующую
электронику. Схемы декодирования — обычно на одной интегральной микросхе-
ме — демодулируют поток данных, устраняют ошибки и преобразуют данные в
форму, позволяющую передать их от транспорта к цифровому процессору. Авто-
матика поддерживает правильную скорость вращения диска (автоматическая
система регулирования скорости вращения), удерживает луч лазера на спираль-
ной дорожке питов (система автоматического слежения за дорожкой), поддер-
живает фокусировку лазерного луча на поверхности вращающегося диска (авто-
матическая система слежения за фокусом). Выходной каскад является цифровым
линейным усилителем. Иногда он оснащен небольшим трансформатором, назы-
ваемым импульсным трансформатором, — для подключения кабеля и входа цифро-
вого процессора.
Давайте рассмотрим каждую из этих подсистем более подробно.
Компакт-диск и механизм лазерной воспроизводящей головки — это высоко-
технологичные продукты. На CD имеется спиральная дорожка, идущая от внут-
ренней части диска к внешней, с чередующимися углублениями (питами) и
участками первозданной поверхности рабочего слоя. Расстояние между соседни-
ми витками спиральной дорожки питов составляет 1,6 мкм (микрометров).
Длина питов изменяется от 0,8 мкм до 2,8 мкм, а их ширина — 0,56 мкм. Для того,
чтобы представить себе эти величины, сравните их с диаметром человеческого
волоса, который равен примерно 75 мкм. Если бы каждое углубление на компакт
диске имело размер рисового зерна, сам компакт-диск имел бы размеры бейс-
больного поля. На рис. 8-19 вы можете увидеть поверхность CD, сфотографиро-
ванную при помощи сканирующего электронного микроскопа.
DVD и Super Audio CD достигают большей плотности записи за счет использо-
вания питов еще меньшего размера и более короткой длины волны излучения
лазера. Питы DVD и слоя высокой плотности SACD примерно вдвое меньше, чем
питы CD, а витки спиральной дорожки расположены на более близком расстоя-
нии друг от друга (рис. 8-10). Тем не менее принцип работы всех этих дисков
одинаковый.
Луч лазера отражается от поверхности CD и попадает в фотоприемник -
устройство, которое преобразует свет в электрический сигнал. Луч полностью
Рис. 8-19.
На поверхности
компакт-диска
имеется спиральная
дорожка, состоящая
из питов — углубле-
ний в поверхности
рабочего слоя.
Светлая линия
в верхней части
рисунка имеет длину
10 мкм
Цифровые источники звукового сигнала
273
Рис. 8-20.
Переход от пита к
поверхности и от
поверхности к питу
сдвигает фазу
отраженного луча на
180°, снижая
интенсивность
отраженного
излучения
отражается от дна пита или от поверхности рабочего слоя диска. Это соответст-
вует двоичному „нулю". Но когда луч лазера попадает на переход от поверхности
к углублению или от углубления к поверхности, часть его отражается от поверх-
ности, а часть — от дна пита. Поскольку глубина пита составляет одну четверть
длины волны лазерного излучения, то та часть луча, которая отражается от дна
пита, отстает по фазе на 180° от луча, отражаемого поверхностью рабочего слоя,
как показано на рис. 8-20. Две составляющих отраженного луча, которые теперь
не совпадают по фазе, гасят друг друга и ослабляют выходной сигнал фотоприем-
ника. Этот выходной сигнал низкого уровня представляет двоичную „единицу".
Таким образом, питы создают отраженный луч меняющейся интенсивности,
что вызывает изменение напряжения на выходе фотоприемника. Выходной
сигнал представляет собой последовательность колебаний синусоидальной фор-
мы, максимумы соответствуют поверхности рабочего слоя или дну пита, а пере-
ходы через нуль соответствуют краям питов. Из-за того, что питы и разделяющие
их участки поверхности рабочего слоя могут иметь девять различных дискрет-
ных значений длины, воспроизведенный сигнал состоит из колебаний синусои-
дальной формы с девятью различными значениями периода. Воспроизведенный
сигнал, называемый глазковой диаграммой, или RF-сигналом, показан на
рис. 8-21. Несмотря на то, что RF-сигнал похож на аналоговый, в его пересечени-
ях нуля закодированы цифровые данные. Самая короткая длина пита или участка
поверхности соответствует цифровому коду 1001. Единицы — это края пита, а
нули — его дно или участок поверхности. Самая большая длина пита соответству-
ет цифровому коду 100000000001. Самым коротким питам соответствует частота
RF-сигнала 720 кГц, а самым длинным — 196 кГц.
Непосредственно считываемая с диска информация еще не является звуко-
вым сигналом в форме цифрового кода. Для повышения поверхностной плотно-
сти записи на диске используется дополнительное кодирование, а к данным
добавляются тактовые импульсы. Упомянутый метод кодирования называют
EMF (Eight-to-Fourteen Modulation, или Модуляция восемь в четырнадцать). При коди-
ровании EFM 8-разрядный блок заменяется 14-разрядным кодовым словом.
14-разрядные кодовые слова сочленяются тремя „соединительными" битами и
Рис. 8-21.
Воспроизводимый с
диска сигнал имеет
форму отрезков
синусоиды с девятью
различными
значениями периодов
Глава 8
Как ра
ошибок в ошибки меньшей длины, которые
пакеты
1
1
о
1
1
Е
СТРУКТУРА ПИТОВ
НЕКОТОРОГО
ДРУГОГО СИГНАЛА
ИСХОДНЫЙ
ЦИФРОВОЙ
СИГНАЛ
EMF-КОДИРО*
ВАННЫЙ
СИГНАЛ
Рис. 8-23.
Поток S/PDII
использует би
модуляцию
СТРУКТУРА
ПИТОВ СИГНАЛА,
ИЗОБРАЖЕННОГО
ВЫШЕ
ВОСПРОИЗВОДИМЫЙ
СИГНАЛ,
С ООТ В ЕТСТВУ ющи й
СТРУКТУРЕ ПИТОВ,
ПОКАЗАННОЙ ВЫШЕ
0 о
.0.1 . 0
0 1
।
(
ГЛАЗКОВАЯ
ДИАГРАММА ДАННЫХ,
ЗАКОДИРОВАННЫХ
ПИТАМ И ДЛИНОЙ ОТ
3 ПЕРИОДОВ
ДИСКРЕТИЗАЦИИ Д011
образуют структуры данных, которые записываются на CD. EFM-кодирование
обеспечивает наличие не более десяти и не менее двух нулей между единицами
(помните, что самые короткие питы соответствуют данным 1001), В результате
получается сигнал с девятью дискретными значениями длины питов и промежут-
ков между ними. На рис. 8-22 показана взаимосвязь между исходными данными,
полученным из них EFM-кодом и структурой питов. В форматах SACD и DVD
используется модифицированный вариант этой системы кодирования, позво-
ляющий добиться несколько большей эффективности „упаковки44.
Мысль о том, что увеличение числа битов при EFM-кодировании позволяет
записывать данные с большей эффективностью, кажется неправдоподобной, но
это действительно так. Более того, специфическая структура единиц и нулей
позволяет воссоздавать из считываемого сигнала тактовые импульсы, соответст-
вующие скорости считывания с диска данных: 4,3218 миллионов бит в секунду.
Из них только 1,41 миллиона — звуковые данные. Все остальное — это коррекция
ошибок, субкод и результат EFM-кодирования. По самой своей природе EFM-
кодирование дает самосинхронизирующийся сигнал.
Субкод - это данные незвукового характера, записанные на компакт-диске. К
ним относится код длительности трека, его номер, информация о том, был ли CD
записан с предыскажениями и другая полезная в „домашнем хозяйстве44 информа-
ция. Когда в вашем CD-проигрывателе или цифровом процессоре начинает рабо-
тать схема частотной коррекции, то включает ее один из битов субкода.
Сигнал EFM поступает на декодирующую микросхему, которая преобразует
14-разрядные данные в исходные 8-разрядные. Эти микросхемы к тому же выпол-
няют коррекцию ошибок и выделяют субкод. (Общее описание методов исправ-
ления ошибок содержится в Приложении В.) Используемая в компакт-дисках
система исправления ошибок на основе CIRC (Cross Interleaved Reed-Solomon
Code, или Код Рида-Соломона с перекрестным перемежением), имеет два уров-
ня, которые называются „СГ‘ и „С2“. Первый декодер (С1) исправляет столько
ошибок, сколько возможно, прежде чем отправить данные в декодер С2. Декодер
С2 выполняет деперемежение данных (восстанавливает их исходный порядок).
Это превращает длинные
легче исправить.
г;.
Рис. 8-22.
Взаимосвязь между
исходными данными,
полученным из них
EFM-кодом,
структурой питов и
RF-сигналом
Цифровые источники звукового сигнала
275
Автоматическая система управления скоростью вращения использует буфер
переменной длины, куда записываются данные, получаемые считывающей голов-
кой, перед тем, как подать их на декодирующую электронику. Данные поступают
в буфер с одного конца, а выходят с другого. Если буфер заполнен больше чем
наполовину, на двигатель привода поступает команда замедлить вращение. При
этом понизится частота, с которой данные считываются с диска. Если буфер
заполнен меньше чем наполовину, скорость двигателя увеличивается, чтобы
буфер заполнялся быстрее. Эта следящая система всегда поддерживает буфер
заполненным наполовину. Данные могут считываться с непостоянной скоро-
стью, но выходят из буфера с постоянной частотой.
Система автоматической фокусировки поддерживает точное расстояние от
объектива лазера до вращающегося диска. Система автоматического слежения за
дорожкой удерживает луч лазера на середине дорожки вращающегося диска.
S/PDIF-сигнал с S/PDIF-кодирующего устройства через выходной каскад
транспорта поступает на выходной разъем. Задача формирования сигнала для
передачи через интерфейсный кабель на цифровой процессор ложится на вы-
ходной каскад.
В выходном каскаде некоторых транспортов имеется схема пересинхрониза-
ции, которая служит для понижения джиттера в потоке данных. Выходной
каскад определяет величину выходного сопротивления транспорта, которое
должно составлять 75 Ом. В большинстве транспортов для вывода сигнала
S/PDIF на внешние устройства используется импульсный трансформатор.
Как работает S/PDIF интерфейс
Читателям с техническими наклонностями предлагаю повнимательнее изу-
чить поток данных S/PDIF. В сигнале S/PDIF содержатся звуковые данные
обоих звуковых каналов, а также синхросигнал, называемый также тактовыми
импульсами. Эти тактовые импульсы восстанавливает цифровой процессор, бла-
годаря чему транспорт и процессор работают в едином временном базисе.
Индикатор с надписью ,,Lock“ или индикатор частоты дискретизации на перед-
ней панели многих цифровых процессоров показывает, что тактовые импульсы
восстановлены и два компонента синхронизированы, т.е. их тактовые частоты
совпадают.
В интерфейсах S/PDIF и AES/EBU используется так называемая „бифазная
модуляция/ дающая самосинхронизирующийся сигнал. На рис. 8-23 показано, каким
образом из звуковых данных и сигнала синхронизации создается поток S/PDIF-
данных. Каждый бит звуковых данных представлен временным интервалом, начи-
нающимся и заканчивающимся изменением сигнала. Эти изменения (переходы)
хорошо видны на сигнале, где они обозначены стрелками. Бит данных „1“ создает
дополнительный переход внутри временного интервала. Бит данных „0“ создает
временной интервал без внутреннего перехода. Таким образом звуковые данные и
тактовые импульсы объединяются в единый поток данных.
Поток данных интерфейса S/PDIF несет не только информацию о звуке, но и
служебную информацию, включая ряд субкодов CD. Они содержат сведения о
Рис. 8-23.
Поток S/PDIF-данных
использует бифазную
модуляцию
1 о
О 1
О 1 о
276
Глава 8
Рис. 8-24.
Структура
субкадра S/PDIF
SYNC
S
в
М L
S S
в в
20
ПРЕАМБУЛА ИЛИ
СИНХРОГРУППА
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ
ЗВУКОВЫЕ ИЛИ
ДРУГИЕ ДАННЫЕ
1 СУБКАДР (32 БИТА)
— 1
ЗВУКОВЫЕ ДАННЫЕ
ДВОИЧНЫЕ ДАННЫЕ/
ЗВУКОВЫХ ОТСЧЕТОВ ДОСТОВЕРНОСТЬ ВЫБОРКИ
ДАННЫЕ БИТА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
СОСТОЯНИЕ ЗВУКОВОГО КАНАЛА
КОНТРОЛЬНЫЙ БИТ СУБКАДРА
м
S
в
частоте дискретизации, об использовании предыскажений, а также информа-
цию о принадлежности сигнала к профессиональному интерфейсу AES/EBU или
интерфейсу для бытовой аппаратуры S/PDIF. Данные субкода включают также
номера всех треков и временную информацию, отображаемую индикатором CD-
проигрывателя или транспорта.
Звуковые данные и информация субкода объединяются в 32-разрядные субкод-
ры, показанные на рис. 8-24. Каждый субкадр начинается с преамбулы, четырех-
разрядной синхрогруппы, которая нарушает правила бифазного кодирования.
Преамбула действует как сигнал синхронизации, обозначающий начало нового
субкадра. За преамбулой следуют четыре бита вспомогательной информации и
20 разрядов звуковой информации. Если передается шестнадцатиразрядная зву-
ковая информация, то дополнительные четыре разряда не используются (заме-
няются при кодировании нулями). Четырехбитную область дополнительных
данных можно использовать для размещения звуковых данных, увеличивая за ее
счет полную длину слова аудиоданных до 24 битов. Дополнительные четыре бита
(правильность звукового отсчета, бит данных пользователя, статус звукового
канала и четность субкадра) завершают субкадр.
Субкадры левого и правого звуковых каналов идентифицируются несколько
различными преамбулами. В едином потоке битов они передаются поочередно.
Из суб кадров формируются блоки длиной 192 бита. При частоте дискретизации
44,1 кГц общая скорость цифрового потока составляет 2,8224 миллиона битв
секунду.
Технические параметры цифровой аппаратуры
и их измерение
Для определения технических параметров цифровых процессоров существу
ет много разнообразных методов, но ни один из них ничего не может сказать нал
о том, как процессор звучит. Тем не менее хорошие технические параметры
указывают на высокий инженерный уровень разработки процессора и, скорее
всего, на его хорошие звуковые характеристики.
Начнем с максимального уровня выходного сигнала цифрового процессора (я
буду говорить „цифровой процессор", хотя то же самое относится и к CD-
проигрывателям, поскольку метод измерения тот же самый). Стандартное дейст-
вующее значение выходного аналогового напряжения составляет 2 В, но встре-
чаются и значения от 1,75 В до 7,2 В. Выходной сигнал большинства CD-
проигрывателей и процессоров лежит в интервале от 2,2 В до 3,5 В. Хочу
заметить, что это значение является наибольшим действующим значением вы-
ходного напряжения проигрывателя, получаемого при воспроизведении снну
сои дальнего сигнала с частотой 1 кГц и амплитудой, соответствующей полное
шкале ЦАП’а.
Знать значение выходного напряжения процессора очень полезно. Процес-
сор с высоким выходным напряжением плохо подходит для предусилителя,
рассчитанного на подключение низковольтного источника сигнала. Конечно,
Цифровые источники звукового сигнала
277
вы не перегрузите усилитель, — ведь его регулятор громкости всегда можно
установить в соответствующее положение. Но большинство регуляторов громко-
сти дают наибольший разбаланс каналов именно в нижней части своего рабочего
диапазона. К тому же, установка в правильное положение регулятора громкости
очень затруднена, если сочетаются источник с сигналом высокого уровня и
предусилитель с высокой чувствительностью. Регулятор громкости требует при
этом очень нежного обращения.
Это особенно справедливо для предварительных усилителей со ступенчатым
переключением уровня вместо плавного регулирования. Высокий выходной
сигнал является полезным свойством при подаче сигнала на пассивный регуля-
тор уровня, но недостатком — в случае использования предварительного усилите-
ля с линейным каскадом, обладающим высоким коэффициентом усиления.
Еще одним важным критерием при определении того, хорош ли конкретный
процессор или CD-проигрыватель для работы с пассивным регулятором уровня,
является выходное сопротивление. Если пассивный регулятор уровня включен
между цифровым процессором и усилителем мощности, то бремя формирования
сигнала, подаваемого в кабели и на усилитель мощности, ложится на выходной
каскад цифрового процессора. Если процессор имеет высокое выходное сопро-
тивление, то ухудшится динамика, а бас окажется вялым. Процессор с очень
высоким выходным сопротивлением может даже начать ограничивать ток и
срезать пики сигнала при подключении его к предварительному усилителю с
низким входным сопротивлением. Наиболее высокие значения выходного со-
противления процессоров составляют порядка 2 кОм на частоте 20 кГц и 1,5 кОм
на частоте 1 кГц. Столь высокое значение выходного сопротивления становится
причиной того, что выходной каскад процессора начинает ограничивать сигнал
при попытке нагрузить его сопротивлениями меньше 15 кОм.
Необходимо также учесть выходное сопротивление пассивного регулятора
уровня. Оно изменяется в зависимости от подключенного резистора в ступенча-
том регуляторе или положения движка потенциометра. Полное сопротивление
источника, подключенного к усилителю мощности, определяется суммой внут-
реннего сопротивления источника сигнала и выходного сопротивления пассив-
ного регулятора.
Выходные сопротивления цифровых процессоров могут быть от 1 Ом (и
ниже) до 5,6 кОм (самое высокое значение, которое довелось мне измерить). В
основном, если выходное сопротивление не превышает нескольких сот Ом, то
процессор не должен иметь никаких проблем с подключением к пассивному
регулятору уровня. Обычное значение этого сопротивления лежит в диапазоне
от 50 до 500 Ом.
Вывод: Не подключайте усилитель мощности с низким входным сопротив-
лением (менее 20 кОм) к пассивному регулятору уровня и к цифровому
процессору с высоким выходным сопротивлением (более 800 Ом) через длин-
ный кабель с большой емкостью. Это не какие-то жесткие значения, а скорее
ориентиры. В Приложении Б содержится подробный анализ последствий
использования пассивного регулятора уровня и источников с высокими вы-
ходными сопротивлениями.
Обычно измеряют также частотную характеристику, которая свидетельствует
не об общем тональном балансе процессора, а измеряется и включается в
перечень технических данных ради полноты информации. Большинство процес-
соров на частоте 20 кГц дают спад в несколько десятых децибела. Это результат
неравномерности амплитудно-частотной характеристики цифрового фильтра.
Более показательной, однако, представляется значение ошибки компенсации
предыскажений CD-проигрывателя или процессора. Как было отмечено ранее,
при записи на некоторых компакт-дисках вводят подъем высоких частот (это
называют предыскажениями). В субкоде таких дисков имеется признак, по
278
Глава 8
которому CD-проигрыватель включает свою схему частотной коррекции, пред-
назначенную для компенсации предыскажений и восстановления горизонталь-
ной частотной характеристики. Схемы частотной коррекции бывают неточными
(из-за допустимых отклонений от номинальных значений сопротивления резисто-
ра и емкости конденсатора), из-за чего при декодировании проигрывателем дис-
ков с предыскажениями возникает неравномерность частотной характеристики.
Ошибка компенсации предыскажений не должна превышать ±0,1 дБ в пределах
всего частотного диапазона. При воспроизведении дисков с предыскажениями
она может вызвать нарушение тонального баланса (например, излишне сипящие
высокие частоты). Ошибки частотной коррекции в 0,2 дБ в пределах полосы
частот в одну октаву различимы на слух. Плохая и хорошая точность частотной
коррекции показана на АЧХ рис. 8-25а и рис. 8-256 соответственно. Оба измере-
ния были выполнены для цифровых процессоров, использующих аналоговую
схему частотной коррекции. Процессоры, в которых частотная коррекция осуще-
ствляется в цифровой области, не имеют ошибок. Частотные искажения положи-
тельного знака, показанные на рис. 8-25, при воспроизведении компакт-дисков с
предыскажениями сделают звучание процессора чрезмерно ярким.
Рис. 8-25. Ошибки частотной коррекции (а) и правильная компенсация предыскажений (б)
Такие параметры как межканальная помеха и разделение каналов (величина, обрат-
ная уровню межканальной помехи) показывают, насколько хорошо левый и пра-
вый каналы изолированы друг от друга. В идеальном случае, когда на цифровой
процессор подается сигнал правого канала, этот сигнал не должен появляться в
левом канале, и наоборот. Чем меньше взаимные помехи (т. е., чем лучше разделе-
ние каналов), тем выше качество звука. С возрастанием частоты разделение
каналов многих процессоров (и другой аппаратуры) уменьшается из-за паразитной
емкостной связи между каналами. Обычно CD-проигрыватели и цифровые про-
цессоры имеют разделение каналов на частоте 1 кГц примерно 90 дБ. Она снижа-
ется до 70 дБ на 20 кГц. Несмотря на то, что между низким уровнем межканальных
помех и шириной звуковой сцены нет никакой корреляции (хотя интуитивно
кажется, что связь между ними существует), хорошее разделение каналов свиде-
тельствует о высоком общем техническом уровне изделия. Различные характери-
стики (плохая и хорошая) межканальных помех показаны на рис. 8-26. При
частоте 1 кГц (рис. 8~26а) плохой процессор имел значение разделения каналов
67 дБ. На рис. 8-266 показана аналогичная зависимость для другого процессора со
значением разделения каналов 112 дБ на частоте 1 кГц.
Рис. 8-26. Плохая (а) и хорошая (б) характеристики межканальных помех
Цифровые источники звукового сигнала
279
Очень показательной проверкой способности процессора воссоздавать сигна-
лы низкого уровня служит измерение частотного спектра выходного сигнала
(спектральный анализ) при подаче на вход процессора цифрового кода синусои-
ды с частотой 1 кГц и с уровнем -90 дБ, к которой при кодировании был
добавлен псевдослучайный шум низкого уровня (дифер). Спектр является графи-
ком зависимости энергии сигнала от частоты. Пики графика, расположенные на
частотах 60 Гц, 120 Гц, 180 Гц указывают на то, что в цепи звукового сигнала
проникают помехи от источника питания. Спектральный анализ может также
показать, насколько хорошо справляются с работой ЦАП’ы аппарата. Хорошо,
если пик сигнала располагается на уровне -90 дБ по оси ординат, а линии левого
и правого каналов совпадают. Это говорит о линейности ЦАП’ов и схожести
характеристик каналов. График спектра также показывает уровень шума процес-
сора и дает информацию о наличии какой-либо посторонней энергии в диапазо-
не звуковых частот. Рис. 8-27а и рис. 8-276 соответственно показывают плохой и
хороший результат этого теста. На примере плохо работающего процессора мы
можем увидеть, что звуковой сигнал содержит помехи источника питания с
частотой 60 Гц и кратными частотами, ошибки линейности (сигнал на частоте
1 кГц имеет максимум с уровнем, отличающимся от -90 дБ), плохое совпадение
спектров разных каналов (это указывает на несогласованность канальных
ЦАП’ов) и более высокий общий уровень шума. Характеристику на рис. 8-276
можно считать образцовой.
Рис. 8-27. Плохие (а) и хорошие (б) результаты спектральных измерений
Выполняются также аналогичные спектральные измерения в диапазоне ча-
стот до 200 кГц, но при подаче на процессор „цифровой тишиньГ (все разряды
кода — нули). Этот тест может выявить наличие „грязи“ в диапазоне звуковых
частот или выше, и такие погрешности ЦАП’ов как, например, паразитные
периодические помехи (на графике они в виде пиков). В идеальном случае
график должен быть плавной линией, поднимающейся по мере роста частоты,
без каких-либо пиков на частотах, кратных частоте питающей сети, и без острых
максимумов в диапазоне звуковых частот.
Рис. 8-28.
Широкополосный
спектральный анализ
показывает последствия
формирования шума в
однобитных
преобразователях
Stereophlle ШИРОКОПОЛОСНЫЙ СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ, показывающий последствия формирования шума
280
Глава 8
Жя
в
к*
«к
1
о
г АД?J.
3*bi2’
мВ
иЙИ
ш
А
Эффект операции формирования шума в однобитных преобразователях так-
же можно видеть по результатам спектральных измерений. Как уже говорилось
ранее в этой главе, формирование шума — это способ переноса его из диапазона
звуковых частот в ультразвуковой диапазон. На рис. 8-28 показаны последствия
формирования шума, выявленные при помощи широкополосного спектрального
анализа (в 1/3-октавных полосах): уровень шума резко возрастает на частотах
выше 10 кГц. Мы также можем увидеть несколько максимумов на линии графика
левого канала (сплошная линия) на частотах 18 кГц и 25 кГц, что, видимо,
свидетельствует о погрешностях ЦАП’а.
Низкоуровневую линейность совсем недавно начали усиленно рекламировать как
самый показательный критерий качества работы цифровых процессоров. Хотя
получение хорошей линейности и является важнейшей инженерной задачей,
она еще не гарантирует вам хорошего звучания.
Понять сущность линейности несложно: она показывает, насколько уровень
аналогового выходного сигнала процессора соответствует уровню цифрового
входного сигнала. Если мы, например, подадим цифровой код сигнала с уровнем
-88 дБ FS (Full Scale — полная шкала; здесь за 0 дБ принимается уровень сигнала,
соответствующего конечной точке шкалы ЦАП’а), то выходной аналоговый
уровень измерительного сигнала должен составить также ровно -88 дБ. Любое
различие между значениями цифрового входного уровня и аналогового выходно-
го уровня считается ошибкой линейности. Ошибки линейности свойственны
всем ЦАП’ам. Их компенсируют во многих процессорах при помощи подстроеч-
ного потенциометра MSB (Most Significant Bit — старший разряд), предусмотрен-
ного при изготовлении.
Ошибку линейности выражают как разницу в децибелах между цифровым
входным уровнем и аналоговым выходным уровнем при определенных значени-
ях цифрового уровня. Например, можно сказать, что некоторый преобразова-
тель имеет положительную ошибку 3 дБ при значении кода -90 дБ FS. Это значит,
что когда на процессор подается цифровой код сигнала с уровнем -90 дБ FS,
аналоговый выходной сигнал процессора составляет -87 дБ, или на 3 дБ выше
входного цифрового уровня. Следует заметить, что понятие цифровой входной
уровень относится к уровням сигнала, представленным сочетанием единиц и
нулей в двоичном коде, а не к входным напряжениям на цифровом входе
процессора. Они могут иметь только одно из двух значений, соответствующих
двоичным нулю и единице.
На рис. 8.29 показаны результаты измерений при посредственной и отличной
линейности. Измерения для очень хорошего процессора дают ровную, словно по
линейке проведенную линию, без отклонений вверх или вниз от нулевого деле-
ния. Результат измерения линейности на рис. 8-296 хорошо соответствует этому
идеальному варианту. Измерения линейности, результаты которых приведены
на рис. 8-29а, свидетельствуют о наличии отрицательной ошибки 2,6 дБ в правом
канале (пунктирная линия) и отрицательную ошибку 4 дБ в левом канале (сплош-
ная линия) при уровне сигнала -90 дБ.
V
I
i
t
1
е
в
т
С]
Е
С]
д<
CI
О']
лу
сг
Нс
ха
а)
Рис. 8-30. Неуде
й*
а
Рис. 8-29. Посредственная (а) и отличная (б) линейность.
ни.
Bai
урс
сос
(20
ЦИ]
J
стр
нел*
вых
быс
обл
1ft
%
Л
М:
Цифровые источники звукового сигнала
281
1ровать как
оров. Хотя
>й задачей,
ггелях так-
оворилось
диапазона
э следствия
стрального
а частотах
1и графика
о, видимо,
.ко уровень
цифрового
а с уровнем
нь сигнала,
аналоговый
; дБ. Любое
го выходно-
войственны
[ подстроеч-
едусмотрен-
цифровым
ых значени-
1реобразова-
Это значит,
1 -90 дБ FS,
а 3 дБ выше
вой входной
:м единиц и
зовом входе
зетствующих
Если характеристика линейности опускается ниже нулевого деления, это
означает отрицательную ошибку линейности. Если же она поднимается выше
нулевого деления, это указывает на положительную ошибку линейности (у анало-
гового выходного сигнала более высокий уровень, чем необходимо). Значения
цифрового входного уровня обозначены на горизонтальной координатной оси,
причем самый высокий уровень соответствует ее правой части. Некоторые
процессоры с отличной низкоуровневой линейностью создают иллюзию положи-
тельной ошибки на очень низких уровнях сигналов (-115 дБ). В действительности,
это выходной шум ЦАП’а. Практически достижимый нижний предел измерения
линейности лежит где-то около -112 дБ FS (в мало-шумящих процессорах). Линей-
ность задается микросхемой ЦАП’а, расположенной внутри процессора.
Недавно разработанный тест цифрового процессора, называемый „модуляци-
ей шума“, исследует то, как изменяется или модулируется минимальный уровень
шума цифрового процессора при изменении входного уровня. Изменяется не
только уровень шума, но и его спектр.
При выполнении теста шумовой модуляции на вход процессора подается код
синусоидального сигнала с частотой 41 Гц и уровнем -60 дБ FS. Выходной сигнал
процессора пропускают через фильтр верхних частот, чтобы подавить тестовый
сигнал, и измеряют частотный спектр оставшегося шума. Каждое измерение выпол-
няется десятикратно, чтобы получить усредненный результат и построить график.
Измерения повторяют еще на четырех уровнях (-70 дБ, -80 дБ, -90 дБ, -100 дБ) и все
спектральные характеристики располагают на одном графике. Это облегчает срав-
нение уровней шума и формы его спектра при различных входных уровнях.
В идеальном процессоре пять спектральных характеристик должны совпасть,
доказывая, что уровень шума и его спектральный состав не зависят от уровня
сигнала. Однако все процессоры демонстрируют некоторое различие между
отдельными характеристиками. Чем ближе отдельные линии друг к другу, тем
лучше. Если одна линия пересекает другую, это свидетельствует об изменении
спектра шума. Количественное выражение этого изменения можно определить,
находя разницу между линиями по вертикали. Примеры плохой и хорошей
характеристик модуляции шума показаны на рис. 8-30а и 8-306.
i и отличной
ю,словно по
^левого деле-
гствует этому
х приведены
5 дБ в правом
шале (сплош-
Q. Ч
*40.0 «Д0.0 Q'Q
Рис. 8-30. Неудовлетворительные (а) и отличные (б) результаты в тесте модуляции шума.
Еще одна проверка — выполненный с помощью БПФ (быстрого преобразова-
ния Фурье) спектральный анализ выходного сигнала процессора при декодиро-
вании суммы синусоидальных сигналов с частотами 19 и 20 кГц. Суммарный их
уровень должен соответствовать полной шкале ЦАП’а. Эта проверка выявляет
составляющие взаимной модуляции, например, тон с разностной частотой 1 кГц
(20 кГц минус 19 кГц) и продукты взаимодействия между частотой дискретиза-
ции (44,1 кГц) и измеряемыми сигналами.
Как и в случае рассмотренного ранее спектра при уровне сигнала -90 дБ, здесь
строится график зависимости энергии сигнала от частоты. Но делается это
немного по-другому. При спектральном анализе на основе БПФ берутся отсчеты
выходного сигнала процессора во временной области, и по ним вычисляется
быстрое преобразование Фурье, дающее представление сигнала в частотной
области.
282
Глава 8
Рис. 8-31. Одни процессоры создают большие искажения взаимной модуляции (а), другие — очень
маленькие (б).
Результаты этих измерений показаны на рис. 8-31. Заметьте, что чем больше
острых пиков (рис. 8-31а), тем хуже параметр коэффициента нелинейных иска-
жений взаимной модуляции. В идеальном случае, не должно быть никаких
острых пиков над уровнем шума. На рис. 8-316 показана образцовая характери-
стика для этого теста. На графике видна разностная составляющая с частотой
1 кГц, но других продуктов взаимной модуляции почти нет.
Процессоры хуже преобразовывают в аналоговую форму сигналы очень низко-
го уровня. Один из способов проверки работы ЦАП’а с небольшими сигналами
заключается в изучении формы сигнала его аналогового выхода при воспроизведе-
нии синусоиды с уровнем -90 дБ и частотой 1 кГц без добавления псевдослучайно-
го шума. Этот тестовый сигнал создает три уровня квантования: 0, +1 и -1.
Полуволны выходного сигнала должны быть равными по амплитуде; это означает,
что сигнал симметричен относительно нуля. Воспроизведение этого сигнала с
невысоким качеством показано на рис. 8-32а, а воспроизведение с высоким качест-
вом — на рис. 8-326. Обратите внимание на отсутствие шума на рис. 8-326 и четкую
выраженность трех ступеней квантования. На рис. 8-32а, наоборот, видно так
много шума, что с большим трудом удается определить форму сигнала.
Воспроизведение процессором полноуровневого прямоугольного сигнала с
частотой 1 кГц (не показан) характеризует его поведение во временной области.
Большинство измерений показывают наличие выбросов и колебательности (зво-
на), характерных для цифровых фильтров, используемых в большинстве процес-
соров и CD-проигрывателей. Цифровой фильтр определяет форму сигнала,
иными словами, временные искажения возникают в цифровом фильтре. Некото-
рые цифровые процессоры с нестандартными фильтрами на основе DSP не
страдают от этого типа искажений.
Следует измерить и записать значения постоянного напряжения на аналого-
вых выходах цифрового процессора. Чем они ниже, тем лучше. Постоянное
напряжение может вызвать в системе громкий щелчок при подключении процес-
сора селектором входов. Если и предварительный усилитель, и усилитель мощно-
сти построены по схеме с непосредственными связями (нет разделительных
конденсаторов в сигнальном тракте) и не используют обратную связь по посто-
янному току, то постоянный потенциал с выхода процессора будет усилен и
появится на клеммах громкоговорителей, что создаст для них не очень хороший
ре:
nai
иш
рут
дат
ПО.
СТС
СИ
наг
ЛЮ
вр(
зул
ОЧС
пог
не{
tio]
ДЖ]
его
с 1
етс
пре
ЦА
слс
LH
ВЬЕ
час
на,
нет
тат
ри;
спе
।
чтс
как
так
нис
сиг
1 к1
сиг
нис
Рис. 8-32. Сравнение зашумленного и плохо различимого сигнала с частотой 1 кГц и уровнем -90 дБ
без добавления псевдослучайного шума (а) и почти идеально воспроизведенного сигнала (б)
а)
Рис. 8-33. Высок
и невысокий дж
Цифровые источники звукового сигнала
283
режим работы. По этой причине желательно, чтобы значения постоянного
напряжения были низкими, скажем, менее 20 мВ.
В статьях о цифровой аппаратуре часто пишут, что процессор является
инвертирующим или не инвертирующим. Аналоговый выходной сигнал не инверти-
рующего процессора будет иметь ту же абсолютную полярность, что и цифровые
данные, воспроизводимые с CD. Большинство процессоров не инвертируют
полярность сигнала, но если какие-то процессоры и инвертируют его, то едва ли
стоит обращать на это внимание. Если неизвестна абсолютная полярность запи-
си и всей остальной системы, то с вероятностью 50% результирующая абсолют-
ная полярность будет неправильной. Знать, что процессор инвертирует абсо-
лютную полярность, полезно при сравнении процессоров: все процессоры во
время прослушивания должны обеспечивать одинаковую полярность, иначе ре-
зультаты сравнения будут неправильными.
Измерить джиттер тактовых импульсов цифрового процессора (неточность
очень важного сигнала синхронизации) впервые стало возможно в 1992 г. при
помощи инструмента под названием ,,LIM Detector", разработанного Эдом Мейт-
нером из фирмы ,,Museatex“. LIM расшифровывается как Logic Induced Modula-
tion (модуляция, наведенная логикой). Разработчики раньше могли лишь видеть
джиттер тактовых импульсов. LIM стал первым инструментальным средством
его анализа, доступным в продаже. При использовании LIM-детектора совместно
с БПФ-спектроанализатором и среднеквадратичным вольтметром, обеспечива-
ется определение общего среднеквадратичного уровня джиттера цифрового
процессора (в пределах заданного диапазона частот) и его частотного спектра.
Для того, чтобы воспользоваться LIM-детектором, необходимо найти вывод
ЦАП’а, на который подаются тактовые импульсы, отмечающие момент подачи
слов кода. Их необходимо подать через измерительный кабель со щупом на вход
LIM-детектора. Выходной сигнал прибора — это джиттерный компонент такто-
вых импульсов. Прибор можно использовать в широком диапазоне тактовых
частот. Выходной сигнал детектора подается на вход БПФ-спектроанализатора,
на дисплее которого отображается спектр джиттера. Там же отображается сред-
неквадратичное значение анализируемого напряжения, которое можно пересчи-
тать в джиттер в пикосекундах (пс). Таким образом мы получим число, характе-
ризующее значение джиттера тактового сигнала цифрового процессора, и БПФ-
спектр, по которому можно судить о спектральном распределении джиттера.
Спектр на рис. 8-ЗЗа относится к случаю периодичного джиттера. Это означает,
что энергия джиттера концентрируется на определенных частотах, которые видны
как острые пики на графике. Когда вы видите пик, это значит, что на этой частоте
тактовые импульсы цифрового процессора подвержены джиттеру. Обратите внима-
ние, что пики имеются на частоте 1 кГц и ее гармониках. В качестве тестового
сигнала, подаваемого на цифровой процессор, использовали синусоиду с частотой
1 кГц. Как уже было ранее сказано в этой главе, джиттер часто связан со звуковым
сигналом. Нечто подобное можно увидеть на рис. 8-ЗЗа. Среднеквадратичное значе-
ние джиттера, измеренного в диапазоне частот 400 Гц — 20 кГц, составляет 350 пс.
Рис. 8-33. Высокий уровень джиттера тактовых импульсов цифрового процессора (а)
и невысокий джиттер с небольшим числом периодических компонентов (б).
284
Глава 8
i
i
Введен
д<
в
к
к
се
то
ви
си
i:
на
иц
СИ1
И напротив, на рис. 8-336 показан спектр джиттера цифрового процессора с
очень низким уровнем. Его среднеквадратичное значение ниже (меньше 80 пс), и
сам спектр джиттера почти свободен от составляющих, связанных с сигналом.
Короче говоря, чем ниже проходит линия графика БПФ-спектра и чем она
плавнее (отсутствуют острые пики), тем лучше параметры процессора по джиттеру.
В настоящее время доступны несколько измерительных методов, при помощи
которых пытаются оценить работу транспорта. Один из них, доступный для
каждого, оценивает качество работы автоматической системы слежения за до-
рожкой и системы исправления ошибок. Все что вам нужно — это тестовый
компакт-диск Пьера Верани (Pierre Verany PV.788031/788032). Второй CD из
этого двухдискового комплекта содержит раздел, в котором спиральная дорожка
питов прерывается и идет пустой отрезок (без питов). Это имитирует выпадение
данных, что случается в компакт-дисках плохого качества, а также во всех дисках
из-за грязи, царапин или других повреждений носителя. На треках этого раздела
записывается непрерывный тон. Постепенно длина пустых участков увеличива-
ется, и каждое возрастание обозначено отдельным номером трека. Чем больше
номер трека в этой серии, тем больше пропуск. Когда во время прослушивания
обнаруживается пропадание звука, необходимо записать номер трека. По нему
можно определить длину выпадения, которое проигрыватель может отследить и
исправить. Чем выше номер трека, который транспорт сможет проигрывать
безошибочно, тем лучше. Большинство транспортов воспроизводят без ошибок
до трека с номером 33. Воспроизведение без пропусков трека 37 и выше считает
ся превосходным результатом.
Недавно разработанный метод оценки качества транспорта измеряет величи-
ну джиттера в его выходном сигнале. Измерительный инструмент, разработан-
ный ,,UltraAnalog“, получает сигнал с интерфейсов S/PDIF или AES/EBU и
отделяет составляющую джиттера от данных. Сигнал джиттера после этого
изображается в форме функции от частоты. Таким образом мы можем исследо-
вать спектр джиттера. У самых лучших транспортов величина широкополосного
джиттера составляет примерно 30 пс, в самом худшем случае он может доходить
приблизительно до 500 пс. На рис. 8-34а показан высокий джиттер транспорта, а
на рис. 8-346 — низкий. Три графика соответствуют трем различным тестовым
сигналам: сплошная линия относится к транспорту, воспроизводящему синусои-
дальный сигнал полного уровня с частотой 1 кГц, жирная пунктирная линия
соответствует синусоиде с уровнем -90 дБ и частотой 1 кГц, тонкая пунктирная
измерена для выходного сигнала транспорта, состоящего из одних нулей. Пики
на линии в районе частоты 1 кГц показывают, что джиттер транспорта взаимо-
связан со звуковым сигналом. Максимум на частоте 7,35 кГц, который можно
видеть на рис. 8-346, обусловлен субкодом компакт-диска.
М1
ч
Н1
П(
Л1
ва
Рис. 8-34. Сравнение высокого джиттера в сигнале S/PDIF (а) и низкого джиттера (б).
Отметим в заключение, что хорошие результаты измерений параметров циф-
рового процессора или транспорта все-таки не гарантируют высокого качества
звучания. Невозможно предсказать характер звучания компонента по результа-
там приборных измерений.
ПРОИГРЫВАТЕЛИ
ГРАМПЛАСТИНОК
Введение
Проигрыватели долгоиграющих грампластинок (LP) представляют собой
сочетание движущего механизма, тонарма и звукоснимателя. Эта систе-
ма преобразует механическую информацию, запечатленную на винило-
вых дисках, в электрический сигнал, который затем усиливается остальными
компонентами аудиосистемы. Движущий механизм обеспечивает вращение дис-
ка, тонарм определенным образом поддерживает звукосниматель, а последний
преобразует изгибы канавки в электрический сигнал. Каждый из этих элемен-
тов, а также характер их взаимодействия играют весьма существенную роль в
достижении хорошего звучания акустической системы.
Производство проигрывателей грампластинок было основным направлением
всей аудио- и музыкальной индустрии с начала ХХ-го столетия. Если вам нужны
были музыкальные записи, вы покупали пластинку (в последние годы называе-
мую виниловым диском). Однако появление компакт-дисков самым решитель-
ным образом изменило ситуацию. Весь мир отказался от виниловых дисков в
пользу более практичных и удобных компакт-дисков. В итоге, аудиофилы оказа-
лись перед непростым выбором. Они вынуждены решать, сколько денег вклады-
вать в приобретение аппаратуры для каждого из этих конкурирующих носителей
записи — виниловых грампластинок и компакт-дисков.
Необходимость выбора — винил или компакт — возникает из-за того, что даже
сегодня наиболее совершенные цифровые аудиосистемы еще не приблизились к
тому качеству звучания, которое обеспечивается хорошими проигрывателями
виниловых дисков. Если сравнивать лучшие образцы аппаратуры каждой из
систем, то даже сомнений не возникает: системы грамзаписи в музыкальном
отношении значительно превосходят цифровые системы.
Должен уточнить последнее утверждение: высококачественные и правильно
настроенные проигрыватели грампластинок, на которых проигрывают находя-
щийся в хорошем состоянии виниловый диск, звучат лучше, чем любая цифровая
система. Если же виниловые пластинки воспроизводят на плохом или неправиль-
285
286
Глава 9
но настроенном проигрывателе, то компакт-диски, как правило, дают лучшее
качество звучания. Распространенное же мнение о том, что компакт-диски зна-
чительно превосходят грампластинки (помните кампанию рекламы CD под ло-
зунгом „Совершенный звук навсегда'?) столь устойчиво только потому, что мало
кому доводилось слышать по-настоящему хороший проигрыватель грампласти-
нок. Если он правильно настроен, то дает открытый, прозрачный и динамичный
звук, и в музыкальном отношении компакт-диск с ним не может даже сравниться.
Одно из фундаментальных правил меломана гласит, что чистый аналоговый
источник (тот, в котором сигнал не подвергался цифровой обработке) значи-
тельно больше соответствует природе музыкальной экспрессии.
Я не говорю, что виниловый диск — само совершенство. У этих носителей
полно недостатков. Это искажения, вызванные неогибанием иглой модуляций
звуковых канавок, шипение и щелчки, нестабильность скорости вращения, раз-
личные дефекты поверхности, неравномерность амплитудно-частотной характе-
ристики звукоснимателя, износ канавок, большая уязвимость и недолгий срок
службы винилового диска. Но для многих любителей музыки подобные пробле-
мы куда менее значимы, чем искажения, вызванные цифровым кодированием и
декодированием аудиосигнала. Некоторые любители могут слушать потрески-
вающую пластинку и тем не менее наслаждаться музыкальными достоинствами
произведения. Другие же, напротив, терпеть не могут непременного ритуала
чистки и необходимости бережного обращения с пластинками, не говоря уже о
точной настройке проигрывателя. Для них CD — наилучший выход. Если вы
склонны считать, что CD лишен недостатков, и вам никогда не доводилось
слышать действительно тщательно настроенного грампроигрывателя, не полени-
тесь и посетите того аудиодилера, который занимается high-end-аппаратурой для
воспроизведения виниловых дисков. Послушайте, на что способен винил, прежде
чем отказываться от приобретения высококлассной аналоговой аппаратуры.
Конечно, нынешнее положение дел, когда архаичный носитель информации
почти столетней давности превосходит по качеству звучания современные циф-
ровые технологии, является временным. Цифровая звукотехника движется к
совершенству семимильными шагами и не за горами то время, когда цифровые
технологии оправдают, наконец, те надежды, которые на них возлагают, и
поставят точку в соперничестве аналоговых и цифровых систем.
Но до той поры многие из нас будут продолжать наслаждаться своими пла-
стинками.
Системная иерархия:
почему так важны грампроигрыватели
Утверждение, которое я выскажу позднее в данной главе, о том, что более
40% стоимости звуковой системы некоторых аудиофилов приходится на проиг-
рыватели виниловых дисков, может показаться кому-то преувеличением. В кон-
це концов, насколько большое влияние на качество звучания могут оказать
звукосниматели, тонармы и особенно движущие механизмы по сравнению с
усилителями и громкоговорителями?
Мой ответ на этот вопрос таков: начальные компоненты тракта звуковоспроиз-
ведения (источники), во всяком случае, должны быть не хуже, чем находящиеся в
его конце (громкоговорители). Задача проигрывателя грампластинок состоит в
том, чтобы извлечь максимально возможное количество музыкальной информа-
ции из канавки винилового диска и предельно точно воспроизвести тот сигнал,
который запечатлен в изгибах этой канавки. Любая музыкальная информация, кото-
рая не была воспроизведена источниками, не может быть восстановлена в последующих
элементах аудиотракта. Не имеет никакого смысла обзаводиться высококлассной
Проигрыватели грампластинок
$
I
г
I i
Как выбирать проигрыватель грампластинок
' !'
1 •
8W
. .*• 7>.'< *
I:.
=, о том, что более
шходится на проиг-
шеличением. В кон-
ания могут оказать
гы по сравнению с
по, дают лучшее
мпакт-диски зна-
памы CD под ло-
[ютому, что мало
гель грампласти-
ш и динамичный
даже сравниться.
:тый аналоговый
бработке) значи-
1 этих носителей
иглой модуляций
и вращения, раз-
ктотной характе-
и недолгий срок
подобные пробле-
1 кодированием и
лушать потрески-
ди достоинствами
еменного ритуала
I, не говоря уже о
д выход. Если вы
да не доводилось
вателя, не полени-
d-аппаратурой для
бен винил, прежде
й аппаратуры,
ггель информации
современные циф-
хника движется к
я, когда цифровые
них возлагают, и
’ем.
даться своими пла-
электроникой и громкоговорителями, если на них подается сигнал плохого каче-
ства и слабого разрешения с посредственного грампроигрывателя.
Роль проигрывателей в обеспечении высокого качества воспроизведения
музыки была впервые понята Айвором Тифенбрюном из фирмы ,,Linn“ в самом
начале 70-х. Он продавал аппаратуру следующим образом: со своим проигрывате-
лем под мышкой заходил к тем аудиодилерам, которые еще не подали заявки на
приобретение его аппарата, и предлагал им сравнить звучание двух вариантов
систем. Сначала они прослушивали самую лучшую аудиосистему в данном магази-
не с проигрывателем обычного типа. Затем испытанию подвергался вариант,
когда самая дешевая система в магазине подключалась к его проигрывателю
марки „Linn LP12“- Результат был ошеломляющим. Когда дилеры убеждались,
что Весьма скромная система с новым проигрывателем превосходила по качеству
звучания самую дорогую систему, то сразу же становились убежденными сторон-
никами нового аппарата. Потребовались годы такого рода испытаний, чтобы
аудио сообщество убедилось в важности проигрывателя для обеспечения общего
высокого качества звучания системы. Зато теперь никаких сомнений на этот
счет уже не существует. К настоящему времени в мире продано более 100000
проигрывателей „Linn LP12“-
as
%
j-
эакта звуковоспроиз-
чем находящиеся в
пластинок состоит в
зыкальной информа-
оизвести тот сигнал,
ноя информация, кото
'новлена в последующих
ться высококлассной
Количество разнообразных факторов, которые нужно учесть при выборе
проигрывателя грампластинок, очень велико. В связи с этим решить, какую долю
вашего аудиобюджета следует потратить на эту часть системы, значительно
сложнее, чем, скажем, при выборе усилителя мощности.
Рассмотрим в качестве примера двух гипотетических аудиофилов, один из
которых потратил на приобретение движущего механизма, тонарма и звукосни-
мателя значительно большую часть своего бюджета, чем другой.
Наш первый аудиофил (пусть это будет дама) обладает громадной коллекцией
виниловых дисков, которую она собирала в течение всей своей жизни. Ее
коллекция представляет собой подлинное сокровище. Это музыка, которую она
слушает каждый день и которая прочно вошла в ее жизнь. Соответственно, она
редко покупает CD, лишь в том случае, когда любимые произведения не доступ-
ны на виниле. Она предпочитает звучание виниловых дисков, при этом ее не
пугают сложности, связанные с их обслуживанием: чистка пластинок и звукосни-
мателя, переворачивание пластинок, поиск нужного фрагмента и т.д.
У второго нашего аудиофила (пусть это будет мужчина) грампластинки состав-
ляют относительно небольшую часть его музыкальной коллекции, а большая
часть — компакт-диски. Прослушиванию виниловых дисков он уделяет значитель-
но меньше времени, чем CD. Ему нравится удобство обращения с компакт-
дисками, и он вполне доволен качеством своего великолепного цифрового
процессора и CD-транспорта.
Нашей даме-аудиофилу придется потратить солидную часть бюджета системы
на приобретение высококлассного проигрывателя грамзаписей — возможно, до
40%. Второй аудиофил потратит на источник звукового сигнала значительно
меньше — скажем, от 10 до 15% бюджета, а остальные деньги сможет израсходо-
вать на другие, более значимые для него компоненты системы.
Если ваша позиция ближе к нашей даме-аудиофилу, и вы собираетесь обно-
вить свой аппарат, я посоветовал бы вам затянуть пояс потуже и приобрести
действительно высококлассный проигрыватель. Вот соображения „за“: перво-
классные проигрыватели будут существовать далеко не всегда. По мере общего
снижения доступности грампластинок, все меньше и меньше будут производить
и high-end-аппаратуры для их прослушивания. Если вы купите неплохой
.-5.4
288
Глава 9
£
к
5
-
к
К;
ВС
Н]
К1
1 г:
i -1
ft •
проигрыватель с намерением обновить его через несколько лет, возможности
выбора могут к тому времени существенно снизиться. Купив же действительно
высококлассный проигрыватель сейчас, вы, вероятно, сможете пользоваться им
всю свою жизнь. Не исключено, что тот проигрыватель, который вы купите
сегодня, окажется и последним. Так пусть же это будет хороший выбор.
Следующее соображение: современные проигрыватели, тонармы и звукосни-
матели находятся на вершине своего технического и музыкального совершенен
ва. Они значительно превосходят аппараты даже середины 80-х и дают нам
возможность прослушивать грампластинки с таким качеством, которое прежде
было просто немыслимо. Ирония ситуации состоит в том, что пика своей формы
проигрыватели грампластинок достигли именно в тот момент, когда сами вини-
ловые диски резко сдали позиции.
Существует еще один способ приобретения аналогового источника высшего
класса: купите его у кого-либо, кто отказался от виниловых дисков в пользу CD
(кстати, скорее всего вы сможете приобрести и коллекцию пластинок прежнего
владельца).
Приличный проигрыватель начального уровня с тонармом стоит около $450,
а соответствующий звукосниматель — еще от $30 до $150. Проигрыватель средне-
го уровня вместе с тонармом стоит $800—$1500. Для него потребуется звукоснима-
тель ценой уже от $200 до $700.
В следующем ценовом диапазоне свыше $2000 существует, грубо говоря, два
уровня качества и, соответственно, цен. Один представлен достаточно широким
выбором различных проигрывателей и тонармов стоимостью от $3000 до $6000.
За эти деньги вы сможете довольно близко подойти к вершинам современного
технического и музыкального совершенства. Добавьте сюда еще по крайней
мере $1000 на звукосниматель, соответствующий качеству этих аппаратов.
На самом верхнем ценовом уровне находятся проигрыватели стоимостью от
$10000 до $20000. Соответствующий им по уровню совершенства звукосниматель
обойдется вам еще в $5000. Эти системы отличаются великолепным дизайном и
выдающимися, поистине совершенными техническими решениями. В них ис-
пользуется механизм вакуумного прижима, обеспечивающий хороший контакт
пластинки с диском движущего механизма, массивный виброустойчивый диск,
исключительная по совершенству система виброизоляции и множество других
высокоточных устройств. Хотя многие из этих аппаратов практически безупреч-
ны, некоторые проигрыватели в ценовом интервале от $8000 до $12000 не
уступают, а иногда и превосходят их по своим конструктивным характеристи-
кам, качеству звучания, элегантности дизайна и надежности.
Как только вы определитесь с той суммой, которую сможете выделить на
приобретение источника звукового сигнала, необходимо решить, какую ее часть
следует потратить в отдельности на движущий механизм, тонарм и звукоснима-
тель. Многие недорогие проигрыватели продаются уже вместе с тонармом или
даже с тонармом и звукоснимателем, подобранными друг к другу и включенными
в общую стоимость. На другом полюсе ценовой шкалы самые дорогие проигры-
ватели также укомплектовываются тонармом. В среднем же ценовом классе
нужно быть готовым к тому, что около 50% общей суммы придется потратить на
движущий механизм, 25% —на тонарм и 25% — на звукосниматель. Конечно, эти
цифры не абсолютны, они лишь отражают примерное соотношение стоимости
различных компонентов проигрывателей грампластинок. Как правило, самый
лучший советчик по взаимному подбору этих компонентов и распределению
бюджета — ваш местный дилер, специализирующийся на проигрывателях вини-
ловых дисков.
Еще один чрезвычайно важный момент в деле достижения высококачествен-
ного звучания — это хорошая подставка или стойка для проигрывателя, особенно
если подвес аппарата оставляет желать лучшего. Невозможно переоценить зна-
Проигрыватели грампластинок 289
чение массивной, виброустойчивой подставки в получении хорошего звучания
от аналогового устройства воспроизведения. Совершенно необходимо в вашем
бюджете предусмотреть достаточную сумму на приобретение хорошей массив-
ной подставки. В противном случае все деньги, израсходованные на приличный
проигрыватель, будут просто выброшены на ветер. В самых совершенных проиг-
рывателях используются исключительные по своей точности механические сис-
темы изоляции проигрывателя от вибраций, и в немалой степени эффектив-
ность их работы зависит от массивной подставки. Такие проигрыватели встреча-
ются довольно редко и занимают верхнюю часть ценового спектра.
Понимание всей важности хорошей подставки для проигрывателя пришло ко
мне совсем недавно, когда я готовил статью об изолирующих системах проигры-
вателей. Для того, чтобы испытать эффективность изолирующей системы, я
переставил проигрыватель (это была модель с подвесом среднего качества) с его
150-килограммовой, наполненной песком и снабженной шипами подставки на
обычную деревянную „стойку для стереоаппаратуры“. Результат оказался оше-
ломляющим, — разница была как между днем и ночью. Более подробно мы
поговорим о подставках для проигрывателей немного ниже, в разделе „Настрой-
ка проигрывателей грампластинок" данной главы, и в главе 12.
В дальнейшем мы детально обсудим устройство движущих механизмов, тонар-
мов и звукоснимателей, а также важный момент: на что обращать внимание при
выборе каждого элемента проигрывателя грампластинок. Эта информация при-
годится вам при самостоятельном выборе компонентов системы, с ее помощью
вы освежите свои знания перед встречей с теми дилерами, которые предлагают
уже укомплектованные системы. Но какой бы путь вы не избрали, главное — это
внимательно прослушать и оценить качество звучания проигрывателя.
что обращать внимание при прослушивании
Оценить характер звучания проигрывателей грампластинок сложнее, чем
каких-либо иных компонентов аудиосистемы. Например, при оценке звучания
звукоснимателя вы неизбежно будете иметь дело с влиянием движущего механиз-
ма, тонарма, а также со взаимодействием звукоснимателя с остальными компо-
нентами системы, и отделить одно от другого будет крайне затруднительно.
Аналогичная ситуация возникает при попытке оценить по отдельности качество
звучания любого аналогового источника: их невозможно прослушать изолиро-
ванно. Кроме того, настройка каждого из перечисленных трех компонентов
самым существенным образом влияет на общее качество звучания. При этом
также следует учесть множество дополнительных моментов: качество подставки
проигрывателя, ее расположение в комнате, фонокаскад и то сопротивление,
которым он нагружает звукосниматель. И тем не менее каждый проигрыватель,
тонарм или звукосниматель имеет свои особенности, влияющие на качество
звучания. Чем лучше аппарат, тем меньше у него подобных особенностей и тем
слабее они влияют на звучание пластинки.
Высококачественные устройства воспроизведения грамзаписи характеризу-
ются полным отсутствием какого-либо рокота, пониженным уровнем шума, соз-
даваемого поверхностью пластинки, и общим впечатлением, что музыка возни-
кает из тишины. В источниках более низкого качества присутствует тенденция к
подкладыванию под музыку слоя звуковой „грязи", что делает звучание непро-
зрачным. Когда вы переходите от такого аппарата к высококачественному источ-
нику, это похоже на то, как если бы вы стерли слой пыли с оконного стекла:
краски неожиданно становятся яркими, прозрачными и живыми.
Даже если низкокачественный источник и не издает явного рокота, он может
все-таки создавать дополнительный слабый шум, что не только делает звучание
290
Глава 9
не совсем прозрачным, но и затушевывает значительную часть мелких музыкаль-
ных деталей. Более совершенные проигрыватель и тонарм позволяют вам снять
этот „толстый слой пыли44 и значительно глубже проникнуть в звучание музыки.
Правда, иногда бывает довольно сложно опознать этот „слой пыли44, — для этого
надо прослушать то же самое произведение на действительно высококлассной
аппаратуре. Могу вас уверить, что как только вы столкнетесь с такой по-настоя-
щему совершенной аппаратурой, разница будет ошеломляющей. Продолжая ви-
зуальные аналогии, можно сказать, что прослушивание пластинок на хорошем
проигрывателе вызывает те же эмоции, что и вид звезд в ясную безлунную ночь в
сельской местности после долгого проживания в большом городе. Вы можете
ощутить все мельчайшие детали музыки и благодаря этому получить от нее
истинное наслаждение.
Еще один важный момент звучания, который раскрывается только на высоко-
качественной аппаратуре: это ощущение, что вы способны различить звучание
отдельных инструментов и определить их пространственное расположение.
Каждый из них сохраняет свои индивидуальные характеристики звучания, в
противоположность смешанному до полной неразличимости, лишенному ясно-
сти, перегруженному и беспорядочному звучанию посредственных аппаратов.
Высококачественную аппаратуру всегда отличает реалистичность, жизненность
и непосредственность звучания.
С этими характеристиками связан еще один момент — впечатление кристаль-
ной прозрачности звучания в противоположность легкой затуманенности у ме-
нее совершенных аппаратов. Прозрачная звуковая сцена позволяет вам ощутить
себя непосредственно в концертном зале, когда даже расположенные в глубине
инструменты сохраняют всю ясность и непосредственность звучания. Эта воз-
можность „заглянуть44 вглубь звуковой сцены создает неповторимое впечатление
широкого пространства перед вами, в котором живут своей жизнью инструмен-
ты (если, конечно, инженеры звукозаписи смогли это передать). Звук ревербера-
ции долго висит в воздухе, усиливая впечатление глубины пространства.
Напротив, низкокачественные источники склонны затуманивать звучание
инструментов, расположенных на заднем плане, делая тем самым звук в целом
монотонным и безжизненным. Звучание при этом как бы окутано дымкой, что
притупляет впечатление непосредственности, не позволяет различить мелкие
детали, снижает впечатление пространственной глубины. Это различие между
высококачественной и посредственной аппаратурой подобно той аналогии с
Большим Каньоном, которая упоминалась в главе 1.
Еще одним важным моментом восприятия музыки, на который оказывают
большое влияние проигрыватели грампластинок, являются динамические кон-
трасты и скорость переходных процессов. Высококлассная аппаратура имеет
значительно более широкую динамическую выразительность, чем посредствен-
ная, более явственна разница между громким и тихим звуком. Вместе с широким
динамическим диапазоном резкие переходы музыки создают яркое впечатление
неожиданности, энергичности и остроты атаки. Например, атака акустической
гитары имеет быстрый, острый и живой характер. Многие посредственные
проигрыватели и тонармы замедляют переходные сигналы, что делает звучание
синтетическим и безжизненным. Хороший проигрыватель должен обладать ко-
герентностью, благодаря которой все эти переходные звуки как бы выравнены
во времени по отношению друг к другу. В результате мы получаем более мощную
ритмическую экспрессию звучания.
Точно так же, как мы хотим добиться от проигрывателя точного воспроизве-
дения звуков с интенсивной атакой, необходимо, чтобы данные звуки и затухали
с совершенно одинаковой скоростью. Для высококлассных устройств воспроиз-
ведения грамзаписи характерна способность отчетливо артикулировать каждую
ноту, сохраняя при этом все паузы между ними, а не воспроизводить некое
Проигрыватели грампластинок
291
расплывшееся звуковое пятно. Хорошим тестом для испытания переходных
характеристик головного устройства может послужить прослушивание ритмиче-
ски сложно организованной партии ударных инструментов. Любая расплывча-
тость динамической структуры музыки — атаки и затухания звука — будет немед-
ленно слышна в виде размазанности, отсутствия непосредственности, ощуще-
ния, будто вы слышите не живые инструменты, а лишь их копии. Хочу отметить,
что регулярное прослушивание музыки „живьем“ обостряет восприятие и позво-
ляет сохранить способность точно судить о достоинствах аудиосистем.
Все проигрыватели, тонармы и звукосниматели оказывают воздействие на
общую перспективу звучания и тональный баланс. Даже самые высококачествен-
ные компоненты могут накладывать на характер звучания свой отчетливый отпе-
чаток. Поэтому для достижения наилучшего музыкального результата необходим
тщательный подбор и настройка всех компонентов. Подобрать звукосниматель с
ярким, выдвинутым звуком к тонарму с аналогичными характеристиками, а затем
установить все это на агрессивно звучащий движущий механизм — верный способ
погубить музыку. Хотя те же самые компоненты в сочетании с другими, дополняю-
щими их по своим свойствам, могут дать исключительный музыкальный результат.
Чем выше уровень качества движущих механизмов, тонармов и звукоснимате-
лей, тем более нейтральны их звуковые характеристики. Поэтому для высокока-
чественной аппаратуры подбор компонентов становится менее критичным. Ап-
параты, сделанные по последнему слову техники, обладают настолько нейтраль-
ными звуковыми характеристиками, что вы сможете использовать их практиче-
ски в любой комбинации, получая при этом превосходное звучание.
Следует также обратить внимание еще на две характеристики движущих
механизмов: точность настройки скорости вращения и стабильность скорости. Пер-
вая показывает, насколько близко скорость вращения проигрывателя соответст-
вует номинальному значению 33 !/3 об/мин. Правда, особое внимание на точ-
ность настройки скорости вращения нужно обращать только в том случае, если у
вас абсолютный музыкальный слух (т.е. способность абсолютно точно опреде-
лять высоту каждого звука в отдельности). Непостоянство скорости вращения,
напротив, достаточно хорошо ощущается на слух и временами может доставлять
исключительные неудобства. Этот параметр характеризует плавность вращения
диска. Плохая стабильность вращения приводит к тому, что появляется детона-
ция звука, говорят, что звук „плыветь". Медленная детонация, вызываемая плавны-
ми отклонениями скорости вращения вверх и вниз от среднего значения, осо-
бенно хорошо заметна при прослушивании фортепианного соло во время звуча-
ния длинных нот. Детонация, вызываемая быстрыми колебаниями скорости
вращения, на слух воспринимается как тремоло. Детонация делает звучание
нестабильным и расплывчатым. Однако даже хороший проигрыватель безо
всяких внешних признаков детонации может испытывать влияние нестабильно-
сти скорости вращения. В итоге, вместо явной детонации вы получите пониже-
ние точности воспроизведения тембра — например, гобой утратит свое уникаль-
ное звучание и превратится в нечто нечленораздельное.
Технические аспекты выбора устройства
воспроизведения грамзаписи
При взаимном подборе движущих механизмов, тонармов и звукоснимателей
вам придется принимать не только эстетические, но и некоторые технические
решения относительно того, какие именно сочетания имеют наилучшее качество
звучания.
В первую очередь, тонарм должен соответствовать характеристикам места,
предназначенного для его крепления. Многие проигрыватели имеют панель для
292
Глава 9
монтажа тонарма, на которой последний и закрепляется. Эта панель должна, как
минимум, соответствовать размерам базы тонарма, чтобы надежно выполнять
свои функции. Любые несоответствия неминуемо снизят качество звучания. Игла
звукоснимателя, закрепленного на тонарме, должна находиться на вполне опреде-
ленном расстоянии от оси вращения тонарма, называемом рабочей длиной тонарма.
Рабочую длину можно отрегулировать, руководствуясь шаблоном, поставляемым
изготовителем, или с помощью специального транспортира.
Подвес проигрывателя должен быть достаточно жестким, чтобы удерживать
вес тонарма. Если тонарм окажется слишком тяжелым для данного подвеса,
проигрыватель не обеспечит должного качества звучания. Производители про-
игрывателей обычно указывают тот весовой диапазон тонармов, который допус-
тим для данного аппарата.
Следующая характеристика — действующая масса тонарма должна соответство-
вать гибкости звукоснимателя. Рассмотрим эти термины подробнее.
Действующая масса тонарма не тождественна его полной массе, а представля-
ет собой массу подвижных частей, распределенную по всей длине тонарма.
Каждое тело обладает инерцией: покоящееся тело стремится сохранять состоя-
ние покоя, движущееся — состояние движения. Мерой инерции тела и является
его масса. У вращающегося тела мерой инерции в направлении вращения являет-
ся момент инерции. Действующая масса вращающегося или закрепленного на оси
вращения тела представляет собой массу, которую имел бы данный предмет,
если бы вся она была сосредоточена в одной точке, называемой „центром масс“.
Например, если мы добавим к трубке тонарма груз весом в 1 грамм непосред-
ственно возле оси вращения, это изменит его действующую массу очень незначи-
тельно. При размещении того же груза возле звукоснимателя, действующая масса
значительно возрастет. Если вам уже доводилось регулировать балансировку
тонарма, сдвигая противовес на противоположном от звукоснимателя конце, вы
должны знать, в какой степени добавление груза весом в 1 грамм в районе
звукоснимателя меняет соответственное положение противовеса. Чем дальше
находится груз от оси вращения, тем больше он влияет на изменение действую-
щей массы тонарма.
Действующая масса величиной менее 10 г считается малой, от 11 до 20 г -
средней, а свыше 20 г — большой.
Параметр гибкости звукоснимателя показывает, насколько гибко или жестко
подвес поддерживает иглодержатель. Иглодержатель — это тонкая трубка, отходя-
щая от основного тела звукоснимателя и несущая иглу. Если иглодержатель
движется легко, то говорят, что звукосниматель обладает высокой гибкостью.
Если он установлен жестко, звукосниматель имеет малую гибкость.
Гибкость иглодержателя выражается числом, показывающим, на какое рас-
стояние перемещается его конец под воздействием определенной силы. Точнее
говоря, этот параметр показывает, на сколько миллионных долей сантиметра
изгибается консоль под воздействием силы в КУ6 дин. Например, консоль звуко-
снимателя с малой гибкостью (жестким подвесом) изгибается на 10 миллионных
долей сантиметра, следовательно, она имеет показатель гибкости 10. Поскольку
этот показатель стандартизирован, то упоминание о миллионных долях санти-
метра опускают, оставляя только целое число. Умеренно гибкий звукосниматель
имеет этот параметр от 12 до 20, а у звукоснимателей с высокой гибкостью он
свыше 20.
Совокупность гибкости звукоснимателя и действующей массы тонарма образу-
ет колебательную систему. На определенной частоте эта система будет колебать-
ся легче, чем на всех других. Если ударить по колокольчику, он зазвенит, и тон
звука будет соответствовать его резонансной частоте. Аналогичным образом,
если привести в движение тонарм и звукосниматель, они также будут резониро-
вать. Энергия различного рода движений и колебаний поступает на тонарм и
Рис.
Зави1
дейсп
массе
гибке
звуке
резоь
чаете
Две
Проигрыватели грампластинок
293
должна, как
о выполнять
учания. Игла
юлне опреде-
той тонарма,
оставляемым
I удерживать
ого подвеса,
эдители про-
горый допус-
соответство-
1 представля-
[не тонарма,
шять состоя-
ta и является
щния являет-
нного на оси
ый предмет,
нтром масс“.
им непосред-
[ень незначи-
[ующая масса
>алансировку
ля конце, вы
лм в районе
Чем дальше
ие действую-
11 до 20 г —
> или жестко
убка, отходя-
лодержатель
л гибкостью.
ia какое рас-
:илы. Точнее
i сантиметра
энсоль звуко-
миллионных
0. Поскольку
долях санти-
жосниматель
ибкостью он
ларма образу-
дет колебать-
(венит, и тон
[ым образом,
цт резониро-
на тонарм и
Рис. 9-1.
Зависимость между
действующей
массой тонарма,
гибкостью
звукоснимателя и
резонансной
частотой
звукосниматель от изгибов и деформации пластинки, толчков, вибрации и резо-
нанса движущего механизма, эксцентриситета пластинки (центральное отвер-
стие в ней, как правило, не соответствует точному геометрическом центру), от
чьих-то шагов в помещении, передающихся на проигрыватель. Все эти источни-
ки энергии имеют очень низкую частоту, где-то около 8 Гц. На тонарм и
звукосниматель поступают и сигналы более высокой частоты — от изгибов
канавки на пластинке, несущей музыкальную информацию. Их нижняя частота
составляет 20 Гц. Хотя мы и не можем полностью избежать резонанса в колеба-
тельной системе тонарма, в нашей власти сместить его туда, где он будет выше
низкочастотных посторонних шумов, но ниже нижней границы диапазона час-
тот, воспроизводимых с пластинки. Подбирая соотношение действующей массы
тонарма и упругости звукоснимателя, можно найти такое сочетание, при кото-
ром частота резонанса будет располагаться как раз между двумя этими диапазона-
ми. На рис. 9-1 приведены диаграммы, позволяющие определить резонансные
частоты по значениям действующей массы тонарма и гибкости звукоснимателя.
Движущие механизмы
Обычно полагают, что эта часть проигрывателя играет не очень существен-
ную роль в достижении высокого качества звучания аудиосистемы. В конце
концов, движущий механизм всего лишь обеспечивает вращение пластинки с
записью и поддерживает тонарм. Так насколько же велико его влияние на
характеристики системы в целом?
Ответ удивит вас: высокое качество движущего механизма является совершен-
но необходимым условием для достижения наилучших условий функционирова-
ния остальных компонентов системы. Хороший проигрыватель включает в себя
массивный, лишенный вибраций диск и тонарм, позволяющий звукоснимателю
извлечь максимальное количество информации из звуковых канавок винилового
диска, допуская при этом минимальное вмешательство в аудиосигнал.
Движущий механизм состоит из основания, диска, подшипника диска, верх-
ней панели, электродвигателя и часто — субшасси. Основание представляет собой
I
294
Глава 9
главный элемент конструкции. На нем установлены все остальные узлы и элемен-
ты. Массивный диск предназначен для размещения на нем пластинки с записью.
Он установлен на узле подшипника. Верхняя панель — это верхняя часть проигрыва-
теля, расположенная непосредственно под диском. Через промежуточные роли-
ки или пасик вращение от электродвигателя передается на диск. В некоторых
случаях к основанию подвешивается субшасси, на котором крепятся диск и то-
нарм, устанавливаемый на опору тонарма. У многих проигрывателей отсутствует
основание или верхняя панель.
Рассмотрим роль, которую играет каждый из этих элементов в конструкции
современного проигрывателя.
Основание и верхняя панель
Основание и верхняя панель проигрывателя имеют существенное значение
для достижения высокого качества звучания. Основание должно быть жестким,
виброустойчивым, поскольку именно на нем монтируются все остальные узлы и
элементы конструкции проигрывателя. Если основание сделано слишком легким
или тонким, оно будет вибрировать, а вместе с ним — верхняя панель и тонарм,
что приведет к ухудшению звучания.
Существует четыре источника вибраций проигрывателя: 1) звуковая энергия,
попадающая на проигрыватель (так называемая акустическая обратная связь)',
2) вибрация здания, передаваемая через подставку проигрывателя (в особенно-
сти, если она стоит на шатком полу); 3) вибрация, вызванная механическими
системами проигрывателя, в частности, узлами подшипника диска и электродви-
гателя; 4) колебания, идущие от изгибов канавки винилового диска.
Эти вибрации приводят к колебаниям иглы звукоснимателя. Звукосниматель
не различает колебания, идущие от музыкальной записи, и резонансные вибра-
ции, — все они преобразуются в электрический сигнал и затем усиливаются.
Именно поэтому создатели проигрывателей уделяют столь большое внимание
мерам по предотвращению вибрации.
Рассмотрим сначала воздействие на проигрыватель звуковой энергии. Если
основание и верхняя панель не обладают достаточной жесткостью, вероятность
того, что они окажутся подвержены воздействию звука, попадающего на проигры-
ватель, существенно возрастает. В исключительных случаях между громкоговори-
телями и проигрывателем возникает своеобразная петля акустической обратной
связи, в которой звук громкоговорителей преобразуется через вибрации звукосни-
мателя в электрический сигнал, который усиливается, поступает на громкоговори-
тели, вновь вызывает вибрацию звуконосителя и так далее. Такого рода акустиче-
ская обратная связь лишает звучание прозрачности и ясности, а в некоторых
случаях вообще делает невозможным прослушивание записей уже при умеренном
уровне громкости. Вы можете ощутить это явление, если установите иглу звуко-
снимателя на начальную дорожку неподвижной пластинки и начнете регулятором
постепенно увеличивать громкость. В скором времени вы услышите характерный
вой. Это значит, что акустическая обратная связь, постепенно усиливаясь, достиг-
ла уровня самовозбуждения, возникла „цепная реакция44 и вой резко возрос. Если
вы будете проводить этот эксперимент, непременно держите руку на регуляторе и
немедленно убавьте громкость, как только услышите вой. В противном случае
система может быть серьезно повреждена. Чем большей устойчивостью к вибра-
ции обладает проигрыватель, тем слабее выражено подобное явление. Вы можете
проделать этот опыт в двух вариантах: с закрытой крышкой и без нее. Крышка
может улавливать акустическую энергию и передавать ее дальше на основание и
верхнюю панель, ухудшая тем самым качество звучания. Некоторые же крышки,
наоборот, защищают проигрыватель от вибрации.
Проигрыватели грампластинок
295
Обычное средство борьбы с вибрацией основания и верхней панели — прида-
ние им массивности (они становятся при этом более инерционными) или же
демпфирование всех возникающих вибрациий. Для изготовления оснований проиг-
рывателей часто используют такой инертный материал, как фибролит. У наибо-
лее высококачественных проигрывателей основание изготавливают из акрила,
подвергнутого специальной обработке. Борьба с вибрацией осуществляется при
помощи специального изолирующего материала, который закрепляете^ на внут-
ренней или внешней стороне основания. При этом стремятся не столько избежать
вибрации вообще, сколько подавить уже имеющуюся. Простейшим примером
такого способа подавления вибраций может быть следующий опыт: положите
мокрую тряпку на стальную плиту, а затем ударьте по плите. Вместо обычного
звона вы услышите глухой стук, а энергия вибрации рассеется значительно быст-
рее. В современной практике для подавления вибраций применяют весьма экзоти-
ческие составы (например, в одной из моделей использован звукопоглощающий
материал, которым обрабатывают корпуса подводных лодок). Существует еще
один метод, называемый методом демпфирования при помощи связанных слоев: для
более эффективного рассеивания энергии вибрации изолирующую прокладку
делают многослойной, чередуя слои мягких и жестких материалов. Когда вибраци-
онные волны попадают между этими разнородными материалами, происходит
взаимное смещение слоев, что приводит к дополнительному расходованию энер-
гии на трение и, как следствие, более быстрому затуханию вибрации. В итоге
механическая энергия почти мгновенно преобразуется в тепловую. Есть еще один
метод: между основанием и верхней панелью устанавливают свинцовые вставки.
Плата тонарма, как и основание, должна обладать антивибрационными и
демпфирующими свойствами. Некоторые модели подобных узлов, изготовлен-
ные из акрила и свинца, имеют вес до 2,5 кг.
Существует и иное направление в проектировании проигрывателей, согласно
которому чем менее массивны основание и верхняя панель, тем лучше. Эта теория
основывается на предположении, что очень жесткое, но легкое основание —
идеальный вариант, поскольку чем меньше масса, тем меньше возможностей для
резонанса. Однако этой теорией руководствовались при создании лишь неболь-
шого количества моделей, и она подвергается серьезной критике со стороны
приверженцев массивных аппаратов.
Вот и все, что касается проблемы звуковой энергии, вызывающей вибрацию
проигрывателя. Теперь рассмотрим способы борьбы с вибрациями конструкции
здания, проникающими в проигрыватель через подставку или стойку. Они пре-
имущественно гасятся путем механической изоляции основных его компонентов
(диска, платы тонарма, самого тонарма и звукоснимателя) при помощи систем
пружинного подвеса.
Проигрыватель с пружинным подвесом и без него
Во многих проигрывателях используется пружинный подвес. Это значит, что
диск и плата тонарма установлены на субшасси, „плавающем" в основании на
пружинном подвесе. Термины „подвешенный и „плавающий в данном случае
означают одно и то же.
Проигрыватели с пружинным подвесом могут быть трех основных видов. В
первом варианте конструкции субшасси „сидит" на пружинах, закрепленных в
нижней части основания проигрывателя. Во второй конструкции субшасси „све-
шивается" на пружинах с верхней панели (эта конструкция показана на рис. 9-2).
В третьем варианте основание как таковое отсутствует, а субшасси смонтирова-
но на стойках (рис. 9-3). Проигрыватель в этом случае подвешен на четырех
пружинах — по одной на каждом углу.
296
Глава 9
Рис. 9-2.
Субшасси может
„свешиваться" на
пружинах с
верхней панели
Рис. 9-3.
Субшасси может
быть
смонтировано и
без основания
Диск
Но какой бы тип конструкции не использовался, цель всех пружинных подвесов
одна: изолировать диск и тонарм от внешних вибраций. Любые вибрации, восприня-
тые подставкой, на которой установлен проигрыватель, будут при этом существенно
ослаблены и в меньшей степени смогут воздействовать на диск и тонарм. Основны-
ми источниками вибраций здания являются проходящие мимо тяжелые грузовики,
сильный ветер, лифты, кондиционеры и другие электробытовые приборы с элек-
тродвигателями. Проблема вибраций касается прежде всего многоквартирных до-
мов (особенно панельных), стоящих рядом с оживленной магистралью; за городом,
в отдельном доме с прочными полами, она не так актуальна.
Пружины, на которых смонтировано субшасси, должны быть тщательно на-
строены на очень низкую частоту. При этом частота вертикального резонанса
должна слегка отличаться от частоты горизонтального резонанса. Кроме того,
подвес может быть погружен в вязкую жидкость — для исключения всех остав-
шихся вибраций. Жидкостное демпфирование, по сравнению с механическим, в
ряде случаев бывает более предпочтительным, поскольку обладает важным пре-
имуществом: жидкость не подвержена сжатию и сохраняет свои демпфирующие
свойства при любых условиях (проигрыватель, использующий данный метод,
показан на рис. 9-3).
Вы можете проверить эффективность подвеса следующим образом: установи-
те иглу звукоснимателя на неподвижную пластинку с записью и слегка стукните
по подставке, на которой установлен проигрыватель. Регулятор громкости дол-
жен при этом находиться в положении, соответствующем умеренному уровню
громкости звучания. Затем продолжите легкие постукивания по подставке, по-
степенно увеличивая силу удара. Чем слабее тот звук, который будет слышен из
громкоговорителей, тем эффективнее подвес. У лучших моделей вы можете
стучать по подставке изо всех сил — хоть молотком, и при этом ничего не
услышите из громкоговорителей. Подвес полностью изолирует диск и тонарм от
вибрации. В менее удачных конструкциях даже слабый удар по подставке отзыва-
ется звуком в громкоговорителях.
Проигрыватели грампластинок
297
Некоторые разработчики проигрывателей утверждают, что сами пружины,
используемые в подвесах, могут резонировать и тем самым передавать вибрацию
на диск и тонарм. По их убеждению, выход в том, чтобы убрать пружины из
проигрывателя и монтировать диск и тонарм непосредственно на основании.
Если основание обладает достаточной жесткостью и виброустойчивостью, пола-
гают они, вибрации не будут передаваться дальше на тонарм. К тому же не
придется беспокоиться о резонансе пружин (вибрацию пружин можно устранить
при помощи жидкостного демпфирования). В таких беспружинных проигрыва-
телях иногда используют уже упоминавшийся в этой главе метод демпфирования
с использованием связанных слоев для того, чтобы рассеять механическую
энергию раньше, чем она достигнет диска и тонарма. Этот метод, однако, в
достаточной мере эффективен лишь по отношению к высоким частотам. Луч-
ший пример беспружинного проигрывателя — это одна из самых популярных
моделей „Well Tempered Turncable4'.
Диск и узел подшипника
Диск не только служит опорой для пластинки, он выполняет еще две важней-
шие роли: маховика, делающего вращение более плавным, и своеобразного
„канализационного стока44, в который отводятся все собственные вибрации
пластинки. Многие диски делают довольно тяжелыми (до 13,5 кг), при этом
большая часть массы сосредоточена ближе к краям диска для увеличения момен-
та инерции. В то же время большая масса диска увеличивает силы трения в
подшипнике. При этом их нерегулярный (нелинейный) характер может привес-
ти к быстрым изменениям скорости вращения диска, что, в свою очередь,
приводит к частотной модуляции воспроизводимого звукового сигнала. Приме-
нение массивных дисков в конечном счете все же значительно снижает заметное
на слух воздействие сил трения в подшипнике.
Многие диски сделаны из цельных заготовок таких материалов, как акрил, из
штампованного металла (в более дешевых моделях), литого и затем дополнитель-
но обработанного алюминия (в дорогих моделях), или совсем уж из экзотических
материалов, например, керамического компаунда. Иногда диск делают с распо-
ложенной ближе к краю кольцевой выемкой, которую заполняют тяжелым метал-
лом для увеличения массы диска или специальным демпфирующим колебания
материалом, чтобы сделать диск более инерционным и устойчивым к вибрации.
Многие разработчики стараются сделать диск своего рода „канализационной
трубой44 для разного рода вибраций, идущих непосредственно от винилового
диска. Когда грампластинка находится на диске, на него будут передаваться
любые вибрации, вызванные ее дефектами, поэтому большое значение имеют
геометрия диска и тот материал, из которого он изготовлен. У него не должно
быть резонансных пиков в диапазоне звуковых частот. В некоторых дисках для
этого применяют демпфирующие материалы на основе связанных слоев и комби-
наций различных материалов, чтобы все посторонние вибрации „стекали44 в
массу этих многослойных конструкций.
Существует мнение, что применение в дисках слоев демпфирующих материа-
лов улучшает качество звучания. Модель „Well Tempered Turntable44 недавно
была модернизирована и теперь в ней также применяется диск с использованием
высокоэффективных изолирующих материалов, помещенных в специальной вы-
емке на его нижней части. Сравнивая два диска (прежний и новый) друг с другом,
я заметил при прослушивании, что подобный метод дает существенное улучше-
ние качества звука. В своей статье для журнала „Stereophile44, посвященной
дискам, выполненным с применением демпфирующих материалов, я пишу сле-
дующее: „Буквально с первых секунд я был ошеломлен изменением качества
298
Глава 9
звучания модели „Black Damped Platter“. Это был просто новый проигрыватель!..
Во-первых, значительно усилился динамический контраст. Казалось, музыка
сама льется из динамиков без малейших усилий, абсолютно свободно... Все
переходные процессы, были „выровнены", а не размазаны во времени, как было
раньше". Кроме того, я заметил, что использование в диске демпфирующих
материалов приводит к более плотному и определенному звучания баса, сниже-
нию нижней граничной частоты, к улучшению прозрачности звуковой сцены и
лучшему разрешению мелких деталей.
Рис. 9-4.
Узел подшипника
диска,
смонтированный на
нижнем конце оси
Цельный точеный акриловый диск
i i Резьба для установки прижима
Свинцовое кольцо весом в 2,5 кг
Шпиндель из нержавеющей стали,
притертый и отшлифованный
Алюминиевый корпус
Втулка
Шарик из хромированной
закаленной стали
Карбид вольфрама
Между вращающимся диском и неподвижной основой (остальными частями
проигрывателя) обязательно должен быть установлен подшипник. Один из спо-
собов его монтажа — размещение на конце оси вращения диска (рис. 9-4). Ось
(обычно ее делают из нержавеющей стали) своим нижним концом уходит в
специальную втулку узла подшипника, закрепленную в основании. На самом
конце оси и располагается подшипник, выполненный в виде шарика из хромиро-
ванной закаленной стали, вольфрам-карбида, циркония, керамики или очень
твердого полудрагоценного камня, например, сапфира. Обычно этот узел обиль-
но смазывают.
Другим способом установки узла подшипника является его размещение на
верхнем конце неподвижной оси (рис. 9-5).
Рис. 9-5.
Подшипник диска,
установленный на
верхнем конце оси
Ков}
и сш
Рис. 9-6.
Система е
прижима
Однако какой бы способ мы не избрали, он должен обеспечивать плавное и
бесшумное вращение диска. Любой шум или вибрация, исходящие от подшипни-
ка, будут поступать непосредственно на диск. Поэтому подшипники, применяе-
мые в проигрывателях, обычно имеют весьма высокое качество изготовления и
подвергаются шлифовке для получения гладкой поверхности.
Существует и решение, свободное от всех традиционных проблем механиче-
ских подшипников — это воздушные подшипники. Диск сидит не на механическом
подшипнике, а на своеобразной воздушной подушке. Она создается благодаря
подаче сжатого воздуха через крошечный зазор между диском и прилегающей
поверхностью. Давление воздуха слегка приподнимает диск, так что он в букваль-
ном смысле слова парит в воздухе. Однако следует отметить, что проигрыватели
с воздушными подшипниками очень дороги и трудны в настройке.
Проигрыватели грампластинок
299
Коврики диска, прижимы грампластинок
и системы вакуумного прижима
Коврики диска предназначены для поглощения остаточных вибраций грам-
пластинки. Некоторые разработчики мягких ковриков настаивают на том, что
именно войлочные коврики лучше всего отводят вибрации от пластинки. Другие
специалисты утверждают, что чем жестче материал коврика, тем лучше контакт
пластинки с диском. В конце концов, многие производители просто перестают
обращать на эти споры внимание и делают покрытия из любого подходящего
материала, полагая, что конструкция их дисков тщательно проработана и доста-
точно хорошо изолирует от любых вибраций.
Прижимы обеспечивают контакт грампластинки с диском, исключая ее сво-
бодные вибрации. Диск выполняет роль „канализационной трубы“ для отвода
вибраций. За счет более плотного контакта между грампластинкой и диском
прижимы способствуют улучшению качества звучания.
Существуют три основных варианта прижимов. Во-первых, это может быть
просто тяжелый груз, помещенный сверху на шпиндель. Пластинка оказывается
зажатой между тяжелым прижимом и диском. В других конструкциях использует-
ся резьбовой прижим, при закручивании которого также обеспечивается фикса-
ция пластинки. В устройствах третьего типа применяются „отражательные'4
прижимы, в которых блокировочный механизм надавливает на прижим, фик-
сируя грампластинки на диске. Какой из этих вариантов выбрать — лучше всего
решать самому на основании прослушивания, рекомендаций производителей
или советов вашего местного дилера. Следует при этом помнить, что некоторые
слишком тяжелые держатели могут вызвать излишнее натяжение в пружинных
подвесах. Правда, какие-то держатели в аппаратах класса high-end непременно
должны быть для обеспечения наилучшего качества звучания.
Еще один механизм, используемый для получения плотного контакта между
диском и грампластинкой — это системы вакуумного прижима. С помощью внешне-
го насоса и системы трубок, подведенных к диску, создается вакуум. Вакуумные
прижимы позволяют добиться наиболее плотного прилегания пластинки к по-
верхности диска, так что все вибрации при этом отводятся на диск. Кроме того,
вакуумные прижимы в некоторой степени выравнивают пластинку, даже если она
не совсем плоская. Однако вакуумные насосы иногда шумят и требуют акустиче-
ской изоляции от помещения прослушивания. Компания „Bright Star Audio" произ-
водит даже небольшие изолирующие ящики под названием „The Padded Cell"
(ящик с внутренней обивкой) для акустической изоляции подобных вакуумных
насосов (лозунг компании: „Каждому аудиофилу нужен свой padded cell"). Система
вакуумного прижима показана на рис. 9-6.
Рис. 9-6.
Система вакуумного
прижима
300
Глава 9
Узел привода диска
Узел привода диска проигрывателя передает вращение от электродвигателя к
диску. Практически во всех современных моделях проигрывателей используют-
ся механизмы, в которых вращение от вала двигателя к ободу диска передается с
помощью резинового или шелкового ремня (рис. 9-7).
Рис. 9-7.
Проигрыватель
с ременным
приводом
В массовых моделях среднего качества используется прямой привод. Это озна-
чает, что электродвигатель непосредственно связан с диском. При этом обычно вал
двигателя служит одновременно и валом диска, на который вы насаживаете
пластинку с записью. Широкую публику убеждали в явных преимуществах этой
системы по сравнению с ременным приводом, поскольку в ней нет ремня,
который может растягиваться или изнашиваться. Электродвигателем же прямо-
го привода можно управлять при помощи электроники, что позволяет обеспе-
чить точную скорость и низкий коэффициент детонации. Действительно, этот
коэффициент у проигрывателей с непосредственным приводом обычно значи-
тельно меньше, чем у ременных механизмов. В аппаратах с прямым приводом
часто используют автоматическую систему управления скоростью вращения, а в
некоторых случаях систему фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), чтобы
обеспечить идеальную стабильность частоты вращения. В таких автоматических
системах скорость вращения диска измеряется; сигнал датчика частоты вращения
используется в петле обратной связи для управления двигателем, что и позволяет
очень точно поддерживать постоянную скорость вращения. В прямоприводных
аппаратах обычно используют двигатели с высоким вращающим моментом, кото-
рые практически мгновенно реагируют на сигналы обратной связи, поддерживая
таким образом стабильную скорость вращения.
Однако, вне всякого сомнения, аппараты с ременным приводом дают значи-
тельно лучшее звучание, чем проигрыватели с непосредственным приводом, в
которых все вибрации двигателя передаются на диск. В проигрывателях с ремен-
ным приводом между двигателем и диском отсутствует непосредственная связь.
Ремень служит своего рода буфером, отделяющим диск от двигателя. Шум двига-
теля изолирован от диска, что позволяет добиться гораздо более тихой работы
движущего механизма, чем при использовании прямого привода. Преимущество
ременного движущего механизма еще и в том, что его значительно легче совмес-
тить с системой подвеса диска на субшасси.
В проигрывателях с таким приводом обычно не используют какие-либо слож-
ные системы управления частотой вращения, поскольку электродвигатель обыч-
но вращается с довольно высокой скоростью (порядка 1000 об/мин). Быстрое
вращение двигателя передают на диск большого диаметра при помощи неболь-
шого шкива, получая в итоге скорость вращения диска 33’/3 об/мин. В ременных
приводах применяют, как правило, синхронные электродвигатели переменного
тока. Их скорость вращения определяется частотой питающего напряжения. Но
поскольку сеть переменного тока подвержена разного рода искажениям и флук-
туациям, эти незначительные погрешности могут сказываться и на скорости
вращения диска. И хотя она изменяется очень медленно, с периодом в десятые
доли секунды, этого достаточно, чтобы вызвать искажение высоты музыкально-
Проигрыватели грампластинок
301
го тона и стабильности звукового образа. Поэтому некоторые производители
синтезируют в проигрывателе собственное переменное напряжение с частотой
50 или 60 Гц, используя для этого дополнительное устройство, внешнее по
отношению к проигрывателю. Оно создает чистую стабильную синусоиду при
помощи прецизионного генератора, затем сигнал усиливается до напряжения
120 В и подается на синхронный двигатель переменного тока. Наиболее удачным
примером устройств такого рода является блок питания „Linn Lingo“ для проиг-
рывателя „Linn LP12“. В некоторых моделях используются синхронные двигате-
ли переменного тока, рассчитанные на напряжение ниже 120 В.
Электродвигатель также может быть источником вибраций проигрывателя.
Во время его вращения возникают различные вибрации, которые способны
передаваться другим компонентам системы и создавать низкочастотный рокот.
Даже если наше ухо непосредственно не воспринимает этот рокот, тем не менее
он приводит к понижению качества звучания. По этой причине узел двигателя
некоторых моделей выполнен совершенно отдельно от основания и заключен в
демпфирующий материал. В других конструкциях двигатель помещают на суб-
шасси, изолируя тем самым его вибрации от прочих компонентов аппарата.
Тонармы
Задача тонарма состоит в том, чтобы поддерживать звукосниматель над по-
верхностью пластинки и направлять его иглу по канавке с записью. Тонарм
должен обеспечивать достаточно неподвижную опору для звукоснимателя и в то
же время быть достаточно легким, чтобы следовать всем изгибам и колебаниям
звуковой канавки; выполнять движения вверх-вниз, вызванные неровностью
поверхности слегка покоробленной грампластинки, а также отслеживать ее
эксцентриситет (смещение центрального отверстия пластинки относительно
геометрического центра). К тому же он должен оказывать минимальное воздей-
ствие на весьма уязвимые звуковые канавки. Как станет ясно из последующего
изложения, эта задача не из легких.
Тонармы бывают двух различных видов: рычажные и тангенциальные. Тонармы
первого типа имеют неподвижную ось вращения, позволяющую расположенно-
му на конце тонарма звукоснимателю беспрепятственно двигаться по дуге, сле-
дуя за звуковой канавкой вращающейся пластинки. В тангенциальных конструк-
циях (их называют также тонармами с линейным трекингом) относительно пла-
стинки движется весь тонарм с подшипником.
Рассмотрим сначала рычажные тонармы. Они обладают рядом принципиаль-
ных недостатков, которые и привели к разработке тангенциальных конструкций.
Идеальный тонарм должен поддерживать головку звукоснимателя в том же
положении относительно звуковой канавки, в каком находился резец рекордера
(записывающей головки). Во всех профессиональных устройствах грамзаписи
используются тангенциальные устройства перемещения записывающей головки,
движущиеся по радиусу лакового мастер-диска. Но в рычажных тонармах звуко-
сниматель перемещается по дуге, а значит, положение иглы относительно звуко-
вой канавки постоянно меняется. В результате возникает погрешность слежения
(или угол горизонтальной погрешности) как разность между положениями игл отно-
сительно канавки при записи и воспроизведении.
Эту погрешность можно минимизировать с помощью определенного изгиба
тонарма, называемого горизонтальным углом коррекции. Этот угол может быть обу-
словлен применением плавно изогнутой J- или S-образной трубки тонарма или
изменением углового положения звукоснимателя, закрепленного на конце прямой
трубки. Угол коррекции в современных тонармах составляет 25°, что обеспечива-
ет наименьшую погрешность слежения. Следует отметить, что введение угла
302
Глава 9
коррекции не полностью устраняет погрешность слежения. Вместо этого оно
создает небольшую погрешность в направлении к внешнему краю грампластинки,
которая постепенно уменьшается по мере приближения звукоснимателя к середи-
не грампластинки. В этой средней точке иглы звукоснимателя и звукозаписываю-
щей головки находятся в одинаковом геометрическом положении относительно
звуковой канавки, а следовательно, погрешность слежения равна нулю. По мере
того, как звукосниматель продолжает движение по звуковой канавке к центру, эта
погрешность снова постепенно возрастает.
Однако введение угла коррекции, необходимого для снижения ошибки слеже-
ния, вызывает в рычажных тонармах еще одну проблему, называемую скатывани-
ем. Оно возникает под воздействием силы, направленной к центру грампластин-
ки. Для компенсации скатывающей силы к игле звукоснимателя необходимо
приложить равную ей, но противоположно направленную компенсирующую
силу. Она противодействует скатывающей силе, обусловленной углом горизон-
тальной коррекции тонарма. Благодаря этому удается поддерживать одинаковое
контактное давление иглы звукоснимателя на обе стенки звуковой канавки, что
не дает иглодержателю смещаться из центрального положения в звукоснимате-
ле. Антискатывающие устройства могут быть созданы на основе различного рода
пружин, грузиков, подвешенных на нити, перекинутой через блок, или механи-
ческих связей (более подробно настройку компенсаторов скатывающей силы мы
обсудим в разделе „Настройка проигрывателя грампластинок").
Если рассматривать эту проблему с технической точки зрения, то скатываю-
щие силы возникают исключительно из-за трения между звуковой канавкой и
иглой звукоснимателя. Сила трения всегда направлена в сторону, противополож-
ную движению. В случае со звуковой канавкой и иглой силы трения действуют в
тангенциальном направлении относительно канавки. Эти силы не воздействуют
на неподвижную ось тонарма. Как и любая другая векторная величина, сила
трения может быть разложена на две перпендикулярные составляющие. Одна из
них совпадает с линией, соединяющей иглу звукоснимателя с осью тонарма,
вторая (меньшая), направлена под прямым углом к первой и является причиной
скатывания тонарма к центру пластинки.
Совершенно очевидно, что недостатки рычажных тонармов — погрешность
слежения и скатывание — отсутствуют у тангенциальных моделей. Поскольку
движется весь тонарм, а не только один его конец, взаимное положение иглы и
канавки одинаково как при записи, так и при воспроизведении, и не зависит от
радиального положения иглы. А поскольку отсутствует угол коррекции тонарма,
нет и скатывающей силы. Тангенциальные тонармы имеют и другое преимущест-
во: поскольку их обычно делают достаточно короткими, они имеют и значитель-
но меньшую вертикальную составляющую момента инерции, чем рычажные
устройства. Однако тангенциальные тонармы имеют более высокую горизонталь-
ную составляющую момента инерции. Так как ось вращения отсутствует, дейст-
вующая масса тонарма равна его полной массе и значительно выше, чем у
рычажного устройства. Поэтому конструкция тангенциального тонарма обычно
представляет собой компромисс между слишком малой вертикальной и слишком
большой горизонтальной составляющими момента инерции.
Тангенциальные тонармы имеют гораздо более сложную конструкцию и,
соответственно, более высокую стоимость, чем рычажные. Все устройство цели-
ком должно двигаться вдоль канавки в тангенциальном направлении по отноше-
нию к пластинке, что представляет собой довольно сложную инженерную задачу.
В тангенциальных проигрывателях среднего уровня качества тонарм передвига-
ется с помощью автоматизированного привода, движение которого может не
всегда точно соответствовать шагу записи (расстоянию между звуковыми канав-
ками). В итоге, игла звукоснимателя давит на одну сторону канавки сильнее, чем
на другую. Хотя можно попытаться исправить эту погрешность, все же следящие
Рис. 9-8.
Высокою
рычажны
Проигрыватели грампластинок
) этого оно
япластинки,
ля к середи-
>записываю-
носительно
ю. По мере
центру, эта
ибки слеже-
> скатывани-
эампластин-
иеобходимо
нсирующую
эм горизон-
одинаковое
анавки, что
укоснимате-
ячного рода
дли механи-
;ей силы мы
о скатываю-
канавкой и
>тивополож-
действуют в
эздействуют
дчина, сила
(ие. Одна из
до тонарма,
я причиной
огрешность
. Поскольку
эние иглы и
г зависит от
ии тонарма,
зреимущест-
д значитель-
[ рычажные
оризонталь-
гвует, дейст-
ыше, чем у
рма обычно
д и слишком
:трукцию и,
эйство цели-
I по отноше-
рную задачу,
м передвига-
ло может не
>выми канав-
гильнее, чем
же следящие
приводы в принципе устроены так, что исправить ошибку можно лишь после
того, как она возникла.
В тангенциальных устройствах класса high-end используют воздушный подшип-
ник. При этом тонарм парит в потоке воздуха, окружающего трубку, по которой
он движется; чтобы сдвинуть тонарм с места, достаточно легчайшего усилия,
которое исходит от движения иглы звукоснимателя по пластинке. Благодаря
использованию воздушного подшипника, трение между тонармом и трубкой
сведено практически к нулю. На рис. 9-3 изображен такой проигрыватель,
снабженный тангенциальным тонармом с воздушным подшипником.
Тангенциальные тонармы сложнее в настройке, они требуют периодической
регулировки. В них применяются воздушные насосы, шум которых, если не
принять достаточных мер по звукоизоляции, будет мешать прослушиванию му-
зыки. Приверженцы рычажных тонармов настаивают на том, что свойственные
тангенциальным конструкциям геометрические преимущества сводятся на нет
необходимостью постоянной заботы о поддержании жесткости тонарма и демп-
фировании резонанса. По их мнению, искажения, возникающие из-за погрешно-
сти слежения, не являются основной причиной ухудшения качества звука.
Давайте подробнее рассмотрим рычажный тонарм. Безусловно, это наиболее
популярный тип подобного устройства. Его основные компоненты (по направле-
нию от тылового конца к переднему): противовес, подшипник, трубка и держа-
тель звукоснимателя (см рис. 9-8). Противовес уравновешивает трубку тонарма и
звукосниматель. Его вес и положение определяют, с какой силой игла звукосни-
мателя будет давить на звуковую канавку. Узел подшипника является точкой
опоры тонарма, относительно которой он может поворачиваться как в горизон-
тальной, так и в вертикальной плоскости. Трубка тонарма позволяет разместить
звукосниматель на оптимальном расстоянии от оси вращения. Держатель звуко-
снимателя расположен на конце этой трубки и представляет собой площадку для
установки звукоснимателя на тонарме. С помощью небольшого плоского диска
рядом с узлом подшипника регулируется компенсатор скатывающей силы.
Рис. 9-8.
Высококачественный
рычажный тонарм
Важная часть тонарма — узел подшипника. Он должен обеспечивать низкое
трение и при этом не ограничивать подвижности тонарма. Слишком тугой
подшипник приведет к тому, что игла будет давить на стенку звуковой канавки,
тем самым вызывая искажения звука и повышенный износ пластинки. Ослабле-
ние подшипника снизит силы трения, но может привести к повышенному люфту
тонарма под воздействием возмущений, возникающих при движении иглы по
канавке, или каких-либо иных форм вибрации. Помните, что любое смещение
тонарма будет восприниматься звукоснимателем точно так же, как модуляции
канавки и, соответственно, преобразовываться в электрический сигнал, кото-
рый наряду с музыкальным сигналом появится на выходе звукоснимателя. Уплот-
нение подшипника снижает люфт, но одновременно приводит к усилению тре-
ния. Поэтому разработчикам тонармов приходится балансировать между двумя
этими в равной степени опасными крайностями.
304
Глава 9
Наиболее популярной конструкцией, применяемой в узле подшипника тонар-
ма, является карданный подвес, позволяющий тонарму беспрепятственно двигать-
ся в любом направлении. Иногда в карданном подвесе устанавливают гироскопы.
Еще один вариант конструкции подшипника — использование шарнира. Эта
конструкция недавно вновь вошла в моду, отчасти благодаря ее удачному приме-
нению в тонарме Грэхема. Узел подшипника с общей осью подобен шарику в
чашке, что позволяет ему свободно двигаться в любом направлении. Такая
конструкция — простейшая для данного узла, к тому же она обеспечивает наи-
меньшее возможное трение, уступая по этому параметру лишь воздушному подве-
су. Узлы подшипника на основе карданного подвеса или шарнира снабжаются
внутренней смазкой, а иногда их погружают в силиконовую жидкость для предот-
вращения резонансов.
Некоторые инновационные конструктивные решения узла подшипника на-
шли применение в модели „Well Tempered Tonarm* (WTA). Тонарм крепится
здесь к вертикальной стойке и горизональной лопатке, которая подвешена в
чашке с силиконом на моноволоконной нити. В сущности, в WTA вообще нет
никакого подшипника; тонарм движется в жидкости, жесткая связь между труб-
кой и остальными элементами конструкции отсутствует.
Трубка тонарма должна быть достаточно жесткой, иметь небольшую массу,
противостоять вибрации и обладать способностью демпфировать любые резо-
нансные колебания. Такие трубки часто делают из различных экзотических
материалов, сочетающих в себе жесткость и малую массу (особенно популярно
среди разработчиков углеволокно). Трубки могут быть заполнены различными
демпфирующими материалами для борьбы с резонансом. В отдельных случаях
(например, в конструкции Грэхема) эта деталь изготовлена в виде двух концен-
трических трубок, между которыми находится демпфирующий материал, то есть
представляет собой демпфер на основе связанных слоев. Цель подобного рода
ухищрений — попытаться сделать трубку совершенно нерезонансной, исключить
возможность возникновения и передачи к звукоснимателю каких-либо вибра-
ций. Трубка тонарма с хорошим демпфированием способствует передаче мелких
музыкальных деталей.
Действующая масса тонарма (это понятие было определено выше в данной
главе) тщательно подбирается таким образом, чтобы добиться хорошего балан-
са между способностью удерживать звукосниматель при движении иглы в
горизонтальном направлении (для этого требуется большая масса) и возможно-
стью отслеживать различные неровности самой пластинки (для этого жела-
тельно возможно меньшая масса). Когда игла попадает на неровности винило-
вого диска, возникает сначала дополнительное усилие при подъеме звукосни-
мателя на „горку“, а затем соответствущее ослабление прижимной силы при
спуске с нее. В некоторых случаях игла может даже вылететь из звуковой
канавки. Хотя этот эффект присущ всем тонармам, при большой действующей
массе он усиливается.
Действующая (или рабочая) длина тонарма представляет собой расстояние меж-
ду осью вращения и концом иглы звукоснимателя. У большинства тонармов она
составляет от 210 до 230 мм (действующая длина тонарма меньше полной длины
из-за наличия корректирующего угла). Вынос — это расстояние, на которое
кончик иглы звукоснимателя заходит за вертикальную ось вращения грампла-
стинки. В обыденном же словоупотреблении под „выносом* понимают расстоя-
ние от иглы звукоснимателя до оси вращения тонарма. Вынос можно отрегулиро-
вать, передвигая звукосниматель по площадке держателя в ту или иную сторону.
В некоторых тонармах можно регулировать длину трубки. Все настроечные
процедуры подробно рассматриваются ниже, в соответствующем разделе данной
главы.
Проигрыватели грампластинок
305
Головки звукоснимателей
Задача головки звукоснимателя — преобразование модуляции звуковой канав-
ки винилового диска в электрический сигнал. Поскольку звукосниматель преоб-
разует один вид энергии в другой (механическую в электрическую), его иногда
называют также преобразователем. На противоположном конце вашей системы
воспроизведения имеется другой преобразователь — это громкоговоритель, ко-
торый осуществляет преобразование электрического сигнала в энергию звуко-
вых волн.
Звукосниматель состоит из корпуса, иглы, иглодержателя и генерирующей
системы. Корпус предназначен для защиты внутренних элементов звукоснимате-
ля от внешней среды. Игла, изготовленная обычно из алмаза, крепится на
иглодержателе (небольшом рычаге в нижней части корпуса). Игла движется в
различных направлениях под действием модуляции звуковой канавки. Это дви-
жение передается при помощи иглодержателя на генерирующую систему, где энер-
гия движения преобразуется в электрический сигнал.
Звукосниматели с подвижным магнитом
и подвижной катушкой
По принципу действия различают звукосниматели с подвижным магнитом и с
подвижной катушкой. В устройствах с подвижным магнитом крохотные магниты,
соединенные с иглодержателем, движутся в катушке, неподвижно закрепленной
в корпусе звукоснимателя. Движение создаваемого магнитами магнитного поля
индуцирует в катушке электрическое напряжение — звуковой сигнал (это явле-
ние более подробно рассматривается в Приложении Б). Менее распространен-
ной разновидностью звукоснимателя с подвижным магнитом является конструк-
ция с индуцированным магнитом и звукосниматель электромагнитного типа (с
подвижным якорем). На рис. 9-9 показаны основные элементы звукоснимателя с
подвижным магнитом.
Рис. 9-9.
Конструкция
звукоснимателя с
подвижным магнитом
Катушки
Игла
Винт
регулировки
гибкости
Гибкая
нить подвеса
Двойные магниты
Ось вращения
Иглодержатель
Полюсные
наконечники
Радиальный
демпфирующий узел
В звукоснимателях с подвижной катушкой используется тот же самый физиче-
ский принцип, но магниты при этом остаются неподвижными, а движутся
катушки. Звукосниматели с подвижной катушкой обычно имеют гораздо мень-
шую движущуюся массу, чем головки с подвижным магнитом. Этот фактор
обеспечивает им лучшее следование по канавке и более хорошую переходную
характеристику — в сравнении с головками второго типа. Благодаря тому, что в
306
Глава 9
них приводится в движение меньшая масса, звукосниматели с движущейся катуш-
кой могут лучше отслеживать быстрые изменения записанного сигнала. Из-за
особенностей своей конструкции звукосниматели с подвижной катушкой по
большей части имеют несменяемую иглу, и если возникнет необходимость ее
замены, звукосниматель придется возвращать на завод-изготовитель.
Выходное напряжение звукоснимателей этих двух типов существенно разли-
чается. Для устройств с подвижным магнитом оно колеблется от 2 мВ до 8 мВ, а
для моделей с подвижной катушкой — от 0,15 мВ до 2,5 мВ. Хотя обычно
звукосниматели с подвижной катушкой имеют более низкое выходное напряже-
ние сигнала, все же отдельные модели такого типа с „высоким выходным уров-
нем“ дают сигнал более высокого напряжения, чем некоторые головки с подвиж-
ным магнитом. Выходное напряжение звукоснимателя измеряют, когда колеба-
тельная скорость, с которой игла движется по звуковой канавке, составляет
5 см/сек (действующее значение) при частоте записанного сигнала 1 кГц.
Столь широкий диапазон выходного напряжения требует согласования коэф-
фициента усиления фонокаскада с выходным напряжением звукоснимателя. Чем
ниже выходное напряжение звукоснимателя, тем выше должен быть коэффици-
ент усиления фонокаскада для получения на его выходе сигнала линейного
уровня (более подробное обсуждение вопроса о согласовании выходного напря-
жения с коэффициентом усиления фонокаскада содержится в главе 5).
Выходное напряжение звукоснимателя с подвижной катушкой преимущест-
венно определяется числом витков провода: чем больше число витков, тем выше
выходное напряжение, и соответственно, от фонокаскада потребуется меньшее
усиление. Однако большинство разработчиков все же предпочитают использо-
вать в катушке звукоснимателя минимально возможное количество витков для
того, чтобы максимально снизить массу устройства.
Способ генерирования аудиосигнала — будь то подвижный магнит или под-
вижная катушка — влияет на степень чувствительности звукоснимателя к „нагруз-
ке “, то есть к входному сопротивлению предусилителя. Выход звукоснимателя
„видит“ электрическую нагрузку, состоящую из активного сопротивления и емко-
сти на входе предусилителя, а также емкости кабеля тонарма. Активная и емкост-
ная составляющие сопротивления накрузки соединены параллельно.
Частотная характеристика звукоснимателя с подвижным магнитом в значи-
тельной мере зависит от общей емкости кабеля тонарма и входа предусилителя.
Если к выходу звукоснимателя с подвижным магнитом подключено номинальное
активное сопротивление (47 кОм), но слишком велика емкость, то могут возник-
нуть частотные искажения — спад порядка 5 дБ в верхней части средних и на
высоких частотах. Многие производители указывают для своих звукоснимателей
рекомендуемые значения активного сопротивления и емкости. Типичная нагруз-
ка звукоснимателя с подвижным магнитом составляет 47 кОм в параллель с
емкостью 200-400 пФ (пикофарад). Устройства же с подвижной катушкой прак-
тически не чувствительны к эффектам емкости нагрузки.
Формы игл звукоснимателя и материал иглодержателя
Существует достаточно большое разнообразие форм игл звукоснимателя. Са-
мые простые и, естественно, самые дешевые среди них — это конические, или
сферические иглы. Коническая игла представляет собой крохотный кусочек алма-
за, которому придана в процессе шлифовки коническая форма. Поскольку кон-
чик иглы должен свободно входить в звуковую канавку, радиус конической иглы
должен составлять около 15 мкм.
Однако коническая игла не в состоянии достаточно точно отслеживать моду-
г
ляцию звуковой канавки, поскольку форма у нее иная, чем у резца записывающей
Проигрыватели грампластинок
307
головки. Как это видно на рис. 9-10, коническая игла следует по стенкам звуковой
канавки иначе, чем резец, что вызывает искажения. Это иногда приводит даже к
выталкиванию иглы из звуковой канавки. Хотя и коническая игла, и та, которая
использовалась при записи, имеют одинаковую ширину, первая все же „видит“
более узкую дорожку, поскольку — в отличие от резца записывающей головки —
не может точно вписаться в профиль канавки.
Рис. 9-10.
Сравнение игл
конической и
эллиптической
формы с резцом
записывающей
головки
Резец Эллиптическая Коническая
игла игла
Эту проблему можно решить, используя эллиптическую иглу. Такая игла имеет
не круглый кончик, а овальное в сечении острие с двумя сплющенными поверх-
ностями. Эллиптическая форма в максимальной степени соответствует конфигу-
рации иглы рекордера, что позволяет избежать искажений неогибания и эффек-
та выталкивания. Она позволяет также лучше следовать за модуляцией высокой
частоты и распределяет давление на большую площадь, что уменьшает износ
пластинки. На рис. 9-10 хорошо видно, как взаимодействуют иглы обоих типов
со звуковой канавкой, в сравнении с резцом записывающей головки.
Третий тип игл, с более острым кончиком, пожалуй, самый совершенный. В
этот класс входят иглы Шибата, ван ден Гула, гиперэллиптические и некоторые
другие. Звукосниматели с любой иглой данного класса требуют более точной
настройки, чем с конической или стандартной эллиптической иглами.
Одним из вариантов эллиптической иглы является так называемый микрогре-
бенъ, который имеет крохотные канавки с обеих сторон острия. В процессе
износа иглы микрогребень сохраняет неизменную форму, благодаря чему остает-
ся прежним взаимодействие между иглой и звуковой канавкой.
Чрезвычайно важно во время эксплуатации содержать иглу в чистоте: ее
необходимо очищать перед прослушиванием каждой стороны пластинки. Части-
цы грязи и пыли цепляются к игле и, подобно наждаку, разрушают стенки
звуковой канавки. А если принять во внимание огромное давление, оказываемое
иглой на канавку, то станет совершенно очевидной необходимость очистки
иглы. Например, усилие огибания в 1,4 Г, приложенное к обычной зоне контакта
иглы с канавкой (10’4мм2), дает общее давление порядка 14 кГ/мм2. Такого
давления вполне достаточно, чтобы мгновенно разрушить внешнюю стенку
звуковой канавки. Согласитесь, чистая игла более плавно и свободно скользит по
канавке, к тому же меньше изнашивает пластинку. И вообще, она просто лучше
звучит.
Очищать иглу следует от тыльной ее части вперед, так, чтобы движения
кисточки соответствовали направлению движения грампластинки. Некоторые
производители не советуют использовать никаких чистящих жидкостей, другие
же, напротив, считают, что применение специальных жидкостей необходимо
для эффективного удаления пыли и грязи. Также идут дебаты относительно
308
Глава 9
наилучшего типа кисточки. У одних производителей кисточки сделаны из корот-
кой, жесткой щетины, у других они больше напоминают кисточки для нанесения
на ногти лака. Лучше всего следовать рекомендациям изготовителя звукоснима-
теля. И помните, никогда не следует чистить иглу, жестко закрепив при этом
тонарм: вы можете случайно приложить слишком большое усилие к игле и
повредить ее.
При хорошем уходе игла обычно служит в течение 1000 часов. Неплохо также
через 500 часов работы осмотреть иглу под микроскопом, а затем еще раз — через
800 часов, чтобы вовремя выявить все дефекты, способные повредить пластинку.
Задачей иглодержателя является передача механических колебаний иглы к
генератору сигнала, поэтому его конструкция также чрезвычайно важна. Игло-
держатель должен быть очень легким, жестким и не резонирующим. Чем меньше
масса иглодержателя, тем лучше — при прочих равных условиях — звукоснима-
тель тщательнее следует за изгибами канавки. Для получения одновременно
хорошей жесткости и малой массы иглодержатели часто изготавливают из экзо-
тических материалов, таких как бор, алмаз, бериллий, титан, керамика, рубин и
сапфир. Для уменьшения массы иглодержателя его часто делают полым, а иногда
заполняют материалом, демпфирующим резонансы.
Противоположным от иглы концом иглодержатель крепится внутри корпуса
звукоснимателя на упругом элементе. Обладая гибкостью, он позволяет иглодер-
жателю свободно двигаться и вместе с тем сохранять изначальное положение.
Поскольку у нового звукоснимателя упругий элемент довольно жесткий, потребу-
ется несколько часов, чтобы разработать его для получения наилучшего качества
звучания. Нередко бывает так, что после 100 часов работы звукосниматель
начинает звучать лучше, чем новый. (О гибкости звукоснимателей речь шла
ранее, в разделе „Технические аспекты выбора устройства воспроизведения
грамзаписи".)
Некоторые аудиофилы снимают корпус звукоснимателя, оставляя его рабо-
тать совершенно „открытым". Корпус звукоснимателя может быть источником
резонанса и, кроме того, заметно увеличивает действующую массу тонарма.
Однако эту операцию можно проводить лишь в том случае, если вы обладаете
достаточным опытом обращения с высокоточными устройствами, иначе рискуе-
те повредить свой звукосниматель.
Настройка проигрывателя
Правильно настроить проигрыватель грампластинок — это настоящее искус-
ство. И как всякое искусство, оно требует терпения, мастерства, острого слуха,
верной руки, уважения к своему делу — и, конечно, высококачественного проиг-
рывателя грампластинок. Дуг Сакс, соучредитель компании „Sheffield Lab" и
настоящий пионер современного метода прямой записи на диск, однажды ска-
зал: „Вероятно, самая простая вещь на свете — это неправильно проигрывать
грампластинки".
Высказывание Сакса по существу означает, что возможности разнообразных
настроек проигрывателей, тонармов и звукоснимателей чрезвычайно велики.
Если же добавить сюда вопрос о том, как фонокаскад нагружает звукосниматель,
о влиянии подставки проигрывателя и ее размещении в комнате, то можно в
полной мере представить те безграничные возможности, которыми каждый из
нас обладает для неправильной настройки своей системы.
Однако не все так безнадежно. Из этих же предпосылок можно сделать и иной
вывод: мы обладаем поистине безграничными возможностями для улучшения
качества звучания системы, не тратя при этом лишних денег. Правильно настро-
ив проигрыватель, вы можете получить даже лучшее качество звучания, чем от
Проигрыватели грампластинок
309
плохо настроенной аппаратуры стоимостью во много раз дороже. Того, кто
решится поколдовать над источниками звукового сигнала своей системы, могут
ожидать великие музыкальные открытия.
Самые лучшие рекомендации по настройке аппаратуры, как правило, исходят
от производителей компонентов и местных дилеров. Последним уже наверняка
приходилось настраивать множество самых разнообразных комбинаций проиг-
рывателей, тонармов и звукоснимателей — таких как ваши, и поэтому они могут
быть для вас неиссякаемым источником знаний. Хороший дилер сам настроит
систему наилучшим образом, когда вы будете ее у него покупать.
Но все же, каждому аудиофилу полезно знать, как должным образом настро-
ить свою систему, чтобы добиться отличного звучания. Это позволит в разговоре
с дилером проявить свою компетентность. Кроме того, вы сможете самостоя-
тельно подстроить аппарат после того, как поменяете звукосниматель или про-
сто переставите проигрыватель на другое место.
Первым правилом оптимальной установки проигрывателя является размеще-
ние его на надежной подставке. Ее значение невозможно переоценить. Неустой-
чивая или склонная к резонансам подставка серьезно ухудшит качество звучания
вашей системы. Чем менее надежен подвес проигрывателя, тем большую роль
играет его подставка. Наиболее совершенные проигрыватели (с превосходной
защитой от любых вибраций здания) лишь в небольшой степени зависят от
качества подставки. Но в остальных случаях вряд ли вы добьетесь от своего
аппарата наилучшего звучания, если не обзаведетесь массивной, защищенной от
резонанса подставкой. Существует большое количество разнообразных моделей,
специально предназначенных для проигрывателей. Они по большей части стоят
своих денег.
Наиболее массивные из них, правда, могут создать дополнительную нагрузку
на пол. Кроме того, шаги и прочие вибрации при неправильной настройке
подвеса могут именно через подставку передаваться на проигрыватель. Если в
вашем доме шаткие полы, у вас есть несколько вариантов. Первый — использо-
вать не подставку, а полку, которая крепится к стене. Второй — разместить
подставку в том месте комнаты, где балки пола опираются на фундамент. И
третий вариант (его можно использовать одновременно со вторым) — подпереть
балки пола с помощью специальных домкратов. Для этого надо установить
прочный блок (бетон, кирпич) на землю, прямо под балкой пола, и затем
подпереть ее домкратом, поставленным на блок. После соприкосновения дом-
крата с балкой следует поднять его еще на пол-оборота, не более. Однако не
пытайтесь балку пола сдвинуть с места, вы должны всего лишь укрепить ее. И
наконец, вы можете попытаться усилить виброизоляцию проигрывателя при
помощи доступных в продаже средств, например, „Marigo Turntable Isolating
System“. С их помощью вы сможете достаточно эффективно изолировать под-
ставку проигрывателя от пола. Однако все же самый лучший выход — это
приобрести проигрыватель с хорошей системой подвеса.
Даже если вы купили хорошую подставку, важно знать, где ее правильно
расположить в помещении. Во время громкого прослушивания музыки давление
звуковых волн из громкоговорителей не распространяется во всех направлениях
одинаково. Существуют зоны сравнительно более высокого и более низкого
звукового давления. Их расположение можно определить, поставив на проигры-
ватель пластинку с записью органной музыки. Походив по комнате, вы вскоре
почувствуете, что в одних местах звук громче, а в других — слабее. Более того,
звуковые волны имеют такую тенденцию — концентрироваться вдоль стен и по
углам помещения. Если проигрыватель будет находиться в таких зонах макси-
мального давления, увеличится вероятность возникновения акустической обрат-
ной связи. И наоборот, если расположить его в „нулевой" зоне, этот неприятный
эффект существенно снизится. Компьютерная программа „The Listening Room"
310
Глава 9
поможет вам достаточно эффективно определить нулевые области в помещении
и найти наилучшее положение для громкоговорителей. Но если вы не пользуе-
тесь компьютерными программами, есть несколько простых правил, которые
позволят вам избежать грубых ошибок. Первое: не ставьте проигрыватель в
угол, — именно там концентрируются басовые звуковые волны. Второе: не при-
двигайте проигрыватель слишком близко к стене. Лишние 20-25 см для вас
ничего не изменят.
Когда установите проигрыватель на подставку, проверьте его положение по
плотницкому уровню в двух направлениях. Если у вас проигрыватель с пружин-
ным подвесом, убедитесь, что кабель не мешает движению субшасси.
Допустим, вы тщательно выполнили все рекомендации производителя и пра-
вильно установили тонарм. Теперь настало время установки звукоснимателя.
После того как подключены четыре маленьких контакта звукоснимателя к соот-
ветствующим штырькам тонарма, установите звукосниматель в держателе, осто-
рожно закрепив его винтами. Помните, что вам еще придется регулировать его
положение.
Передвигая противовес вперед и назад, найдите нулевую точку баланса, в
которой тонарм будет „парить“ в воздухе. После этого сдвиньте противовес
немного вперед, чтобы создать небольшую прижимную силу. С помощью специ-
ального прибора для измерения давления иглы (его иногда называют измерите-
лем вертикальной силы огибания) проверьте, соответствует ли ваш результат
рекомендациям изготовителя. Некоторые тонармы снабжены встроенным изме-
рителем такого рода.
Следующий шаг — это грубая установка вертикального угла воспроизведения. Это
угол между иглой и перпендикуляром к плоскости грампластинки. В идеальном
случае он должен быть равен вертикальному углу записи. У большинства звуко-
снимателей лучший результат дает строгая параллельность корпуса звукоснима-
теля поверхности пластинки (см. рис. 9-11а). Вертикальный угол воспроизведе-
ния настраивают, передвигая задний конец тонарма вверх или вниз. Отрица-
тельный угол получается, если задняя часть звукоснимателя находится ниже
уровня его переднего конца (рис. 9-116), положительный — если задний конец
выше переднего (рис. 9-11в). Произведите грубую установку вертикального угла
воспроизведения, следуя рекомендациям изготовителя. О тонкой настройке
речь пойдет несколько ниже.
Рис. 9-11.
Настройка
вертикального угла
воспроизведения
а) Нейтральный угол б) Отрицательный угол в) Положительный угол
Если изготовитель тонарма снабдил свое изделие комплектом транспортиров,
обязательно им воспользуйтесь, чтобы убедиться, что игла расположена точно в
том положении, которое рекомендовано изготовителем. Если потребуется,
сдвиньте звукосниматель назад или вперед по площадке держателя.
На транспортире будет также и специальная шкала для установки правильно-
го угла положения звукоснимателя в держателе относительно тонарма. Тщатель-
ное соблюдение этих рекомендаций поможет минимизировать погрешность
огибания.
Азимут представляет собой угол между иглодержателем и перпендикуляром к
поверхности пластинки. Иглодержатель с правильно установленным азимутом
должен образовать со звуковой канавкой прямой угол (см. рис. 9-126). Заметьте,
что речь идет об иглодержателе, а не о звукоснимателе. Многие иглодержатели
Проигрыватели грампластинок
311
в помещении
ы не пользуе-
вил, которые
игрыватель в
орое: не при-
5 см для вас
юложение по
гль с Пружин-
H.
дителя и пра-
жоснимателя.
дателя к соот-
>жателе, осто-
улировать его
ку баланса, в
е противовес
мощью специ-
пот измерите-
ваш результат
юенным изме-
зизведения. Это
. В идеальном
винства звуко-
:а звукоснима-
воспроизведе-
вниз. Отрица-
1ходится ниже
задний конец
жального угла
:ой настройке
Рис. 9-12.
Азимут — это
перпендикулярность
положения
иглодержателя
относительно
звуковой канавки.
а)
ительный угол
ранспортиров,
южена точно в
I потребуется,
[Я.
вки правильно-
сарма. Тщатель-
ь погрешность
тендикуляром к
иным азимутом
126). Заметьте,
иглодержатели
X
в)
монтируются с небольшим перекосом, что делает практически невозможным
точную установку азимута, ориентируясь только на корпус звукоснимателя. В
этой ситуации нужно поступить следующим образом: поставьте иглу острием на
небольшое зеркальце и найдите положение, в котором, при взгляде сверху,
иглодержатель полностью совпадет со своим отражением в зеркале. Если есть
какие-то смещения, значит азимут установлен неверно. Правильная установка
азимута чрезвычайно важна для хорошего баланса между правым и левым канала-
ми и, следовательно, для создания звуковой сцены и музыкального образа.
Азимут можно также проверить с помощью двухлучевого осциллографа и тесто-
вой пластинки. Подав сигнал каждого из каналов на отдельный вход прибора,
воспроизведите дорожку пластинки с записью синусоидального тона. Если ам-
плитуды сигналов полностью совпадают, настройка азимута проведена точно.
Снова проверьте с помощью транспортира точность установки звукоснимате-
ля. Если все в порядке, осторожно подтяните винты крепления звукоснимателя к
площадке. Степень затяжки винтов должна находиться где-то между желанием
получше закрепить звукосниматель и намерением сломать его корпус. Постарай-
тесь не переусердствовать.
Следуя рекомендациям изготовителя, отрегулируйте компенсатор скатываю-
щей силы. Если инструкции отсутствуют, а на тонарме не предусмотрена шкала
для настройки компенсатора, то можно воспользоваться грампластинкой без
канавок (на одной из сторон тестовой пластинки всегда отсутствуют звуковые
канавки), или же листком майлара, вырезанным по форме винилового диска и
имеющим в центре отверстие для шпинделя. Отрегулируйте компенсатор скаты-
вающей силы таким образом, чтобы тонарм очень медленно двигался по направ-
лению к внешней стороне пластинки. При неправильной регулировке компенса-
тора скатывающей силы искажения неогибания, проявляющиеся на громких
местах записи, будут в большей степени сказываться в каком-то одном из кана-
лов. Если компенсатор скатывающей силы перерегулирован, искажениям будет
подвержен левый канал, если недорегулирован — правый.
Еще один способ регулировки состоит в следующем: суммировать оба канала
при инвертированной фазе одного из них. Компенсатор скатывающей силы
установлен правильно, если при проигрывании записи из громкоговорителей
слышен звук минимальной громкости. Правильная установка регулятора обеспе-
чивает одинаковый уровень громкости в обоих каналах. При инвертировании
одного из них наиболее полная взаимокомпенсация звука (минимальная гром-
кость звучания) достигается именно в том случае, когда громкость в обоих
каналах полностью одинакова. Для того, чтобы изготовить инвертирующий
кабель, купите Y-адаптер с двумя гнездовыми и одним штырьковым разъемами.
Разрежьте один подводящий кабель и поменяйте местами экран и центральный
провод — и вы получите инвертированный кабель. С выхода проигрывателя
сигнал подается на два гнезда, а один выходной разъем-вилка служит для подачи
сигнала на вход фонокаскада. Этот метод довольно хорошо себя зарекомендовал,
причем Y-адаптер стоит всего $3.
312
Глава 9
Следующий шаг — тонкая настройка вертикального угла воспроизведения на
слух. Отметьте то положение заднего конца тонарма, при котором нижняя
поверхность корпуса звукоснимателя находится параллельно грампластинке.
Затем приподнимите задний конец тонарма на несколько миллиметров вверх и
прослушайте запись. После этого опустите задний конец на несколько миллимет-
ров вниз и снова послушайте. Найдите такое положение, при котором создается
наиболее мягкий тембральный баланс и наилучший звуковой образ. При на-
стройке используйте не одну-две записи, а несколько.
Существует еще много других способов улучшить звучание устройства воспро-
изведения грампластинок. Так, вы можете заменить кабель тонарма на другой,
класса high-end, положить под ножки проигрывателя изолирующие прокладки,
использовать специальные устройства, улучшающие контакт на штырьках звуко-
снимателя, использовать демпфирующий материал в трубке тонарма, звукосни-
мателе, лифте и противовесе. Однако с такими демпфирующими материалами
нужно обращаться чрезвычайно осторожно, поскольку это может нарушить
тонкий баланс и настройку резонанса, установленные производителем.
И наконец, я настоятельно рекомендую вам прекрасную брошюру, посвящен-
ную настройке проигрывателей — „Как установить и отрегулировать проигрыва-
тель и тонарм“ Джоржа Меррилла (G.Merrill). В брошюре вы найдете большое
количество весьма полезной информации, к ней также прилагается специаль-
ный транспортир. Весь комплект стоит $8,95 и распространяется компанией
„Under Sound", Memphis, TN 38104, (901) 272-5495.
10 ТЮНЕРЫ
Введение
' I ’ юнер — это радиотехническое устройство, предназначенное для приема
I из эфира радиосигнала и преобразования его в сигнал линейного уровня,
JL который затем подается на предварительный усилитель. Тюнер имеет
антенный вход (иногда — несколько) и, как правило, пару несимметричных
линейных выходов.
Функции тюнера и других источников звукового сигнала в high-end-системе
несколько отличны. С одной стороны, радиовещание с частотной модуляцией
(ЧМ) не обеспечивает такого качества звука, как грамзапись или компакт-диск, и
не позволяет в полной мере реализовать потенциал системы звуковоспроизведе-
ния. С другой стороны, тюнер — это неисчерпаемый источник бесплатной
музыки, очень удобный способ открыть для себя новые музыкальные формы и
новых исполнителей — до выхода тиражированных звуконосителей. Роль тюнера
в вашей слушательской жизни в значительной степени зависит от многих факто-
ров: программ, которые транслируют местные радиостанции, их заботы (или
отсутствия ее) о достижении хорошего звука, расстояния от вашей антенны до
передатчиков, а также качества вашего тюнера.
Основным фактором, определяющим качество передаваемого звука, оказыва-
ются именно радиостанции, а не ограничения, свойственные ЧМ как таковой, и
даже не тюнеры. Прямая трансляция концерта на радиостанции, которая обес-
печивает высокое качество звука, может доставить истинное наслаждение, —
конечно, если у вас хороший тюнер. К сожалению, у меня нет в этой области
собственного опыта, но, по отзывам, концерты Бостонского симфонического
оркестра в трансляции радиостанции WGBH звучали превосходно.
Оценить качество тюнера можно, организовав кабельное ЧМ-вещание в пре-
делах комнаты прослушивания с использованием высококачественных источни-
ков. Это позволит достаточно точно сравнить передаваемый в эфир (по кабелю)
и принятый тюнером радиосигнал. Испытания показывают, что ЧМ-радиовеща-
ние способно обеспечить исключительно высокое качество звучания.
313
314
Глава 10
Как выбирать тюнер
Тюнер выбирают несколько иначе, чем остальные компоненты системы зву-
ковоспроизведения. Подвергая испытанию другие аппараты, мы в большей сте-
пени обращаем внимание на их качество звучания, а не на технические парамет-
ры. Если, скажем, испытуемый предварительный усилитель звучит хорошо, то
нас не особенно интересуют его технические параметры. Логика такая: если он
хорошо звучит, то, значит, и работает хорошо.
В отличие от подобного подхода, для тюнеров характерно огромное разно-
образие технических параметров. Нас будет интересовать не только качество
звучания тюнера — тональный баланс, звуковая сцена, передача тембра и
т. д., — но также и основные его технические характеристики: способность
принимать сигнал от слабых или удаленных станций, — „острота" настройки,
исключающая влияние соседних станций, отсутствие в принимаемом сигнале
шума, сохранение точной настройки на станцию в течение всего периода
работы. Эти характеристики тюнера могут быть выражены в объективных
показателях и поддаются измерению, что в значительной мере повышает
роль технических параметров тюнеров по сравнению с прочими аудиокомпо-
нентами. Таким образом, между техническими параметрами и качеством
звучания тюнеров существует прямая связь. Данное обстоятельство, конечно,
не освобождает вас от необходимости прослушивать тюнер перед покупкой.
Однако посредственные модели от хороших часто можно отличить, просто
заглянув в технический паспорт. Еще одно существенное отличие тюнеров от
других компонентов: если в остальных high-end-аппаратах предусмотрено
сравнительно небольшое количество функций, лучшие модели тюнеров обла-
дают множеством разнообразных возможностей. У них на передней панели
вы найдете значительно больше органов управления и дисплеев, чем у деше-
вых моделей.
Решение о том, какую долю своего бюджета израсходовать на приобретение
тюнера, в значительной мере зависит от индивидуальных запросов. Некоторым
людям тюнер нужен только для того, чтобы в фоновом режиме слушать музыку и
радиопередачи. Они не собираются слушать по радио серьезную музыку. Если вы
относитесь к их числу и слушаете ЧМ-радиоприемник лишь время от времени, то
вас вполне устроит апцарат среднего уровня. При разумном выборе его звучание
будет вполне удовлетворительным, и появится возможность больше денег потра-
тить на остальные, более значимые в музыкальном и акустическом отношении
компоненты системы.
Тем же слушателям, кто хочет получить при приеме ЧМ-радиопередач наилуч-
ший возможный результат, придется выбирать аппарат от фирм-производителей
аппаратуры класса high-end. Некоторые фирмы занимаются исключительно
разработкой и производством высококачественных тюнеров, и их аппараты
поистине великолепны, хотя и довольно дороги. Производитель, избавленный
от проблем, которые приходится решать фирмам, производящим всю линейку
аудиоаппаратуры, может целиком отдаться одной-единственной цели — разра-
ботке высококачественных тюнеров. Если вам действительно нужно выдающее-
ся качество и вы готовы за это платить, то я советую поискать тех производите-
лей, которые выпускают только высококлассные тюнеры.
Тюнер от производителя массовой продукции стоит от $400 до $1000. Некото-
рые наиболее сложные модели таких производителей могут обладать очень
хорошими характеристиками. Более совершенные аппараты обойдутся вам от
$750 до $1200. Цена же самых лучших тюнеров может доходить до $12000.
Хотя подробный разговор о характеристиках тюнеров еще впереди, я все
же коротко объясню, чем посредственный тюнер отличается от действитель-
но хорошего.
Т юнеры
315
Хороший тюнер прежде всего имеет высокую чувствительность, то есть
способен принимать слабые сигналы. Чем выше чувствительность аппарата,
тем лучше он принимает маломощные или удаленные станции. Это особенно
важно в пригородных и сельских районах, на большом расстоянии от пере-
дающих станций.
Для городского же жителя важен прежде всего такой параметр, как избиратель-
ность по соседнему каналу — то есть способность принимать сигнал радиостанции
без помех от другой, вещающей на ближайшей частоте. Избирательность по
побочным каналам характеризует способность тюнера подавлять сигнал сильной
станции, частота которой является комбинационной по отношению к частоте
гетеродина и промежуточной частоте (ПЧ). В городских условиях, когда радио-
диапазон плотно забит различными станциями, избирательность более важна,
чем чувствительность.
Однако для всех слушателей важен показатель отношения си гнал/шум, выра-
жающий в дБ разницу уровней максимального сигнала и шума. У тюнера с
плохим отношением сигнал/шум на фоне музыки будет явственно слышно не-
приятное шипение.
Короче говоря, плохой тюнер будет испытывать проблемы при приеме сла-
бых или удаленных станций, не сможет достаточно хорошо выделить сигнал
принимаемой станции, если на соседних частотах работают другие станции,
имеет слишком высокий уровень шума и перегружается сигналами близко распо-
ложенных ЧМ-передатчиков или других источников (например, радиостанций
диспетчеров такси).
Все тюнеры можно грубо разделить на две основные категории: аналоговые и
цифровые (последние более точно называются тюнерами с синтезаторами часто-
ты). Если в тюнере есть шкала, по которой движется стрелка, — это аналоговый
аппарат. В аппаратах с синтезаторами частота меняется дискретно, скажем,
после 88,1 МГц идет частота 88,3 МГц. Такие аппараты безукоризненно точно
поддерживают значение своей частоты настройки. Имейте в виду, что наличие
цифровой шкалы в тюнере еще не означает, что это цифровой аппарат. Цифро-
вой может быть только индикация частоты настройки Цифровые тюнеры обла-
дают такими функциями, как, например, поиск станции — способность самостоя-
тельно переходить от одной станции к следующей; они могут запоминать часто-
ты нескольких станций в памяти фиксированных настроек и включать нужную
после нажатия соответствующей кнопки. Еще одна распространенная функция —
возможность сканирования, когда тюнер на короткое время останавливается на
каждой станции в данном диапазоне, пока вы не выберете ту, которая вам
больше нравится, и не прекратите сканирование. Сканирование памяти позволя-
ет сканировать только те станции, фиксированные настройки на которые хра-
нятся в памяти тюнера.
Хотя создается впечатление, что цифровые тюнеры имеют неоспоримые пре-
имущества перед аналоговыми, все же в настоящее время самые лучшие аппара-
ты — аналоговые. Аналоговый тюнер имеет меньший уровень шума и позволяет
настраиваться точно на частоту сигнала принимаемой станции. Цифровые тюне-
ры перестраиваются дискретными шагами величиной по меньшей мере 25 кГц, ив
некоторых случаях это препятствует точной настройке на частоту сигнала радио-
станции, что вполне возможно в аналоговом тюнере.
Самые лучшие модели тюнеров имеют изменяемую ширину полосы пропускания по
промежуточной частоте. Это дает возможность устанавливать необходимую ши-
рину полосы пропускания тракта усиления промежуточной частоты (ПЧ), обе-
спечивая таким образом наилучшее качество звука, с минимальными помехами
от соседних станций. Если аппарат работает в режиме „широкой полосы11, то
качество звука повышается за счет снижения избирательности (худшего подавле-
ния сигналов соседних радиостанций) и меньшей чувствительности. Точнее
316
Глава 10
говоря, широкая полоса дает наиболее низкий уровень нелинейных искажений и
наилучшую частотную характеристику в области высоких звуковых частот. По-
следняя у некоторых тюнеров не зависит от полосы пропускания по ПЧ, но все
тюнеры при широкой полосе пропускания дают лучший стереозвук (фазовый
сдвиг в фильтре ПЧ может нарушить разделение стереоканалов и создать нели-
нейные искажения на высоких частотах). Широкая полоса используется в том
случае, когда на соседней частоте нет сильных мешающих станций. Узкую полосу
выбирают, если диапазон вблизи от принимаемой станции переполнен сигнала-
ми других передатчиков. В самих лучших моделях предусмотрены три разных
значения ширины полосы ПЧ.
Почти каждый тюнер оснащен индикатором силы принимаемого сигнала. Он
обычно представляет собой линейку светодиодов и помогает определить поло-
жение антенны, обеспечивающее оптимальный прием. В наиболее сложных
моделях используют осциллографы, что позволяет абсолютно точно настроить-
ся на радиостанцию. Этот дорогостоящий метод настройки применяется только
в аналоговых тюнерах.
Еще один полезный элемент в системе настройки тюнера — индикатор многолу-
чевого приема, обычно используемый вместе с индикатором уровня сигнала. Явле-
ние многолучевого приема возникает, когда на антенну вместе с прямым сигна-
лом поступает и ряд сигналов, отраженных от других объектов (например,
зданий). Небольшая задержка между ними приводит к потере разделения кана-
лов и возрастанию нелинейных искажений. Индикатор многолучевого приема
позволяет вам повернуть антенну таким образом, чтобы свести этот нежелатель-
ный эффект к минимуму. Подобную операцию невозможно проделать, пользуясь
одним только индикатором уровня сигнала, так что индикатор многолучевого
приема выполняет в тюнере весьма полезную функцию.
В тюнере класса high-end, изображенном на рис. 10-1, индикатор многолуче-
вого приема расположен слева на передней панели. Средний индикатор позволя-
ет точно настроиться на радиостанцию, а правый показывает силу сигнала.
Почти все тюнеры имеют переключатель местного/дальнего приема. В положе-
нии местного приема тюнер просто ослабляет сигнал антенны, прежде чем
передать его на входную схему, и тем самым предотвращает перегрузку аппарата
сигналом сильной станции.
Функция бесшумной настройки дает возможность приглушать звук, если уровень
принимаемого тюнером радиосигнала падает ниже определенного заранее фик-
сированного уровня. Эта функция позволяет избежать громкого шума в проме-
жутке между станциями, когда происходит настройка аппарата, или же при
приеме чрезвычайно слабой станции. Эту функцию можно отключить (если
такой выключатель предусмотрен) при приеме сигнала слабых станций.
Кнопка „моно/стерео“, которая есть у большинства тюнеров, позволяет сни-
зить шум при приеме слабых станций за счет перехода в режим моноприема.
Потеря пространственного эффекта является ценой, которую иногда стоит
заплатить за существенное снижение уровня помех при приеме.
У многих тюнеров предусмотрена схема улучшения приема, которая автоматиче-
ски переключается со стерео- в монорежим, если уровень сигнала падает ниже
Рис. 10-1.
Аналоговый тюнер
класса high-end
Тюнеры
317
определенной величины. Различие между схемой улучшения приема и переклю-
чением с помощью кнопки „моно/стерео", рассмотренным выше, состоит в том,
что в первом случае в моно режим переключаются только верхние частоты, а все
остальные по-прежнему работают в стереорежиме. Это позволяет существенно
снизить уровень помех, сохраняя тем не менее стерео разделение в диапазоне
средних и низких частот.
На некоторых тюнерах можно обнаружить выключатель, помеченный „МРХ“,
включающий 19-килогерцевый режекторный фильтр, который удаляет из радио-
сигнала пилот-тон. Эта функция важна при записи на магнитофон: пилот-тон
может повлиять на систему шумопонижения „Dolby". Некоторые магнитофоны
снабжены аналогичным переключателем, включающим фильтр подавления сиг-
нала с частотой 19 кГц, — на тот случай, если эта функция отсутствует у тюнера.
И наконец, во всех хороших тюнерах используется антенный коаксиальный
вход с волновым сопротивлением 75 Ом, в то время как в обычных аппаратах
чаще применяют 300-омный вход, расчитанный на подключение плоского лен-
точного кабеля. Коаксиальный вход обеспечивает лучшую передачу сигнала от
антенны к тюнеру.
На что обращать внимание при прослушивании
Если тюнер имеет хорошие технические параметры — прежде всего чувстви-
тельность и избирательность, — вы можете протестировать качество его звука по
методике, описанной в главе 3.
В дополнение к обычному списку испытаний, предназначенных для субъек-
тивной оценки качества звучания, в данном случае следует добавить тесты,
применимые только к тюнерам. Многие тюнеры как бы обволакивают звук некой
легкой дымкой, что приводит к быстрой утомляемости при прослушивании.
Этот добавочный звук на слух воспринимается не как шум, а, скорее, как некая
вуаль, набрасываемая на музыку. Возникает ощущение, что канал недостаточно
хорошо настроен, хотя настройка произведена максимально точно.
У хороших тюнеров частотная характеристика звука простирается далеко в
область высоких частот. Для посредственной аппаратуры свойственно закрытое
звучание, недостаток воздуха или даже спад в области высоких частот. Такие
характеристики приводят к затуманиванию мелких деталей, а в итоге музыка
звучит излишне мягко.
Точность воспроизведения музыкальных динамических контрастов в значи-
тельной степени определяется качеством тюнера. Некоторые тюнеры смешива-
ют все динамические контрасты, создавая „звуковую кашу", из-за чего звучание
становится плоским и безжизненным. Другие аппараты обладают значительно
большей гаммой уровней громкости, в диапазоне от форте до пиано. При этом,
однако, следует помнить, что некоторые радиостанции специально сглаживают
музыкальные динамические контрасты еще до поступления сигнала на передат-
чик, чтобы повысить его средний уровень. Это делается для того, чтобы при
настройке такая станция среди других выделялась громкостью, тем самым при-
влекая внимание. Но самые лучшие радиостанции — они передают, преимущест-
венно, классическую музыку — оставляют динамический диапазон сигнала без
изменений. Поэтому при проверке динамического диапазона тюнера проверяй-
те его на достаточно большом количестве станций, желательно, на самых хоро-
ших, передающих классическую музыку.
Посредственный тюнер может сжать звуковую сцену до такой степени, что
совершенно пропадает ощущение глубины и пространственности музыкально-
го звучания. Звук становится плоским и перегруженным, теряет яркость и
живую теплоту. Для самых же хороших моделей тюнеров характерна глубокая,
318
Глава 10
создающая впечатление бесконечного пространства звуковая сцена и по-на-
стоящему объемный и точный звуковой образ.
Многие из тех недостатков, о которых шла речь, не являются для FM-формата
„врожденными^. Принимая сигнал от хорошей радиостанции на high-end-тюнер,
вы можете получить поистине прекрасный результат.
При выборе тюнера нельзя забывать и о том, что качество его звучания во
многом определяется сигналом, поступающим с антенны. Из этого становится
ясно, какое важное значение имеет высококачественная антенна для получения
безукоризненного звучания вашего тюнера. Если вы прослушиваете тюнер в
демонстрационной комнате у дилера или у своих друзей, не забывайте о значимо-
сти хорошей антенны. В зависимости от ее качества вы можете получить резуль-
тат лучше или хуже, чем ожидали. Кроме того, антенный сигнал имеет исключи-
тельно малое напряжение, поэтому необходимы хорошие, чистые контакты на
антенном кабеле и входе тюнера, а также сам антенный кабель надлежащего
качества. Неплотно входящий в гнездо штекер или окисленная поверхность
контактов может серьезно ухудшить работу тюнера.
Технические параметры тюнеров и их измерение
Выше мы рассмотрели некоторые основные параметры тюнеров и их значи-
мость при выборе аппарата. В данном разделе мы более подробно рассмотрим,
как те или иные параметры сказываются на общем качестве звучания тюнера.
Чувствительность, то есть способность аппарата принимать сигнал слабых
или удаленных станций, в техническом отношении определяется как минималь-
ный уровень радиосигнала, необходимый для получения выходного звукового
сигнала с заданным отношением сигнал/шум. Чем меньше численное значение
параметра чувствительности, тем лучше. Это означает, что для уверенного прие-
ма потребуется радиосигнал более низкого уровня. Чувствительность измеряет-
ся величиной напряжения на входе тюнера в микровольтах (мкВ), или как
мощность сигнала в дБф (выраженное в децибелах отношение мощности сигна-
ла к одному фемтоватту — 1015 Вт). Наличие двух методов измерения данной
величины связано с тем, что существуют антенны с двумя значениями сопротивле-
ния: 300 Ом и 75 Ом. Например, величина 30 дБф соответствует напряжению 18
мкВ при сопротивлении 300 Ом и всего лишь 9 мкВ при сопротивлении 75 Ом.
Если используется показатель дБф, это различие уже не имеет значения. Во всех
остальных случаях при использовании показателя в микровольтах следует указы-
вать значение сопротивления антенны. Если чувствительность одного аппарата
приводится для сопротивления антенны 75 Ом, а другого — для сопротивления
300 Ом, то надо просто удвоить значение параметра для сопротивления 75 Ом, и
вы получите величину чувствительности для 300 Ом.
Более точно чувствительность тюнера определяют как напряжение, которое
необходимо подать на антенный вход тюнера для получения звукового сигнала с
заданным отношением сигнал/шум (обычно это 50 дБ). Такой параметр называ-
ют 50-децибельной номинальной чувствительностью (quieting sensitivity). Суще-
ствует и менее строгий показатель, так называемая чувствительность, ограничен-
ная шумами (usable sensitivity), определяемая как напряжение сигнала, необходи-
мое для получения отношения сигнал/шум 30 дБ, — при этом шум немного
заметен. Сравнивая технические параметры тюнеров, обратите внимание на то,
чтобы в паспорте аппарата была указана номинальная чувствительность.
Значение чувствительности будет различаться для моно- и стереоприема. Для
высококачественного моноприема требуется меньшая сила радиосигнала. Для
стереоприема с таким же значением отношения сигнал/шум, как при моноприе-
ме, может потребоваться сигнал, по меньшей мере, вдвое большей силы.
Тюнеры
319
Самые лучшие тюнеры имеют чувствительность (номинальную) в ЗОдБф (сте-
рео) и 10 дБф (моно). Чувствительность, ограниченная шумами, составляет для
исключительно высококачественных аппаратов 10 дБф (стерео) и 8дБф (моно).
Менее чувствительные аппараты имеют показатель 50-децибельной чувствитель-
ности равный 40 дБф (стерео) и 20 дБф (моно). Чем ниже величина этого
параметра, тем лучше.
Избирательность по побочным каналам, наоборот, должна иметь как можно
более высокое значение. Этот параметр показывает, насколько хорошо тюнер
выделяет сигнал принимаемой станции при наличии на близкой частоте сигнала
еще одной сильной радиостанции. В техническом отношении избирательность
по побочным каналам представляет собой отношение (в дБ) силы сигнала в
принимаемом канале, необходимого для получения заданного значения выход-
ного сигнала, к силе сигнала, необходимого для получения звукового сигнала с
уровнем на 30 дБ ниже заданного, при расстройке на два канала. Чем выше
значение избирательности, тем лучше способность тюнера подавлять сигналы
станций, работающих на соседних или побочных каналах. Избирательность
аппарата является, пожалуй, самой важной его характеристикой для регионов с
чрезвычайно насыщенным FM-диапазоном.
Избирательность обычно определяют для широкой и узкой полосы пропуска-
ния. Узкая полоса повышает избирательность, но ухудшает качество звукового
сигнала. Лучшие аппараты имеют избирательность в режиме узкой полосы: по
побочным каналам — 100 дБ, а по соседнему каналу — 40 дБ. В режиме широкой
полосы избирательность тюнера по побочным каналам может снижаться до
30 дБ. У низкокачественных тюнеров этот показатель может составлять порядка
40 дБ. У таких аппаратов, как правило, отсутствует переключатель ширины
полосы пропускания тракта ПЧ.
Если тюнер принимает на одной и той же частоте две радиостанции, он
должен подавить слабый сигнал и выделить более сильный. Отношение захва-
та (capture ratio) - это разница в дБ между силой сигнала двух станций, при
которой тюнер сможет выделить сильную станцию и подавить более слабую.
Чем ниже величина этого показателя, тем лучше. Это означает, что тюнер
сможет выделить одну, более сильную станцию при меньшем различии силы
ее сигнала по сравнению с сигналом более слабой станции. Но поскольку
ситуация, когда две станции вещают на одной и той же частоте, встречается
не так уж часто, данный показатель, скорее, показывает способность аппара-
та бороться с отраженным радиосигналом. Чем слабее такой сигнал, тем
проще его подавить. Отношение захвата в 1 дБ является превосходным,
1,5 дБ — средним, а в 2 дБ — плохим. Данный показатель наряду с избиратель-
ностью по соседнему каналу, пожалуй, самый важный для жителя крупного
города, где постоянно приходится сталкиваться с сигналами, отраженными
от больших зданий. Отношение захвата непосредственным образом связано с
качеством звучания, в особенности для тех слушателей, которые не имеют
возможности использовать направленную антенну для минимизации воздей-
ствия отраженных сигналов. Интерференция с отраженным сигналом может
вызвать сильную амплитудную модуляцию несущей ЧМ-сигнала, к чему осо-
бенно чувствительны стереодекодеры мультиплексного типа.
Значение отношения сигнал/шум приводят обычно как для моно-, так и для
стереорежима. Этот показатель измеряют при заданном уровне входного сигна-
ла; обычно это достаточно высокий уровень — 65 дБф. Некоторые производите-
ли указывают это отношение для сигнала в 85 дБф, что дает еще лучший
показатель, чем при 65 дБф. Если вы пользуетесь внешней антенной на крыше
дома, то очень многие сигналы будут иметь силу в 65 дБф, а некоторые, самые
сильные, могут достигать уровня в 85 дБф. Сравнивая различные аппараты по
этому показателю, удостоверьтесь, что он приведен относительно одинакового
320
Глава 10
уровня антенного сигнала. Хороший показатель должен быть порядка 90 дБ
(моно) и 80 дБ (стерео) при силе сигнала в антенне 65 дБф. Чем выше величина
отношения сигнал/шум, тем слабее будет шум на выходе тюнера (разумеется,
при прочих равных условиях).
Разделение стереоканалов — это показатель, который характеризует степень
разделения, измеряемого в дБ, между правым и левым каналами звука. Высокая
степень разделения стереоканалов выражается в улучшении объемности звуча-
ния. Разделение измеряется на частоте 1 кГц и при сигнале на входе, обеспечи-
вающем отношение сигнал/шум 50 дБ, полоса пропускания тракта ПЧ должна
быть широкой (если тюнер имеет переключатель ширины полосы). Производи-
тель может попытаться пустить пыль в глаза и разработать тюнер в расчете на
получение хорошего разделения стереоканалов на частоте 1 кГц, пожертвовав
при этом всем остальным звуковым диапазоном. Понятно, что получить хоро-
ший показатель разделения во всем диапазоне значительно труднее. Это потре-
бует исключительной линейности фазо-частотной характеристики тракта ПЧ
или же тщательной фазовой компенсации входного сигнала в мультиплексном
декодере. В стандарте IHF/EIA на измерения параметров тюнера оговорены
значения разделения для частот до 6 кГц. Параметр разделения стереоканалов
на частоте 6 кГц — более надежный показатель качества тюнера, чем на частоте
1 кГц. К сожалению, далеко не все производители придерживаются стандарта
IHF/EIA. Значение разделения стереоканалов на частоте 1 кГц колеблется от
40 дБ до 70 дБ (в самых лучших моделях).
Цифровое радиовещание
Многолетняя традиция эфирного аналогового вещания может быть поколеб-
лена начавшимся распространением цифрового радиовещания. Новая техноло-
гия, известная как DAB (Digital Audio Broadcasting, цифровое радиовещание)
предусматривает передачу преобразованного в цифровую форму звукового сиг-
нала через телевизионный кабель (при кабельном вещании), спутниковую антен-
ну или же через эфир наряду с сигналами обычного AM- или ЧМ-вещания.
Одна из таких систем под названием Digital Music Express (DMX) уже функцио-
нирует. Эта станция непрерывно передает некоммерческую музыку на одном из
каналов существующего кабельного телевидения. Пользователь должен приобре-
сти тюнер (стоимостью около $200) и вносить ежемесячную абонентную плату.
Согласно еще одному предложенному методу, цифровой сигнал подкладывает-
ся под существующие AM- или ЧМ-сигналы. Обычные тюнеры принимают радио-
сигнал по традиционной схеме, а новые цифровые аппараты должны декодиро-
вать так называемые ,,in-band, оп-сЬаппеГ (IBOC — внутриполосные, внутрика-
нальные) сигналы цифрового вещания, передаваемые на тех же частотах, что и
обычные AM- или ЧМ-сигналы.
Цифровое радиовещание обеспечивает достаточно высокое качество звуково-
го сигнала и не страдает недостатками, присущими аналоговому вещанию. При
этом качество звучания будет лишь немного хуже, чем на компакт-диске. Это
неизбежный результат перцептуального (т.е. учитывающего особенности слухо-
вого восприятия) кодирования, применяемого в цифровом вещании. Перцепту-
альное кодирование значительно снижает скорость цифрового потока, получае-
мого при преобразовании в цифровой код звукового сигнала. При кодировании
игнорируется та звуковая информация, которая считается невоспринимаемой
на слух. Например, перцептуальный кодер ,,Musicam“, предложенный для ис-
пользования в цифровом радиовещании, дает скорость потока цифровых дан-
ных 192000 бит/с, тогда как при воспроизведении высококачественного CD
этот поток достигает скорости 1410000 бит/с.
Тюнеры
321
Однако несмотря на снижение верности, обусловленное перцептуальным
кодированием, цифровое радиовещание все же дает лучшее качество звучания,
чем обычное AM- или ЧМ-радиовещание. Многие из традиционных недостатков
тюнеров, которые мы обсуждали в данной главе, при цифровом вещании просто
снимаются. Остается, правда, проверить, насколько успешно цифровое вещание
сможет справиться с приемом слабого или прерывистого сигнала, с многолуче-
вым распространением и прочими трудностями радиовещания.
Radio Data System (RDS)
Новая технология радиовещания, получившая название RDS (Radio Data Sys-
tem, система радиоданных), сочетает в себе данные в цифровом формате и
обычное ЧМ-радиовещание. Эти данные принимаются тюнером и преобразуют-
ся в текст, который может быть отображен на дисплее тюнера. Данные могут
включать в себя наименование станции, название музыкального произведения и
некоторую другую информацию. В аппаратах, снабженных RDS-системами,
иногда имеется гнездо видеовыхода, к которому можно подключить видеомони-
тор для воспроизведения данных на экране. Системы RDS известны также под
названием „Smart Radio“ („Умное радио“). Один из таких тюнеров, снабженных
системой RDS и дисплеем на передней панели, показан на рис. 10-2.
Рис. 10-2.
Тюнеры, снабженные системой RDS, имеют на передней панели символьный дисплей для
отображения данных
КАБЕЛИ
Введение
абели для подключения громкоговорителей и соединения между собой
отдельных компонентов вносят существенный вклад в общее качество
системы звуковоспроизведения. К сожалению, их значение обычно не-
дооценивают. Правильный выбор кабеля громкоговорителя или межкомпонент-
ных кабелей позволит вам получить наилучшие результаты. И наоборот, плохие
или не вполне подходящие кабели не позволят полностью раскрыть музыкаль-
ный потенциал аудиосистемы. Знание того, как подобрать кабель, поможет
добиться более высокого качества звука и избежать лишних расходов.
В данной главе мы подробно рассмотрим все характеристики кабелей для
подключения громкоговорителей и межкомпонентных кабелей. Мы поговорим о
симметричных и несимметричных линиях, двухкабельном подключении двухпо-
лосных громкоговорителей; о том, как подобрать подходящий для вашей систе-
мы кабель и при этом сэкономить деньги. Более того, вы сможете убедиться в
простой истине: самые дорогие кабели — далеко не всегда самые хорошие.
Но сначала рассмотрим термины, которые используются в этой области.
Кабели. Обычно этот термин относят к любым проводам в аудиосистеме,
например, к соединяющим усилитель мощности с громкоговорителем. Такие
кабели предназначены для того, чтобы передавать сигнал со сравнительно боль-
шой силой тока.
Межкомпонентные кабели. Межкомпонентные кабели представляют собой
проводники, доставляющие сигнал линейного уровня от одного компонента
аудиосистемы к другому. При помощи межкомпонентных кабелей осуществляет-
ся связь между источником звукового сигнала (проигрывателем грампластинок,
CD-проигрывателем, тюнером, магнитофоном) и предусилителем, а также между
предусилителем и усилителем мощности.
Несимметричные кабели. Несимметричный кабель имеет два проводника,
обычно оканчивающихся RCA-вилкой.
322
Кабели
323
Симметричные кабели. Симметричный кабель имеет три проводника и оканчи-
вается трехконтактной XLR-вилкой. Симметричные кабели применяют только
для соединения тех компонентов, которые имеют симметричные входы и выходы.
Цифровые кабели. Так называют кабели, передающие звуковой сигнал в цифро-
вом формате — обычно от CD-транспорта или иного цифрового источника к
цифровому процессору.
Двухкабельное подключение. При двухкабельном методе соединения усилителя
мощности с громкоговорителем используется сдвоенный кабель вместо одинарного.
Вилки и розетки RCA. Такие вилки и розетки наиболее часто используются при
передаче несимметричного сигнала. Практически вся аудиоаппаратура имеет
RCA-розетки для подключения несимметричных кабелей. RCA-розетки устанав-
ливаются на корпусе аудиокомпонента, а соответствующие вилки закреплены на
несимметричных межкомпонентных кабелях.
Вилки и розетки XLR. Такого рода соединители имеют три контакта и исполь-
зуются для подключения симметричных кабелей. XLR-розетки монтируются на
корпусе аппаратуры, а соответствующие вилки — на симметричных кабелях.
jy собой
качество
J4H0 не-
шонент-
,плохие
узыкаль-
юможет
лей для
>ворим о
[ двухпо-
й систе-
циться в
ie.
зти.
системе,
1. Такие
но боль-
•ч
т собой
понента
‘ствляет-
астинок,
<е между
зодника,
Винтовые клеммы. Данный тип соединителей используется в усилителях мощ-
ности и громкоговорителях для того, чтобы обеспечить надежное подсоедине-
ние кабеля громкоговорителя.
Универсальная соединительная клемма. Подобный тип соединителя допускает
различные варианты подключения: просто зачищенного конца провода, прово-
да с наконечником или вилки типа „банан“. Универсальные соединительные
клеммы в настоящее время используются в большинстве усилителей мощности и
громкоговорителей.
Наконечник. Так называется плоский контакт, используемый при подключе-
нии кабелей громкоговорителя. Наконечник удобно крепить к клеммам усилите-
ля мощности и громкоговорителя. Это наиболее распространенный тип соеди-
нителя, применяемого в кабелях для громкоговорителей.
Розетки и вилки типа „банан“. Иногда в кабелях для громкоговорителей вместо
наконечников используются вилки типа „банан“. Такие вилки подходят также и для
универсальной соединительной клеммы. Во многих европейских системах такие
вилки используются для соединения усилителя мощности и громкоговорителей.
AWG. American Wire Gauge (Американский стандарт сечений проводов) — это
характеристика сечения проводника кабеля. Чем ниже величина этого показате-
ля, тем больше сечение провода. В квартирной сетевой проводке обычно исполь-
зуют провода сечением AWG 18.
Некоторые из кабелей и соединителей показаны на рис. 11-1.
Рис. 11-1. Слева направо: симметричные межблочные кабели с разъемами XLR; несимметричные
межблочные кабели с RCA-вилками, наконечник и вилка типа „банан'
324
Глава 11
Как выбирать кабели
ч
i!
i :
t
•4
t
Г
В идеальном случае любой компонент системы, включая кабели, должен вести
себя абсолютно нейтрально и не влиять на характер звучания музыки. Но
поскольку это практически невозможно, нам всегда приходится выбирать кабе-
ли таким образом, чтобы их влияние на характер звука было противоположно
влиянию остальных элементов системы.
Так, например, если ваша система звучит несколько ярко и аналитично, то
кабели, придающие звучанию мягкость, помогут устранить остроту высоких
частот и сделают звучание музыки более приятным. Если же у вас, напротив,
чрезмерно выпячены басовые частоты („жирный* бас), то кабели, придающие
звучанию легковесность, позволят сделать звук более плотным и убрать излиш-
ние басы. Если звучанию системы в области средних частот не хватает осязаемо-
сти и ощущения присутствия, то полезно использовать кабели, придающие
звучанию выступающий, „выпуклый* характер.
Подбор кабелей по их звуковым характеристикам — это завершающий штрих в
создании системы. Столяр, который обычно использует пилу, рубанок и раш-
пиль, завершая работу, берет в руки мелкую наждачную бумагу для шлифовки.
Аналогично следует и вам подойти к выбору кабелей. Они должны быть завер-
шающим штрихом в картине, а не средством для улучшения звучания системы,
составленной из плохо подобранных компонентов.
Кабели не способны исправить серьезные ошибки при подборе компонентов.
К примеру, если усилитель мощности с высоким выходным сопротивлением
подсоединен у вас к громкоговорителям — пожирателям тока, то скорее всего,
бас будет звучать слишком мягко, а динамические контрасты окажутся сущест-
венно ограничены. И никакой кабель громкоговорителя не сможет устранить
эти недостатки полностью. С помощью правильно подобранного кабеля вам
удастся несколько подкорректировать мягкий бас, но куда разумнее решить эту1
проблему по существу, то есть правильно согласовав усилитель с громкоговори-
телями на стадии подбора этих компонентов.
Хороший кабель просто позволяет остальным компонентам системы рас-
крыть все, на что они способны. Поэтому начинать следует с тщательного
подбора высококлассных компонентов, а затем уже, правильно подобрав кабели,
дать им возможность полностью проявить свои достоинства. Помните, что
кабели не могут на самом деле улучшить звук, ведь самые совершенные из них
предназначены для того, чтобы ничего в нем не ухудшить.
Для типичной hi-fi-системы потребуется одна пара кабелей для громкоговори-
телей (или две пары в случае двухкабельного подключения), одна пара длинных
межблочных кабелей для подсоединения предусилителя к усилителю мощности
и несколько пар коротких межблочных кабелей для подключения источников
звукового сигнала (например, проигрывателя грампластинок и СК-проигрывате-
ля) к предусилителю.
Если усилитель мощности находится недалеко от громкоговорителей, то
кабели для их подключения должны быть короче, а кабели между предусилите-
лем и усилителем мощности длиннее. Соответственно, если усилитель мощности
расположен рядом с источниками и предусилителем, межкомпонентные кабели
будут короче, а кабели для подключения громкоговорителя — длиннее. У экспер-
тов не существует единого мнения по вопросу, какой вариант предпочтительнее.
Но я бы посоветовал вам использовать длинные межкомпонентные кабели и
более короткие кабели громкоговорителей. В идеальном случае и те, и другие
должны быть как можно короче. К сожалению, на практике такое редко удается
осуществить.
Как только вы приняли решение, какой должна быть конфигурация вашей
системы, я посоветовал бы составить список необходимых кабелей с указанием
Кабели
325
жен вести
гзыки. Но
рать кабе-
оположно
стично, то
z высоких
напротив,
ридающие
1ТЬ излиш-
осязаемо-
ридающие
[й штрих в
ок и раш-
цлифовки.
ыть завер-
I системы,
7 •
шонентов.
гивлением i
ipee всего,
ся сущест-
устранить
:абеля вам
вешить эту
лкоговори- j
зтемы рас-
дательного
эав кабели,
1ните, что
1ые из них
чкоговори-
>а длинных ?
мощности
1СТОЧНИКОВ
оигрывате-
ителей, то
эедусилите-
> мощности
ные кабели
е. У экспер-
1тительнее.
е кабели и
е, и другие
дко удается
ация вашей
с указанием
их длины, желательно, минимально возможной. Однако при этом оставьте все
же небольшой запас для того, чтобы не возникло проблем, если потребуется
передвинуть громкоговорители с места на место или поискать наилучшее поло-
жение предусилителя на стойке с аппаратурой, или для каких-нибудь иных
изменений. И хотя для улучшения качества звука мы собираемся сделать все
кабели как можно короче, нет ничего нелепее ситуации, когда вам не хватит
каких-нибудь 15 см кабеля. Поэтому, определив для себя длину кабеля, добавьте к
ней еще полметра, чтобы не ограничивать себя слишком жестко.
Межкомпонентные кабели обычно делают стандартной длины: один, полтора
и два метра. Этого вполне достаточно для соединения источников с предусилите-
лем, но явно недостаточно для связи предусилителя с усилителем мощности. В
таком случае придется воспользоваться кабелями, сделанными по заказу. Анало-
гично кабели для громкоговорителей обычно изготавливают длиной 2,5 или 3
метра, но возможен и вариант приобретения кабелей, изготовленных на заказ.
Всегда лучше приобретать кабели с соединителями, установленными производи-
телем (наконечниками и вилками типа „банан“ на кабелях для подключения
громкоговорителей или разъемами RCA и XLR на межблочных кабелях), а не
пытаться установить их самому.
Прежде всего, необходимо выделить максимальную сумму из вашего бюджета
на приобретение наиболее важных кабелей. Предпочтение нужно отдать тем
источникам сигнала, которыми вы чаще всего пользуетесь. Так, например, для
вас могут оказаться не столь значимыми кабели для подключения магнитофона и
тюнера, если вы отдаете предпочтение CD-проигрывателю. А поскольку сигнал
от всех источников идет по кабелю, соединяющему предусилитель с усилителем
мощности, ему должно быть уделено особое внимание. Впрочем, любой компо-
нент — даже кассетный магнитофон — только выиграет от хорошего кабеля.
Необходимо ли приобретать все кабели от одного производителя или же
лучше ориентироваться на разные марки? По этому вопросу существует два
мнения. Согласно одному, лучший вариант — иметь все кабели одной марки. Если
межблочный кабель какой-то определенной марки хорошо себя зарекомендовал
в вашей системе, то следует использовать кабели этого производителя повсюду.
Это мнение основано на том предположении, что разработчик создает кабели
таким образом, чтобы при совместном использовании межблочных и громкого-
ворительных кабелей получать наилучший возможный звук.
Второе мнение основано на том, что существует множество хороших марок. А
поскольку каждый тип кабеля воздействует на звучание определенным образом,
то, используя все кабели одной марки, мы тем самым лишь усиливаем окраску,
которую они накладывают на звук. Если же мы будем подбирать кабели разных
производителей, то появится возможность избежать такого дефекта.
Вторая позиция имеет свой аналог в области звукозаписи. Некоторые инжене-
ры осуществляют звукозапись на оборудовании одной фирмы, а затем микширу-
ют звук на оборудовании другого производителя. Они объясняют свою позицию
тем, что не хотят в конце процесса услышать в звуке окраску, присущую той или
иной аппаратуре, а потому не используют ее дважды.
Мой собственный опыт показывает, что нет здесь другого пути, кроме как
экспериментировать и слушать. В одних случаях наилучший результат дает
использование всех кабелей от одного производителя, в других — следует посту-
пать как раз наоборот. Заранее предсказать, какой вариант будет звучать лучше,
совершенно невозможно.
Большинство дилеров позволят вам взять с собой несколько кабелей и поэкс-
периментировать со своей системой. Воспользуйтесь такой возможностью. Не-
которые из тех компаний, что торгуют по почтовым заказам, вышлют вам на
пробу несколько типов кабелей. Оставьте себе те, которые решите приобрести,
а остальные отошлите обратно. Сравните дешевые модели с более дорогими —
326
Глава 11
иногда попадаются модели превосходного качества, которые стоят в несколько
раз дешевле топ-моделей данной линейки.
Если вы начинаете собирать свою систему „с нуля“, то подобрать подходящий
кабель будет значительно труднее, чем просто заменить одну конкретную марку
другой. Различные комбинации кабелей дают существенно разные результаты, а
потому возможности выбора значительно возрастают. Более того, в этом случае
у вас не будет точки отсчета, чтобы сравнить, какой кабель лучше, а какой хуже.
В такой ситуации лучше всего посоветоваться со своим дилером. Попробуйте те
варианты, которые он вам подскажет, а параллельно — еще одну-две комбинации
других производителей для сравнения.
Сколько денег следует потратить
на приобретение кабелей?
На верхнем конце шкалы цена кабелей не слишком тесно связана со стоимо-
стью их разработки и изготовления. В отличие от остальных аудиокомпонентов,
розничная цена которых в значительной степени определяется стоимостью
комплектующих (розничная цена, как правило, в 4-6 раз превышает стоимость
комплектующих), цены на кабели определяются их репутацией на рынке. Подоб-
ная ситуация возникла, когда одна из компаний подняла цены на свои изделия
значительно выше, чем все остальные производители. В итоге, их товары разле-
телись с прилавка с один момент. Другие производители тоже подняли свои
цены, чтобы не создавалось впечатления, что их товары хуже. И хотя некоторые
дорогие модели действительно стоят своих денег, все же на большинство из них
цены бессовестно завышены.
Заботящийся о своем бюджете аудиофил может извлечь из этого обстоятель-
ства некоторую пользу для себя. Довольно часто отдельные дешевые модели
имеют столь же высокое качество, что и дорогие. Некоторые компании намерен-
но завышают цены на свои топ-модели, чтобы создать впечатление, что это high-
end-продукт, хотя основной объем продаж намереваются получить от более
дешевых моделей. Поэтому, подбирая кабели, попробуйте сначала наиболее
дешевые модели. Вполне возможно, что вы будете приятно удивлены.
Поскольку многообразие сочетаний бесконечно велико, совершенно невоз-
можно дать общую рекомендацию, какой процент бюджета направить на приоб-
ретение кабелей. Во всяком случае, долю в 5% от общего бюджета можно считать
минимальной, а 15% — максимальной. Если вы сможете правильно подобрать
кабели, аудиосистема вознаградит вас великолепным звучанием. Плохие кабели
даже при прочих высококачественных компонентах не позволят полностью
v раскрыть все возможности вашей системы, и в этом случае любая экономия
сослужит плохую службу.
Еще раз напомню, что высокая цена отнюдь не гарантирует действительно
высокого качества, а тем более того, что этот кабель подойдет к вашей системе.
Поэтому прослушайте разные ценовые сочетания и разные марки. В большинст-
ве случаев ваши усилия будут вознаграждены прекрасным качеством при вполне
разумных затратах.
На что обращать внимание при прослушивании
Тот или иной кабель необходимо оценивать, прослушивая его в той аудиоси-
стеме, в которой он и будет использоваться. И дело не только во влиянии кабеля
на качество звучания системы вообще, но также и в том, что акустические
характеристики того или иного кабеля дают в одной системе превосходное
Кабели
327
качество звучания, а в другой — сравнительно слабое. Более того, можно с
уверенностью сказать, что на практике не существует другого способа подбора
кабеля, кроме прослушивания. Никогда не поддавайтесь разговорам на малопо-
нятном техническом жаргоне о техническом превосходстве одной модели над
другой. Большая часть такого рода разговоров — обычная маркетинговая уловка,
которая имеет весьма отдаленное отношение к действительным возможностям
той или иной модели кабеля, тем более к качеству звучания данной конкретной
системы при его использовании. Доверьтесь собственным ушам!
К счастью, подобное прослушивание достаточно просто осуществить. Для
разных кабелей уровни сигналов автоматически совпадают, вам не придется
беспокоиться и о соблюдении абсолютной полярности. Единственная особен-
ность состоит в том, что кабелям необходимо некоторое время, прежде чем они
достигнут пика своей акустической формы. Непосредственно после начала ис-
пользования кабель, как правило, придает звучанию яркость, жесткость, пере-
груженность, звуковой сцене не хватает глубины. Такой звук быстро утомляет.
Подобные недостатки обычно исчезают после нескольких часов работы. Но для
того, чтобы кабель полностью проявил свои достоинства, могут потребоваться
дни и даже недели. К сожалению, с первых минут невозможно точно определить,
является ли яркий и жесткий звук врожденным недостатком данного кабеля или
же ему необходимо некоторое время на „приработку". Помните, что после
длительного перерыва „приработку" придется повторить снова. Даже после
длительного употребления, если система не использовалась продолжительное
время, она будет давать худшее звучание, пока не восстановит свои характери-
стики после нескольких дней работы.
Приняв это во внимание, вы теперь можете приступать к оценке кабелей.
Прослушайте первую комбинацию от 15 минут до получаса, затем замените ее на
следующий вариант. Часто для того, чтобы оценить то или иное сочетание,
достаточно спросить себя, какое из них позволяет вам в большей степени
наслаждаться музыкой. И тогда уже не нужно анализировать — отчего и почему,
просто остановитесь на том варианте, при котором музыку слушать приятнее.
Другой метод состоит в том, чтобы вести скрупулезный список всех сильных и
слабых сторон каждого сочетания. Вам часто придется идти на компромисс:
одно сочетание дает более мягкие высокие частоты и лучшее разрешение, но
зато менее сфокусированную звуковую сцену и меньшую прозрачность. Еще один
часто встречающийся компромисс — между мягкостью звучания и разрешающей
способностью. Кабель, дающий более мягкое звучание, может терять часть
музыкальной информации, а высокое разрешение, напротив, сопровождается
аналитичностью и яркостью звучания. И вновь единственный путь выбрать
правильное сочетание — тщательное прослушивание различных вариантов на
вашей собственной аудиосистеме. Не забывайте, однако, что хороший кабель
может проявить скрытые пороки остальных компонентов системы.
Кабели могут внести в звучание музыки некоторые раздражающие слух иска-
жения. В данном разделе мы рассмотрим наиболее часто встречающиеся пробле-
мы, связанные с кабелями. Полное описание всех встречающихся в этой сфере
дефектов можно найти в главе 3 настоящей книги.
Зернистость высоких частот. Многие кабели делают фактуру высоких частот
грубой. Звучание становится скорее резким, чем мягким и плавным.
Яркие и металлические высокие частоты. В звучании тарелок вы не услышите
мягкого блеска и мерцания меди, оно скорее напоминает взрывы белого шума.
При этом вместо компактных звуковых образов вы ощутите звуковое пятно,
растекающееся по всей звуковой сцене. Шипящие у вокалистов выпячиваются,
что делает звучание высоких нот пронзительным и резким. Если вы вдруг стали
замечать шипящие звуки при прослушивании музыки — это плохой признак.
328
Глава 11
Противоположный дефект ~ тусклые высокие частоты. Хороший кабель должен
давать открытый, воздушный звук, с широким частотным диапазоном в области
высоких частот. При этом их звучание не должно быть слишком ярким, нарочи-
тым или аналитичным.
Жесткая фактура и недостаток плавности. При прослушивании фортепианно-
го соло в верхних регистрах может чувствоваться стеклянный блеск. Равным
образом, хоровая музыка может отдавать глянцем и иметь жесткую фактуру,
теряя плавность и богатство эмоциональных оттенков.
Утомляемость при прослушивании. Плохой кабель может стать причиной быст-
рой утомляемости при прослушивании музыки. Симптомы такой усталости -
неприятные ощущения, чувство облегчения, когда музыка заканчивается, непро-
извольное желание во время прослушивания музыки заниматься чем-либо дру-
гим; появляется такое чувство, будто музыка давит вам на уши. Последняя
ситуация, безусловно, самая плохая. Хороший кабель (при хорошей системе,
естественно) позволит вам дольше наслаждаться музыкой даже на более высоком
уровне громкости. Если кабели вызывают усталость при прослушивании, поме-
няйте их непременно, невзирая ни на какие прочие обстоятельства.
Недостаток пространства и глубины. Выберите такую запись, где в достаточной
степени передается естественное ощущение пространства. Обратите внимание
при прослушивании, как данный кабель влияет на глубину звуковой сцены и на
ощущение пространственного расположения отдельных инструментов. Плохой
кабель непременно сузит звуковую сцену, к тому же сделает ее менее прозрачной.
Низкая разрешающая способность. Некоторые кабели дают мягкий звук, но при
этом как бы затушевывают отдельные мелкие музыкальные детали. Прислушай-
тесь, насколько хорошо передаются звуки низких уровней громкости и мелкие
оттенки звучания отдельных инструментов. Качество, противоположное мягко-
сти звучания — „беспощадное разоблачение^ всех музыкальных деталей, правда,
неестественным образом. Детали должны хорошо прослушиваться, но без крикли-
вости и преувеличенности. Необходимо найти золотую середину, точный баланс
между разрешающей способностью и ощущением легкости и мягкости звучания.
Рыхлые
сы, или плохая различимость высоты тона. Кабели плохого качества
делают бас медленным, излишне рыхлым, при этом плохо различается высота
тона. С таким кабелем звук в нижней части диапазона становится тяжеловесным
и „жирным“ вместо того, чтобы быть упругим и хорошо артикулированным.
Высота тона в басовом регистре становится несколько неопределенной, в ре-
зультате бас начинает восприниматься как неясный гул, а не как сочетание
хорошо различимых нот.
Ограниченная динамика. Обратите внимание на способность кабеля передавать
динамическую структуру музыки — как в малом, так и в большом масштабе.
Например, у звука гитарной струны атака должна быть быстрой и острой, а в
большом масштабе, оркестровые форте должны оставлять сильное ощущение
непосредственного физического воздействия (если только это смогут воспроиз-
вести остальные компоненты вашей системы).
Я должен вновь повторить, что использовать в системе кабель, заметно окра-
шивающий звучание для компенсации недостатков остальных компонентов (ска-
жем, тусклая окраска звучания у кабеля для компенсации излишней яркости звука
громкоговорителей) — не самый лучший выход. Вместо этого лучше приобретите
более высококачественные громкоговорители, а затем уже думайте о покупке
кабеля. Кабели — не панацея. Они должны стать последним штрихом, позволяю-
щим остальным компонентам системы проявить себя наилучшим образом.
Кабели
329
Клеммы и кабельные наконечники
Существует великое множество самых разнообразных по качеству клемм, — от
небольших подпружиненных зажимных планок, применяемых в дешевых гром-
коговорителях, до серьезных массивных латунных клемм, изготовленных на
заказ и покрытых экзотическими металлами. Плохие клеммы не только ухудша-
ют качество звучания, но еще и довольно легко ломаются. Поэтому при покупке
усилителей мощности и громкоговорителей обратите самое пристальное внима-
ние на качество клемм.
Наиболее популярны — универсальные клеммы. К ним можно подключить
кабельный наконечник, вилку-,,банан44 или просто оголенный провод. Иногда
клеммы имеют никелевое покрытие, а наиболее дорогие из них даже покрывают
золотом, чтобы избежать окисления контактов. Такие универсальные клеммы
следует затягивать только 12-миллиметровым гайковертом и ни в коем случае не
муфтой, храповиком или гаечным ключом, иначе можно легко перетянуть гайку.
Контакт в клемме должен быть плотным, но не до такой степени, чтобы повредить
покрытие или провернуть клемму в корпусе. Затягивая крепления на клемме,
следите за внутренним кольцом или шайбой, расположенной ближе к корпусу:
если она начинает проворачиваться — остановитесь, вы перетянули гайку. Даль-
нейшее затягивание может повредить клемму усилителя или громкоговорителя.
Мощные изготовленные на заказ клеммы прочнее обычных универсальных
зажимов, к ним уже можно прилагать большее усилие, не опасаясь повредить или
провернуть в корпусе. Такие клеммы обычно устанавливают на самые дорогие
аппараты. В усилителе, показанном на рис. 6-10 (глава 6), используются как раз
такие клеммы.
У некоторых клемм центральная стойка с резьбой имеет такой большой
диаметр, что стандартный кабельный наконечник не подходит к ней по размеру.
В таких случаях в центре стойки делают большое отверстие для того, чтобы
можно было подключить туда очищенный от изоляции провод или вилку-„ба-
нан“. Хотя такие клеммы весьма дороги и имеют действительно хорошее качест-
во, все же пользоваться ими неудобно. Если в вашем аппарате стоят такие
клеммы, то лучший вариант — поставить на кабель громкоговорителя наконечни-
ки самого большого размера. У большинства наконечников ширина внутреннего
промежутка составляет от 4 до 6 мм, а в самых крупных — до 8 мм, этого вполне
достаточно, чтобы подсоединиться к самым большим клеммам.
Если у вас есть выбор, каким типом контакта воспользоваться при подсоеди-
нении кабеля громкоговорителя: простым очищенным от изоляции проводом,
кабельным наконечником или вилкой-“бананом“, я бы посоветовал вам остано-
виться на наконечнике. Он обеспечивает наилучший контакт с клеммой и пото-
му используется чаще всего. Европейские производители в своей аппаратуре
обычно ставят гнезда для вилки-“банана“, заставляя вас пользоваться этим не
самым удачным вариантом.
Необходимо помнить, что любые соединители несколько ухудшают звучание
системы, поэтому некоторые аудиофилы вообще убирают из своей аппаратуры
все гнезда, штекеры и клеммы и соединяют все компоненты неразъемно. Но
такое решение, конечно, — крайняя мера, поскольку любая перекомпоновка
оборудования в этом случае станет невозможной. Неразъемное соединение мож-
но использовать только после тщательной технической экспертизы.
Сдвоенные кабели громкоговорителей
При двухкабельном (bi-wiring) подключении от усилителя мощности к громкого-
ворителям идет кабель с двумя парами проводников. Этот метод дает, как правило,
330
Глава 11
лучшее качество звука, чем обычное подключение при помощи одинарного кабеля.
Во многих громкоговорителях класса high-end для двухкабельного подключения
предусмотрены две пары клемм. Одна пара соединена со схемой разделительного
фильтра, выделяющей полосу высоких частот, подаваемых на ВЧтоловку громкого-
ворителя. Вторая пара клемм соединена со схемой, сигнал с которой поступает на
НЧ-головку. Перемычки, которыми на заводе клеммы попарно соединены между
собой, при двухкабельном подключении необходимо удалить.
При таком соединении усилителю мощности „кажется", что к кабелю ВЧ-
головки в области низких частот присоединено более высокое сопротивление, а
в области высоких частот — более низкое. С НЧ-головкой дело обстоит прямо
противоположным образом: высокое сопротивление на высоких частотах и
низкое — на низких частотах. В итоге звуковой сигнал разделяется на две полосы,
причем высокие частоты идут по той паре проводников, которая подключена к
ВЧ-головке, а низкие — по проводникам, идущим к НЧ-головке. Подобное разде-
ление сигнала снижает магнитное взаимодействие через кабель составляющих
разных частот, что способствует улучшению звучания. Сильные электромагнит-
ные поля, возникающие вокруг проводника при прохождении низкочастотных
колебаний, могут оказать негативное воздействие на передачу высоких частот.
Собственно говоря, никто точно не может сказать, почему и как работает
двухкабельное подключение, но практически на всех громкоговорителях, где
используется данный способ, наблюдается значительное улучшение звучания. В
любом случае, вне зависимости от выделенной на приобретение кабелей суммы,
если на вашем громкоговорителе имеются двухкабельные клеммы, следует ис-
пользовать именно двухкабельное подключение, даже если для этого придется
купить две пары более дешевых кабелей.
Вы можете выполнить двухкабельное подключение при помощи двух обыч-
ных одинарных кабелей или посредством специального сдвоенного кабеля. Та-
кой кабель будет иметь одну пару контактов (положительный и отрицательный)
на том конце, который подключается к усилителю мощности, и две пары — на
противоположном, который идет на громкоговорители. Это облегчает процеду-
ру подключения и несколько улучшает звучание.
Громкоговорители могут быть подключены также при помощи двух одинар-
ных кабелей. Такие кабели с внутренними многожильными проводниками име-
ют на одном конце две пары наконечников, а на другом — одну пару. Хотя этот
вариант дешевле, чем предыдущий, вы теряете преимущество взаимной магнит-
ной изоляции сигналов высоких и низких частот. На рис. 11-2 показаны два типа
кабелей: пучок из двух одинарных кабелей и один сдвоенный кабель.
В большинстве сдвоенных кабелей для обеих пар проводников — высоко- и
низкочастотной — используются одинаковые кабели. Однако применение раз-
личных кабелей может дать некоторые преимущества. Если для низкочастотной
Сим
Рис. 11-2.
Сигнал от усилителя
мощности может
подаваться на
громкоговорители
или через один
сдвоенный кабель
(вверху), или через
Два раздельных
одинарных кабеля
(внизу)
Кабели
331
пары использовать кабель, дающий хорошее звучание басов, а для высокочастот-
ной — более дорогой, обеспечивающий мягкое звучание, вы получите хороший
звук при меньших расходах. Используйте менее дорогие кабели для баса, а
сэкономленные деньги вложите в приобретение высокочастотного кабеля. Если
у вас уже есть пара кабелей одинаковой длины, помните, что более высококаче-
ственный кабель обычно звучит лучше на высоких частотах. Используя для
двухкабельного подключения различные кабели, проследите, чтобы они были
изготовлены одним производителем и имели похожую конструкцию. Если кабе-
ли будут иметь разную емкость или индуктивность, это приведет к изменению
характеристик разделительного фильтра громкоговорителей.
Симметричные и несимметричные линии
Межкомпонентные кабели линейного уровня бывают двух типов: симметричные
и несимметричные. Симметричные кабели легко узнать по трехконтактному XLR-
соединителю. Несимметричный кабель обычно заканчивается RCA-вилкой. Симмет-
ричные и несимметричные кабели показаны на фотографии в начале данной главы.
Почему вообще мы применяем в аппаратуре две несовместимые системы
соединения? Одно время во всей бытовой аппаратуре использовали несиммет-
ричные входы и выходы, а в профессиональных аппаратах — симметричные. И
до сих пор симметричные разъемы часто называют „профессиональными", а
несимметричные — „бытовыми". Считалось, что симметричные соединения
слишком дороги, и вообще — излишняя роскошь для домашней аудиосистемы.
Но появление любительской high-end-аппаратуры заставило изменить это
мнение. Отказавшись от применения менее дорогих способов соединения, раз-
работчики high-end-аппаратуры начали использовать высококачественные сим-
метричные линии и разъемы и в бытовой технике. Чем выше уровень аппарату-
ры, тем больше вероятность, что в ней наряду с несимметричными разъемами
будет хотя бы несколько симметричных. В настоящее время производители high-
end-техники довольно широко применяют симметричные разъемы. Отсюда и
наличие двух вариантов соединений — симметричного и несимметричного. Те
преимущества, которые прежде были исключительным достоянием профессио-
нальной аппаратуры, теперь становятся доступными и для домашних систем.
Но что представляет собой симметричная линия и чем она отличается от
стандартного RCA-кабеля?
В несимметричной линии аудиосигнал проходит через центральный штырек
RCA-вилки и экранирующий или заземляющий проводник. В некоторых несим-
метричных кабелях имеется два сигнальных проводника и экран, который не
используется для передачи сигнала. Если такой несимметричный кабель окажет-
ся в непосредственной близости от какого-нибудь переменного электромагнит-
ного поля — например, рядом с сетевым кабелем, — то поле индуцирует в нем
помеху, воспринимаемую как низкочастотное гудение (фон) или шум, отчетливо
слышимые в громкоговорителе вашей системы.
Понятно, что подобные явления совершенно неприемлемы в профессиональ-
ной аппаратуре, поэтому был разработан специальный метод защиты от внеш-
них наводок — симметричная линия. В симметричной линии имеется три провод-
ника: по двум из них передается сигнал, а к третьему подсоединено заземление.
Оба сигнала в симметричной линии совершенно одинаковы, за исключением
того, что их относительный фазовый сдвиг составляет 180°. Когда сигнал в
одном проводнике достигает положительного максимального значения, в другом
он максимальный отрицательный (см. рис. 11-3). Третий проводник — это сиг-
нальная „земля". В некоторых симметричных кабелях используются три провод-
ника и экран.
332
Глава 11
Рис. 11-3.
Напряжение сигнала
на несимметричной и
симметричной
линиях
Земля
Напряжение
„горячего1'
проводника
(а) Несимметричная линия (с использованием двух проводников)
Напряжение
на проводнике
Напряжение
на проводнике
инвертированного
сигнала
Земля
(б) Симметричная линия (с использованием трех проводников)
Рис. 11-4.
Когда два сигнала с
симметричной линии
подаются на
дифференциальный
усилитель, помехи,
присутствующие на
обоих проводниках,
полностью
устраняются (внизу)
(а) Передаваемый сигнал
(б) Помеха
(в) Усиление сигнала и помехи при использовании несимметричной линии
(г) Симметричная линия: сигнал усиливается, а помехи полностью подавляются
Когда два совершенно одинаковых, но противоположных по полярности
сигнала, передаваемых по симметричной линии, поступают в компонент, прини-
мающий сигнал, — на вход дифференциального усилителя, помехи, наведенные на
кабель, устраняются. Это происходит потому, что дифференциальный каскад
усиливает только разность двух сигналов (см. рис. 11-4). Проникающие в линию
помехи одинаковы в обоих проводниках, следовательно, дифференциальный
усилитель сможет их подавить. Такой способ устранения помех, идентичных в
обоих проводниках симметричной линии, называется ослаблением синфазного сиг-
нала (common-mode rejection). Дифференциальные входы характеризуются их
способностью подавлять общий для обоих проводников сигнал. Этот параметр
называется коэффициентом ослабления синфазного сигнала (Common-Mode Rejection
Ratio, или CMRR). Помните, что симметричная линия не сделает зашумленный
сигнал чистым. Она всего лишь предотвращает появление дополнительных
помех при передаче через межкомпонентный кабель. Дифференциальный уси-
литель устранит помехи только в том случае, если они идентичны в обоих
проводниках.
В профессиональной аппаратуре иногда ту же функцию, что и дифференци-
альный усилитель, выполняет трансформатор, передавая только разность сигна-
лов, поступающих по двум проводникам, и подавляя общую составляющую. В
бытовой аппаратуре используется не трансформатор, а дифференциальный уси-
литель, но принцип действия тот же самый.
В XLR-соединителе симметричной линии на штырьке 1 всегда находится
„земля“. Что касается расположения инвертированного и неинвертированного
Кабели
333
1Р0В0ДНИК0В)
юводников)
ричной линии
ю подавляются
юлярности
ент, прини-
еденные на
ный каскад
ие в линию
унциальный
ентичных в
I
.нфазного сиг-
эизуются их
от параметр
/[ode Rejection
ашум ленный
>лнительных
1альный уси-
[ны в обоих
щфференци-
зность сигна-
авляющую. В
иальный уси-
да находится
^тированного
сигналов, то по этому поводу нет определенного стандарта. Проводник, пере-
дающий неинвертированный сигнал, обычно называют „горячим", а проводник
с инвертированным сигналом — „холодным". После многих десятилетий отсутст-
вия общего стандарта, наконец, AES была узаконена североамериканская тради-
ция, согласно которой на штырьке 2 находится неинвертированный сигнал
(„горячий"), а на штырьке 3 — инвертированный („холодный").
От того, совпадает ли распайка контактов в симметричной линии и на вашей
аппаратуре (какой из штырьков „горячий"), зависит, будет ли инвертирована
абсолютная полярность (см. об абсолютной полярности в Приложении А). Если
в вашей системе не происходит инвертирования абсолютной полярности, это
значит, что сигнал положительной полярности от проигрывателя грампласти-
нок или CD-проигрывателя создает сигнал той же полярности и в громкоговори-
телях. Если же поменять местами штырьки 2 и 3 („горячий" и „холодный"), мы
получим инвертирование абсолютной полярности. Поэтому, подключая новые
компоненты с симметричными разъемами в своей системе, удостоверьтесь,
совпадают ли распайки XLR-разъемов нового компонента и остальной системы.
Абсолютную полярность можно поменять, перепаяв соответствующим образом
штырьки 2 и 3. Однако гораздо проще поменять местами красный и черный
провода в кабеле громкоговорителя, — ведь эти межблочные кабели могут вам
потребоваться и в другой системе, где вы не захотите менять полярность.
Помимо способности устранять помехи, симметричные кабели отличаются
еще и способностью обеспечивать более высокое качество звука, чем несиммет-
ричные. Тем не менее, зачастую системы, использующие симметричные кабели,
звучат хуже, чем те, в которых применяются несимметричные. Предположим,
например, что в вашей системе есть цифровой процессор, который получает
несимметричный сигнал с выхода микросхемы цифро-аналогового преобразова-
теля и превращает его в симметричный сигнал. Это, кстати, дает основание
производителю усиленно рекламировать свой аппарат как имеющий „симмет-
ричный выход" (см. в главе 8 раздел о симметричных цифровых процессорах). В
цифровом процессоре несимметричный сигнал преобразуется в симметричный
при помощи фазоинверсного каскада, на вход которого поступает один сигнал, а на
выходе он преобразуется в два сигнала взаимно противоположной полярности.
В фазоинверсном каскаде на пути несимметричного сигнала встречается допол-
нительная активная электроника (транзисторный или операционный усили-
тель), что может ухудшить качество сигнала. Затем сигнал с симметричного
выхода цифрового процессора подается на симметричный вход предусилителя.
Поскольку только в самых лучших моделях предусилителей внутри схемы не
происходит обратного преобразования симметричного сигнала в несимметрич-
ный, на пути сигнала вновь появляется дополнительная активная электроника.
После усиления сигнала предусилителем, он снова преобразуется в симметрич-
ный при помощи фазоинверсного каскада. С симметричного выхода предусили-
теля сигнал подается на симметричный вход усилителя мощности, где (как вы,
наверное, уже догадались) он вновь преобразуется в несимметричный, при этом
снова используется активная электроника. В результате этих многочисленных
преобразований несимметричного сигнала в симметричный и обратно, на пути
сигнала появляется слишком много дополнительных активных элементов, что
совсем нежелательно. Именно поэтому нельзя однозначно утверждать, что сим-
метричные кабели обладают неоспоримыми преимуществами перед несиммет-
ричными. В журнальных статьях об аудиокомпонентах следовало бы сопостав-
лять технические параметры и качество звучания в обоих режимах: симметрич-
ном и несимметричном.
Однако в некоторых аппаратах используются действительно симметричные
схемы, что не требует применения каких-либо фазоинверсных или дифференци-
альных каскадов. Например, цифровой процессор дает симметричный цифровой
334
Глава 11
сигнал (что, конечно, не ухудшает, а только улучшает качество звучания), затем
этот симметричный сигнал преобразуется в аналоговый при помощи четырех
цифро-аналоговых преобразователей и аналоговых выходных каскадов („+“ и
левого канала, „+“ и правого канала). Аналогичным образом некоторые
предусилители построены по симметричной схеме, состоящей из двух парал-
лельных ветвей: в каждой из них инвертированный и неинвертированный сиг-
нал обрабатывается отдельно. Полностью симметричный предусилитель можно
определить по количеству элементов в регуляторе громкости. Тот предусили-
тель, внутренние схемы которого работают с несимметричным сигналом, имеет
сдвоенный регулятор громкости: по одному элементу на правый и левый каналы.
Предусилитель с полностью симметричными схемами должен иметь счетверен-
ный регулятор громкости: ± левого канала и ± правого. Таким образом, сигнал
остается симметричным на всем протяжении сигнального тракта: от ЦАП’а внут-
ри цифрового процессора и до выходных каскадов усилителя мощности.
Как и всегда в звукотехнике, лучший судья — ваши уши. Покупая аппарат,
внимательно прослушайте его в обоих режимах — несимметричном и симметрич-
ном. Доверьте своему слуху решить, в каком режиме в вашей системе тот или
иной компонент работает лучше — при соединении через симметричную или
несимметричную линию.
Рис. J
Медн:
имею'
струю
Кабели для цифровых сигналов
В кабеле для цифрового сигнала по одной линии передаются в цифровой
форме сигналы двух звуковых каналов. Обычно такие кабели используются
между CD-транспортом и внешним цифровым процессором. Более подробное
обсуждение видов передачи цифровых сигналов и соединителей вы найдете в
главе 8.
Устройство кабелей
Все кабели состоят из трех основных элементов: проводников сигнала, ди-
электрика и соединителей. Проводник передает звуковой сигнал, диэлектрик изо-
лирует его от остальных проводников, а соединитель обеспечивает подключение
к компоненту системы звуковоспроизведения. Всем элементам придана опреде-
ленная физическая структура, называемая геометрией кабеля. Каждый из этих
элементов (в особенности, его геометрия) может влиять на качество звучания.
Проводники
Проводники, как правило, изготовлены из меди или серебра. В медном high-
end-кабеле чрезвычайно важна чистота материала. Характеристики меди обыч-
но указывают в виде процентного содержания в данном материале химически
чистой меди. Так, например, если какой-то медный материал имеет чистоту
99,9997%, это значит, что в нем имеется лишь 0,0003% различных примесей. В
число подобных примесей обычно входят железо, сера, сурьма, алюминий или
мышьяк. Медь еще более высокого качества — 99,99997% — называют медью
„шесть девяток“. Многие уверены, что чем выше чистота меди, тем лучше
качество звука. Некоторые сорта меди называются OFC (Oxygen-Free Copper),
или бескислородная медь. Из такого материала удалены молекулы кислорода. Одна-
ко более правильно было бы называть такой материал медью с пониженным
содержанием кислорода, поскольку полностью удалить все молекулы кислорода
попросту невозможно. На практике показатель OFC составляет порядка 50*10*
Кабели
335
(пятьдесят миллионных долей) кислорода по сравнению с обычным показателем
250*1 О'6 для нормальной меди. Понижение содержания кислорода замедляет
образование в проводнике различных окислов меди, способных нарушить его
физическую структуру и снизить качество звучания.
Еще один термин, имеющий отношение к меди, — это LC (линейно-кристалли-
ческий, Linear Crystal), характеризует внутреннюю структуру меди. Медная про-
волока имеет обычно зернистую структуру, что можно представить себе в виде
отдельных крошечных неоднородностей меди. Эти зерна могут отрицательно
влиять на проходящий по ним сигнал: поверхность каждого отдельного зерна
играет роль крохотной электрической схемы, обладающей определенной индук-
тивностью, емкостью и диодным эффектом. Обычная медь имеет порядка 50
зерен на каждый сантиметр, в LC-меди — около 2,5 зерен на сантиметр. На
рис. П-5 показана зернистая структура меди, имеющей около 13 зерен на санти-
Рис. 11-5.
Медные кабели
имеют зернистую
структуру
метр. Следует помнить о том, что медь не изотропна, ее электрические свойства
несколько различны в разных направлениях. Любая медная проволока имеет
шевронную структуру. Пример подобной структуры показан на рис. 11-5. Учет
данного обстоятельства помогает понять, почему иногда характер звучания
зависит от направления включения кабеля.
Проводники изготавливают следующим образом: сначала отливается медная
болванка, а затем, путем волочения через специальные волоки (фильеры) изго-
тавливают тонкую проволоку. Существует еще один метод — значительно более
редкий и дорогой — прямого литья. В Этом случае медь непосредственно отлива-
ется в пруток требуемого сечения, и здесь волочение не применяется.
Наиболее высокое качество медной проволоки достигается при использова-
нии метода непрерывного литья. Полученная таким способом медь имеет всего
лишь одно зерно на каждые 200 м, что значительно меньше, чем даже у LC-меди.
В результате сигнал идет по практически однородному проводнику, вместо того,
чтобы преодолевать многочисленные внутренние электрические преграды на
границе зерен. Но поскольку при непрерывном литье может использоваться
исходный материал любого качества, не все кабели, изготовленные этим мето-
дом, одинаково хороши.
Для изготовления проводника применяют (правда, намного реже) еще один
материал — серебро. Серебряные кабели стоят значительно дороже, чем медные,
однако серебро имеет ряд преимуществ. Хотя проводимость серебра лишь незна-
чительно выше, чем у меди, окислы серебра создают куда меньшие препятствия
для звукового сигнала, чем окислы меди. Серебряные проводники изготавлива-
ют такими же способами, как и медные.
Диэлектрики
Диэлектрик — это материал для оболочки, в которую заключен проводник.
Объем кабеля в значительной мере зависит от величины слоя диэлектрика. При
этом материал диэлектрика оказывает значительное влияние на характеристики
кабеля. Сопоставление идентичных проводников с одинаковой геометрией, но
заключенных в оболочку из различных диэлектриков, показывает всю важность
правильного выбора изолирующего материала.
336
Глава 11
Материал диэлектрика поглощает часть энергии. Это явление известно под
названием абсорбции диэлектрика. Аналогичным образом работает и конденсатор:
между двумя заряженными пластинами проводника находится слой диэлектрика,
который накапливает энергию. Однако в кабеле поглощение энергии диэлектри-
ком приводит к ухудшению сигнала. Эта поглощенная энергия возвращается в
кабель вновь, но с некоторой задержкой во времени, что, конечно же, является
нежелательным обстоятельством.
Диэлектрик подбирается таким образом, чтобы минимизировать поглощение
энергии. В менее дорогих кабелях используется пластик или поливинилхлорид, в
более дорогих — полиэтилен, а в самых лучших — полипропилен или даже
тефлон. Один производитель разработал для изоляции проводников внутри
кабеля специальный волокнистый материал, который по большей части состоит
из воздуха (а воздух и есть самый лучший диэлектрик, не считая вакуума). Другие
производители создают специальные вспененные диэлектрические материалы,
тоже, в основном, состоящие из воздуха. Подобно тому как различные диэлек-
трики в конденсаторах дают разные результаты, диэлектрики в кабелях по-
разному влияют на качество звучания.
Соединители
Соединители на концах кабелей являются частью тракта передачи сигнала,
поэтому их качество так же важно с точки зрения влияния кабеля на звук, как и
качество всех остальных его элементов. Нам необходимо добиться большой
площади поверхности контакта между розеткой компонента и вилкой кабеля и
достаточно сильного прижима их при контакте. На RCA-вилках иногда даже
имеется специальный разрез на центральном штырьке, чтобы улучшить контакт
с розеткой. Этот разрез дает эффект лишь в том случае, если диаметр штыря
достаточно велик и при сочленении соединителя возникает усилие. Большинст-
во высококачественных RCA-розеток изготавливают из меди с некоторыми при-
месями латуни для придания нужной степени жесткости. Этот сплав покрывают
никелем, а затем сверху — тончайшим слоем золота, предохраняющим от окисле-
ния. В некоторых вилках слой золота накладывается непосредственно на латунь.
Иногда в RCA-вилках используют серебро и родий.
RCA-вилки и наконечники кабелей громкоговорителей припаивают или прива-
ривают к проводникам. Большинство производителей используют для этого сереб-
ряный припой. Поскольку припой является не очень хорошим проводником,
обычно наконечники сначала напрессовывают на проводник, создавая таким
образом „холодную*1 сварку, обеспечивающую герметичность всей зоны контакта.
При наиболее высококачественной, контактной сварке, через точку соприкоснове-
ния проводника со штырем пропускают большой ток. Высокое сопротивление в
точке контакта служит причиной разогрева небольшого участка поверхностей, из-
за чего два металла свариваются. Свариваемые металлы образуют в точке контакта
сплав, обеспечивая тем самым хорошую передачу сигнала.
I
Геометрия
Взаимное расположение всех рассмотренных выше элементов кабеля образу-
ет его геометрию. Некоторые разработчики считают, что геометрия и есть важ-
нейший фактор в конструкции кабеля, даже более важный, чем материал и тип
проводника.
Можно привести простой пример того, насколько физическая структура кабе-
ля влияет на общий характер звучания: достаточно свить пару проводников
Рис. 1
Повер:
эффек-
том, чз
часть а
идет п<
поверх
провод
Кабели
известно под
конденсатор:
диэлектрика,
1и диэлектри-
(звращается в
। же, является
ь поглощение
шилхлорид. в
тен или даже
ников внутри
части состоит
куума). Другие
ie материалы,
ичные диэлек-
в кабелях по-
вместо того, чтобы расположить их рядом друг с другом. В витых кабелях резко
снижается емкость и индуктивность. Сравните мысленно между собой физиче-
скую структуру двух идущих параллельно друг другу проводников с символиче-
ским обозначением конденсатора, которое также представляет собой две парал-
лельные линии.
Это, конечно, достаточно грубый пример. Существуют и другие важные осо-
бенности в конструкции кабелей. Некоторые из них мы рассмотрим в данной
главе. При этом я лишь излагаю определенные точки зрения на конструкцию
кабеля, а не агитирую за тот или иной вариант.
Большинство разработчиков сходятся во мнении, что наиболее важными при-
чинами ухудшения звука при прохождении сигнала через кабель являются поверх-
ностный эффект и взаимодействие между отдельными жилами. В кабеле, обладаю-
щем значительным поверхностным эффектом, большая часть высокочастотного
сигнала идет по поверхности проводника, а меньшая — через его центральную
часть (см. рис. 11-6). Поверхностный эффект делает характеристики кабеля зави-
сящими от расстояния между центром и поверхностью, в результате чего кабель
по-разному влияет на различные части звукового спектра. При прослушивании
музыки это оборачивается утратой музыкальных деталей, ухудшением воздушно-
сти звучания верхних октав и уменьшением глубины звуковой сцены.
едачи сигнала,
I на звук, как и
ггься большой
1лкой кабеля и
х иногда даже
чтить контакт
{иаметр штыря
ие. Большинст-
которым и при-
слав покрывают
>щим от окисле-
>енно на латунь.
вают или прива-
для этого сереб-
л проводником,
создавая таким
i зоны контакта,
су соприкоснове-
юпротивление в
оверхностей, из-
в точке контакта
Рис. 11-6.
Поверхностный
эффект заключается в
том, что большая
часть аудиосигнала
идет по внешней
поверхности
проводника
эв кабеля образу-
:трия и есть важ-
д материал и тип
1я структура кабе-
ару проводников
Для борьбы с поверхностным эффектом применяют литцендратные проводни-
ки, состоящие из большого числа изолированных друг от друга проводников
небольшого диаметра. При этом каждая из таких литцендратных жил обладает
практически идентичными электрическими характеристиками. Подобная конст-
рукция позволяет почти полностью избежать поверхностного эффекта в пределах
диапазона звуковых частот. Поскольку каждая из этих жил довольно небольшого
сечения, их произвольным образом скручивают в более толстые пряди и пучки для
получения нужного сечения и снижения общего сопротивления кабеля.
Еще одна проблема с многожильными кабелями (не литцендратными) состо-
ит в следующем: если жилы переплетены, то сигнал как бы перескакивает с
одной жилы на другую. Одна и та же жила может оказаться то на внешней
поверхности кабеля, то внутри. По причине все того же поверхностного эффек-
та сигнал будет стремиться оставаться на внешней поверхности проводника,
переходя таким образом с одной жилы на другую. Каждая поверхность раздела
проводников действует как маленькая схема, обладающая емкостью и диодным
эффектом; это очень похоже на явления, возникающие в медном проводнике с
зернистой структурой.
Отдельные жилы внутри общего проводящего жгута могут также взаимодейст-
вовать между собой через магнитное поле. Вокруг проводника с током возникает
электромагнитное поле; когда по проводнику проходит переменный ток звуково-
го сигнала, возникает колеблющееся в такт ему переменное магнитное поле. Оно
может, в свою очередь, индуцировать сигнал в расположенных рядом проводни-
ках (см. Приложение Б) и таким образом ухудшать качество звука. В некоторых
вариантах геометрии кабеля магнитное взаимодействие между отдельными жи-
лами снижается за счет того, что их располагают вокруг центрального диэлек-
трика, который как бы удерживает жилы на удалении друг от друга.
338
Глава 11
Таковы некоторые из приемов, используемых разработчиками кабелей для
достижения более высококачественного звучания.
Кабели с терминальными устройствами
Некоторые кабели представляют собой не просто кусок провода, но включа-
ют в себя и электронные компоненты. Такие кабели легко узнать по своеобраз-
ным „коробкам44 на одном или обоих концах. В „коробках44 находятся резисторы,
катушки индуктивности и конденсаторы, образующие некую электрическую схе-
му. Первопроходцем в этой области была компания „Music Interface Technolo-
gies“ (MIT), а кабели получили название кабелей с терминальными устройствами
(рис. 11-7).
Рис. 11-7.
Кабели и соединители
с терминальными
устройствами легко
узнать по „коробкам"
на концах кабелей.
По мнению MIT, часть напряжения аудиосигнала накапливается в емкости
кабеля, а часть тока сигнала — в индуктивности кабеля. Количество накопленной
энергии зависит от частоты сигнала, что на слух воспринимается как частотные
искажения. Более того, накопленная в кабеле энергия через некоторое время
освобождается, а не поступает вместе с основным сигналом на громкоговори-
тель. Подобное нелинейное, зависимое от частоты накопление энергии приво-
дит к искажению размера и формы звуковой сцены.
Кабели с терминальными устройствами призваны предотвратить подобное
накопление энергии и донести аудиосигнал до громкоговорителей без наруше-
ния фазовых (временных) соотношений. По мнению MIT, кабели с терминаль-
ными устройствами оказывают существенное воздействие также и на сохране-
ние глубокого звучания баса, тембрального баланса и полноразмерной звуковой
сцены с точной фокусировкой звуковых образов.
Кабель с терминальным устройством одновременно является и низкочастот-
ным фильтром, но его фильтрующие свойства начинают проявляться только с
частоты около 1 МГц, что значительно выше слышимого диапазона частот. Их
полезно использовать при соединении электронных устройств, обладающих
чрезвычайно широкой полосой пропускания. Так, например, аппаратура фирмы
„Spectral44 имеет частотный диапазон около 3 МГц, причем это происходит не
потому, что разработчики намереваются передавать сигнал такой частоты. Это
делается для того, чтобы лучше воспроизводился звуковой диапазон частот. Кабе-
ли с терминальными устройствами отфильтруют очень высокие частоты, благо-
даря чему на громкоговорители не поступит сигнал мегагерцового диапазона, а
система в целом будет более стабильной.
Кабели
339
Технические параметры кабелей
Существует большое количество не совсем достоверной рекламной информа-
ции, а иногда и откровенно ложных слухов по поводу кабелей. Некоторым произ-
водителям иногда приходится просто выдумывать те причины, по которым их
продукция звучит лучше, чем кабели конкурентов. В действительности же разра-
ботка новых типов и моделей кабелей до сих пор остается искусством, гранича-
щим с колдовством. Хорошие новые разработки часто являются результатом проб
и ошибок (и непременно — тщательного прослушивания). Хотя определенные
виды проводников, диэлектриков и вариантов геометрии оказывают определен-
ное влияние на характер звука, успешные варианты конструкций кабелей трудно
описать в сугубо технических терминах. Именно поэтому никогда не стоит выби-
рать кабель только на основании его технического описания и параметров.
Но в то же время некоторые технические параметры кабелей и соединителей
все-таки следует принять во внимание. Три основных взаимосвязанных парамет-
ра — это сопротивление, индуктивность и емкость (о них подробно рассказано в
Приложении Б).
Сопротивление кабеля, которое более точно следует называть последователь-
ным сопротивлением постоянному току, характеризует степень противодейст-
вия протеканию через него электрического тока. Единицей измерения сопро-
тивления является Ом. Чем меньше величина сопротивления в омах, тем в
меньшей степени данный кабель или соединитель противодействует протека-
нию через него электрического тока. На практике сопротивление кабеля обыч-
но измеряют в десятых долях Ом. Сопротивление не является особенно значи-
мым параметром для межкомпонентных кабелей (за исключением некоторых
новых моделей кабелей неметаллического типа), но может оказать заметное
влияние на качество звучания при использовании некоторых видов кабелей для
громкоговорителей — в особенности, малого сечения, — так как по ним должен
проходить довольно сильный ток.
Значительно больше влияет на качество звука индуктивность кабелей. Обыч-
но считают, что чем меньше индуктивность, тем лучше, в первую очередь, для
кабеля громкоговорителя. Однако для стабильной работы некоторых усилите-
лей мощности требуется некоторая индуктивность. Во многих моделях преду-
смотрена индуктивность, включаемая между выходом усилителя и клеммами для
подключения громкоговорителей. При определении величины индуктивности,
которую „видит" усилитель мощности, следует сложить значения индуктивности
кабеля и громкоговорителя.
Емкость также является важной характеристикой кабелей, особенно при их
большой длине или в тех случаях, когда источник сигнала имеет высокое выход-
ное сопротивление. Емкость кабелей измеряют в пикофарадах (пФ) на метр.
Однако особое значение имеет не собственная емкость кабеля, а общая емкость,
подсоединенная к источнику сигнала. Например, кабель длиной 1,5 м с погонной
емкостью 1500 пФ/м имеет такую же общую емкость, как и кабель длиной 15 м с
погонной емкостью 150 пФ/м. Значительная общая емкость кабеля может при-
вести к спаду амплитудно-частотной характеристики в области высоких частот и
сокращению динамического диапазона.
Полное техническое рассмотрение емкости кабелей приведено в Приложении Б.
Кабели, соединяющие усилитель мощности
с громкоговорителем
Соединение между усилителем мощности и громкоговорителем — самая уязви-
мая точка каждой системы звуковоспроизведения. В отличие от тех кабелей,
340
Глава 11
которые передают сигнал низкого уровня, по кабелю для громкоговорителя идет
сигнал значительно большего напряжения и силы тока. Таким образом, кабель для
громкоговорителя в большей степени реагирует на то, какие к нему подключены
компоненты.
Коэффициент демпфирования усилителя характеризует его способность управлять
движением НЧ-головки после прекращения подачи на нее сигнала. Например, если
на громкоговоритель поступает сигнал мощного удара по большому барабану, то
_ инерция НЧ-головки и резонанс в ее акустическом оформлении заставят диффузор
колебаться еще некоторое время после того как сигнал прекратится. Это является
разновидностью искажений, в результате которых изменяется огибающая музыкаль-
ного сигнала, характеризующая его динамику. К счастью, усилитель мощности
имеет возможность управлять подобными колебаниями. Степень такой управляемо-
сти, или коэффициент демпфирования, выражается некоторым числом.
Коэффициент демпфирования зависит от выходного сопротивления усилите-
ля. Чем ниже выходное сопротивление усилителя, тем выше его коэффициент
демпфирования. Когда мы соединяем усилитель мощности с громкоговорителем
через кабель, сопротивление кабеля несколько ослабляет эффективность демп-
фирования усилителем движений диффузора громкоговорителя. Так, например,
коэффициент демпфирования может уменьшиться со 100 до 40, если использует-
ся 6-метровый кабель среднего сопротивления. А в результате снижается упру-
гость и управляемость баса. Поэтому кабель для подключения громкоговорителя
должен обладать низким сопротивлением и быть как можно короче.
Как получить наилучшее звучание от кабелей
Самый важный момент в окончательной настройке кабелей — это расположе-
ние их в вашей системе. Некоторые аудиофилы, пытаясь придать системе акку-
ратный внешний вид, собирают все кабели в общие пучки. Но если расположить
вместе сетевой кабель и все межблочные кабели, а также те, что предназначены
для передачи цифровых сигналов, это неизбежно приведет к ухудшению качест-
ва звучания.
Для того, чтобы понять причины этого явления, вспомните, как работает
звукосниматель с подвижным магнитом. Крохотные магниты, подвешенные ме-
жду витками катушки, колеблются в соответствии с модуляцией звуковой канав-
ки грампластинки. Движение магнита по отношению к катушке индуцирует в
катушке электрический ток. Когда этот электрический сигнал усиливается и
преобразуется громкоговорителем в звук, мы слышим музыку.
Аналогичные процессы происходят и в электромагнитном поле вокруг
кабеля, при этом возможно индуцирование нежелательного сигнала в распо-
ложенных рядом кабелях. Звуковой сигнал, проходя по проводнику, также
создает вокруг него электромагнитное поле. Это поле пульсирует в такт с
колебаниями звукового сигнала. Колебания электромагнитного поля вызыва-
ют в проводниках близлежащих кабелей появление электрического сигнала.
Это значит, что силовой кабель переменного тока с частотой 60 Гц, может
индуцировать сигнал помехи с частотой 60 Гц в любом оказавшемся поблизо-
сти кабеле. Точно так же кабель, по которому цифровой сигнал передается от
CD-транспорта к процессору, может индуцировать в любом аналоговом кабе-
ле помеху мегагерцевого диапазона, даже в сетевом кабеле. И хотя эта помеха
не слышна непосредственно, она все же придает звучанию музыки некоторую
зернистость.
Поэтому первое правило при окончательной настройке системы: ни в коем
случае нельзя размещать рядом с сетевым кабелем какие-либо другие. Если же
этого невозможно избежать, то все кабели и соединители, несущие сигнал,
Кабели
341
зрителя идет
»м, кабель для
подключены
сть управлять
пример, если
барабану, то
зят диффузор
Это является
цая музыкаль-
ль мощности
л управляемо-
•м.
?ния усилите-
юэффициент
товорителем
вность демп-
к, например,
и использует-
Ежается упру-
соговорителя
о расположе- :
системе акку-
расположить
»едназначены
ению качест-
*
1
как работает
мешенные ме-
новой канав- !
индуцирует в
силивается и
поле вокруг
1ала в распо-
щику, также
>ует в такт с
поля вызыва-
сого сигнала.
50 Гц, может
мся поблизо- I
предается от j
юговом кабе-
гя эта помеха j
:и некоторую
еы: ни в коем
^гие. Если же
ущие сигнал,
должны пересекать силовой кабель под прямым углом — и ни в коем случае не
идти параллельно ему. Такое расположение минимизирует возможные наводки.
Еще один простой способ уменьшения влияния сетевого кабеля: поместить 25-
миллиметровые пластмассовые блоки между силовым кабелем и остальными
проводами во всех местах их пересечения.
Аккуратно разместить такие блоки несколько сложнее, чем просто проложить
кабели по полу, но если вы воспользуетесь капелькой клея, этого будет вполне
достаточно, чтобы удержать на месте легкие изолирующие блоки.
Даже небольшое пространственное разделение приносит существенный эф-
фект. Сила электромагнитного поля снижается обратно пропорционально квад-
рату расстояния, поэтому для получения дополнительной изоляции между кабе-
лями не потребуется слишком большого расстояния, и 25-миллиметрового пласт-
массового блока будет вполне достаточно.
Следующий совет — старайтесь не ставить несколько компонентов на одну
стойку. Изоляция и вентиляция каждого из компонентов будет лучше, если
поставить каждый на свою отдельную стойку. Также обратите внимание на
порядок расположения компонентов на стойке. Не следует ставить фонокоррек-
тор рядом с цифровыми источниками (CD-проигрывателем, транспортом, циф-
ровым процессором) или близко от усилителя мощности. При разумном подходе
к делу всегда можно избежать слишком близкого соседства цифровых кабелей с
аналоговыми. Особое внимание следует уделить тем кабелям, которые идут от
проигрывателя грампластинок к фонокорректору, — по ним передается чрезвы-
чайно слабый сигнал, который крайне подвержен влиянию различных помех.
Вот еще несколько полезных советов, как избежать потери качества звука из-
за влияния кабелей:
1. Поскольку все провода несколько ухудшают качество проходящего по ним
сигнала, то чем меньше их будет в вашей системе, тем лучше. Постарайтесь
также, чтобы все кабели были минимальной длины.
2. Постарайтесь, чтобы кабели для подключения громкоговорителей левого и
правого каналов и межблочные кабели обоих каналов были одинаковой длины.
3. Если кабель несколько длиннее, чем вам нужно, никогда не укладывайте его в
бухту за громкоговорителями или стойкой с аппаратурой. Это повысит индук-
тивность кабеля и изменит его характеристики. Лучше изогните кабель таким
образом, чтобы петли пересекались под прямым углом.
4. Периодически отсоединяйте все кабели для чистки. Пленка окислов, которая
образуется на поверхности контакта, влияет на передачу электрического
сигнала. Используйте для чистки специальные чистящие составы (их можно
найти в любом магазине, торгующем high-end-аппаратурой). Это принесет
только пользу. Даже если просто время от времени отсоединять все соедини-
тели, это некоторым образом очищает контакты, в результате вся система
начинает лучше звучать даже и без специальной чистки.
5. Отсоединяя и подсоединяя кабели, держитесь всегда за корпус разъема и
никогда — за сам кабель. И не забывайте нажимать на фиксатор при отсоеди-
нении XLR-разъема.
F
6. Проверьте, насколько плотно держатся все RCA-вилки в розетках, а особенно,
наконечники кабелей в клеммах на усилителе мощности и громкоговорите-
лях. Проследите за тем, чтобы наконечник соприкасался с клеммой по доста-
точно большой поверхности, прежде чем затягивать на клемме винт.
7. Избегайте сильных изгибов в любых кабелях.
ПРИНАДЛЕЖНОСТИ
ДЛЯ HIGH-END-АППАРАТУРЫ
Огромное количество и широкая доступность всевозможных принадлеж-
ностей для аудиотехники свидетельствует о стремлении аудиофилов
выжать из своих систем все, чтобы добиться максимально возможного
качества звучания. Принадлежности (или, как некоторым больше нравится, -
аксессуары) не только улучшают звучание вашей системы, но и доставляют вам
удовольствие от опыта их применения. Это очень интересно — обнаружить какой-
нибудь простой трюк или приспособление, которые улучшат звук при малых
затратах. В данной главе приводится обзор имеющихся принадлежностей и при-
способлений, раскрывается их полезность и объясняются принципы действия.
Как выбирать принадлежности
Некоторые из принадлежностей, описанных в данной главе, могут заставить
вашу систему звучать лучше, чем вы могли представить — и притом, за умеренную
цену. Другие же не только не сумеют улучшить звук, но фактически испортят то,
что есть. Для того, чтобы вы могли до конца понять, как сложна проблема
принадлежностей, можно'добавить, что многие из них вообще ни на что не
годятся, будучи не более чем „змеиным маслом“, продаваемым не слишком
честными „целителями^. Наконец, эффективность той или иной принадлежно-
сти меняется от системы к системе.
К счастью, есть простой и эффективный способ решить, какие принадлежно-
сти стоят затраченных денег, а какие нет: прежде чем купить какое-нибудь приспо-
собление, стоит прослушать, как оно влияет на качество звука вашей системы.
Большинство дилеров разрешит вам одолжить аксессуар на один вечер для
испытания; обычно разрешается и его возврат, если вы не обнаружили улучше-
ния звучания. Если вы заметите улучшение, соизмеримое с запрошенной ценой,
покупайте. Если нет — верните товар. Только и всего. А если принадлежность
342
По^
Принадлежности для high-end-аппаратуры
343
недорогая, но не принимается обратно, все равно стоит попробовать, ведь риск-
то невелик. Некоторые средства по уходу за компакт-дисками стоят лишь не-
сколько долларов; если они не дадут выигрыша, то обойдутся вам не так уж и
дорого.
Но в любом случае, испытайте некоторые устройства, описанные в данной главе.
Очень может быть, они превратят просто хорошее звучание в превосходное.
и стеллажи
Наиболее важная принадлежность для любой звуковой системы — подставка
для аппаратуры. На хорошей подставке компоненты вашей системы будут хоро-
шо смотреться, доступ к ним станет свободным и, что самое важное, вы сможете
добиться от системы наилучшего звучания. Если в состав системы входит проиг-
рыватель грампластинок, то вам совершенно необходима высококачественная
стойка, иначе вы не сумеете услышать все, на что он способен.
Кроме создания удобного „жилья“ для вашей техники, главная задача подстав-
ки — уберечь аппаратуру от вибрации. Нечего и говорить, что вибрация ухудшает
звуковые характеристики предварительных усилителей, цифровых процессо-
ров, CD-транспортов и особенно проигрывателей. Источниками вибрации явля-
ются силовые трансформаторы, электродвигатели проигрывателя грампласти-
нок и CD-транспорта, а также энергия звуковых волн, воздействующих на аппа-
ратуру.
В основе влияния вибрации на электронные компоненты лежит так называе-
мый микрофонный эффект. Он выражается в том, что при вибрации компонента
возникает небольшой электрический сигнал; другими словами, он действует
подобно микрофону, преобразующему механическую энергию в электрическую.
Это приводит к появлению в звуковом сигнале посторонних призвуков и ухудше-
нию качества звучания.
Особенно чувствительна к вибрации ламповая аппаратура. Попробуйте гром-
ко крикнуть в непосредственной близости от предварительного лампового уси-
лителя — и вы услышите в громкоговорителях свой голос. Предварительный
усилитель преобразует акустическую энергию вашего голоса в электрический
сигнал. В результате вибрации электронных ламп под воздействием звуковых
волн, излучаемых громкоговорителями, звучание системы ухудшается, в нем
появляются посторонние призвуки.
Работа цифровых устройств из-за вибрации также ухудшается, но механизм
тут иной. Кварцевые генераторы во многих транспортах и цифровых процессо-
рах под воздействием вибрации слегка изменяют свои частоты. Хотя эти измене-
ния невелики, но даже небольшие нарушения синхронизации могут оказаться
губительными для нормальной работы цифровых аудиосистем. Некоторые изго-
товители цифровых устройств доходят до крайностей, стараясь добиться от
кварцевых генераторов точных и стабильных частот, — изготавливают для них
специальную виброизоляцию.
Наиболее чувствительны к вибрации проигрыватели грампластинок; энергия
вибрации передается на тонарм и звукосниматель и искажает очень слабый
сигнал, получаемый со звуковой канавки. Источником этой вибрации является
электродвигатель проигрывателя, резонансы тонарма, а также акустическая
энергия, воздействующая на диск проигрывателя, тонарм и звукосниматель.
Ясно, что изоляция вашей системы от вибрации просто необходима для дости-
жения наилучшего качества звучания.
Хорошая подставка для оборудования устраняет вибрацию благодаря своей
жесткости, массивности и некоторым специальным конструктивным элементам.
Массивная и устойчивая высококачественная подставка для аппаратуры вряд ли
344
Глава 12
будет вибрировать под воздействием звукового давления, создаваемого громкого-
ворителем. Более того, подставка может поглощать или демпфировать вибрацию,
создаваемую силовыми трансформаторами и электродвигателями. Часто полки
подставок снабжены встроенными механизмами демпфирования вибраций.
Наиболее совершенны с точки зрения подавления вибрации пневматические
подставки, полки которых покоятся на воздушных подушках. Воздушные камеры
накачиваются обычным велосипедным насосом и предохраняют расположенные
на подставке компоненты от вибрации. Пневматические платформы предназначе-
ны для установки отдельного компонента; компонент располагается на платфор-
ме, а та, в свою очередь, покоится на полке подставки. Одна из пневматических
платформ, которую успешно используют для установки звуковой аппаратуры,
изначально была спроектирована для защиты от вибрации сканирующего элек-
тронного микроскопа. Если вы хотите поэкспериментировать с пневматической
изоляцией без особых денежных затрат, попытайтесь подложить наполовину
накачанную велосипедную камеру под какой-нибудь компонент. Поразительно,
насколько улучшается звучание высококачественной аудиосистемы благодаря
пневматической изоляции.
Выбирая подставку для оборудования, отдавайте предпочтение изделиям с
массивным стальным сварным каркасом, в которых предусмотрена возможность
заполнения песком; в них должны быть антивибрационные полки (например, из
фибролита), с крепежными стойками по периметру полок, а также ножки-шипы.
Шипы обеспечивают надежное сцепление подставки с полом, куда отводится
энергия вибрации. Чтобы такая конструкция была эффективной, необходим
прочный и плоский пол, иначе подставка будет неустойчива. В большинстве
случаев высота ножек регулируется; вы можете выровнять подставку и добиться
хорошего контакта между полом и всеми четырьмя (или тремя) ножками. На
шипы подставок обычно приходится большая нагрузка, и они не такие острые,
как шипы громкоговорителей. Учтите, однако, что оба типа шипов портят
деревянный пол. Некоторые стойки снабжаются небольшими пластинами, кото-
рые подкладывают под шипы для предохранения пола от повреждения.
Не все хорошие стойки оснащены подобным образом, но большинство имеет
хотя бы часть из перечисленного. Возможность заполнения стоек подставки
песком или свинцовой дробью особенно важна. Песок — превосходный поглоти-
тель вибрации, он увеличивает массу подставки и к тому же дешев.
Приведенные соображения о массивных подставках, шипах и надежном кон-
такте между компонентами, стойкой и полом ~ это только один из подходов.
Согласно другой теории, звуковые компоненты должны быть развязаны от опор-
ных поверхностей и пола при помощи легкой подставки и эластичных ножек.
При этом вибрация в стойке и компонентах не передается полу, а демпфируется.
Как правило, устойчивые конструкции лучше подходят для тяжелых компонен-
тов, а развязывающие конструкции — для легких. Лучший способ определить,
какая из теорий годится для вашей системы — сначала попробовать оба варианта,
а потом уж покупать, предварительно посоветовавшись с дилером.
Перед установкой тяжелой стойки — особенно, если предполагается напол-
нить ее песком — убедитесь, что пол выдержит такую нагрузку. Подвесные
деревянные полы могут потребовать дополнительного укрепления, благодаря
чему пол не только сможет выдержать большую нагрузку, но станет более
жестким и менее подверженным вибрации. Бетонная плита — идеальный фунда-
мент для стойки: о весе можно не беспокоиться, и твердая поверхность для
стойки обеспечена. Вы должны сначала поставить стойку на выбранное для нее
место и только потом заполнять ее песком.
Все перечисленные конструктивные особенности — возможность заполнения
песком, шипы, виброгасящие полки, каркас из толстой стали — встречаются
одновременно в самых продуманных и дорогих стойках. Многие стойки и без
Принадлежности для М^п-епа-аппаратуръ1
345
у громкого-
вибрацию,
асто полки
аций.
зматические
[ые камеры
оложенные
эедназначе-
ia пл ат фор-
матических
ппаратуры,
эщего элек-
матической
наполовину
эазительно,
[ благодаря
изделиям с
эзможность
шример, из
эжки-шипы.
1 отводится
необходим
ольшинстве
' и добиться
ожками. На
кие острые,
пов портят
шами, кото-
ия.
нство имеет
к подставки
ый поглоти-
цежном кон-
13 подходов.
аны от опор-
ных ножек,
мпфируется.
[х компонен-
определить,
>ба варианта,
ается напол-
. Подвесные
я, благодаря
:танет более
1ьный фунда-
грхность для
иное для нее
ъ заполнения
встречаются
стойки и без
Рис. 12-1.
Пример
высококачественной
демпфирующей стойки
для аппаратуры
И
этого обеспечивают хорошие характеристики. Избегайте стоек с большими
полками без подпорок, шатких каркасов с низкой массой и плохим демпфирова-
нием вибраций. И даже не помышляйте об обычных „подставках для стереоаппа-
ратуры“, продаваемых в мебельных магазинах и универмагах. Покупайте под-
ставки, специально спроектированные для высококачественных аудиосистем.
Одна из них, в которой предусмотрено все возможное для виброизоляции и
демпфирования, показана на рис. 12-1. Эта хорошо продуманная подставка
снабжена съемными вибропоглощающими пластинами, которые и помещают
под компоненты, и кладут сверху, формируя за счет этого массивное сооруже-
ние, прекрасно поглощающее вибрации.
Считайте хорошую подставку для оборудования существенной частью вашей
hi-fi-системы, — она поможет реализовать весь музыкальный потенциал вашей
j аппаратуры.
Принадлежности для устранения вибрации:
шипы, ножки и конусы
Принадлежности для виброизоляции предназначены для того же, что и спе-
циальные подставки для аппаратуры — уменьшения вибрации в аудиокомпонен-
тах. Они могут использоваться как сами по себе, так и в сочетании с подставкой.
Начало производства принадлежностей для устранения вибрации было поло-
жено изделием под названием ,,Tiptoes“ (цыпочки), показанным на рис. 12-2.
Изобрел их Стив Мак-Кормак из фирмы „The Mod Squad44. Это алюминиевые
конусы с остриями, направленными вниз. Если на такие „цыпочки'4 установить
какой-нибудь аудио компонент, то они действуют как механические диоды, отво-
дя механическую энергию от аппаратуры. Поначалу относились к ним скептиче-
ски — до тех пор, пока не оценили производимый эффект. Сейчас „Tiptoes44 и
подобные изделия повсеместно признаны неотъемлемой принадлежностью си-
стемы высококачественного звуковоспроизведения.
346
Глава 12
Рис. 12-2.
Tiptoes („цыпочки") —
оригинальные
элементы,
защищающие от
вибраций
Другой подход к устранению вибрации — установка компонентов на упругие
ножки или на упругую платформу. Делают их из резиноподобных материалов
(обычно из сорботана), обладающих превосходными демпфирующими характе-
ристиками. Упругие ножки изолируют аудиосистему от внешних вибраций, по-
глощая механическую энергию и предотвращая ее воздействие на аппаратуру.
Такие приспособления хорошо подходят и для установки одного компонента
поверх другого. Ножки обеспечивают воздушный зазор для вентиляции и снижа-
ют возможное магнитное взаимодействие компонентов.
Самое эффективное место для „Tiptoes14 и других приспособлений для устра-
нения вибрации — под ламповыми усилителями мощности, особенно, если они
расположены вблизи от громкоговорителей. Акустическая энергия громкогово-
рителей воздействует на электронную лампу, которая преобразует ее в электри-
ческий сигнал, ухудшающий качество звука. Эти приспособления также создают
небольшой воздушный зазор между полом и усилителем, улучшая вентиляцию.
Один из изобретателей высококачественного проигрывателя — по совмести-
тельству физик и инженер-механик — придавал подавлению вибрации такое
значение, что однажды попросил местного камнереза изготовить для него не-
сколько огромных гранитных плит, предназначенных служить основанием для
аппаратуры.
Вы, вероятно, не впадете в такую крайность, но определенно должны попробо-
вать какие-нибудь из доступных вам приспособлений для подавления вибрации.
Сетевые фильтры
Сетевые фильтры включаются в сетевую розетку и имеют несколько выхо-
дов для подключения аппаратуры. Но перед тем, как говорить о назначении
сетевого фильтра, рассмотрим сеть переменного тока и ее взаимодействие с
аудиосистемой.
Сетевое переменное напряжение, используемое для питания аудиосистемы,
имеет синусоидальную форму. В Северной Америке его частота 60 Гц, действую-
щее значение — 120 В (см. Приложение Б для подробной информации о напряже-
нии питания). Все ваши компоненты связаны через сеть питания. Фактически,
ваши аудиокомпоненты связаны со всеми электроприборами в вашем доме, а
также с любым домом, заводом и т.д. в пределах той же электросети.
Принадлежности для high-end-аппаратуры
347
>в на упругие
; материалов
ими характе-
ибраций, по-
i аппаратуру.
компонента
ции и снижа-
ий для устра-
но, если они
[ громкогово-
ее в электри-
1кже создают
^нтиляцию.
по совмести-
>рации такое
для него не-
юванием для
*
кны попробо-
I вибрации.
колько выхо-
) назначении
содействие с
удиосистемы,
Гц, действую-
ии о напряже-
. Фактически,
ашем доме, а
и.
Силовое оборудование, включенное в сеть переменного тока, при работе
создает помехи, которые через сеть могут проникнуть в ваши аудиокомпонен-
ты. Федеральная комиссия связи США установила предельный уровень
помех, которые могут попасть в сеть из устройств бытовой техники и про-
мышленного оборудования. Эти помехи называются электромагнитными, со-
кращенно ЭМП. Тиристорные регуляторы освещения, холодильники и дру-
гие бытовые приборы являются источниками высокочастотных сетевых по-
мех. Пылесосы и мощные электроинструменты — это главный источник
сетевых помех, потому что щетки электродвигателей при работе постоянно
искрят. Сеть, действуя подобно антенне, улавливает также сигналы радио-
станций с амплитудной модуляцией; в результате на синусоиде с частотой
60 Гц появляется высокочастотная помеха.
Другой источник ЭМП — ваша собственная аудиосистема. CD-плейеры, циф-
ровые процессоры, CD-транспорты и другие компоненты, где используются
микропроцессоры (например, некоторые предварительные усилители), во вре-
мя работы создают помехи, которые через их силовые трансформаторы и
сетевые шнуры проникают в сеть переменного тока. Эти помехи затем попадают
на предварительные усилители и компоненты-источники, ухудшая их качество
звучания. Кроме сетевых помех, аудиокомпоненты с цифровыми схемами „за-
грязняют“ сигнал других компонентов излучением радиопомех через „эфир“. В
цифровых схемах используются тактовые импульсы и электронные ключи, рабо-
тающие на радиочастотах, из-за чего возникают радиочастотные помехи, вос-
принимаемые другими компонентами.
Наряду с созданием помех в сети переменного тока и излучением их в эфир,
компоненты могут создавать взаимные помехи и через линию заземления. Она
соединена с корпусами всех компонентов аудиосистемы. Если один из компонен-
тов создает помехи в заземляющем проводнике, то они воздействуют на все
остальные компоненты системы. Например, помехи, создаваемые цифровыми
схемами, из цепи заземления CD-плейера могут попасть в ваш предварительный
усилитель. Помехи в цепи заземления могут также создаваться импульсами тока
заряда электролитических конденсаторов блока питания.
Все эти проблемы можно ликвидировать с помощью хорошего сетевого
фильтра. Во-первых, почти все сетевые фильтры подавляют в сетевом напряже-
нии высокочастотные помехи, создаваемые оборудованием промышленных
предприятий, бытовой техникой, работающей в соседних квартирах, и вашими
собственными электроприборами. Фильтры пропускают сигнал 60 Гц, но подав-
ляют сетевые помехи. Во-вторых, некоторые фильтры изолируют компоненты
друг от друга при помощи небольших изолирующих трансформаторов. Транс-
форматоры устраняют непосредственное соединение компонентов друг с другом
и препятствуют попаданию помех из одного компонента в другой. Изолирован-
ные выходы фильтра часто маркируются как „цифровые", — они предназначены
для подключения цифровых компонентов, например, цифровых процессоров, с
целью защиты аналоговых компонентов от создаваемых ими помех. В-третьих,
хороший сетевой фильтр снижает помехи, проникающие в цепь заземления.
Наконец, сетевые фильтры защищают компоненты от высоковольтных импуль-
сов, грозовых разрядов и колебаний сетевого напряжения. Не каждый фильтр
выполняет все перечисленные функции. Различные фильтры могут отличаться
по принципам действия, при их разработке одним проблемам защиты электро-
питания могло быть уделено достаточно внимания, другим — нет.
Фильтрация сети, используемой для питания компонентов-источников и пред-
варительных усилителей, отличается от фильтрации питания усилителей мощно-
сти. У последних совершенно другие требования к питанию, и они должны
рассматриваться отдельно. Предыдущие рассуждения о том, что должен делать
хороший сетевой фильтр, относились к таким компонентам, как источники и
/
348
Глава 12
предварительные усилители, их отличительной особенностью является малый
потребляемый ток. Усилители мощности, напротив, потребляют от сети огром-
ный ток. Если усилитель мощности создает большой импульс тока в звуковой
катушке динамика — например, при воспроизведении ударов большого барабана,
то конденсаторы источника питания усилителя разряжаются, чтобы обеспечить
необходимый ток нагрузки. После этого для восстановления заряда конденсато-
ров усилитель начинает потреблять от сети импульсы тока с огромным амплитуд-
ным значением. Сила тока может быть так велика, что исказится синусоидальная
форма сетевого напряжения, верхушки синусоиды окажутся срезанными. Любой
изолирующий трансформатор или сетевой фильтр может ограничить максималь-
ное потребление тока, тем самым ухудшая условия работы усилителя мощности.
Сетевые фильтры, удаляющие высокочастотные помехи, помогают усилителю
мощности, но следует избегать трансформаторов, включенных последовательно в
цепь электропитания. Сетевые фильтры, предназначенные для работы с усилите-
лем мощности, должны включаться параллельно. Благодаря этому помехи будут
через фильтр закорачиваться на землю, а в последовательной цепи между сетевой
розеткой и силовым трансформатором усилителя мощности не появится ни одно-
го дополнительного элемента.
Некоторые аудиофилы устраивают специальную сетевую проводку, предна-
значенную для подключения усилителей мощности. Это снижает вероятность
воздействия на предварительный усилитель и компоненты-источники искаже-
ний формы сетевого напряжения, вызванных большим потреблением тока уси-
лителем мощности. Для подключения аппаратуры к такой отдельной сети часто
используют так называемые розетки „в больничном исполнении^. Они оранже-
вого цвета, качество их выше и они механически прочнее стандартных домаш-
них розеток. Устройство специальной сети для комнаты прослушивания может
дать потрясающий звуковой эффект. Для улучшения качества электропитания
рекомендуется также выполнить отдельное, изолированное заземление сетевых
розеток комнаты прослушивания. Электрик отсоединит от них цепь заземления,
выведет провод, подключенный к заземляющим контактам розеток, за пределы
вашего дома, вобьет в землю медный стержень заземления и соединит его с
проводом. Теперь ваша звуковая аппаратура не связана с заземлением сети
электропроводки.
Так как напряжение сети меняется в зависимости от времени дня и нагрузки
на линии, некоторые, возможно, рассчитывают на то, что сетевой фильтр
должен и стабилизировать напряжение, обеспечивая для вашей аудиосистемы
его номинальное значение 120 В. Однако стабилизация напряжения не улучшает
звучание и даже может его ухудшить, если входное напряжение колеблется
вокруг порога, при котором подключается очередной отвод обмотки трансфор-
матора. Кроме того, большая часть high-end-аппаратуры спроектирована для
работы в пределах допустимого диапазона колебаний сетевого напряжения.
Поэтому компьютерные сетевые фильтры, в которых предусмотрена стабилиза-
ция напряжения, не следует использовать для питания аудиосистем.
Выбирая сетевой фильтр, убедитесь, что его расчетная мощность превышает
потребление подключаемых к нему компонентов. Также проверьте наличие
печати UL (Страховые Лаборатории) или CSA (Ассоциация Канадских стандар-
тов), подтверждающей, что фильтр соответствует определенным требованиям
безопасности. Выберите фильтр с количеством розеток, рассчитанных на ваши
нынешние и будущие нужды. Как и все принадлежности, испытайте фильтр в
составе вашей системы, прежде чем его купить. Ориентируйтесь на цены от $250
для фильтра с небольшим числом розеток до нескольких тысяч долларов за
систему-шедевр. Многие прекрасные сетевые фильтры стоят менее $500. На
рис. 12-3 показана серия сетевых фильтров, отличающихся высокой эффектив-
ностью при умеренной стоимости.
Рис. 12
Приме]
фильтр
Сетев\
Принадлежности для high-end-annapamypu
349
вляется малый
от сети огром-
ока в звуковой
,шого барабана,
>бы обеспечить
ада конденсато-
рным амплитуд-
синусоидальная
шными. Любой
шть максималь-
теля мощности,
'ают усилителю
следовательно в
1боты с усилйте-
,iy помехи будут
и между сетевой
(ЯВИТСЯ ни одно-
сводку, предна-
1ет вероятность
очники искаже-
нием тока уси-
ьной сети часто
Они оранже-
дартных домаш-
/шивания может
эле кт р о п ит ан ия
;мление сетевых
;епь заземления,
^ток, за пределы
соединит его с
1землением сети
и дня и нагрузки
сетевой фильтр
ей аудиосистемы
ения не улучшает
ение колеблется
мотки трансфор-
оектирована для
ого напряжения,
угрена стабилиза-
стем.
ность превышает
'сверьте наличие
анадских стандар-
зым требованиям
[итанных на ваши
[ытайте фильтр в
:ь на цены от $250
ысяч долларов за
т менее $500. На
лсокой эффектив-
Рис. 12-3.
Примеры сетевых
фильтров
Недавно появились сетевые фильтры нового типа, предназначенные для
совместной работы со стандартными фильтрами. Сетевой кабель вашей аппара-
туры не подключается к этому новому устройству — оно просто втыкается в
розетку рядом с вашей hi-fi-системой, то есть вы подключаете его параллельно
питающей сети. Теоретически, любая „грязь“, имеющаяся в сети, убирается
таким сетевым фильтром.
Никакой сетевой фильтр не способен заставить плохие аудиокомпоненты
звучать хорошо; он просто обеспечивает для них оптимальные условия электро-
питания переменным током, чтобы они могли полностью реализовать свой
потенциал. Благодаря фильтрации переменного сетевого напряжения уменьша-
ется уровень шума и помех. Кажется, что музыка исходит из совершенно тихого
и черного пространства, а не из сероватого фона. Звучание верхних частот
смягчается, становится менее зернистым и более расширенным. Часто улучшает-
ся звуковая картина — она приобретает большую прозрачность, сфокусирован-
ность и глубину. Звучание диапазона средних частот становится более мягким,
легким и музыкальным, чего не удалось бы достичь без сетевого фильтра.
Если вы не пробовали подключить сетевой фильтр, возможно, вам не удалось
услышать свою систему на пике ее формы.
Сетевые кабели
На первый взгляд, короткие куски провода, подводящие переменное сетевое
напряжение к компонентам вашей аудиосистемы — сетевые кабели — не влияют
на ее звучание. Тем не менее специальные кабели, разработанные для нужд
аудиотехники, недавно стали весьма популярны, и все большее количество
слушателей открывают для себя их полезность.
Кабель питания — неотъемлемая часть системы подачи сетевого напряжения.
Описанные ранее проблемы с помехами можно смягчить при помощи хорошо
спроектированных сетевых кабелей. Специально предназначенные для питания
аудиоаппаратуры сетевые кабели уменьшают магнитное взаимодействие и связь
между проводниками. Это магнитное взаимодействие главным образом влияет
на межблочные кабели и кабели для подключения громкоговорителей. Из-за
большой силы тока, протекающего в сетевом кабеле, оно может оказаться весьма
значительным.
350
Глава 12
Специальные сетевые кабели имеют превосходную конструкцию, иногда в
них применяют тефлоновую изоляцию, посеребренные проводники и высокока-
чественные вилки. В некоторые кабели встраивается схема подавления радио-
частотных помех. Хороший кабель стоит от $100 до $200. Не забудьте испытать
кабель в составе вашей системы, прежде чем купить его.
Средства ухода за компакт-дисками
Имеется много разнообразных приспособлений, предназначенных для улуч-
шения качества звучания компакт-дисков — от резиновых колец-прокладок, наде-
ваемых на диски, до специальных смазок для их поверхности. Некоторые при-
надлежности действительно улучшают звук, полезность других сомнительна.
Все эти приспособления — демпферы в том или ином виде. Они могут иметь
форму резинового кольца, натянутого на край диска, плоского кружка липучки,
приклеенного по внутреннему периметру, или коврика, закрывающего всю его
нерабочую поверхность. Теоретически, чем меньше вибрация диска, тем лучше
звук. Более устойчивый диск требует меньшей работы от следящих электромеха-
нических систем транспорта, которые обеспечивают правильную фокусировку,
слежение за дорожкой и регулируют скорость вращения. Это означает меньшее
потребление тока от блока питания.
Будьте осторожны с накладными кружочками, которые нельзя потом убрать
Если они ухудшат звук — а это с ними бывает, — считайте, вы влипли. Вдобавок,
некоторые приводы просто не будут проигрывать диски измененного размера и
формы. Если вы хотите экспериментировать с кружочками для дисков, выбирай-
те те, которые потом можно снять. Они обычно стоят $1-$3 за штуку. Испробуй-
те несколько: даже если они и не дадут заметного улучшения, вы потеряете лишь
несколько долларов.
Коврики для CD могут улучшить качество звучания, но они также вызывают
перегрузку электродвигателя плейера или привода, который рассчитан на на-
грузку, создаваемую одним диском, а не диском с тяжелым ковриком. Дополни-
тельный вес может ухудшить работу привода плейера и перегрузить мотор.
Другая категория принадлежностей предназначена для улучшения оптиче-
ских характеристик CD-системы. Сюда входят жидкости, наносимые на поверх-
ность CD, и специальные краски для края диска. На чем основан принцип
действия этих изделий, остается загадкой, но некоторые из них действительно
улучшают звук. Вы должны быть осторожны в нанесении чего-либо на поверх-
ность диска: некоторые химикаты разъедают поликарбонатный материал диска
и могут его испортить. Кроме того, при вытирании жидкости с диска могут
возникнуть царапины, вызывающие ошибки при воспроизведении.
Наконец, имеются очистители для удаления пыли и грязи с линз воспроизво-
дящих головок CD-проигрывателей. Такие диски-очистители (размером с обыч-
ный CD) оснащены крошечными щетками, которые протирают линзы при вра-
щении. Их стоимость составляет порядка $20.
Принадлежности для проигрывателей грампластинок
Приспособления для очистки пластинки
Из-за того, что виниловые пластинки становятся все большей редкостью,
сохранение качества их звучания приобретает особое значение. Лучший способ
надолго сохранить хорошее звучание пластинки — это очищать ее при помощи
Принадлежности для high-end-аппаратуры
351
специального приспособления. В отличие от щетки, которая удаляет только
часть грязи или перемещает ее на другие места, в этом агрегате для удаления
грязи и сажи из звуковых канавок используется вакуум. Хотя некоторые щетки
для пластинок могут помочь в их очистке, ни одна из них не сравнится по
эффективности с вакуумным агрегатом.
Пластинка, обработанная таким пылесосом, меньше шуршит и трещит, ее
звучание отличается более чистыми и открытыми средними частотами. Когда
грязь из бороздок удалена, звукосниматель может извлечь из пластинки больше
музыкальной информации. Чистая пластинка к тому же служит гораздо дольше
грязной, ~ игла звукоснимателя не втирает грязь в стенки звуковых канавок.
Приспособления для очистки пластинок различаются по цене в зависимости
от предоставляемого уровня автоматизации. Некоторые агрегаты, например,
„Record Doctor 11“ фирмы „Nitty Gritty“, требуют, чтобы сначала вы нанесли на
поверхность пластинки чистящую жидкость, затем перевернули ее так, чтобы
покрытая жидкостью сторона оказалась обращенной к вакуумному отверстию, а
затем несколько раз провернули пластинку вручную. Полуавтоматические агре-
гаты вращают пластинку при помощи электродвигателя, но требуют ручного
нанесения чистящей жидкости и переворачивания пластинки. Полностью авто-
матические агрегаты наносят жидкость, вращают пластинку и даже очищают обе
стороны одновременно.
Рассчитывайте на цену около $200 для простейшего очистителя и до $900 для
автоматических шедевров.
Очистители иглы звукоснимателя
Очищать иглу вашего проигрывателя необходимо всякий раз, когда вы стави-
те новую пластинку. Это нужно делать не только для достижения хорошего
качества звука, но и для продления жизни пластинки. Грязная игла втирает грязь
в стенки бороздок, откуда ее невозможно удалить даже чистящим приспособле-
нием. Очистители иглы бывают похожи на лак для ногтей: пузырек с чистящей
жидкостью закрыт пробкой с вмонтированной кисточкой. Щетка „Discwasher“,
наоборот, имеет короткие жесткие волоски, на которые наносится жидкость.
Какую бы кисть или щетку вы ни использовали, иглу надо очищать легкими
ударами в направлении от задней стороны звукоснимателя к передней. Набор
для чистки иглы продается примерно за $15.
Другие принадлежности для проигрывателей грампластинок: измеритель дав-
ления иглы, демпферы, прижимы для пластинок и юстировочные транспорти-
ры ~ описаны в главе 9.
Портативная аудиоаппаратура
То, что вы “ меломан, не помешает вам наслаждаться музыкой в любом месте
и в любое время, даже если качество звука отнюдь не превосходное. Персональ-
ная портативная аудиосистема, такая как плейер с наушниками, может создать
приватное музыкальное святилище в суровых условиях путешествия, трениров-
ки или в случае, когда вы не хотите беспокоить других. Более того, при использо-
вании портативной системы вполне возможно достичь очень высокого качества
звучания.
Три основных формата для портативных систем — это аналоговая магнитная
кассета, мини-диск и компакт-диск. Основными недостатками аналоговой кассе-
ты по сравнению с оптическими форматами можно считать ее относительно
большой размер и быстрое расходование батареек при воспроизведении, но зато
352 Глава 12
она недорога и широко распространена. Мини-диск, описанный в главе 8, стано-
вится все более популярным в портативной аппаратуре. Однако в портативных
системах пока еще доминирует компакт-диск. Почти в каждом доме есть CD-
плейер, а стало быть, и переносная фонотека.
Компактные плейеры различаются по качеству звучания так же, как и стацио-
нарные. Интересно попробовать принести компакт-диск и пару наушников в
магазин и прослушать одну и ту же запись через одни и те же наушники на разных
плейерах. Вы обнаружите громадную разницу в качестве звучания: одни аппараты
будут звучать омерзительно, а другие вас приятно удивят. Подобное прослушива-
ние поможет вам подобрать плейер с наилучшим звуком, который вам по карману;
Я рекомендую принести на испытание ваши собственные наушники; большин-
ство меломанов пользуются портативными плейерами с наушниками, купленны-
ми отдельно. Замена наушников, прилагаемых к переносному плейеру, - это
первый и наиболее серьезный шаг к достижению хорошего звука.
Головные телефоны и усилители для них
Головные телефоны, или наушники, необходимы для прослушивания записей
на портативной аппаратуре, но их можно использовать и дома, если вы не хотите
беспокоить членов семьи. Наушники различаются не только по качеству звуча-
ния, но и по удобству; вы совершите ошибку, приобретя неудобные наушники,
которые хочется как можно быстрее сорвать с головы. Удобство, особенно при
длительном слушании, в значительной степени зависит от веса наушников;
разумеется, удобнее легкие наушники.
Некоторые очень легкие наушники прекрасно звучат и удобны в обращении,
но не обеспечивают хорошую изоляцию от внешних звуков. Если вы собираетесь
слушать что-нибудь в шумном месте, выбирайте закрытые, а не открытые наушни-
ки. Мало того, что они защищают от внешнего шума, — закрытые наушники не
выпускают наружу и вашу музыку, то есть меньше беспокоят окружающих.
Высококачественные головные телефоны могут иметь цену примерно от $59 до
(страшно сказать!) $2000 за электростатические модели. Качество звука лучших
экземпляров ценой меньше $100 очень хорошее. Имеются превосходные модели
примерно за $350. Высококачественные наушники обеспечивают более ровный
тональный баланс, лучшее разрешение деталей, а также более открытый и про-
зрачный звук. Есть смысл походить по магазинам и послушать разные модели
наушников; как и в случае с громкоговорителями, дешевые модели иногда не
уступают более дорогим.
Большинство наушников используют крошечные динамические головки,
принцип действия которых такой же, как и у динамических головок громкогово-
рителей. Более дорогие электростатические наушники, обеспечивающие непре-
взойденное качество звучания, работают по тому же принципу, что и электроста-
тические громкоговорители (см. главу 7).
Многие слушатели даже не догадываются, как звучат их головные телефоны в
оптимальных условиях. Это происходит потому, что гнездо наушников на панели
некоторых компонентов выдает сильно подпорченный сигнал. Об усилителе
наушников разработчики аппаратуры обычно вспоминают в последнюю оче-
редь, не рассматривая его в качестве достойного объекта для проектирования и
вложения средств. Вряд ли кто-нибудь из потребителей принял решение о
покупке с учетом качества усилителя для наушников.
Аудиофилы, желающие обеспечить высокое качество звучания головных теле
фонов, могут приобрести усилитель для них дополнительно. Это небольшое
устройство, пригодное для использования с домашней или портативной аппара-
турой, получает сигнал линейного уровня от CD- или MD-плейера и усиливает его
Бина1
4
Принадлежности для hign-end-annapamypw
353
i главе 8, стано-
в портативных
доме есть CD-
\ как и стацио-
’ наушников в
гики на разных
□дни аппараты
>е прослушива-
ам по карману,
ики; болыпин-
ми, купленны-
лейеру, — это
>ания записей
вы не хотите
гчеству звуча-
>ie наушники,
особенно при
i наушников;
1 обращении,
[ собираетесь
наушни-
наушники не
ющих.
рно от $59 до
шука лучших
дные модели
□лее ровный
ытый и про-
бные модели
и иногда не
ие головки,
громкого во-
ощие непре-
: электроста-
телефоны в
>в на панели
5 усилителе
еднюю оче-
ирования и
решение о
овных теле-
небольшое
ной аппара-
иливает его
до величины, достаточной для наушников. Большинство подобных усилителей
работают как от сети, так и от батареек.
Усилитель для наушников — миниатюрный усилитель мощности, дающий на
выходе примерно полватта. Такой усилитель должен работать на низкоомную
нагрузку — головные телефоны — и сохранять стабильность при высокой ее
реактивности. Для его изготовления должны применяться компоненты высоко-
го качества, достойные аудиофилов. Высококачественные усилители для науш-
ников имеют выходной каскад на основе дискретных компонентов, а не операци-
онных усилителей, и питаются от источников, спроектированных с использова-
нием high-end-схемотехники. Неотъемлемым элементом такого усилителя явля-
ется регулятор громкости аудиофильского класса.
Одна из проблем при прослушивании обычных стереозаписей через головные
телефоны заключается в том, что левое ухо слышит сигнал только левого канала,
а правое — только правого. При прослушивании громкоговорителей вы слышите
сигнал левого канала также и правым ухом, и наоборот. Небольшая разница во
времени прихода сигналов в уши позволяет мозгу определить, что источник
звука находится перед вами. Без этой информации мозг не может определить
правильное положение источника звука, и слушателю кажется, что звук находит-
ся в центре головы. Это ощущение очень неестественно и неприятно.
В некоторые усилители для наушников вводят схему „HeadRoom Image
Processor4* (звукового процессора „HeadRoom**), которая имитирует задержку,
ощущаемую вами при прослушивании громкоговорителей. Часть сигнала левого
канала задерживается и смешивается с сигналом правого канала, и наоборот.
При таком методе вам кажется, что источник звука находится перед вами, а не
внутри вашей головы. Благодаря этому прослушивание становится более естест-
венным и комфортным.
Схема „HeadRoom Image Processor** имеется в усилителях для наушников
фирмы „HeadRoom**, а также в изделиях еще нескольких производителей, кото-
рые лицензировали данную технологию. Фирма „HeadRoom** не изобрела этот
метод — фундаментальные исследования были выполнены еще в 1960-х годах, —
но она впервые применила этот принцип в high-end-схемотехнике. Кстати,
интернетовский сайт „HeadRoom** — www.headphones.com — заполнен прекрас-
ной информацией о переносных high-end-аудиосистемах.
Другой способ добиться замечательного звучания головных телефонов до-
ма — это подключить их к ламповому однотактному усилителю. Такие маломощ-
ные усилители идеальны для наушников и могут давать превосходный звук.
Среди наушников встречаются как сравнительно низкоомные (несколько
десятков Ом), так и высокоомные (тысячи Ом) модели. Наушники, обладаю-
щие высоким входным сопротивлением и малой величиной тока, потребляемо-
го от усилителя, — идеальная нагрузка для однотактных ламповых усилителей.
Узнать о том, подается ли на гнездо наушников сигнал с лампового усилителя, к
которому подключены громкоговорители, вы можете у фирмы-изготовителя
усилителя.
Бинауральные записи
Бинауральная запись — это специальная техника записи, которая дает ошелом-
ляющее объемное звучание при воспроизведении через головные телефоны.
Бинауральные записи делаются при помощи системы „искусственная голова**: на
макете человеческой головы вместо ушей размещают микрофоны, а затем такую
„голову** помещают в концертный зал или другое акустическое пространство.
При воспроизведении через наушники такие записи создают поразительную
иллюзию реального трехмерного акустического пространства.
354
Глава 12
Некоторые классические примеры бинауральной записи подчеркивают ее
свойство создавать звуковую среду в пределах полных 360° вокруг вашей головы.
Одна такая запись имитирует стрижку волос. Сидя в наушниках, слушатель
может указать местоположение ножниц, движущихся вокруг головы, и расстоя-
ние до них. В другой записи — совершенно сверхъестественная иллюзия мухи,
кружащейся над головой слушателя, а затем подлетающей прямо к уху. Редкое
удовольствие наблюдать, как при первом прослушивании этой записи слушатель
подпрыгивает или вертит головой.
Подобные записи служат для демонстрации возможностей метода, но бинау-
ральная запись используется и для того, чтобы запечатлеть, а потом воспроизве-
сти исходное звуковое поле музыкального события. Бинауральная запись обеспе-
чивает совершенно естественное и реальное звучание при использовании всего
двух каналов, не нуждаясь в декодерах или большом количестве акустических
систем.
Чтобы понять, в чем тут дело, полезно вспомнить некоторые особенности
человеческого слуха. Звуковые волны, взаимодействуя с туловищем, головой и
ушными раковинами, изменяются. Например, звук, поступающий сзади, содер-
жит меньше высокочастотных компонентов, чем тот, что слышится спереди.
Более того, форма ушной раковины такова, что она создает отражения, которые
смешиваются с сигналами, попадающими непосредственно на барабанную пере-
понку. Как описано в главе 4, комбинация прямого и отраженного звука создает
гребенчатую фильтрацию, то есть периодическую последовательность провалов
в частотной характеристике. Мозг анализирует характер этой фильтрации (в
частности, какие именно частоты подавляются) для того, чтобы определить
местоположение источника звука.
Когда музыка записывается с микрофонов, установленных в открытом про-
странстве, такого пространственного эффекта не возникает, но он существует при
записи на микрофоны, вставленные в ушные каналы „искусственной головы". При
воспроизведении бинауральной записи через наушники, мозг легче „обманывает-
ся", полагая, что находится в естественном трехмерном звуковом поле.
Бинауральная запись аналогична старым фото для стереоскопа. На этих
фотографиях один и тот же объект запечатлен двумя камерами, линзы которых
разнесены на 6,5 см — среднее расстояние между зрачками глаз. Когда левое
изображение поступает только в левый глаз, а правое — только в правый, мозг
комбинирует эти сигналы, интерпретируя небольшое различие в перспективе
изображений как трехмерную глубину и пространственность. Фактически, слово
„стерео" по-гречески означает „пространство".
Благодаря наушникам, передающим бинауральную запись, левое ухо слышит
только сигнал левого канала, полученного с левого микрофона головы-манекена,
а правое — только сигнал правого канала. Бинауральная запись прекрасно звучит
и через громкоговорители, но чтобы получить поистине потрясающий эффект
звукового пространства, вам надо надеть наушники. Для получения каталога
бинауральных записей звоните по тел. (800)934-0442 или просмотрите сайт
www.binaural.com.
Кассетные магнитофоны
Если вы любите слушать дома аналоговые кассеты, купите магнитофон достой-
ного качества. Хорошие магнитофоны бытового класса могут делать неплохие
записи, когда используется high-end-источник сигнала, например, высококачест-
венный CD-плейер или проигрыватель грампластинок. Друзья, для которых я
делал пробные записи, были поражены, насколько лучше они звучат, чем их
собственные, или приобретенные в магазине.
Принадлежности для high^end-annapamypu
355
Первое правило: покупайте однокассетные магнитофоны, а не двухкассетные,
которые стали так популярны в последние годы. Один однокассетный механизм
и электроника высокого качества предпочтительнее двух наборов более деше-
вых компонентов. Учитывайте и то, что изготовители не подходят достаточно
серьезно к разработке двухкассетных магнитофонов.
Если вы располагаете достаточными средствами, имейте в виду, что кассет-
ные магнитофоны с тремя головками обеспечивают значительно лучшее качест-
во, чем с двумя. В последнем одна головка служит для стирания, а другая — как
для записи, так и для воспроизведения. Физика магнитной записи требует,
чтобы крошечный рабочий зазор головки был пошире при записи и поуже при
воспроизведении. Головка, объединяющая обе функции, по необходимости
должна быть компромиссной. Ширина ее зазора должна иметь промежуточную
величину по отношению к значениям, идеальным для записи и для воспроизведе-
ния. Но если для записи и для воспроизведения используются разные головки,
каждая оптимизируется для выполняемой ею работы. Магнитофоны с тремя
головками имеют более высокую верхнюю граничную частоту и отличаются
большей ясностью звучания.
Такие магнитофоны имеют еще одно преимущество: вы можете слушать
записываемую пленку через доли секунды после записи. Это свойство, называе-
мое сквозным контролем, дает возможность проверять качество воспроизводи-
мого сигнала прямо в процессе записи. Если что-то не так, вы об этом немедлен-
но узнаете. Кроме того, контроль записанного сигнала позволит вам выполнить
оптимальную с точки зрения качества звучания настройку параметров процесса
записи. Например, на некоторых магнитофонах есть ручки точной настройки
величины тока высокочастотного подмагничивания (ВЧП). В магнитофоне с
тремя головками при регулировке этого тока вы можете поочередно прослуши-
вать то сигнал „источника" (приходящий на магнитофон), то сигнал с „ленты"
(воспроизводящий только что сделанную запись). Установив ручку регулятора в
положение, обеспечивающее наибольшее сходство воспроизводимого сигнала (в
частности, уровня высоких частот) с записываемым, вы тем самым зададите
нужную величину тока подмагничивания.
В некоторых магнитофонах предусмотрена функция автоматической установ-
ки тока ВЧП в зависимости от типа используемой ленты. Высокочастотное
подмагничивание — это сигнал высокой частоты (выше 100 кГц), добавляемый к
звуковому сигналу в процессе записи. Благодаря подмагничиванию процесс
записи становится более линейным, то есть выходной сигнал точнее повторяет
входной. Слишком большая величина тока подмагничивания вызывает ослабле-
ние высоких частот; слишком маленькая — увеличивает нелинейные искажения,
заставляя фонограмму звучать более жестко и резко. В магнитофонах с автомати-
ческой установкой тока подмагничивания автоматически выполняется тестовая
запись и регулировка уровня тока ВЧП для каждой отдельной ленты.
Автоматическая установка тока ВЧП часто сопровождается автоматической
калибровкой уровня Dolby. Система шумопонижения „Dolby" является компандер-
ной, то есть предусматривает обработку сигнала как при записи, так и при
воспроизведении. Калибровка уровня Dolby обеспечивает согласованную работу
двух частей системы, одна из которых расположена в тракте записи (кодер, или
компрессор), а вторая — в тракте воспроизведения (декодер, или экспандер).
Благодаря этому обеспечивается снижение шума без потери высоких частот.
Система шумопонижения „Dolby" произвела революционные изменения в
мире компакт-кассет, превратившихся из посредственного носителя записи,
применявшегося только для диктофонов, в наиболее популярный носитель во
всем мире. Принцип действия системы основан на подъеме высокочастотных
сигналов низкого уровня при записи и ослаблении их при воспроизведении. Эта
операция достаточно мягкая, так что фонограммы, обработанные системой
356
Глава 12
шумопонижения „Dolby", можно воспроизводить без декодирования, и они тем
не менее будут звучать приемлемо, разве что слегка резко. Вариант системы
шумопонижения „Dolby В“, принцип действия которого мы пояснили, позволяет
снизить шум ленты примерно на 10 дБ. „Dolby В" используется также для записи
и воспроизведения звука в видеомагнитофонах формата VHS.
Более совершенный вариант системы шумопонижения „Dolby", называемый
„Dolby С", обеспечивает снижение шума на верхних частотах на 20 дБ. Его
недостатком является невозможность получения приемлемого качества звуча-
ния при воспроизведении без декодера „Dolby С". Если вы пользуетесь плейером
с системой шумопонижения „Dolby С", то следует использовать фонограммы,
закодированные также с использованием системы „Dolby С“. Если же не уверены,
на чем будете прослушивать, то лучше используйте „Dolby В“.
Самый последний вариант системы шумопонижения „Dolby" для бытовой аппа-
ратуры называется „Dolby S". Она является упрощенным вариантом очень эффек-
тивной профессиональной системы шумопонижения „Dolby SR" (Spectral Record-
ing — спектральная запись) и позволяет достичь еще более высокого качества
звучания. В этой системе звуковой диапазон разбивается на отдельные частотные
полосы и обрабатывается в каждой из них отдельно. Это дает увеличение отноше-
ния сигнал/шум до 24 дБ на верхних частотах и до 10 дБ на низких. Система
шумопонижения „Dolby S" встречается только в самых лучших магнитофонах.
Наконец, вам могут попасться высококачественные магнитофоны с логотипом
„Dolby НХ Pro" на передней панели. Это не система понижения шума, а другой
метод улучшения качества звучания. Я ранее упоминал, что для достижения
оптимального качества записи на различных лентах требуется различная величи-
на тока ВЧП. Но даже на одной и той же ленте эта величина зависит от спектраль-
ного состава звукового сигнала: при большем количестве высоких частот необхо-
димо меньшее значение тока ВЧП. Это происходит потому, что высокочастотные
составляющие записываемого сигнала, например, ударов литавр, перегружают
тракт записи. Система „Dolby НХ" (Headroom extension — увеличение перегрузоч-
ной способности) отслеживает количество верхних частот в музыке и непрерывно
регулирует величину тока ВЧП, обеспечивая его оптимальное значение. Этот
метод настолько успешен, что в настоящее время практически все записи на
кассетах тиражируются с использованием системы „Dolby НХ Pro". Она будет
полезна и в вашем домашнем магнитофоне. Обратите внимание, что записи,
сделанные с „Dolby НХ Pro", не требуют декодирования и будут звучать лучше на
любом магнитофоне, даже на самом дешевом. Кроме того, „НХ Pro" используется в
сочетании с одним из вариантов системы шумопонижения „Dolby".
Чтобы записи звучали по-настоящему хорошо, используйте только ленты
высокого качества. Ленты классифицируются, в частности, по величине тока
ВЧП, которого они требуют, и обычно маркируются как High Bias (с большим
таком подмагничивания) и Normal Bias (с нормальным таком подмагничивания).
Различие между этими значениями тока слишком велико для регулировки просто
с помощью ручки подстройки, и обычно нужное подмагничивание устанавлива-
ется переключателем на передней панели магнитофона (переключатель типа
ленты). Лучшие ленты обычно имеют высокий ток подмагничивания; они обес-
печивают повышение верхней граничной частоты частотной характеристики.
Некоторые магнитофоны позволяют грубо установить правильную величину
тока подмагничивания автоматически, определяя тип ленты по метке, располо-
женной на верхней грани корпуса кассеты. Если такой функции нет, то необхо-
димо вручную устанавливать переключатель выбора типа ленты на передней
панели в положение, соответствующее типу используемой ленты.
Часто его дополняет другой переключатель, помеченный как частотная кор-
рекция. Из нескольких схем коррекции частотной характеристики в области
высоких частот он позволяет выбрать ту, которая обеспечивает наиболее равно-
Други
Устрой
Устрощ.
1Я, и они тем
дант системы
ли, позволяет
ясе для записи
называемый
яа 20 дБ. Его
:ачества звуча-
тесь плейером
. фонограммы,
ясе не уверены,
Принадлежности для high-end-annapamypbi 357
мерную результирующую частотную характеристику. Для разных лент требуется
разная частотная коррекция при воспроизведении, Помните, что высокочастот-
ное подмагничивание влияет на параметры только процесса записи, а описанная
функция — только процесса воспроизведения.
Установка уровня записи — это компромисс между шумом, нелинейными
искажениями и частотной характеристикой в области высоких частот. При
низком уровне записи меньше нелинейных искажений и выше верхняя гранич-
ная частота. К несчастью, при этом понижается отношение сигнал/шум, а это
значит, что становится заметным на слух шипение ленты. Увеличение уровня
записи снижает заметность шума, но увеличивает нелинейные искажения и
приводит к ухудшению записи верхних частот.
Для правильной установки уровня записи совершенно необходимы измерите-
I бытовой аппа-
м очень эффек-
Spectral Record-
юкого качества
ьные частотные
ичение отноше-
(изких. Система
"нитофонах.
>ны с логотипом
[ шума, а другой
для достижения
1зличная величи-
;ит от спектраль-
[х частот необхо-
шкокочастотные
вр, перегружают
шние перегрузоч-
1ке и непрерывно
е значе ни е. Этот
ки все записи на
L Рго“. Она будет
1ние, что записи,
г звучать лучше на
*го“ используется в
Ьу“.
яте
по
_gh Bias (с большим
подмагничивания).
1егулировки просто
[вание устанавлива-
ереключатель типа
1чивания; они обес-
эй характеристики,
авильную величину
[ по метке, располо-
:ции нет, то необхо-
ленты на передней
енты.
й как частотная кор-
еристики в области
вает наиболее равио-
только ленты
величине тока
ли с высоким разрешением. Лучшие из них — старомодные аналоговые индикато-
ры уровня. Если вы присмотрели магнитофон со светодиодным индикатором
(ряд крошечных светящихся точек), убедитесь, что дисплей измерителя распола-
гает достаточно большим количеством светодиодов; чем их больше, тем точнее
измерение.
Другим фактором, заметно влияющим на характеристику в области верхних
частот, является параметр механической регулировки, называемый азимутом.
Он показывает, насколько край ленты перпендикулярен рабочему зазору голов-
ки; различие азимутов головок вашего домашнего магнитофона и переносного
плейера или автомобильной системы вызовет спад в области верхних частот, —
музыка будет звучать глухо. Если вам нужна высокая верность звучания, вызовите
для установки азимутов техника-профессионала. Чтобы получить наилучшее
качество, необходимо отрегулировать оба кассетных магнитофона.
При наличии всех возможных усовершенствований и их правильном исполь-
зовании (магнитофон с тремя головками, система „Dolby S", „НХ Рго“, правиль-
ная установка азимутов, лента высокого качества) аналоговые кассеты способны
обеспечить очень высокое качество звука.
Другие принадлежности
Устройство согласования с кабелем
Устройство согласования с кабелем предназначено для использования совме-
стно с межблочными кабелями и кабелями для громкоговорителей. Такие уст-
ройства подключаются к кабелю с обоих концов, благодаря чему в кабеле созда-
ется сигнал высокого уровня. Стоят устройства согласования около $200, однако
многие дилеры установят их на ваш новый кабель бесплатно.
Устройства размагничивания звукоснимателей
Соответствующие устройства часто называют „флаксбастерами“, по имени
первого изделия подобного назначения, появившегося когда-то в продаже, —
„Sumico Fluxbuster“. Они имеют размер кассетного футляра и стоят меньше
$100. Обычно они содержат два соединителя-розетки типа RCA, которые при
помощи двух кабелей подключаются к выходным RCA-соединителям вашего
[ х проигрывателя. При включении электропитания размагничивающего устрой-
ства, оно начинает создавать высокочастотный сигнал с медленно снижаю-
щейся амплитудой, который устраняет нежелательную остаточную намагни-
I ченность звукоснимателя.
358
Глава 12
Это полезно делать для звукоснимателей с подвижной катушкой, потому что
ее сердечник постепенно намагничивается от окружающих постоянных магни-
тов. Звукосниматели с катушками без сердечника в этом не нуждаются, так как в
них не возникает остаточная намагниченность.
Звукосниматели с подвижным магнитом создают намагниченность в области
Г'
полюсов, выступающих из катушек (см. рис. 9-9), что ухудшает качество звука.
Помните, что перед размагничиванием такого звукоснимателя необходимо вы-
нуть из него иглу. В противном случае ее магниты будут также размагничены, что
уменьшит уровень выходного сигнала звукоснимателя. Если вы случайно размаг-
нитили эти магниты, установите новый узел иглы — с новыми магнитами.
Радиочастотные фильтры
Радиочастотный фильтр (РЧ-фильтр) — это устройство, устанавливаемое на
кабели и сетевые шнуры и предотвращающее прохождение по ним высокоча-
стотных помех. По существу, фильтр — это „пробка", которая превращает кабель
или шнур питания в фильтр низких частот. Он свободно пропускает ток сетевой
частоты 60 Гц и задерживает высокочастотные помехи, имеющиеся в сети. РЧ-
фильтры можно установить на кабель со стороны предварительного усилителя,
чтобы предотвратить попадание в него радиочастотных сигналов, а также на
кабель возле усилителя мощности или на сетевой шнур. Они стоят около $25 за
пару, их легко монтировать и демонтировать. Таким образом, РЧ-фильтры дают
возможность при небольших затратах улучшить вашу систему. Фирма „Radio-
Shack" продает по $5,50 ферритовые сердечники, которые надеваются на кабели
(телефон отделения — 273-105).
ь
Жидкости для очистки контактов
\
Жидкости для очистки контактов удаляют загрязнения и окислы, образую-
щиеся в вилках и розетках RCA-соединителей, на разъемах межблочных кабелей,
а также клеммах громкоговорителей и усилителей мощности. Жидкости постав-
ляются в маленьких бутылочках, обычно снабженных кисточками для нанесения
очистителя на рабочую поверхность. Некоторые очистители изготавливаются в
аэрозольной упаковке, но для удаления пленки окисла контакты тем не менее
надо протереть.
Начните с очистки всех гнезд RCA- и XRL-соединителей в вашей аппаратуре и
на кабелях. Обработайте и внешнее кольцо, и внутренний контакт, который
обеспечивает соединение с центральным штырем соединителя-вилки типа RCA.
Обратите особое внимание на соединители, предназначенные для подключения
звукоснимателей. Через них передается на ваш предварительный усилитель
слабый сигнал звукоснимателя, и они наиболее чувствительны к ухудшению
контактов из-за грязи и окислов. Затем очистите клеммы громкоговорителей и
усилителей мощности, а также наконечники кабеля для громкоговорителей.
Старайтесь не касаться любой из очищенных поверхностей пальцами, чтобы не
оставить загрязнений. Можете также подумать об очистке штырьков звукоснима-
теля и гнезд тонарма. Убедитесь, однако, что на контактах не осталось излишков
очистителя, которые могут притягивать пыль и тем самым ухудшать соединение.
Периодическая очистка всех электрических контактов системы может под-
держивать качество ее звучания на высшем уровне. Раз в два месяца — это
хорошая периодичность. Вам придется заплатить около $15 за бутылку очистите-
ля, которая обеспечит 10-20 полных чисток системы.
Еще один такой продукт — оптимизатор контактов. Это жидкость, наносимая
гому что
[х магни-
так как в
1 области
'во звука.
1ДИМО вы-
4ены, что
ю размаг-
ли.
ваемое на
высокоча-
ает кабель
эк сетевой
j сети. РЧ-
усилителя,
1 также на
шло $25 за
1ьтры дают
эма „Radio-
я на кабели
ы, образую-
щих кабелей,
ости постав-
я нанесения
вливаются в
ем не менее
аппаратуре и
lkt, который
<и типа RCA.
подключения
1Й усилитель
к ухудшению
эворителей и
>говорителей.
1ми, чтобы не
>в звукоснима-
юсь излишков
ъ соединение,
[ы может под-
месяца - это
ялку очистите-
сть, наносимая
Принадлежности для high-end-аппаратуры 359
на электрические контакты системы. Она обеспечивает надежное соединение
между вилкой и гнездом, улучшая звук. Особенно хорошо она работает в разъе-
мах звукоснимателя.
Амортизаторы для электронных ламп
Ламповые амортизаторы — это устройства, монтируемые поверх электронных
ламп для уменьшения микрофонного эффекта. Амортизаторы изготавливают из
резиноподобного материала — часто это сорботан, — подавляющего вибрацию
лампы и улучшающего качество звука. Считается, что некоторые амортизаторы
увеличивают срок службы ламп, так как действуют подобно теплоотводам и
хорошо рассеивают тепло с ее поверхности. Амортизаторы для электронных
ламп стоят от $4 до $25 за штуку.
Тестеры переменного тока и вилки-перевертыши
Ориентация вилки в сетевой розетке тоже может влиять на качество звучания
компонентов. У большинства аудиокомпонентов имеются штепсели с тремя
контактами, причем закругленный нижний контакт соединяется с корпусом
компонента. Заземляющий провод ведет к медному стержню, зарытому в грунт.
Если по какой-либо причине на корпус компонента попадет напряжение пере-
менного тока, то корпус закоротит это напряжение на землю, вызвав срабатыва-
ние предохранителя и защитив вас от поражения электрическим током при
прикосновении к корпусу. Два других контакта вилки соединяются с силовым
трансформатором компонента, который обычно дает некоторую утечку на зем-
лю. Величина тока утечки зависит от полярности включения вилки переменного
тока. Одно направление может давать меньшее напряжение на корпусе, чем
другое. Система звучит лучше, если вилка включена так, что напряжение на
корпусе минимально.
Направление, в котором следует подключать вилку, можно определить тесте-
ром полярности переменного тока. Просто приложите тестер к корпусу компо-
нента и прочитайте показания измерителя. Затем переверните вилку и посмотри-
те, уменьшится ли напряжение. Проделайте эту нехитрую операцию с каждым
компонентом, пока вся система не будет подключена с наилучшей полярностью.
Вы можете проделать то же самое при помощи вольтметра, но тестер полярности
не требует прямого контакта с сетью. Измеритель полярности стоит меньше $30.
Полярность включения вилки с тремя контактами можно изменить при
помощи штепселя-„перевертыша“, который можно купить в любом магазине
электротоваров. Его можно воткнуть вверх ногами. Провод заземления штеп-
селя-перевертыша, заменяющий округлую ножку, надо подсоединить к винту,
удерживающему на месте крышку, которой снабжены розетки (в США) — для
соблюдения безопасности заземления штепселя и розетки. Если провод зазем-
ления не подсоединен, то штепсель-перевертыш не обеспечивает цепь земли. В
этом случае компонент заземляется только через соединитель кабеля, связываю-
щего его с другим компонентом, который имеет заземление через розетку.
Например, земля может передаться на предварительный усилитель при условии,
что он подключен к усилителю мощности, заземленному через сетевую розетку.
Отключение заземления иногда требуется для устранения фона переменного
тока, возникающего из-за так называемых „петель заземления". Эти петли появ-
ляются, когда есть две цепи заземления с неодинаковым сопротивлением. Тем
самым создается некоторая разность напряжений, вызывающая небольшой ток в
проводах заземления, что и приводит к появлению фона. При подключении
I
360
Глава 12
заземления только к одному компоненту, петля заземления устраняется и фон
прекращается.
Имейте в виду, что безопасность заземленной системы нарушается, если один
из компонентов подключен штепселем-перевертышем и не связан посредством
кабеля с заземленным компонентом. Отсутствие земли на всех компонентах
исключительно опасно; если по какой-либо причине на корпусе появится высо-
кое напряжение, у вас не будет способа об этом узнать и возникнет опасность
поражения электрическим током. Но если компонент заземлен, то попадание
напряжения на корпус вызовет срабатывание пробок в настенном сетевом щитке
и предотвратит поражение электротоком.
Изоляторы заземления
Изолятор земли может понадобиться, если к одному из компонентов аудио-
системы подключено кабельное телевидение, или в систему входит тюнер для
кабельного цифрового радио. Заземление кабельного ТВ скорее всего отличает-
ся от заземления вашей аудиосистемы, что вызовет фон при подключении
тюнера цифрового радио к предварительному усилителю. Изолятор земли (на-
пример, типа ,,MAGIC“ фирмы „Mondial") изолирует заземления друг от друга.
Л
Поглотители вибрации для громкоговорителей
Существует возможность уменьшить вибрацию корпуса громкоговорителя и
за счет этого улучшить качество звука. Мне показалось, что особенно эффекти-
вен в этом отношении матерчатый мешок с мелкими, но тяжелыми демпфирую-
щими бусинами. Если такие мешки положены поверх громкоговорителя, то они
поглощают вибрацию, и особенно эффективны для легких акустических систем
небольшого размера, предназначенных для установки на подставках. Дополни-
тельный вес также способствует более устойчивому положению громкоговорите-
ля на поставке, а подставки — на полу.
Другие устройства, применяемые для уменьшения вибрации — небольшие
диски, поглощающие ее благодаря какому-то внутреннему механизму, а может,
из-за того, что они изготовлены из цельного дерева. Такие диски помещают на
компоненты, громкоговорители, стены комнаты прослушивания или подставки
для аппаратуры. Данные изделия, однако, весьма недешевы, а сведения об их
эффективности противоречивы.
Предметы культа вуду и лунные кружева
В любых делах есть иррациональный элемент, и high-end-аудиотехника имеет
свою долю бессмысленных, даже нелепых аксессуаров. Большинство этих изде-
лий абсолютно бесполезно.
В качестве примера можно назвать зажим-„крокодил“, который закрепляют на
кабеле для подключения громкоговорителя, чтобы предотвратить „гравитацион-
ное воздействие" динамика на аудиосигнал. Другое приспособление предназна-
чено для „активизации энергии" электронов в аудиосистеме при помощи смеси
солей лития и яда кобры.
Однако мы должны быть осторожны, ставя на некоторые приспособления
клеймо надувательства. Многие принадлежности, чья ценность сейчас несомнен-
на — например, сетевые фильтры или „Tiptoes" — были когда-то отвергнуты теми,
кто никогда не слышал, какой они производят эффект. На заре применения CD
Принадлежностц для nign-end-annapamypu
361
считалось, что все CD-транспорты и кабели для передачи цифрового сигнала
звучат одинаково, поскольку они дают один и тот же поток двоичных нулей и
единиц. Только после многих критических прослушиваний и пристального науч-
ного изучения было обнаружено, что в звучании различных транспортов и
кабелей есть отличия, и вызваны они нестабильностью генератора тактового
сигнала, названной „джиттером“. Сейчас ни у кого не вызывает сомнения, что
джиттер транспортирующих механизмов и цифровых кабелей влияет на качест-
во звука. Надо слушать — и верить своим ушам, а не полагаться исключительно на
чистую теорию, даже если она элегантна и убедительна.
Подводя итоговую черту под обсуждением принадлежностей (как, впрочем, и
любых других аудиокомпонентов), выскажем уже хорошо знакомую вам мысль:
прослушайте, прежде чем купить. Если устройство дает заметное улучшение —
покупайте, не задумываясь над тем, есть этому научное объяснение или нет.
ЗВУК ДЛЯ ДОМАШНЕГО
КИНОТЕАТРА
f
Введение
Домашний кинотеатр — это сочетание высококачественного звука и изо-
бражения. Основным отличием домашнего кинотеатра от обычного
телевизора является, главным образом, качество звука. И хотя амбици-
озная система домашнего кинотеатра обязательно включает высококачествен-
ный видеодисплей, например, телевизор с большим экраном, именно звук созда-
ет у зрителя при просмотре фильма „эффект присутствия". Домашний кинотеатр
может быть построен даже на основе VHS-видеоплейера и телевизора с диагона-
лью 63 см (относительно низкое качество изображения) при условии, что в ее
состав входит хороший тракт звуковоспроизведения. Трудно переоценить значи-
мость хорошего звука для фильмов, концертов и даже некоторых телепередач, -
ведь добавление высококачественного звука к имеющемуся телевизору корен-
ным образом меняет уровень восприятия.
Если у вас еще нет собственного домашнего кинотеатра, поставьте небольшой
опыт, пользуясь подобной системой кого-то из ваших друзей или в демонстрацион-
ном зале дилера. Просмотрите один и тот же фрагмент фильма дважды: один раз -
с включенной звуковой системой домашнего кинотеатра, а затем — с обычным
звуком. Без яркого звука фильм лишается львиной доли своего эмоционального
воздействия, теряет способность притягивать и удерживать ваше внимание; коро-
че говоря, воспринимается совсем по-другому — и не лучшим образом.
Высококачественная система домашнего кинотеатра наиболее точно пере-
даст вам художественный замысел авторов кинокартины. Создание фонограммы
кинофильма — процесс, требующий огромного труда, времени и творческой
энергии. Музыка и звуковые эффекты способны сформировать общее настрое-
ние сцены или выразить особые чувства. Создатели фильма тщательно прораба-
тывают каждый элемент звукового рада фильма, чтобы добиться максимального
соответствия сценарию. И чем выше качество звука вашей системы, тем полнее
она сможет передать замысел авторов и, соответственно, тем насыщеннее и
увлекательнее будет зрелище.
362
Фор»
Dolbi
Звук для домашнего кинотеатра 363
Несомненно, высококачественное звучание усиливает впечатление от про-
смотра фильма, однако возможность воспроизведения системой многоканаль-
ной фонограммы часто отрицательно сказывается на качестве звучания двухка-
нальных записей, и тому есть несколько причин. Наличие между громкоговори-
телями крупного отражающего объекта (например, телевизора) отрицательно
скажется на качестве звучания, особенно, на способности формировать звуко-
вые образы. Кроме того, когда производитель должен обеспечить шесть аудиока-
налов вместо двух, да плюс декодер, видеокоммутатор и другие устройства,
качество звука может быть принесено в жертву. Наконец, громкоговорители,
предназначенные для воспроизведения записанных на фонограмме взрывов
редко так же „музыкальны", как те, что должны воспроизводить музыку. В итоге,
введение в состав вашей high-end-системы тракта звуковоспроизведения домаш-
него кинотеатра может негативно сказаться на качестве звука.
Наиболее оптимальное решение: иметь раздельно — музыкальную систему и
систему домашнего кинотеатра. Если ваши приоритеты сходны с моими, то
основную часть средств придется выделить на приобретение двухканальной
системы. В комнате, где я слушаю музыку, установлены ламповые моноблоки с
большими ленточными громкоговорителями, а помещение для домашнего кино-
театра оснащено приличным телевизором и обычными акустическими система-
ми. В одной комнате стоит высококлассная музыкальная система, во второй —
вполне удовлетворительная, но гораздо более низкого качества система домаш-
него кинотеатра. Одна система не взаимодействует с другой; таким образом, два
различных процесса — прослушивание музыки и просмотр фильмов — совершен-
но независимы. Осуществить подобное разделение — разумная мысль, особенно,
если вы собираетесь приобрести среднюю систему домашнего кинотеатра (не
дороже $2000).
Если ваше помещение недостаточно обширное, или по финансовым сообра-
жениям вы можете приобрести только одну систему, не отчаивайтесь — вполне
возможно совместить воспроизведение фонограммы фильма с высококачествен-
ным звучанием музыки. Сложность подобной интеграции заключается в подборе
компонентов и установке системы, но это вполне осуществимо. Я поделюсь с
вами некоторыми соображениями о комплектовании системы, пригодной для
обоих процессов.
В этой главе мы рассмотрим компоненты и технологии, на основе которых
создается домашний кинотеатр. В моей книге „Домашний кинотеатр для всех:
практическое руководство по современным технологиям домашних развлечений" эти
вопросы детально рассмотрены. Более подробно узнать о „Домашнем кинотеат-
ре для всех" можно, ознакомившись с фрагментами глав книги и оглавлением на
web-сайте издательства „Acapella Publishing" по адресу www.hifibooks.com.
t
Форматы многоканальной звукозаписи:
Dolby Surround, Dolby Digital и DTS
Реализация идеи домашнего кинотеатра стала возможной благодаря многока-
нальному стереофоническому звуку, называемому также окружающим звуком.
В системе двухканальной стереофонии перед вами стоят два громкоговорителя,
в системе же домашнего кинотеатра — пять. Три из них располагаются спереди,
а два (канал окружения, или тыловой канал) — позади или по бокам от места
слушателя-зрителя. Именно окружающий звук рождает чувство вовлеченности,
участия в действии, что и позволяет домашнему кинотеатру создавать \акое
захватывающее зрелище. Давайте рассмотрим три системы окружающего звука,
существующих в настоящее время.
364
Глава 13
Dolby Surround
„Dolby Surround" — самый первый многоканальный формат, разработанный в
начале 70-х годов для профессиональных кинотеатров (там он назывался „Dolby
Stereo“). Установленный в более чем 30 тысячах кинотеатров и в 31 миллионе
систем домашнего кино, он является патриархом всех многоканальных звуковых
форматов домашнего кинотеатра. По-настоящему система „Dolby Surround'1 на-
чала внедряться с 1977 года, после выхода фильма Дж. Лукаса „Звездные войны".
На начало 1977 года „Dolby Surround" были оборудованы всего лишь 46 кинотеат-
ров, а спустя год уже около 2000 кинотеатров могли демонстрировать фильмы с
закодированным по этой системе звуком.
„Dolby Surround" — матричная стереофоническая система, в которой четыре
звуковых канала сводятся в два: для записи на магнитную ленту, лазерный диск
или для передачи по телевидению. При воспроизведении через обычную двухка-
нальную систему такая фонограмма звучит как традиционная стереопрограмма.
Но если подключить Dolby-декодер, то два канала при воспроизведении будут
декодированы и разделены на четыре. Их сигналы воспроизводятся через гром-
коговорители левого, правого, центрального и окружающего каналов. Почти все
видеозаписи формата VHS, лазерные диски и многие телепрограммы имеют
звук, закодированный по системе „Dolby Surround". Носители записей этого
формата помечены логотипом, изображенным на рис. 13-1. А на рис. 13-2 вы
можете видеть структурную схему процесса кодирования/декодирования звука в
системе „Dolby Surround".
Записи, ППI DOLBY SURROUND I
выполненные по
системе „Dolby
Surround'1,
помечены
f
фамильным
логотипом
J T-\W
„двойное D
Вы, вероятно, больше знакомы с термином „Dolby Pro-Logic", который по сути
является просто усовершенствованным вариантом декодирования „Dolby Sur-
round". „Dolby Pro-Logic" отличается от „Dolby Surround" наличием центрально-
го канала, улучшенным разделением каналов и лучшей локализацией звуков при
отождествлении их с изображением на экране. Термин „Dolby Surround" охваты-
вает обе декодирующие системы — как „Dolby Surround", так и „Dolby Pro-Logic“;
и хотя существует два типа декодеров, кодирование осуществляется одним спосо-
бом. Записи, выполненные по системе „Dolby", можно воспроизводить, исполь-
зуя оба типа декодеров. Вследствие того, что к настоящему моменту декодеры
„Dolby Surround" почти полностью вытеснены декодерами „Dolby Pro-Logic",
ниже мы будем рассматривать только последние.
Кроме получения из двух выходных каналов видеомагнитофона или проигры-
вателя лазерных дисков левого, правого, центрального и тылового каналов,
декодер „Dolby Pro-Logic" обычно обеспечивает дополнительный канал, предна-
значенный для воспроизведения через низкочастотный громкоговоритель -
сабвуфер. В нем формируется монофонический сигнал, представляющий собой
смесь сигналов фронтальных каналов, спектр которых сверху ограничен часто-
той 100 Гц. Использование канала сабвуфера не обязательно; многие системы
домашних кинотеатров оснащены широкополосными акустическими системами
левого и правого каналов, предназначенными для воспроизведения всего частот-
ного диапазона, включая бас.
Заметьте, что сигнал сабвуфера как бы синтезирован путем смешивания басов
всех фронтальных каналов. При использовании сабвуфера ваши левый и правый
365
ганный в
ся „Dolby
шллионе
звуковых
эипсГ на-
J воины .
шнотеат-
|эильмы с
й четыре
ный диск
ю двухка-
юграмма.
1ии будут
рез гром-
1очти все
ы имеют
:ей этого
. 13-2 вы
ш звука в
ND
Звук для домашнего кинотеатра
громкоговорители могут не воспроизводить бас, благодаря чему они становятся
небольшими и незаметными.
Важно понять, что „Pro-Logic" обеспечивает четыре канала для воспроизведе-
ния через пять громкоговорителей (или через шесть, если есть сабвуфер). Для
канала окружения обычно используются два динамика, на которые подается
один и тот же сигнал.
Несмотря на то, что система „Dolby Surround" тщательно продумана и служит
уже добрых 20 лет, она имеет ряд врожденных недостатков, ограничивающих
качество звуковоспроизведения. Во-первых, из-за того, что используется матрич-
ная стереофония, разделение между каналами не очень хорошее. Это означает,
что звуки одного канала могут „просачиваться4* в другой. Например, если на
экране автомобиль движется слева направо, вы хотите, чтобы и звук следовал за
изображением. Из-за недостаточного разделения каналов, в момент, когда авто-
мобиль еще находится в левом углу экрана, часть звука уже доносится из цен-
трального и даже правого громкоговорителей. Подобно этому, по мере переме-
щения звука движущегося автомобиля к правому громкоговорителю, вы можете
еще слышать какие-то звуки из левого. В результате — менее четкая локализация
звукового образа. Соответственно, чем лучше разделение каналов, тем ярче вы
ощутите звуковой образ автомобиля, „проезжающего" по комнате.
Более серьезная проблема, связанная с ограниченным разделением каналов —
это воспроизведение через канал окружения звуков, сопровождающих действие
на переднем плане изображения, например, диалогов. Неприятно, когда диалог
доносится из громкоговорителей, расположенных сзади или по бокам от зрителя.
Для преодоления этого недостатка в декодере „Dolby Pro-Logic" используются
две хитрости. Во-первых, сигнал, поступающий на громкоговорители окружения,
задерживается относительно фронтальных сигналов. Эта задержка улучшает раз-
деление „фронт“-„тыл“ в связи с психоакустическим явлением, получившим
[й по сути
)olby Sur-
нтрально-
вуков при
1“ охваты-
‘ro-Logic";
им спосо-
ь, исполь-
декодеры
’ro-Logic",
проигры-
> каналов,
л, предна-
>ритель —
ций собой
чен часто-
е системы
системами
?го частот-
шия басов
[ и правый
Рис. 13-2.
Схема матричного
кодирования и
декодирования
сигналов в
фонограмме формата
„Dolby Surround"
366
Глава 13
название эффекта Хааса (когда два равных по интенсивности звука доносятся с
разных сторон, ухо стремится локализовать источник звука в том направлении,
откуда поступил первый сигнал, и игнорирует тот, что пришел позже). Благодаря
задержке в канале окружения звук, „просочившийся" из фронтальных каналов в
тыловой, приходит к слушателю немного позже, чем из фронтальных громкогово-
рителей. В результате, система ухо-мозг воспринимает, в основном, звук спереди.
Каждый приемник или предварительный усилитель системы „Dolby Pro-Logic“
способен создать регулируемую по времени задержку канала окружения, - это
позволяет достичь оптимальной задержки вне зависимости от того, насколько
далеко от тыловых громкоговорителей вы сидите.
Другой способ улучшить разделение между фронтальными и тыловым канала-
ми состоит в ограничении частотного диапазона канала окружения. Обычно
декодер „Dolby Pro-Logic" обрезает высокие частоты выше 7 кГц и басовые
частоты ниже 100 Гц. Ограничение спектра сигнала сверху позволяет исключить
из тылового канала шипящие и свистящие звуки речи.
Еще один недостаток „Dolby Surround" заключается в том, что канал окруже-
ния — монофонический. Это означает, что и в левый, и в правый громкоговори-
тель этого канала поступает один и тот же сигнал. Следовательно, невозможно
„направить" звуки только к левому или только к правому громкоговорителю.
Кроме того, расположение слушателя между двумя громкоговорителями, воспро-
изводящими один и тот же сигнал, может привести к тому, что звук будет локали-
зован в его голове как „фантомный" центральный образ, сформировавшийся
между двумя громкоговорителями. Это явление мешает выполнению основной
задачи тыловых громкоговорителей — создать эффект окружения звуком.
Dolby Digital (АС-3)
Новый формат, обеспечивающий многоканальное „окружающее" звучание,
называется „Dolby Digital". Его дебют состоялся в 1996 году. Этот формат (еще он
известен как АС-3) лишен ограничений, присущих „Dolby Surround".
В соответствии с названием, „Dolby Digital" — цифровой стандарт, то есть
фонограмма фильма записана в виде последовательности нулей и единиц. Таким
образом, звук „Dolby Digital" может присутствовать только в системах, предна-
значенных для передачи цифровой информации, например, в компакт-дисках
(CD), цифровых спутниковых системах (DSS) или цифровых видеодисках (DVD).
Сигнал „Dolby Digital" не может быть записан на обычной видеоленте формата
VHS (в качестве эксперимента его записывали на носитель S-VHS). Тем не менее
„Dolby Digital" был выбран в качестве звукового формата для тиражирования
фильмов на DVD в Северной Америке, а также для нового стандарта телевидения
высокой четкости (HDTV). Изделия, поддерживающие декодирование формата
„Dolby Digital", помечены логотипом, изображенным на рис. 13-3.
Рис. 13-3.
Логотип,
размещаемый на
аппаратуре или
носителях, в которых
используется формат
„Dolby Digital"
ПП | DOLBY
DIGITAL
Кроме того, что „Dolby Digital" — цифровой формат, он обеспечивает шесть
раздельных аудиоканалов. Благодаря этому звуковые сигналы лишены возможно-
сти „просочиться" из одного канала в другой. Старый формат „Dolby Surround“
был матричной системой, которая при кодировании „добавляла" информацию
2ЯТСЯ С
лении,
то даря
1алов в
ко го во-
юреди.
>-Logic“
( — это
жолько
канала-
)бычно
часовые
лючить
окруже-
говори-
зможно
эителю.
воспро-
л о кали-
вшийся
:новной
1учание,
(еще он
то есть
V Таким
предна-
г-д исках
<(DVD).
формата
ie менее
рования
видения
формата
ст шесть
озможно-
iurround*
ормацию
Звук для домашнего кинотеатра 367
центрального канала и канала окружения в левый и правый канал с тем, чтобы
выделить ее при декодировании. Поскольку в системе „Dolby Digital* нет необхо-
димости смешивать канальные сигналы, она может обеспечить почти неограни-
ченное разделение между каналами. Результат — невиданная доселе способность
создавать кажущиеся источники звука в любой части комнаты.
„Dolby Digital* обеспечивает раздельные каналы окружения, а не моноканал,
как в „Dolby Surround*. Это означает, что на два тыловых громкоговорителя
поступают совершенно независимые сигналы. И вместо того чтобы слушать
звуки просто „сзади*, мы теперь можем различать „справа сзади* и „слева сзади*.
Как уже указывалось при обсуждении старого формата „Dolby Pro-Logic*, его
канал окружения не передавал звуки частотой менее 100 Гц или более 7 кГц. В
„Dolby Digital* все пять широкополосных каналов воспроизводят сигнал в частот-
ном диапазоне от 20 Гц до 20 кГц.
Еще одно преимущество „Dolby Digital* — полностью отдельный сабвуферный
канал, что позволяет многократно усилить впечатление от таких звуков, как
взрывы или столкновения. В „Dolby Surround* этот канал воспроизводил всего
лишь сумму басов фронтальных сигналов, ограниченных сверху частотой 100 Гц.
„Dolby Digital* обеспечивает отдельный канал для низкого (ниже 100 Гц) баса,
который называется каналом низкочастотных эффектов (LFE — Low-Frequency
Effects). Выход канала LFE подключен к сабвуферу, воспроизводящем}7 низкий
бас, тогда как басы из основных каналов могут воспроизводиться фронтальными
громкоговорителями или передаваться на сабвуфер наряду с сигналом канала
LFE. В кинотеатрах канал LFE передается через совершенно изолированные
сабвуферы, а в системе домашнего кинотеатра через сабвуфер воспроизводятся
и канал LFE, и басы любого из остальных пяти каналов (избирательно).
Не во всех системах домашнего кинотеатра возможно подключение сабвуфе-
ра к выходу канала LFE. В системах без сабвуфера сигнал этого канала можно
добавить к сигналам, воспроизводимым левым и правым громкоговорителями. В
этом случае вы будете слышать басы, но не ощутите реалистичного эффекта
„дрожания пола*, как при использовании сабвуфера.
Таким образом, формат записи звука „Dolby Digital* обеспечивает пять дискрет-
ных каналов полного частотного диапазона и один канал LFE, поэтому его называют
„5.1-канальным форматом*, где „.1* обозначает низкочастотный канал LFE. Несколь-
ко лет назад „5.1* был повсеместно принят как формат для записи звука в кино.
Для тех, кто мыслит техническими категориями, я привожу ниже краткое
описание основ технологии, используемой в формате „Dolby Digital*. Эта инфор-
мация имеет как теоретическое, так и практическое значение: различия между
„Dolby Digital* и DTS (конкурирующий дискретный цифровой стандарт „окру-
жающего* звука) могут повлиять на ваше решение при покупке аппаратуры.
„Dolby Digital* — цифровой многоканальный формат записи звука с качеством
почти как у CD. Но в отличие от стандартного CD, „Dolby Digital* требует для
записи звуковой информации гораздо меньше битов. Благодаря более низкой
скорости цифрового потока в формате „Dolby Digital* шесть звуковых каналов
удается записать на обычный носитель, например, на кинопленку или компакт-
диск.
Кодирующее устройство формата „Dolby Digital* вырабатывает поток данных
со скоростью 384 000 бит/с (384 килобит в секунду, или 384 кбит/с). Для
сравнения: всего лишь два канала цифрового звука обычного компакт-диска
создают поток данных со скоростью 1411,2 кбит/с. Иными словами, в формате
„Dolby Digital* для кодирования каждого звукового канала используется в десять
раз меньшее количество битов, чем в формате компакт-диска. Вследствие отбра-
сывания такого большого количества информации качество звука формата
„Dolby Digital* несколько ниже, чем на CD.
368
Глава 13
DTS
DTS (Digital Theater Systems — системы цифрового кинотеатра) — формат для
передачи многоканального звука, конкурирующий с „Dolby Digital". Его полное
наименование — „DTS Digital Surround", но общеупотребительное название -
просто DTS. Этот формат обеспечивает более высокое качество звука, чем
„Dolby Digital". В DTS для передачи окружающего звука также используется
схема 5.1 (может применяться и схема 7.1 — с двумя дополнительными каналами
окружения). Логотип DTS (рис. 13-4) обозначает аппаратуру и носители, в
которых используется кодирование DTS.
Рис. 13-4.
Для маркировки запи-
сей, выполненных в
формате „DTS Digital
Surround", и предна-
значенной для их
воспроизведения
аппаратуры, исполь-
зуется такой логотип
Как уже отмечалось, в формате „Dolby Digital" шесть звуковых каналов кодиру-
ются при общей скорости цифрового потока 384 кбит/с. Для кодирования
высококачественного шестиканального сигнала в формате DTS при использова-
нии режима „master quality" (качество оригинала) создается звуковой поток со
скоростью 1411200 бит/с. Недостатком DTS является необходимость использо-
вания для записи информации на лазерном диске, DVD или при передаче по
спутниковой связи большего количества битов. Заметим, что для повышения
качества звуковоспроизведения и в формате „Dolby Digital" может использовать-
ся более высокая скорость цифрового потока. Система DTS способна также
кодировать звук при меньшей скорости, что увеличивает эффективность исполь-
зования носителя.
Поскольку формат „Dolby Digital" экономичнее, чем DTS, и появился раньше,
в настоящий момент именно он занимает лидирующее положение на рынке
сбыта. Схемы декодирования сигналов „Dolby Digital" и DTS имеются во многих
high-end-декодерах, а также некоторых A/V-ресиверах. Интегральная микросхе-
ма, выполняющая декодирование сигнала „Dolby Digital", без труда может быть
настроена на DTS. Поэтому высококачественные предварительные усилители в
системах домашнего кинотеатра могут декодировать сигналы форматов как
„Dolby Digital", так и DTS.
Источники видеосигнала
В состав системы домашнего кинотеатра входят источники видеосигнала:
проигрыватель лазерных дисков, DVD-проигрыватель, видеоплейер VHS и спут-
никовая „тарелка" DSS с приемником. От этих источников аудио- и видеосигналы
поступают к остальным элементам системы.
Проигрыватель лазерных дисков
Последние 18 лет энтузиасты домашнего кинотеатра отдавали предпочтение
формату „лазерный диск" (LD), использующему в качестве носителей записи 30-
сантиметровые диски, которые обеспечивают превосходное качество изображе-
ния, обладают всеми преимуществами оптических носителей (например, осуще-
Звук для домашнего кинотеатра
369
формат для
Его полное
название —
звука, чем
[спользуется
ли каналами
носители, в
Т A L
UND
гадов кодиру-
кодирования
I использова-
зой поток со
зть использо-
передаче по
I повышения
шпользовать-
>собна также
ность исполы
;ился раньше,
;ие на рынке
гея во многих
шя микросхе-
а может быть
е усилители в
форматов как
видеосигнала:
Ф VHS и спут-
видеосигналы
предпочтение
;лей записи 30-
ство изображе-
пример, осуще-
ствляют быстрый поиск нужного фрагмента); в них реализованы последние
достижения в области окружающего звука.
Лазерный диск — двухсторонний носитель, то есть программа записывается
на обеих его сторонах. Кодированные аудио- и видеосигналы записываются на
спиральной дорожке в виде микроскопических питов — углублений в поверхно-
сти пластинки. На LD имеется высококачественная запись видеосигнала, а также
два аналоговых и два цифровых аудиоканала. Последние закодированы с помо-
щью импульсно-кодовой модуляции (РСМ), они были введены в данный формат в
1987 году. И хотя все LD-плейеры, изготовленные после 1989 года, способны
считывать цифровые аудиосигналы, до сих пор лазерные диски — за редким
исключением — выпускаются с двумя версиями фонограммы — аналоговой и
цифровой. Это делается для того, чтобы обеспечить полную совместимость
дисков с аппаратурой воспроизведения прежних лет выпуска. С помощью пульта
дистанционного управления можно выбрать вид фонограммы, которую вы хоти-
те слушать. Почти на всех лазерных дисках и цифровые, и аналоговые фонограм-
мы закодированы по системе „Dolby Surround".
LD-плейер напоминает CD-плейер, только размеры у него побольше. В обоих
аппаратах диск загружается горизонтально на выдвижную панель. Многие такие
проигрыватели комбинированные, то есть способны воспроизводить как LD,
так и CD. На задней панели аппарата расположены видеовыход и два аудиовыхо-
да — для левого и правого каналов. Видеокабель подключается между видеовыхо-
дом плейера и видеовходом A/V-ресивера или предусилителя. Двухканальный
аудиокабель служит для передачи кодированных аудиосигналов на ресивер или
предусилитель системы домашнего кинотеатра, где выполняется их декодирова-
ние по системе „Dolby Surround".
Dolby Digital и DTS на лазерном диске
Формат LD продолжает приспосабливаться к новым технологиям. Лазерный
диск может воспроизводить новые форматы цифрового звука „Dolby Digital" и
DTS. Это оказалось возможным благодаря наличию двух аналоговых и двух
цифровых звуковых каналов. В лазерном диске с фонограммой „Dolby Digital"
оба цифровых аудиоканала содержат сигнал, закодированный по системе „Dolby
Surround". Один из аналоговых каналов (правый) вместо аналогового сигнала
содержит сигнал „Dolby Digital". Левый аналоговый канал может содержать
дикторский текст, комментарии режиссера или вовсе не использоваться.
Чтобы послушать в своем домашнем кинотеатре фонограмму в формате
„Dolby Digital", вам нужен лазерный диск со звуком в формате „Dolby Digital", LD-
плейер, воспроизводящий этот формат, и декодер „Dolby Digital". Без плейера и
декодера указанных типов вы просто увидите фильм со звуком в обычном
формате „Dolby Surround". Размещение дорожки „Dolby Digital" на место анало-
гового аудиоканала обеспечивает совместимость сверху вниз между лазерными
дисками „Dolby Digital" и проигрывателями прежних лет выпуска.
Система DTS работает немного по-другому. Если в предыдущем случае циф-
ровая запись размещается вместо аналоговой, то DTS использует оба цифро-
вых звуковых канала лазерного диска. Этот метод имеет несколько преиму-
ществ. Во-первых, поскольку сигнал DTS занимает цифровые аудиоканалы, вам
не нужен специализированный лазерный проигрыватель для считывания
DTS, — любой LD-плейер с цифровым выходом (имеющимся почти у всех
моделей) пригоден для воспроизведения DTS. Во-вторых, DTS использует боль-
шее количество битов для кодирования звуковой информации, и поэтому
качество звука у него выше. Единственный недостаток лазерных дисков с DTS:
при отсутствии DTS-декодера вам придется слушать аналоговые каналы „Dolby
370
Глава 13
Surround", а не цифровые. На рис. 13-5 показано, как эти разные аудиоформа-
ты записываются на лазерном диске.
Рис. 13-5.
Обычный лазерный
диск (вверху); в диске
с Dolby Digital одна из
аналоговых дорожек
записи звука
используется для
размещения
цифрового
шестиканального
сигнала (в центре); в
лазерных дисках с
DTS-кодированием
обе дорожки записи
звука используются
для размещения
шестиканальных
цифровых сигналов
(внизу)
ОБЫЧНЫЙ ДИСК
АНАЛОГОВЫЕ
ЗВУКОВЫЕ
ДОРОЖКИ
ЦИФРОВЫЕ
ДОРОЖКИ
РСМ
DOLBY DIGITAL
ЦИФРОВЫЕ
ДОРОЖКИ
DOLBY
АНАЛОГОВЫЙ
ЗВУК
ЦИФРОВЫЕ
ДОРОЖКИ
РСМ
DTS
АНАЛОГОВЫЕ
ЗВУКОВЫЕ
ДОРОЖКИ
ДОРОЖКИ
DTS
Модулированный и немодулированный
сигнал „Dolby Digital^
У проигрывателя лазерных дисков формата „Dolby Digital" на задней панели
имеется гнездо RCA, обозначенное как „RF Output". Аббревиатура RF (radio
frequency — радиочастотный) говорит о том, что с этого выхода снимается
модулированный сигнал „Dolby Digital". Его необходимо демодулировать, то есть
преобразовать из радиочастотного сигнала в цифровые данные и затем подать
на A/V-ресивер или предварительный усилитель.
Если ваш ресивер или предусилитель не имеют встроенного декодера „Dolby
Digital", вы можете приобрести его отдельно. Эта коробочка будет преобразовы-
вать входной радиочастотный сигнал „Dolby Digital" в шесть раздельных аналого-
вых выходных сигналов. При этом ваш A/V-ресивер или предусилитель должны
иметь шесть раздельных входов для подключения внешнего декодера. Такая их
особенность называется „5.1 Channel Ready" (подготовлены для 5.1 каналов).
Звук для домашнего кинотеатра
371
оформа-
ОГОВЫЕ
ОВЫЕ
>ЖКИ
’ОВЫЕ
)ЖКИ
Использование модулированного сигнала „Dolby Digital" — временная мера,
продиктованная необходимостью записи звукового сигнала этого формата на
лазерный диск. Сам носитель — лазерный диск — вынуждает использовать моду-
лированный сигнал „Dolby Digital". Проигрыватели DVD, о которых пойдет речь
ниже, изначально созданы для дискретных цифровых аудиоформатов и в них нет
необходимости прибегать к модуляции. Сигнал на выходе „Dolby Digital" DVD-
плейера — это смодулированный поток битов. Имейте в виду, что вы не
сможете подключить модулированный сигнал с выхода „Dolby Digital" проигры-
вателя лазерных дисков на вход предусилителя или приемника, предназначенно-
го для смодулированных сигналов.
РОВЫЕ
ЭЖКИ
JY
1ОГОВЫЙ
<
1РОВЫЕ
ОЖКИ
I
ЛОТОВЫЕ
КОВЫЕ
>ОЖКИ
’ОЖКИ
I
DVD
Несмотря на все достоинства лазерного диска, возможно, дни этого формата
уже сочтены. Новый носитель записи размером со стандартный CD — универ-
сальный цифровой диск DVD (Digital Versatile Disc) может вместить целый
фильм с изображением поразительно высокого качества и шестью абсолютно
раздельными каналами цифрового звука. Более того, стоимость его изготовле-
ния значительно меньше, что отражается в розничной цене $25-30, в то время
как средняя стоимость лазерного диска — $35-40.
Новый DVD-формат произвел революцию в качестве изображения и звука
домашнего кинотеатра. По виду DVD очень похож на знакомый нам CD, но
содержит наряду со звуком высококачественную видеозапись. Подключив DVD-
плейер к своей системе домашнего кинотеатра, вы получите яркое, четкие,
чистое изображение вместе с шестиканальным звуком. Вдобавок к превосходно-
му изображению и звуку, потрясающий набор удобств DVD выглядит просто
фантастически.
Внешний вид DVD-проигрывателя напоминает хорошо нам известный CD-
плейер: та же „выезжающая" панель для загрузки диска, пульт дистанционного
управления и дисплей на передней панели. Но на этом сходство и заканчивается.
DVD-плейер подключается к телевизору стандартным видеокабелем, кроме того,
на вход ресивера или предусилителя системы домашнего кинотеатра от него
поступает звуковой сигнал формата „Dolby Digital". Включить DVD-проигрыва-
тель в вашу систему не просто, а очень просто: вам потребуется всего два кабеля
(один аудио и один видео) и пара минут времени.
На одной стороне DVD-диска может содержаться до 135 минут изображения и
звука. Некоторые диски имеют два информационных слоя, что увеличивает
длительность воспроизведения до четырех с половиной часов.
ней панели
1 RF (radio
снимается
ать, то есть
атем подать
►дера „Dolby
реобразовы-
аых аналого-
гель должны
ра. Такая их
каналов).
Качество изображения и звука DVD
Можно подумать, что DVD — это лазерный диск в миниатюре, однако трудно
найти более непохожие форматы. Во-первых, DVD — чисто цифровой формат: и
видео-, и аудиоинформация здесь закодирована при помощи единиц и нулей,
тогда как на лазерном диске информация записана в аналоговой форме, из-за
чего она легко может быть повреждена при хранении и передаче.
DVD обладает преимуществами перед лазерными дисками по таким парамет-
рам, как разрешение мелких деталей, четкость, цветопередача, он характеризу-
ется меньшей „зашумленностью" изображения. Лазерные диски страдают от
эффекта, называемого „хроматическим шумом": над насыщенными цветами по-
являются зернистые линии. Формат DVD свободен от этого недостатка, поэтому
дает более чистое изображение.
372
Глава 13
Если в вашем A/V-ресивере отсутствует декодер „Dolby Digital", вы можете
получить на выходе двухканальный сигнал, закодированный в формате „Dolby
Surround", который может быть декодирован вашим приемником или усилите-
лем. В каждом DVD-проигрывателе есть так называемый „понижающий преобра-
зователь-микшер", который преобразует аудиоканалы „Dolby Digital" в „Dolby
Surround". Конечно, в этом случае вы не оцените всех достоинств „Dolby Digital",
но тем не менее качество будет превосходным. Вам следует знать, что для
прослушивания фонограмм „Dolby Digital" на некоторых плейерах вы должны
выбрать в меню настройки режим „Dolby Digital". Если этого не сделать, то
автоматически (по умолчанию) устанавливается режим „Dolby Surround".
Функции DVD
DVD не только обеспечивает изображение и звук высочайшего качества, но и
обладает невиданными доселе сервисными удобствами. На диске может содер-
жаться до трех фонограмм на разных языках и до 32 наборов субтитров. Эта
полезная особенность диска позволяет киностудиям выпускать фильм в единст-
венной редакции, которая будет доступна на рынках всего мира, а кроме того,
она дает вам возможность посмотреть зарубежный фильм несколькими способа-
ми. Скажем, если у вас есть фильм Акира Куросавы на DVD, то вы сможете
посмотреть его на японском языке с английскими субтитрами, а также на
японском или на английском языке без субтитров.
В отличие от стандарта VHS или лазерного диска, которые кадрированы
однозначно (то есть отношение ширины кадра к высоте неизменно), некоторые
DVD имеют как обычный кадр формата 1,33:1 так и широкоформатный кинокадр
(формат от 1,78:1 до 2,35:1). Вам остается только выбрать предпочтительный
формат кадра. Более подробно этот вопрос рассматривается ниже в этой главе.
В связи с тем, что DVD воспроизводится оптическим способом, переход от
одного фрагмента диска к другому можно осуществить практически мгновенно.
Для облегчения поиска необходимых фрагментов DVD-диск снабжен индексны-
ми метками, обозначающими ключевые сцены фильма или отдельные номера в
записях концертов и музыкальных представлений. Небольшие размеры DVD и
его малый вес по сравнению с лазерным диском позволяют гораздо быстрее
переходить к началу нужных фрагментов. Кроме того, некоторые DVD-проигры-
ватели имеют дисплей, на котором отображаются номера меток и кадры из
ключевых сцен. Для просмотра какой-либо конкретной сцены достаточно вы-
брать ее по номеру или кадру на экране дисплея. Не пройдет и секунды, как
начнется воспроизведение интересующего вас фрагмента.
DVD предоставляет возможность значительно улучшить качество изображе-
ния посредством подключения DVD-проигрывателя к видеомонитору или проек-
тору через компонентный видеовыход. Этот метод подключения, описанный далее,
дает несомненные преимущества перед стандартным подключением к композит-
ному выходу или даже к выходу S-Video.
DVD вмещает большее количество данных, чем компакт-диск, хотя имеет
такие же точно размеры. CD может содержать около 680 мегабайт информации.
Несмотря на то, что это огромная величина, даже ее недостаточно для хранения
цифрового видео. Односторонний однослойный DVD вмещает порядка 4,7 гига-
байт (4700 мегабайт) информации, то есть в семь раз больше, чем CD. Такая
высокая плотность хранения данных достигается за счет того, что уменьшены
размеры как питов — углублений в пластмассовом рабочем слое диска, используе-
мых для записи нулей и единиц, так и промежутков между ними.
Два следующих аспекта стандарта DVD еще более увеличивают его емкость.
Во-первых, этот формат предусматривает двухсторонние диски, то есть два
DSS
Звук для домашнего кинотеатра
ы можете
1те „Dolby
и усилите
й преобра-
“ В „Dolby
by Digital",
3, ЧТО ДЛЯ
;Ъ1 должны
.делать, то
nd".
гества, но и
эжет содер-
ситров. Эта
>м в единст-
кроме того,
ми способа-
Вь1 сможете
а также на
адрированы
, некоторые
ый кинокадр
>чтительныи
, этой главе.
, переход от
1 мгновенно,
гн индексны-
1ые номера в
меры DVD и
13ДО быстрее
)УЭ-проигры-
; и кадры из
^таточно вы-
секунды, как
гво изображе-
)ру или проек-
санный далее,
ем к композит'
К, хотя имеет
; информации.
> для хранения
>рядка 4,7 гига-
чем CD. Такая
1то уменьшены
1ска, используе-
от его емкость,
си, то есть два
тонких диска емкостью по 4,7 ГБ каждый соединяются между собой и образуют
один диск. Во-вторых, у DVD может быть два информационных слоя на каждой
стороне диска, расположенных один под другим; при считывании лазерный луч
фокусируется на том или другом слое. И хотя второй слой может нести „всего"
3,9 ГБ, в целом двухсторонний двухслойный DVD может содержать 17,2 ГБ
данных.
Тем не менее даже эта гигантская информационная емкость быстро „съедает-
ся": в профессиональных цифровых видеомагнитофонах скорость цифрового
потока составляет 168 миллионов бит в секунду. Такой объем информации
слишком велик даже для записи на DVD, поэтому скорость цифрового потока
снижают с использованием системы сжатия видеосигналов MPEG-2. Этот же
метод сжатия применяется при трансляции телевидения через спутники. В
результате работы системы MPEG-2 возникает цифровой поток с переменной
скоростью, среднее значение которой лежит в диапазоне от 3 до 8 мегабит в
секунду (Мбит/с). Максимальная же скорость, которую способен обеспечить
формат DVD — 10 Мбит/с. Оставшиеся 2 Мбит/с используются для передачи
звука формата „Dolby Digital" на нескольких языках и субтитров.
Изменение скорости передачи влияет на качество изображения: чем выше
скорость, тем выше качество. Это значит, что чем короче фильм, тем большую
скорость передачи можно использовать, и при этом все же уместить фильм на
одностороннем DVD. В большинстве коммерческих выпусков для фильмов с
продолжительностью менее 120 минут используется скорость потока данных
3-5 Мбит/с. Максимально возможная продолжительность фильма на односто-
роннем DVD — 135 минут.
Цифровые спутниковые системы, или DSS — наиболее стремительно разви-
вающийся вид бытовой электронной аппаратуры. Поначалу DSS были более
популярны, чем цветные телевизоры, видеомагнитофоны или CD-плейеры. Ус-
пех DSS на рынке можно объяснить высоким качеством изображения и звука,
умеренной ценой и широким выбором программ. Приемные антенны („тарел-
ки") DSS можно приобрести меньше чем за $150 долларов с учетом скидки
производителя. Стоимость программ колеблется от $20 до $100 в месяц и выше —
в зависимости от того, какие каналы вы выберете, а также от количества каналов
с повременной оплатой.
Для доставки в ваш дом высококачественных аудио- и видеопрограмм в DSS
используются спутники. В отличие от устаревшей технологии спутникового
телевидения, для которой требовались „блюдца" диаметром метр и более, гро-
моздкие сервомеханизмы, дорогая установка и многочисленные декодеры, DSS
работает с легко монтируемыми неподвижными антеннами диаметром 45 см.
Новые „тарелки" бывают еще меньше, поскольку спутники DSS на земной орбите
передают гораздо более мощные сигналы, чем так называемые спутники С-
диапазона, для приема сигналов которых используются огромные „тарелки".
Более того, поскольку DSS — цифровая система, она много лучше защищена от
шума, „снега" на экране и помех, присущих старым спутниковым технологиям.
Установленное на вашей крыше „блюдце" DSS должно быть направлено на юг
(если вы живете в США, находящихся в северном полушарии) и ориентировано
на три спутника, размещенных на геостационарной орбите. Скорость движения
спутников совпадает со скоростью вращения Земли, поэтому они неподвижны
относительно нее. Антенна принимает комбинированный цифровой видео- и
аудиосигнал, который передается из центра телевизионного вещания, располо-
женного в Кастл Рок, штат Колорадо. Он попадает к вам через один из трех
374
Глава 13
спутников, принимающих его из Колорадо и ретранслирующих на ваше „блюд-
це". DSS-ресивер (его размеры примерно такие же, как у CD-плейера) расшифро-
вывает комбинированный цифровой сигнал и преобразует его в аналоговый,
пригодный для подачи на ваш телевизор или звуковую систему домашнего
кинотеатра.
Таким образом, DSS в состоянии обеспечить вам изображение и звук велико-
лепного качества. И никаких хлопот с вашей стороны — просто выберите фильм,
который хотите посмотреть, и радиоволны доставят его вам на дом. Все, что для
этого нужно небольшая параболическая антенна и приемник размером с
обычный видеомагнитофон или CD-плейер.
Единственный недостаток DSS в том, что фильм не передается в широкоэк-
ранном формате. Фильмы демонстрируются через DSS при помощи крайне
неудачного метода ,,pan&scan“. Недостатки этого метода более подробно будут
рассмотрены в следующем разделе.
Форматы изображения
Очень важным параметром для систем домашнего кинотеатра является фор-
мат видеокадра. Так называют соотношение между шириной и высотой изобра-
жения, которое видят зрители. Формат изображения выбирается режиссером
фильма в соответствии с его творческим замыслом. Соотношение сторон обыч-
ного телевизионного изображения составляет 4:3 или 1,33:1. Это меньше, чему
кинокадра, формат которого в большинстве случаев варьируется от 2,35:1 до
1,35:1.
Таким образом, если при показе по телевидению оригинальный формат
изображения фильма остался неизменным, на телеэкране мы увидим черные
полосы выше и ниже изображения. На киностудиях беспокоятся, что зрители
примут эти черные полосы за дефект диска или видеокассеты, или решат, что их
как-то обманывают, поскольку изображение не занимает весь экран.
Высококачественные версии фильмов, рассчитанных на просмотр в домаш-
нем кинотеатре, иногда называют „widescreen" (широкоэкранными) или „letterbox"
(почтовый ящик). Эти два термина указывают на то, что сохранен первоначаль-
ный формат изображения фильма, или по крайней мере он наиболее близок к
исходному. Фильмы, выпущенные без сохранения исходного формата кадра,
называются ,,pan&scan“. У таких фильмов левый и правый края кадра подрезаны
для того, чтобы изображение заполняло весь стандартный телевизионный кадр.
Человек, контролирующий эту операцию, самостоятельно решает, какая сюжет-
ная часть кадра наиболее важна и „направляет" камеру именно в эту область.
Хотя во многих лазерных дисках используется версия „letterbox", приверженцы
домашних кинотеатров предпочитают „widescreen".
Не все телевидение соответствует формату изображения 1,33:1. Существует
так называемое „широкоэкранное" телевидение с форматом кадра 16:9, что
соответствует соотношению 1,78:1. Широкоэкранное телевидение демонстриру-
ет кинокартины в исходном формате с более узкими полосами выше и ниже
изображения. При просмотре же фильмов с форматом кадра 1,33:1, предназна-
ченных для показа по обычному телевидению, черные полосы возникают на
экране по бокам изображения. Телевидение с кадром 16:9 — это сегодняшний
день Японии; по всей видимости, оно скоро станет популярным и в США, когда
основным видом носителя записи вместо VHS станет DVD, обеспечивающий
широкоэкранный формат изображения, а широкоэкранное телевидение высо-
кой четкости станет повсеместным.
При демонстрации широкоэкранных фильмов по телевидению в стандарте
NTSC не используются все 480 строк видеокадра. Изображение занимает всего
te „блюд-
сшифро-
договый,
»машнего
к велико-
'е фильм,
j, что для
змером с
зирокоэк-
и крайне
бно будут
Звук для домашнего кинотеатра 375
360 строк. Остальные 120 приходятся на долю уже упоминавшихся черных
полос. В результате, снижается разрешение картинки по вертикали.
Анаморфотный метод формирования изображения позволяет обеспечить по-
каз широкоформатных фильмов без потерь в разрешении. В анаморфированном
кадре изображение „сжимают“ по горизонтали до тех пор, пока оно не придет в
соответствие со стандартным форматом 1,33:1. Представьте себе, что вы взялись
руками за верхний и нижний края широкоформатного изображения и растяги-
ваете его до тех пор, пока черные полосы не исчезнут. Теперь изображение
занимает все 480 строк, но кажется сжатым по ширине.
Однако сжатая таким образом картинка должна быть „разжата" при воспроиз-
ведении, чтобы восстановить правильные пропорции изображения. Представь-
те теперь, что вы взяли кадр за левый и правый края и растягиваете его до
первоначальных пропорций. Это изображение можно воспроизвести на широко-
форматном телевизоре или видеопроекторе с соотношением сторон 16:9. Таким
образом, анаморфирование не меняет формат изображения и при этом сохраня-
ет разрешение 480 строк.
DVD позволяет преобразовать все широкоформатные материалы в анаморфи-
рованные; DVD-проигрыватели „разжимают" их при воспроизведении.
[ется фор-
>й изобра-
:жиссером
рон обыч-
ыпе, чем у
' 2,35:1 до
[й формат
IM черные
?о зрители
цат, что их
р в домаш-
[и „letterbox^
рвоначаль-
?е близок к
дата кадра,
подрезаны
>нный кадр,
хкая сюжет-
>ту область,
иверженцы
Существует
>а 16:9, что
емонстриру-
лше и ниже
, предназна-
)зникают на
егодняшний
США, когда
яечивающий
щение высо-
в стандарте
нимает всего
Предварительные усилители
для домашнего кинотеатра
Преобразование двухканального сигнала „Dolby Surround" в сигналы левого,
правого и центрального фронтальных каналов, а также в сигнал канала окруже-
ния выполняется аудио/видеопредусилителем, который также называют аудио/
видеоконтроллером, AV-предусилитель не только декодирует сигналы форматов
„Dolby Surround", „Dolby Digital" и DTS, но и выполняет все коммутации, необхо-
димые для системы домашнего кинотеатра. Он получает аудио- и видеосигналы
от компонентов-источников (VHS, DSS, LD, DVD) и выбирает один из них для
декодирования, усиления аудиосистемой и отображения на видеомониторе ва-
шего домашнего кинотеатра. A/V-предусилитель также осуществляет обработку
сигналов, регулирует их уровень и обеспечивает точную подстройку уровней
отдельных звуковых каналов.
На выходе A/V-предусилитель дает шесть сигналов линейного уровня: левого,
правого, центрального, левого окружающего, правого окружающего и сабвуфер-
ного каналов. Эти шесть отдельных сигналов подаются на пятиканальный усили-
тель мощности (плюс необязательный сабвуферный канал), где они усиливаются
до уровня, приемлемого для работы акустических систем домашнего кинотеатра.
A/V-предусилитель отличается от предусилителя двухканальных стереофони-
ческих систем следующими существенными особенностями:
1) имеет 6 каналов;
2) осуществляет декодирование многоканального стереофонического звука;
3) имеет видеовходы и видеовыходы;
4) содержит цифро-аналоговый преобразователь для каждого канала.
Вдобавок A/V-предусилитель управляет басами, то есть отвечает за подачу
басов, воспроизводимых с фонограммы фильма, на каждый громкоговоритель.
Например, если у вас есть небольшие левый и правый громкоговорители и
сабвуфер, все басы из предусилителя направляются на сабвуфер, а не на малень-
кие громкоговорители. Когда вы впервые устанавливаете A/V-предусилитель,
его экранное меню предлагает вам указать: использовать сабвуфер или нет, какие
акустические системы будут работать в тыловом канале — большие или малень-
кие; вы также должны установить параметры декодирования „Dolby Pro-Logic":
время задержки канала окружения, режим центрального канала и т.д.
376
Глава 13
Интерфейс пользователя
Бывает, что A/V-предусилитель удается сразу легко настроить и затем, не
ведая проблем, получать удовольствие от просмотра фильмов, но иногда могут
возникнуть такие непреодолимые трудности, что вы будете радоваться, если вам
удастся услышать из громкоговорителей хоть какие-то звуки.
Какая из этих ситуаций вас ожидает, зависит от интерфейса пользователя
A/V-предусилителя. Понятие пользовательского интерфейса объединяет в себе
расположенные на передней панели органы управления и дисплей, дистанцион-
ный пульт управления, а также меню на экране видеомонитора. Использование
одних предусилителей отличается простотой и интуитивной понятностью, с
другими возникают сложности. Выбор A/V-предусилителя с хорошо продуман-
ным пользовательским интерфейсом сказывается не только на простоте его
использования, но и на качестве звука, которое он обеспечивает. Если принципы
управления предусилителем для вас просты и понятны, то скорее всего вы
сможете настроить его оптимальным образом. С моей точки зрения, бедный
пользовательский интерфейс — самая большая помеха для домашнего кинотеат-
ра. Вы хотите включить систему, вставить диск, нажать на „Р1ау“ и смотреть
фильм. Нет ничего хуже, чем необходимость щелкать в темноте кнопками после
того как фильм уже начался. К сожалению, большинство покупателей не интере-
суются пользовательским интерфейсом до тех пор, пока аппаратура не окажется
у них дома и не будет предпринята попытка ее настроить.
Один из надежных признаков плохо спроектированного пользовательского
интерфейса — это пульт дистанционного управления с множеством черных
кнопок одинаковой формы и размера, расположенных на черном фоне. Если
пульт задуман и исполнен плохо, не стоит ожидать ничего хорошего и от
остальных элементов пользовательского интерфейса.
Информация на дисплее, расположенном на передней панели A/V-предуси-
лителя, должна легко читаться. Она указывает, какой источник выбран, какой
включен режим стереофонии, применяется ли обработка ТНХ (в аппаратуре,
сертифицированной на соответствие с ТНХ) и какой установлен уровень гром-
кости. У одних предусилителей уровень громкости обозначается цифрами, у
других имеется маленькая красная лампочка на ручке регулятора громкости,
которая вращается вместе с ней. Выбор источника обычно осуществляется
кнопками, помеченными значками ,,LD“, „DVD", „Типег“ или ,,Phono“. Для
выбора источника, программу которого вы хотите посмотреть или послушать,
достаточно нажать на соответствующую кнопку. Встречаются и A/V-предуси-
лители с такой системой управления, где необходимо несколько раз подряд
нажать клавишу „Input Select", чтобы „прокрутить" несколько различных ис-
точников, пока на дисплее не появится обозначение искомого. Метод прямого
доступа гораздо проще. Его неудобство проявляется только в темноте, когда
для выбора необходимой кнопки нужно прочитать надписи на пульте дистанци-
онного управления. Кроме того, очень удобно, когда на дисплее отображается
название источника, например, „лазерный диск" или „DVD", а не просто „Vi-
deo 1“ или „Video 2“.
Многие функции настройки и управления предусилителя выполняются при
помощи экранного меню, изображение которого выводится непосредственно
на экран видеомонитора. Обычно при помощи системного меню вы можете
сообщить системе, есть у вас сабвуфер или нет, задать необходимый уровень
громкости для каждого канала, выбрать тип центрального громкоговорителя,
установить величину временной задержки для каналов окружения и задать
многие другие параметры. Этот тип экранного меню использует только текст,
то есть вы управляете им, двигая курсор и нажимая на кнопку „Enter" для ввода
команды.
Звук для домашнего кинотеатра
377
Экранное меню играет ведущую роль в настройке предусилителя. Однако во
время просмотра фильма оно может создать некоторые неудобства. Скажем, вы
уже десять минут смотрите фильм и вдруг понимаете, что диалог не очень
хорошо слышен. Вы решаете повысить уровень громкости центрального канала
на 2-3 дБ, что сделает диалог более отчетливым и разборчивым. Вы бы хотели
нажать кнопку на пульте дистанционного управления, чтобы увеличить гром-
кость центрального канала и не нарушить при этом ход просмотра фильма. Если
же каждый раз при настройке какого-либо параметра на экране появляется
меню, это будет мешать всем зрителям.
Наилучшее решение — это A/V-предусилитель, который либо позволяет вам
выключать экранное меню, либо не выводит его на передний план при внесении
незначительных изменений в часто настраиваемые параметры. Есть функции,
которые вы наверняка будете менять во время просмотра фильма: общий уро-
вень громкости, громкость центрального канала, громкость тыловых каналов.
Корректировка этих параметров не должна сопровождаться появлением экран-
ного меню.
Как же решить, обладает ли данный A/V-предусилитель хорошим пользова-
тельским интерфейсом или нет? Во-первых, попросите продавца познакомить
вас с меню настройки и управления. Если у него „нет времени'1 на это, не спешите
покупать. Во-вторых, при помощи руководства пользователя и пульта дистанци-
онного управления прямо в магазине попробуйте сделать необходимые настрой-
ки самостоятельно. Проверьте, будет ли процесс настройки простым и интуи-
тивно понятным или же сложным и раздражающим. Испытывая аппарат само-
стоятельно, задавайте вопросы, пока вы в магазине, а не после того, как принесе-
те его домой.
Модулированные и немодулированные
входы сигналов „Dolby Digital66
Если ваш проигрыватель лазерных дисков способен воспроизводить фоно-
граммы „Dolby Digital", и вы планируете приобрести A/V-предусилитель с соот-
ветствующим декодером, то убедитесь, что у этого предусилителя есть входы для
модулированного и смодулированного сигналов „Dolby Digital". Первый из них пред-
назначен для подачи сигнала „Dolby Digital" с выхода проигрывателя лазерных
дисков. На второй можно подать смодулированный сигнал „Dolby Digital",
например, с выхода DVD-проигрывателя. Некоторые производители предусили-
телей не предусматривают вход модулированного сигнала, считая, что большин-
ство потребителей будут пользоваться DVD, а не LD. Если вы нашли превосход-
ный A/V-предусилитель, у которого нет входа модулированного сигнала, а вам
хочется воспроизводить лазерные диски с фонограммой „Dolby Digital", реко-
мендуем купить отдельный компонент под названием радиочастотный демодуля-
тор. Это устройство преобразует модулированный сигнал „Dolby Digital", воспро-
изводимый лазерным проигрывателем, в смодулированный, пригодный для
декодирования вашим предусилителем. Демодуляторы стоят от $150 до $500.
Все A/V предусилители оснащены декодером „Dolby Pro-Logic", многие
включают также декодер „Dolby Digital", и все чаще можно встретить аппараты
с декодером DTS. Если в предусилителе нет встроенного декодера „Dolby
Digital" или DTS, то убедитесь, что он имеет 6 раздельных входов для подключе-
ния внешнего декодера. Ищите предусилитель с отметкой „Dolby Digital Ready"
или „5.1 Ready": он будет работать с внешними декодерами. Даже если в
предусилителе предусмотрен встроенный декодер „Dolby Digital", советуем
выбрать аппарат, который мог бы принимать раздельные звуковые сигналы от
внешних устройств, например, от DTS-декодера. Раздельные входы открывают
378
Глава 13
широкие возможности для совершенствования системы вашего домашнего
кинотеатра, позволяют воспроизводить с ее помощью все новые форматы
многоканального стереофонического звука.
Модульный A/V-предусилитель
Рис. 13-6
Лучшие
многокаь
усилится
имеют ш
разделена
для кажд<
Аудиокомпонент нового поколения, называемый модульным предусилителем,
сконструирован таким образом, чтобы его можно было адаптировать к новым
технологиям домашнего кино, избежав таким образом его морального старения.
Разработчики модульных предусилителей, действуя подобно конструкторам ком-
пьютеров, вместо размещения всех электронных компонентов на общей печат-
ной плате выполняют отдельные функциональные модули в виде сменных печат-
ных плат, подсоединяемых через разъемы к материнской плате. Например, на
такой сменной плате могут размещаться декодеры „Dolby Pro-Logic” и „Dolby
Digital”. Если вы решите, что кроме этого вам требуется декодирование сигналов
DTS, вы просто вставите в схему плату соответствующего декодера.
Некоторые модульные A/V-предусилители дают возможность изменять уро-
вень качества функциональных модулей. Каждый такой аппарат имеет микросхе-
мы ЦАП’ов, преобразующих цифровые сигналы в аналоговые, подаваемые затем
на 6 линейных выходов предусилителя. Качество ЦАП’ов влияет на качество
звука; если вы точно знаете, какого качества преобразователь вам требуется, то
приобретение модульного A/V-предусилителя принесет пользу вашему бюджету,
не говоря уже о системе. Например, вы сможете начать с простейших ЦАП’ов, а
впоследствии, когда позволит бюджет, поставить модули с наиболее совершен-
ными микросхемами для фронтальных каналов, — для этого надо будет просто
вынуть одну плату и вставить другую.
Усилители мощности системы домашнего кинотеатра
У большинства усилителей мощности для домашних кинотеатров в едином
корпусе заключены пять усилителей, по одному на каждый канал (пример такого
усилителя приведен на рис. 13-6). В некоторых случаях усилители имеют три
канала или два, а иногда они являются моноблоками, то есть одноканальными
усилителями, выполненными в отдельном корпусе. Трехканальные усилители
рассчитаны на совместную работу с имеющимися двухканальными. Трехканаль-
ный усилитель воспроизводит сигналы трех фронтальных каналов, а двухканаль-
ный — каналов окружения.
При выборе усилителя для домашнего кинотеатра, определяя необходимую
мощность, пользуйтесь принципами, изложенными в главе 6. Взаимосвязь между
мощностью усилителя, чувствительностью громкоговорителей, размером поме-
щения и уровнем громкости прослушивания одинакова как для систем домашне-
го кинотеатра, так и для обычных аудиосистем. Тем не менее знайте, что
параметр выходной мощности в многоканальном усилителе часто определяется
не так, как в двухканальном стереоусилителе. В частности, в двухканальных
усилителях почти всегда оба канала работают одновременно во всей полосе
частот от 20 Гц до 20 кГц. При оценке же мощности многоканальных усилителей
часто подают сигнал только на один или два канала одновременно, и иногда - в
суженном диапазоне, а то и на одной частоте, скажем, 1 кГц.
Из-за таких ухищрений многоканальные усилители кажутся более мощными,
чем на самом деле. Многие производители считают необходимым получать
максимально возможную выходную мощность „на бумаге”, чтобы аппаратура
была коммерчески конкурентоспособной. Для питания пяти каналов усилителя
Звук для домашнего кинотеатра
379
Рис. 13-6.
Лучшие
многоканальные
усилители мощности
имеют полностью
разделенные схемы
для каждого канала
при расчетной выходной мощности во всех каналах одновременно требуется
огромное количество энергии.
Большинство энтузиастов домашнего кинотеатра слушают звук на умеренной
громкости через громкоговорители средней чувствительности (86-88 дБ) в ком-
натах объемом 85-127 м3 с обычной обстановкой (ковер, драпировки). В таких
условиях требуется по меньшей мере 70 Вт на канал для фронтальных каналов и
35 Вт/канал — для каналов окружения. Лучший вариант — это 90 Вт/канал для
„фронта" и 50 Вт/канал для „тыла".
Эти обобщенные требования по выходной мощности предназначены для
воспроизведения источников сигнала „Dolby Pro-Logic". Система „Dolby Digital" с
ее широкополосными каналами окружения предъявляет более жесткие требова-
ния к усилителю канала окружения. Поскольку „Dolby Digital" постепенно вытес-
няет „Pro-Logic", производители повышают выходную мощность каналов окруже-
ния до уровня мощности фронтальных каналов. Если у вашего A/V-предусилите-
ля имеется декодирование „Dolby Digital" и вы используете, в основном, DVD или
лазерные диски (при наличии LD-проигрывателя), я рекомендую обеспечить
одинаковую выходную мощность во всех пяти каналах.
Еще один важный фактор в выборе усилителя — наличие в составе системы
сабвуфера. Без него левый и правый громкоговорители воспроизводят все басы.
Следовательно, левый и правый каналы вашего усилителя должны усиливать
басовые частоты. Для воспроизведения басов требуется гораздо больше мощно-
сти, чем для высоких и средних частот. Подключение сабвуфера снимает необхо-
димость усиления и воспроизведения басов левым и правым каналами. Это позво-
ляет использовать больше мощности для усиления средних и высоких частот.
Если усилитель не обеспечивает достаточную выходную мощность, то иска-
жаются наиболее громкие звуки фонограммы: взрывы, музыкальные крещендо
и другие звуковые эффекты. Система домашнего кинотеатра с достаточной
мощностью хорошо работает и при высокой громкости, воспроизводя громкие
звуки очень естественно. Крайне нежелательно, если при воспроизведении
наиболее интенсивных фрагментов фонограммы фильма становятся
380
Глава 13
заметными нелинейные искажения из-за перегрузки усилителя. Как только вы
начинаете осознавать присутствие звуковой системы, иллюзия присутствия,
возникающая в домашнем кинотеатре, рассеивается.
Наконец, система громкоговорителей должна справиться со всей выходной
мощностью усилителя. Если громкоговоритель начинает искажать звук раньше,
чем усилитель достигнет своей предельной мощности, это означает, что часть
выходной мощности вашего усилителя не может быть использована.
Аудио/Видеоресиверы
Аудио/видеоресивер сочетает в себе декодер „Dolby Surround”, предусили-
тель, AM/FM-тюнер и пятиканальный усилитель мощности. Приобретение A/V-
ресивера — это самый простой и дешевый путь к созданию системы домашнего
кинотеатра.
A/V-ресивер похож на обычный стереофонический ресивер, с которым вы,
вероятно, знакомы, но с некоторыми существенными отличиями. И тот, и
другой имеют селектор источников сигнала, регулятор уровня громкости и
усиливают сигналы, подаваемые на громкоговорители. A/V-ресивер уникален в
трех аспектах:
осуществляет декодирование многоканального стереофонического сигнала;
может работать с несколькими звуковыми каналами (стереоприемник — толь-
ко с двумя);
у него имеются видеовходы и выходы.
При выборе A/V-ресивера руководствуйтесь теми же соображениями, что и
при выборе A/V-предусилителя и многоканального усилителя мощности.
Домашний ТИХ
Некоторые компоненты домашнего кинотеатра отмечены маркой „ТНХ Certi-
fied”. ТНХ — это совокупность технологий и критериев воспроизведения, разра-
ботанная компанией „Lucasfilm” для воспроизведения фонограмм фильмов в
кинотеатрах, адаптированная сегодня и для домашнего кинотеатра. Производи-
тели аппаратуры для домашнего кинотеатра, принявшие технологии ТНХ и
придерживающиеся этих критериев воспроизведения, могут называть свои това-
ры „ТНХ Certified”. Они платят компании ,,Lucasfilm“ небольшой лицензионный
сбор с каждой проданной единицы продукции.
ТНХ-обработка помогает избавиться от наиболее распространенных искажений,
возникающих при воспроизведении фонограмм фильмов в домашних условиях.
Заметьте, ТНХ не является одним из конкурирующих форматов многоканальной
стереофонии: он базируется на уже существующих форматах — „Dolby Surround11,
„Dolby Digital” и DTS. ТНХ и „Dolby” не исключают друг друга; ТНХ использует
сильные стороны „Dolby” для улучшения качества звуковоспроизведения.
В сертифицированных на соответствие ТНХ A/V-предусилителях и A/V-
ресиверах выполняются четыре вида обработки сигнала, предложенных компа-
нией „Lucasfilm” для улучшения звучания системы домашнего кинотеатра: обрат-
ная частотная коррекция, декорреляция сигналов каналов окружения, выравнивание
тембра и разделение частот для сабвуферного канала. Давайте подробно рассмотрим
каждый из этих видов обработки.
Обратная частотная коррекция ТНХ — это ослабление высоких частот, восста-
навливающее тональный баланс при воспроизведении фонограммы фильма в
системе домашнего кинотеатра. Такое ослабление необходимо в связи с тем, что
фонограммы фильмов, созданные для большого зала, звучат слишком ярко при
Звук для домашнего кинотеатра
381
только вы
шсутствия,
выходной
тс раньше,
что часть
воспроизведении в домашних условиях. Микросхема для обратной частотной
коррекции ТНХ, применяемая в ТНХ-сертифицированных A/V-предусилителях
преду си ли-
шение A/V-
домашнего
вторым вы,
И тот, и
емкости и
уникален в
) сигнала;
ник — толь-
1ЯМИ, что и
>сти.
„ТНХ Certi-
ения, разра-
фильмов в
Производи-
гии ТНХ и
ъ свои това-
цензионный
с искажений,
их условиях.
>гоканальной
>у Surround*,
£ использует
ая.
“лях и A/V-
:нных компа-
геатра: обрат-
выравнивание
> рассмотрим
астот, восста-
мы фильма в
язи с тем, что
ком ярко при
и ресиверах, снижает уровень высоких частот при воспроизведении, поэтому
дома вы слышите более естественное звучание.
Декорреляция сигналов канала окружения предназначена для получения в канале
окружения „Dolby Surround* псевдостереофонического эффекта посредством
незначительного временного и/или фазового сдвига между сигналами средних и
высоких частот в левом и правом громкоговорителях тылового канала. Этот
сдвиг между левым и правым тыловыми каналами исключает локализацию сигна-
лов окружения „внутри головы*, что может произойти, когда вы сидите между
двумя громкоговорителями, воспроизводящими один и тот же сигнал. Декорре-
ляция сигналов канала окружения усиливает эффект окружения, пространствен-
ности, способствует получению более равномерного звукового поля и расширя-
ет зону стереоэффекта.
Декорреляция сигналов канала окружения прекрасно работает на моноканале
окружения системы „Dolby Surround*. А как она повлияет на восприятие отдель-
ных каналов окружения в форматах „Dolby Digital* и DTS? Декорреляция сигна-
лов канала окружения не нужна, если они раздельные. Но даже если исходная
фонограмма закодирована в формате многоканальной дискретной стереофо-
нии, например, „Dolby Digital* или DTS, это еще не означает, что каналы
окружения стереофонические. Если в исходной фонограмме канал окружения
монофонический, то при записи ее в форматах DTS или „Dolby Digital* тыловой
канал также получится монофоническим. В этом случае проблемы, связанные с
локализацией „в голове*, о чем уже говорилось выше, остаются.
ТНХ-сертифицированные предусилители и A/V-ресиверы „Dolby Digital* и/
или DTS имеют новую функцию ТНХ под названием адаптивная декорреляция. В
этих предусилителях и ресиверах микросхема декорреляции сигналов канала
окружения включается в тракт сигнала только в том случае, если обнаружен
монофонический канал окружения. Это автоматическое включение может про-
исходить и во время демонстрации фильма: фрагменты фонограммы, содержа-
щие монофоническую информацию окружения, подвергаются ее воздействию.
Когда на какое-то время в канале окружения появляются раздельные сигналы,
декорреляция сигналов окружения отключается.
Третья операция ТНХ, называемая выравниванием тембра, компенсирует раз-
личие тембров звуков, доносящихся спереди и сзади. Тембр — это „качество,
придаваемое звуку его обертонами* (Академический толковый словарь „Merriam-
Webster’s Collegiate Dictionaryдесятое издание). Ухо по-разному воспринимает
тембр звуков в зависимости от направления, откуда они поступают. Вы можете в
этом убедиться, если проведете такой небольшой эксперимент: щелкните паль-
цами перед лицом, а затем сбоку от головы. Тембр щелчка „четче*, когда звук
поступает сбоку. Выравнивание тембра гарантирует, что когда звуки движутся от
„фронта* к „тылу* (или наоборот), их тембры не изменяются.
Вы можете легко оценить эффекты ТНХ-обработки: достаточно сделать вы-
бор между режимами „Pro-Logic* и „ТНХ Cinema* на пульте дистанционного
управления вашего A/V-предусилителя. Я считаю, что ТНХ-обработка улучшает
качество звука благодаря уменьшению яркости звучания фронтальных каналов, в
особенности это относится к шипящим звукам. Более ровные высокие частоты
снижают утомляемость при прослушивании и значительно усиливают чувство
„вовлеченности* в фильм. Кроме того, возрастает и равномерность звукового
поля, возникает ощущение окружения звуком.
Наконец, ТНХ-обработка включает в себя схему разделительного фильтра,
предназначенного для выделения нижних частот. Басы из основных каналов
(левого, центрального, правого) поступают на выходной разъем „Subwoofer Out*
на задней стенке A/V-предусилителя или ресивера, а остальные составляющие
а
382
Глава 13
звукового спектра воспроизводятся левым и правым громкоговорителями. В
результате средние и высокие частоты не поступают в сабвуфер, а басы - в
левый и правый громкоговорители. Для интересующихся техническими пара-
метрами: частота разделения ТНХ составляет 80 Гц, фильтр нижних частот
имеет 4-й порядок, крутизна его характеристики затухания составляет
24дБ/окт, крутизна характеристики затухания фильтра верхних частот 2-го
порядка — 12 дБ/окт.
Обратите внимание на то, что сабвуферные выходы всех ТНХ-сертифициро-
ванных A/V-предусилителей и A/V-ресиверов содержат вполне определенный
сигнал: монофоническую сумму всех трех фронтальных каналов, отфильтрован-
ную ФНЧ с частотой среза 80 Гц. В ТНХ-сертифицированной аппаратуре с
декодером „Dolby Digital" выходной сабвуферный сигнал образован суммирова-
нием сигнала, поступающего из канала низкочастотных эффектов с произволь-
ным количеством низкочастотных сигналов остальных пяти каналов. Во всей
ТНХ-сертифицированной аппаратуре точно задан уровень сигнала сабвуферно-
го выхода, частота и крутизна спада АЧХ кроссовера (последний параметр
показывает, насколько четко кроссовер разделяет частотный спектр).
*
Стандарты выходной мощности ТНХ.
A/V-ресиверы, предусилители и усилители мощности, сертифицированные
на соответствие ТНХ, должны не только выполнять описанную выше обработку
звукового сигнала, но и соответствовать строгим техническим требованиям.
„Lucasfilm" не публикует эти критерии, они известны только держателям лицен-
зии, но часть требований все-таки стала известной.
Во-первых, в ТНХ-сертифицированных A/V-ресиверах должно быть пять уси-
лительных каналов, а не четыре. Некоторые производители стараются обойтись
одним каналом усиления для левого и правого громкоговорителей каналов окру-
жения, но поскольку ТНХ-обработка включает декорреляцию сигналов окружения
(то есть вносит небольшое различие в сигналы левого и правого тыловых кана-
лов), то необходимо использовать два отдельных усилительных канала.
Во-вторых, ТНХ-ресивер должен выдавать минимум 80 Вт в каждом из трех
фронтальных каналов и по 50 Вт в каждом канале окружения. Эти значения
приводятся для усилителя с сопротивлением нагрузки 8 Ом, причем при указан-
ных значениях мощности должны одновременно работать все пять усилитель-
ных каналов.
У многих громкоговорителей электрическое сопротивление меньше 8 Ом, а
это предъявляет более жесткие требования к усилителям мощности ресивера.
Громкоговоритель с низким сопротивлением при том же напряжении потребля-
ет электрический ток большей силы, чем высокоомный громкоговоритель, по-
этому он сильнее нагружает ресивер. При работе громкоговорителей с сопротив-
лением 3,2 Ом ТНХ-сертифицированный ресивер должен обеспечить 211 Вт в
каждом из трех фронтальных каналов и по 125 Вт в каждом канале окружения.
Покупка ТНХ-сертифицированного ресивера гарантирует соответствие уси-
лителей перечисленным требованиям. Кроме того, ТНХ-сертификация означа-
ет, что аппарат обеспечивает все четыре только что описанных вида обработки
звука (обратную частотную коррекцию, декорреляцию сигналов окружения, вы-
равнивание тембра и частотное разделение в канале сабвуфера). Наконец, лого-
тип ТНХ на передней панели компонента домашнего кинотеатра дает гарантию
того, что данное изделие соответствует другим критериям, которые инженеры
„Luc as fim" считают важными при воспроизведении фонограммы фильма.
Требования по мощности для ТНХ-сертификации отдельных усилителей мощ-
ности гораздо жестче, чем для усилительных блоков A/V-ресиверов. Во всем
Звук для домашнего кинотеатра
383
остальном критерии сертификации совпадают. Отдельный усилитель мощности
при работе на нагрузку с сопротивлением 8 Ом должен обеспечивать минимум
100 Вт одновременно в каждом из пяти каналов. При работе с низкоомной
нагрузкой 3,2 Ом (условие тестирования, имитирующее работу на громкоговори-
тель с низким сопротивлением) усилитель должен обеспечить 250 Вт во всех
пяти каналах одновременно. Другими словами, ТНХ-сертифицированный усили-
тель мощности должен обеспечивать на выходе чудовищную общую долговре-
менную мощность в 1250 Вт. Эта величина существенно отличается от полной
выходной мощности 833 Вт, требуемой от ТНХ-сертифицированных A/V-реси-
веров („долговременный'1 в данном контексте не означает, что усилитель может
бесконечно долго отдавать столь высокую мощность; здесь имеется в виду пери-
од в несколько минут).
По этим причинам ТНХ-сертифицированные усилители имеют большую мас-
су и габаритные размеры. Критерии сертификации ТНХ исключают возмож-
ность возникновения у слушателя/зрителя впечатления, будто усилителю не
хватает мощности или характер его звучания изменяется на пиках громкости.
Громкоговорители, отвечающие требованиям стандарта ТНХ, обладают зву-
чанием, не уступающим тому, что вы слышите в ТНХ-кинотеатре или в студии
перезаписи.
Несмотря на жесткие требования, предъявляемые к ТНХ-сертифицирован-
ной электронике и акустическим системам, аппарат или громкоговоритель каж-
дого производителя имеет собственный звуковой почерк. Один лишь факт ТНХ-
сертификации изделия не гарантирует того, что вам понравится его звук или оно
подойдет к вашей системе. С другой стороны, многие заслуживающие внимания
изделия не имеют сертификации ТНХ, — просто их производители по каким-то
причинам решили не участвовать в лицензионной программе ТНХ. Наличие у
изделия сертификации ТНХ — это всего лишь один из факторов в принятии
решения о покупке.
Акустические системы для домашнего кинотеатра
Обычная стереосистема обеспечивает два звуковых канала — левый и правый,
воспроизводимых левым и правым громкоговорителями. При правильной на-
стройке два канала звуковой информации, воспроизводимой двумя громкогово-
рителями, создают звуковое поле, которое воспринимается слушателем как суще-
ствующее между акустическими системами и вокруг них.
Система домашнего кинотеатра обеспечивает много каналов, через каждый
из которых звуковой сигнал поступает на отдельный громкоговоритель. Акусти-
ческие системы расположены перед слушателем по обе стороны от него и/или
сзади. В частности, в системе домашнего кинотеатра используются три фронталь-
ных громкоговорителя, расположенных вдоль передней стены комнаты и два
громкоговорителя окружения, находящихся сзади или сбоку от места слушателя.
Два из трех фронтальных громкоговорителей располагаются по бокам от видео-
монитора, а третий размещается над или под видеомонитором. Фронтальные
громкоговорители называются левым, правым и центральным. Полный ком-
плект громкоговорителей домашнего кинотеатра показан на рис. 13-7.
Левый и правый громкоговорители воспроизводят, главным образом, музыку
и звуковые эффекты. Основное назначение центрального громкоговорителя —
воспроизведение диалогов и привязка звуковых эффектов фильма к телеэкрану.
Наличие трех громкоговорителей у передней стены комнаты позволяет совмес-
тить звук с изображением его источника на экране. Например, в правильно
настроенной системе домашнего кинотеатра, если автомобиль движется от лево-
го края экрана к правому, то вы слышите, как звук его мотора перемещается от
384
Глава 13
левого громкоговорителя к центральному, а от него — к правому. Кажется, что
источник звука следует за изображением на экране.
Рис. 13-7.
Идеальное помещение
для домашнего
кинотеатра и
размещение
громкоговорителей
в нем
Центральный громкоговоритель обычно устанавливается на видеомонитор.
Его также можно разместить под видеомонитором, вмонтировать в стену над
ним или ~ если вы пользуетесь системой фронтальной проекции — установить за
акустически прозрачным экраном.
Поскольку в двухканальной стереосистеме спереди всего два громкоговорите-
ля — левый и правый, — вас может заинтересовать вопрос: зачем нужен третий
громкоговоритель между ними в системе домашнего кинотеатра? Громкоговори-
тель центрального канала дает множество преимуществ. Во-первых, он привязы-
вает диалог и другие звуки, непосредственно связанные с действием на экране, к
центру звуковой сцены..Когда мы видим, как персонажи разговаривают, нам
хочется, чтобы звук исходил от их изображений на экране. Точно так же, когда
звуки панорамируются (то есть их источники меняют положение) по фронту, мы
хотим, чтобы они плавно перемещались от одного края экрана к другому.
Например, если изображение автомобиля перемещается по экрану слева напра-
во, звук двигателя и шин должен перемещаться вместе с ним, точно совпадая с
движением автомобиля. Без центрального громкоговорителя в середине звуко-
вой картины мы ощутим провал, — звук автомобиля „перепрыгнет“ из левого
громкоговорителя в правый. Центральный громкоговоритель создает впечатле-
ние, что звуки от происходящего на экране исходят именно из тех точек, где
находятся изображения их источников.
У громкоговорителей канала окружения другая задача. Обычно они меньше
фронтальных громкоговорителей и потребляют гораздо меньше энергии. Поэто-
му их без всякого ущерба можно установить на стене или вмонтировать в стену.
Громкоговорители окружения воспроизводят, главным образом, „атмосферные"
или окружающие звуки, создающие рассеянную звуковую атмосферу вокруг слу-
шателя. Например, если действие происходит в джунглях, то громкоговорители
окружения воссоздают звуки щебетания птиц, падающих дождевых капель, дуно-
вения ветра; в сцене, происходящей в городе, зритель будет окружен звуками
дорожного движения. Вклад громкоговорителей окружения едва уловим, но он
крайне важен для создания общего впечатления. Если громкоговорители окру-
жения установлены правильно, то их нельзя услышать непосредственно - они
только обволакивают зрителя рассеянным звуковым полем.
Этой способностью громкоговорители окружения обязаны дипольной конст-
рукции. Они одинаково излучают звук — как вперед, так и назад. Если фронталь-
Звук для домашнего кинотеатра
385
кется, что
щомонитор.
в стену над
становить за
псоговорите-
ужен третий
юмкоговори-
он привязы-
[ на экране, к
ьривают, нам
так же, когда
о фронту, мы
[а к другому.
/• слева напра-
во совпадая с
редине звуко-
ет“ из левого
дает впечатле-
гех точек, где
ные громкоговорители имеют один комплект головок, излучающих звук вперед,
то тыловые громкоговорители имеют два комплекта головок, обращенных впе-
ред и назад. Такое устройство создает направленный пучок звуковой энергии,
„летающий44 по помещению вперед и назад (рис.13-8).
Поскольку громкоговорители окружения расположены по бокам и излучают
во фронтальном и тыловом направлениях, мы не слышим их прямого звука.
Слушатель сидит в „нуле44 громкоговорителей окружения, то есть в той точке,
куда они не излучают прямой звук. Вместо прямого звука громкоговорителей
окружения мы слышим их звук, отраженный от стен и мебели. Двойная направ-
ленность громкоговорителей окружения заставляет звук рассеиваться, что за-
трудняет его локализацию. При правильной настройке системы определить на
слух, где расположен громкоговоритель окружения, невозможно.
Сабвуфер предназначен для воспроизведения нижнего баса. Типичный сабву-
фер заключен в корпус кубической формы, который можно поставить в любом
месте помещения. Не в каждой системе домашнего кинотеатра используется
сабвуфер, — это не обязательное требование.
Большинство сабвуферов для домашнего кинотеатра являются активными.
Так называют сабвуферы со встроенным усилителем мощности, который создает
сигнал, приводящий в движение большой конус динамика. Активный сабвуфер
подключается к гнезду линейного выхода A/V-ресивера или предусилителя,
обозначенного как „Subwoofer Out44; он преобразует электрический сигнал в звук.
Поскольку такие сабвуферы оснащены встроенным усилителем, их следует под-
ключать к сети переменного тока.
Использовать сабвуфер можно двумя способами: во-первых, он может доба-
вить басов к звуку широкополосных громкоговорителей — левого и правого.
Сабвуфер, левый и правый громкоговорители — все вместе воспроизводят басы,
о они меньше
дергии. Поэто-
эовать в стену,
атмосферные
еру вокруг слу-
мкоговорители
[х капель, дуно-
сружен звуками
уловим, но он
.ворители окру-
дственно — они
Рис. 13-8.
Благодаря
отражениям
дипольные
громкоговорители
каналов окружения
создают рассеянное
звуковое поле
дипольной конст-
Если фронталь-
ЕЯ
Г
i
а|
: :i.
ji
•V-
•i
: i!
• ; i
386
'Глава 13
что дает увеличение их уровня. Дополнительный выигрыш от применения сабву-
фера заключается в том, что он обычно может воспроизводить более низкие
частоты, чем левый и правый громкоговорители. Собственно, термин „сабву-
фер" и означает, что это устройство воспроизводит частоты, лежащие ниже
рабочего диапазона частот НЧ-головок широкополосных громкоговорителей.
Второй способ использования в системе сабвуфера — это воспроизведение с
его помощью всех басов, чтобы левый и правый громкоговорители воспроизводи-
ли только высокие и средние частоты. Почти у всех сабвуферов имеется кроссо-
вер, который разделяет полный частотный спектр сигнала на басы и средние/
высокие частоты. Басы подаются на сабвуфер, а высокие и средние частоты — на
левый и правый громкоговорители. Этому методу отдают предпочтение, когда
левый и правый громкоговорители невелики и не могут воспроизводить басы.
Установка и настройка сабвуфера описана в главах 4 и 7.
Видеоэкраны
Ко
Каждой системе домашнего кинотеатра нужен видеоэкран или, как его еще
называют, видеомонитор. В большинстве домашних кинотеатров применяются
обычные телевизоры, с которым мы все знакомы. Телевизоры различаются, в
частности, по размеру диагонали кинескопа. Вы можете построить систему домаш-
него кинотеатра на основе телевизора с 63-сантиметровой диагональю, хотя для
серьезного домашнего кинотеатра минимально приемлемым считается размер
диагонали 81 см. Современные телевизоры с такой диагональю стоят примерно
столько, сколько стоили 63-сантиметровые аппараты два года назад. Телевизор с
диагональю 89 см даст вам экран еще большего размера, но за непропорционально
более высокую цену по сравнению с 81-сантиметровым. Самые большие телевизо-
ры имеют диагональ 100 см, но они стоят чрезвычайно дорого.
Для получения изображения с диагональю более 89 см лучше всего использо-
вать проекционный телевизор. В таком аппарате зрители не видят экран кинеско-
па, как в обычном телевизоре. С помощью линз и зеркал изображение проецирует-
ся на экран, расположенный в передней части корпуса проектора, причем проеци-
рование осуществляется с обратной стороны экрана. Когда говорят о телевизорах
с „большим экраном", обычно имеют в виду проекционные аппараты.
Диагональ экрана проекционного телевизора — от 100 до 150 см. Изображе-
ние на их экранах менее яркое, четкое и чистое, чем у обычных телевизоров, но
эти недостатки компенсируются большим размером „картинки". Проекционные
телевизоры — наиболее популярный вид мониторов среди энтузиастов домаш-
них кинотеатров.
Наивысшее качество, способное удовлетворить серьезного видеофила, может
обеспечить фронтальный проектор. Как и в проекционном телевизоре, во фрон-
тальном проекторе используются три линзы, но проецируется изображение на
экран с расстояния. В отличие от всех рассмотренных ранее телевизионных
систем размер изображения у фронтального проектора не фиксирован. Изменяя
размер экрана и расстояние между проектором и экраном, вы можете получить
изображение практически любого размера. У высококачественных фронталь-
ных проекторов размер экрана по диагонали может достигать 370 см.
Обеспечивая потрясающее качество изображения, фронтальный проектор
дает возможность дополнительно улучшить его с помощью устройств, называе-
мых удвоителями и учетверителями числа строк. Они увеличивают количество
строк развертки, благодаря чему становится незаметной растровая структура,
характерная для телевизионного изображения. Удвоитель строк, стоимость кото-
рого достигает нескольких тысяч долларов, предназначен только для самых
амбициозных систем домашнего кинотеатра.
Наст
Звук для домашнего кинотеатра
387
Композитное видео, S-видео, компонентное видео
Почти во всей видеоаппаратуре — видеомагнитофонах, LD-плейерах, DVD-
проигрывателях, видеомониторах — гнездо RCA с пометкой „Video44 является
выходом видеосигнала, называемого композитным. Как указывает его название,
композитный видеосигнал содержит все составляющие, необходимые для его
воспроизведения на мониторе или для записи на видеоленту. Составляющие
видеосигнала, объединенные в композитный сигнал, несут информацию о ярко-
сти, о цвете и сигналы синхронизации. Слияние этих трех разных сигналов в
единый композитный видеосигнал в далеком 1953 году сделало возможным
совместить цветное телевидение с уже существовавшим черно-белым.
Однако смешение различных элементов сигнала порождает проблемы, кото-
рые снижают качество изображения. Если мы сумеем обеспечить раздельную
передачу этих трех составляющих, то качество изображения существенно воз-
растет. Первый шаг в этом направлении — выход типа ,,S-video“, применяемый во
многих видеомагнитофонах, проигрывателях лазерных дисков, DVD-проигрыва-
телях и видеомониторах. По кабелю ,,S-video“ информация о яркости изображе-
ния передается отдельно от цветовой информации. Использование ,,S-video“ для
видеомагнитофонов VHS и лазерных дисков вряд ли целесообразно, а при
воспроизведении DVD и в спутниковых системах (DSS) дает существенные пре-
имущества. Это связано с тем, что на DVD и в спутниковых цифровых системах
видеоинформация изначально записывается или передается в раздельном виде.
Компонентные кабели — это следующий уровень раздельной передачи компо-
нентов видеосигнала. Три отдельных кабеля, обычно оканчивающихся соедини-
телями RCA, передают информацию по частям: один несет информацию о
яркости изображения, второй кабель — информацию о красном цвете, а третий —
о синем. Компонентным называют также видеосигнал типа Y, R-Y, B-Y (Y, R
минус Y, В минус Y). Y обозначает яркостный сигнал, R-Y — это красный минус
яркость, B-Y — синий минус яркость.
Как DVD, так и DSS по своей природе рассчитаны на передачу видеоинформа-
ции в компонентной форме. При подсоединении к видеомонитору с компонент-
ным видеовходом выходной видеосигнал DVD-плейера не испытывает на себе
ограничений и искажений, присущих формату NTSC (National Television Stan-
dard Committee — Национальный комитет по телевизионным стандартам США).
На видеомонитор поступает сигнал гораздо более высокого качества. Качество
изображения DVD-плейеров с компонентным и композитным выходами различа-
ется как день и ночь. При использовании композитного видеосигнала наблюда-
ются все искажения, связанные с форматом NTSC: движущиеся точки, цветовой
шум, муар, черно-белая информация ошибочно интерпретируется как цветовая и
т.д. Рекомендуется использовать DVD-плейер с видеовыходом компонентного типа
и видеомонитор с компонентным видеовходом.
Г
Настройка системы домашнего кинотеатра
После соединения компонентов системы домашнего кинотеатра в соответст-
вии с руководством по эксплуатации, вам потребуется сконфигурировать преду-
силитель или ресивер для работы с громкоговорителями и настроить его.
Во-первых, вы должны сообщить A/V-ресиверу или предусилителю тип ваших
громкоговорителей, чтобы он мог надлежащим образом распорядиться басами.
Большинство современных ресиверов спрашивают вас о том, является ли каждый
громкоговоритель большим (,,Large“) или маленьким („Small44). Выбирая „Small44
для левого и правого громкоговорителей, вы „сообщаете44 ресиверу, что не нужно
подавать на них сигналы нижнего баса. В некоторых ресиверах используют
Глава 13
обозначения типа „Low-cut Filter On" или „High-Pass Filter On“ (включить фильтр
верхних частот) вместо „Small", чтобы задать ресиверу режим удаления низких
частот из левого и правого громкоговорителей. Все три наименования режимов
абсолютно равноценны. Такая конфигурация используется, если для воспроизве-
дения басов подключен сабвуфер. В этом случае на запрос, подключен ли сабву-
фер, следует ответить „Yes" (да).
Если у вас нет сабвуфера, а есть широкополосные левый и правый громкогово-
рители, выберите в меню настройки „Large" (большой), „Low-Cut Filter Off или
„High-Pass Filter Off" (отключить фильтр верхних частот). При выборе этих
режимов низкие частоты попадают в громкоговорители левого и правого кана-
лов. Все эти термины означают одно и то же, но разные производители по-
разному именуют одну и ту же функцию.
Меню настройки содержит и запрос о громкоговорителях канала окружения:
большие они или маленькие. Почти во всех случаях используется установка
„Small". „Large" выбирается только в том случае, если вы используете широкопо-
лосные напольные громкоговорители.
Все A/V-ресиверы и предусилители предлагают для центрального канала
режимы: „Wide" и „Normal" (широкий и нормальный). В режиме „Wide" на
центральный громкоговоритель поступает широкополосный сигнал (в нем со-
держатся басы, средние и высокие частоты). В режиме „Normal" басы из сигнала
центрального громкоговорителя удаляются во избежание его перегрузки. Режим
„Wide" используется только для широкополосных напольных центральных гром-
коговорителей (таких, которые стоят за перфорированным экраном во фрон-
тальных проекционных системах). Если громкоговоритель установлен на видео-
мониторе или под ним — выберите режим „Normal".
Теперь самое время настроить временную задержку центрального канала, если
ресивер или предусилитель оснащен соответствующим регулятором. Как ясно из
названия, эта настройка позволяет вам задерживать сигнал, поступающий на
центральный громкоговоритель, чтобы звук от всех трех фронтальных громкого-
ворителей приходил к вам одновременно. Если вы разместите фронтальные
громкоговорители по дуге и центральный громкоговоритель расположен от вас на
том же расстоянии, что и боковые, то задержка в центральном канале не нужна.
Для точной настройки данной функции, сидя на месте зрителя, измерьте расстоя-
ние от ваших ушей до каждого громкоговорителя. Если вы сидите ближе к
центральной акустической системе, чем к левому и правому громкоговорителям,
то установите небольшую задержку центрального канала добавляя по 3 миллисе-
кунды на метр расстояния (звук проходит за 1 мс примерно 30 см).
Теперь, когда ресивер или предусилитель знает основные параметры конфи-
гурации системы громкоговорителей, можно приступать к точной настройке.
Ранее указывалось, что все ресиверы и предусилители „Dolby Surround" и „Dolby
Pro-Logic" немного задерживают сигнал для громкоговорителей канала окруже-
ния. Это улучшает ощущение раздельности между фронтальными и тыловыми
каналами, а также позволяет преодолеть некоторые ограничения формата
„Dolby Surround". Время задержки невелико: обычно 20 мс. Каждый ресивер или
предусилитель с декодером „Dolby Pro-Logic" позволяет согласовать время за-
держки с размерами вашей комнаты. На рис. 13-9 показана зависимость опти-
мальной задержки в канале окружения от расстояния до фронтальных громкого-
ворителей и громкоговорителей окружения. Чем ближе вы сидите к громкогово-
рителям окружения, тем меньшую величину задержки следует установить.
Многие современные аппараты не просят вас „ввести время задержки в
миллисекундах" (Input Delay Time In Milliseconds), а спрашивают: „На каком
расстоянии от каждого громкоговорителя вы сидите?" (How Far Are You Sitting
From Each Speaker?). Затем устройство рассчитывает оптимальное время задерж-
ки для того места, где вы находитесь.
Звук для домашнего кинотеатра
389
Ш РЕКОМЕНДУЕМОЕ ЕЗ ПРИЕМЛЕМОЕ
РАССТОЯНИЕ ОТ ФРОНТАЛЬНЫХ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЕЙ (М).
ДИАПАЗОН ДОПУСТИМОГО РАЗМЕЩЕНИЯ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЕЙ
ПРИ ВРЕМЕННОЙ ЗАДЕРЖКЕ 20 мс
Рис. 13-9.
Если ваш ресивер не спрашивает вас: „Как далеко от громкоговорителей вы находитесь?" —
используйте эти графики для определения оптимального времени задержки для выбранного
варианта размещения громкоговорителей и места прослушивания
НЕ РЕКОМЕНДУЕМОЕ
РАССТОЯНИЕ ОТ ФРОНТАЛЬНЫХ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЕЙ (М}
ДИАПАЗОН ДОПУСТИМОГО РАЗМЕЩЕНИЯ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЕЙ
ПРИ ВРЕМЕНИ ЗАДЕРЖКИ XX мс
Далее вам понадобится установить уровень громкости для каждого из пяти
каналов (если есть сабвуфер, то для шести). Кроме того, что все A/V-ресиверы
позволяют регулировать общий уровень громкости, они позволяют установить
громкость каждого канала по отдельности. Этот процесс начинается с настройки
по „тест-сигналу“ — шумоподобному звуку, генерируемому A/V-ресивером (ли-
цензирование ,,Dolby“ требует установки генератора этого шума в ресивере или в
предусилителе). Шум по очереди воспроизводится каждым громкоговорителем.
В идеальном варианте громкость шумового сигнала должна быть одинаковой в
каждом динамике, когда вы сидите на месте слушателя/зрителя. Если громкости
различаются, вы можете выравнять их при помощи пульта дистанционного
управления ресивера.
Индивидуальная настройка каналов позволяет вам компенсировать различ-
ную чувствительность громкоговорителей, влияние акустики комнаты и распо-
ложения громкоговорителей.
Хотя установка уровней отдельных каналов на слух может быть выполнена
достаточно хорошо, с помощью прибора для измерения уровня звукового давле-
ния это можно сделать гораздо точнее. Такой прибор стоит около $30. Измери-
тель позволит вам точно откалибровать вашу систему домашнего кинотеатра.
Включите прибор в положение ,,C-Weighted“ и установите регулятор на 70.
Включите в вашем A/V-ресивере тестовый шум и установите регулятор уровня
громкости канала в положение, при котором будут получены показания измери-
теля: 5. Это означает, что шум воспроизводится на уровне 75 дБ. Повторите эту
процедуру для каждого канала. На задней панели активного сабвуфера обычно
есть ручка для установки громкости. При настройке уровня сабвуфера показания
прибора будет трудно считывать, так как индикатор будет все время прыгать (это
связано с низкочастотным характером сигнала). Понаблюдайте за индикатором
примерно 30 секунд, чтобы определить значение среднего уровня.
Эти настройки очень близко подведут вас к оптимальному уровню громкости
каждого канала, однако для окончательной настройки вам следует прослушать
высококачественную фонограмму фильма и положиться на собственный слух.
Если окажется, что плохо слышен диалог, то добавьте 2 дБ в центральном канале
(в этом случае звуковая сцена будет сфокусирована в центре, а не рассредоточена
равномерно по всей ширине комнаты). Если басы слишком гудят — приглушите
сабвуфер. Не бойтесь перенастраивать громкость сабвуфера, центрального
громкоговорителя или громкоговорителей окружения — фонограммы разных
фильмов записаны по-разному.
390
Глава 13
Секреты хорошего воспроизведения музыки
и фонограмм кинофильмов
Если вы хотите добиться от своей аудиосистемы одинаково хорошего воспро-
изведения и музыки, и фонограмм кинофильмов, вам придется предельно внима-
тельно выбирать компоненты и настраивать систему. Многие громкоговорите-
ли, разработанные для использования в домашнем кинотеатре, недостаточно
хороши для привередливых меломанов. Связано это с тем, что они созданы для
воспроизведения широкого динамического диапазона и глубоких басов, но не
обеспечивают высокую тональную верность и создание правильной звуковой
сцены. Однако отдельные модели громкоговорителей могут выполнять двойные
обязанности без ущерба для качества. Их изготавливают не компании, занимаю-
щиеся ширпотребом, а производители high-end-аппаратуры, переключившиеся с
музыки на домашние кинотеатры.
A/V-предусилители также первоначально разрабатывались в расчете на высоко-
качественное двухканальное воспроизведение музыки, и лишь позднее в них была
добавлена схема, необходимая для домашнего кинотеатра. Лучший способ выбрать
необходимое оборудование — это прочесть журнальные обзоры, проконсультиро-
ваться с дилером и лично прослушать, как звучит каждый компонент.
Если ваши финансы и помещение позволят приобрести фронтальный проек-
тор, вы заложите основу для достижения хорошего звука. Плоский экран проекто-
ра, расположенный между громкоговорителями, меньше ухудшает качество звука,
чем большой корпус проекционного телевизора. Плоский экран обладает мень-
шим звукоотражением, и его можно разместить далеко позади за левым и правым
громкоговорителями. Если проектор подвесить к потолку, а не ставить перед
креслом, то это существенно снизит нежелательные акустические отражения.
Если у вас обычный телеприемник или, как у меня, проекционный телевизор,
вы можете применить некоторые хитрости, чтобы улучшить работу вашей систе-
мы при воспроизведении как музыки, так и фонограмм кинофильмов. Прежде
всего, выдвиньте левый и правый громкоговорители вперед. Это даст вам сле-
дующие преимущества: во-первых, три фронтальных громкоговорителя будут
расположены по дуге, что делает одинаковым расстояние от них до слушателя и
обеспечивает одновременный приход звука всех громкоговорителей. Во-вторых,
звук будет меньше отражаться от телевизора — это самый значительный выиг-
рыш для музыки. Положение звуковых образов станет более точным, а тональ-
ный баланс — более натуральным. Если вы хотите прослушать только музыку,
набросьте на видеомонитор покрывало.
Громкоговоритель центрального канала должен стоять на одной линии с
видеомонитором. Чем однороднее пространство вокруг центрального громкого-
ворителя, тем натуральнее он звучит. В главе 7 мы увидели, каким образом
корпус громкоговорителя с плавными поверхностями снижает дифракцию, и
какое влияние она оказывает на качество звука. Отсутствие неоднородностей в
поверхностях вокруг центрального громкоговорителя способствует улучшению
звуковой сцены и повышает тональную верность.
Громкоговорители окружения желательно устанавливать на 60 см выше голо-
вы сидящего слушателя. Это дает гарантию, что он услышит только отраженный,
а не прямой звук громкоговорителей окружения.
Fire Wire облегчает управление
домашним кинотеатром
По мере усложнения аудио/видеосистем, их пользовательский интерфейс все
более отстает в своем развитии. Дюжина кабелей соединяет компоненты домаш-
Звук для домашнего кинотеатра
391
него кинотеатра друг с другом, причем у каждого компонента собственный пульт
дистанционного управления. В средней системе домашнего кинотеатра я насчи-
тал более 150 кнопок на различных пультах дистанционного управления. Такие
системы не только сложно настраивать, с ними трудно обращаться.
К счастью, промышленность признает важность проблемы (это стало резуль-
татом все более широкого распространения систем домашнего кинотеатра) и
разработала техническое решение, которое планируется представить к середине
1999 года. Почему бы не заменить множество кабелей, несущих разные сигналы,
и несколько пультов дистанционного управления, выполняющих разные функ-
ции, одним кабелем, по которому передаются цифровые аудио- и видеосигналы и
коды управления? А что вы скажете об универсальном пульте дистанционного
управления с графическим пользовательским интерфейсом, который автомати-
чески приспосабливается к вашей системе и заменяет большой набор отдельных
пультов для каждого компонента?
Именно это обещает новый интерфейс под названием „Fire Wire", разработан-
ный в конце 80-х годов компанией „Apple Computer". „Fire Wire" (название
зарегистрировано компанией как торговая марка) упрощает соединение и управ-
ление сложными аудио/видеосистемами. Пятиконтактный разъем „Fire Wire"
способен пропускать 1 миллиард битов цифровых данных в секунду (1 Гбит/с).
Воспроизводимый DVD-проигрывателем сигнал формата MPEG-2 имеет макси-
мальную скорость цифрового потока около 10 миллионов битов в секунду, а
поток данных 5.1 канального „Dolby Digital" идет со скоростью 384000 битов в
секунду. „Fire Wire" способен объединить все эти сигналы (и даже больше) в
едином интерфейсе.
Более того, пульт дистанционного управления может быть оснащен сенсор-
ным дисплеем с графическим пользовательским интерфейсом. Если вы хотите
просмотреть DVD, просто коснитесь значка DVD-плейера. При введении нового
компонента в систему интерфейс „Fire Wire" автоматически опознает его и
добавит на пульте дистанционного управления функции управления новым уст-
ройством. Несмотря на то, что интерфейс „Fire Wire" (который также называют
IEEE 1394) стандартизирован, различные его варианты могут быть несовмести-
мы друг с другом. Для преодоления этой проблемы компания „Digital Harmony"
оформила лицензию на усовершенствованную версию „Fire Wire" для производи-
телей различной аудио/видеоаппаратуры. Изделия с интерфейсом „Digital Har-
mony" обладают гарантированной совместимостью „plug and play" друг с другом.
Другими словами, дополнительный компонент сможет работать, даже если вы не
будете конфигурировать систему для его подключения. Эта так называемая
„интерконнектность" будет соблюдаться в разнообразном оборудовании — от
простейшего элемента до уникальных компонентов домашнего кинотеатра. Мо-
ре соединительных гнезд на задней панели ресиверов и предусилителей домаш-
него кинотеатра заменит один соединитель „Fire Wire". Стандарт „Digital Har-
mony" содержит модернизируемое программное обеспечение в микросхеме
ПЗУ, так что система сможет адаптироваться к продуктам, которые пока еще и
представить себе невозможно.
Приложение А.
Звук и слух
Введение: что такое звук?
вук представляет собой последовательность физических возмущений в
окружающей среде — такой, например, как воздух. Когда объект колеблет-
ся, он создает волны, которые распространяются в воздухе. Эти волны
образуются вследствие изменения давления воздуха выше и ниже нормального
атмосферного давления — 0,101 МПа (мегапаскалей). Когда диффузор громкого-
ворителя выдвигается вперед, воздух перед ним сжимается, в результате чего
образуется область, в которой молекулы воздуха расположены плотнее, чем при
нормальном атмосферном давлении. Такая часть звуковой волны называется
сжатием.
Когда диффузор громкоговорителя отодвигается назад, перед ним создается
область, в которой молекулы воздуха расположены менее плотно, чем при
атмосферном давлении. Эта часть звуковой волны называется разрежением. Звук,
таким образом, состоит из серий чередующихся сжатий и разрежений, переме-
щающихся в воздухе.
Звуковые волны распространяются в воздухе путем передачи импульса от
одной движущейся молекулы к другой. Передав импульс, благодаря упругости
воздуха молекулы возвращаются в свое исходное состояние. Молекулы воздуха
не перемещаются на сколько-нибудь заметное расстояние; звуковая энергия
передается именно потому, что молекулы „ударяются друг о друга“.
Когда такие сжатия и разрежения воздействуют на наши барабанные перепон-
ки, мы воспринимаем это явление как звук. Чем сильнее отклонение давления от
нормального атмосферного, тем выше амплитуда звука.
Поскольку большинство предметов совершает колебания в виде периодиче-
ских возвратно-поступательных движений, или осцилляций, большинство звуко-
вых волн (и почти все музыкальные звуки) отличаются периодичностью повто-
рения. Звуковая волна является отражением движения колеблющегося предмета.
Именно поэтому звуковые волны характеризуются регулярным, периодическим
характером сжатий и разрежений.
392
Звук и слух
Этот периодический характер показан на рис. А-1. Громкоговоритель на
одном конце воздушной трубы приводится в действие периодическим сигналом,
например, возвратно-поступательным движением камертона. Рис. А-1 б показы-
вает перемещение диафрагмы как функцию времени. Когда диффузор выдвига-
ется вперед, создается сжатие, когда он отодвигается назад, создается разреже-
ние. Эта последовательность разрежений и сжатий перемещается вперед по
трубе со скоростью 330 м/с, то есть со скоростью звука. Получающийся в резуль-
тате закон изменения давления, показанный в виде графика на рис. А-1в, называ-
ется гармонической (синусоидальной) волной, она представляет собой простейшие
периодические колебания. Рис. А-1 в дает схему мгновенного распределения
давления по длине трубы. На рис. А-1 г показано изменение атмосферного давле-
ния как функция времени в некоторой отдельной точке трубы.
Рис. А-1.
Взаимосвязь между
перемещением
диффузора
громкоговорителя,
распределением
давления в трубе,
длиной волны и
периодом
эзмущений в
skt колеблет-
Эти волны
нормального
юр громкого-
зультате чего
гнее, чем при
я называется
шм создается
?но, чем при
ежением. Звук,
ений, переме-
[ импульса от
аря упругости
екулы воздуха
совая энергия
I
иные перепон-
ие давления от
зде периодиче-
шинство звуко-
шостью повто-
;гося предмета,
периодич еским
(D
Можно представить себе взаимосвязь между периодическим движением и
синусоидальной волной, если вообразить камертон с прикрепленным к нему
пишущим пером, которое концом касается движущейся бумажной ленты. След,
оставляемый пером на ленте, — синусоидальная волна.
Период и частота
Время, которое требуется для завершения одного полного цикла синусоиды
(обозначенное символом „Т“ на рисунке А-16), называется периодом Частотой
волны называется число периодов в секунду. Частота звука в значительной степе-
ни определяет его высоту, то есть наше субъективное впечатление о частоте.
394
Приложение А
Единицей измерения частоты является герц, или сокращенно Гц. Эта единица
измерения названа в честь Генриха Герца, немецкого физика, который устано-
вил, что свет и тепло представляют собой электромагнитные излучения. Исполь-
зование этой единицы измерения началось относительно недавно; более старой
единицей измерения было количество оборотов (или циклов) в секунду или об/с
(цикл/с).
Частота является обратной величиной времени и выражается соотношением
F=l/T, где F — частота в Гц, а Т — период сигнала в секундах. Например,
гармонический сигнал с периодом 0,01 с (одна сотая доля секунды) имеет
частоту 100 циклов в секунду или 100 герц (100 Гц).
Волна с периодом 0,001 с (одна тысячная секунды или одна миллисекунда)
имеет частоту 1000 циклов в секунду или 1000 герц (1000 Гц). Таким образом, чем
короче период, тем выше частота.
Длина волны
Если период волны представляет собой время, которое требуется для заверше-
ния одного полного цикла, то длина волны — это расстояние между двумя последо-
вательными циклами. Длина волны, которая обозначается греческой буквой к,
показана на рисунке А-1в.
Длина звуковой волны в воздухе находится в обратной зависимости от часто-
ты: чем короче длина волны, тем выше частота. Для того, чтобы рассчитать
длину волны, следует.просто поделить скорость звука в воздухе на частоту, то
есть воспользоваться формулой Х= V/F, где X — длина волны в метрах, V -
скорость звука в воздухе, в метрах в секунду, a F — частота в герцах. Волна с
частотой 100 Гц имеет длину 3,3 м (330 разделить на 100). При очень высокой
звуковой частоте 10000 Гц (10 кГц) длина волны составляет около 33 мм.
Отметим, что длина звуковой волны зависит от скорости распространения звука
в звукопроводящей среде. На практике, в большинстве случаев для расчетов берется
скорость звука в воздухе (330 м/с). Поскольку в воде звук распространяется пример-
но в пять раз быстрее, чем в воздухе, то и длина звуковой волны в воде во столько же
раз больше.
Термин фаза описывает отдельные моменты синусоидального колебания.
Фаза измеряется в градусах, причем одному полному циклу колебаний соответст-
вует значение 360° (см. рис. А-2). Несмотря на то, что фазу можно измерять
Рис. А-2.
Фаза волны
представляет собой
состояние
колебательного
процесса в
определенный
момент времени
расстояние,
длина волны
ЗХ/2 2\
Звук и слух
395
относительно любой произвольно взятой точки волны, как правило, в качестве
0° или начала отсчета принимается та точка, где волна пересекает ось абсцисс в
положительном направлении.
Термин сдвиг фазы описывает смещение волны по времени относительно
некоторой фиксированной точки. Например, если волна на рис. А-2 задержива-
ется на половину своего периода, то мы можем сказать, что имеет место сдвиг
фазы на 180° (поскольку полный период составляет 360°, то половина периода
равна 180°).
С помощью фазы можно также описать временную взаимосвязь между двумя
или более волнами. Если одна волна отстает на половину периода от второй
волны, то мы можем сказать, что вторая волна опережает первую на 180°. Если
одна волна отстает от другой на целый период (360°), то это соответствует
полному отсутствию фазового сдвига — характер изменения во времени обеих
волн одинаковый. Аналогичным образом секундная стрелка часов каждую минуту
возвращается в свою исходную точку.
Сдвиг фаз начинает играть важную роль при наложении волн. Если две волны
одинаковой частоты и с одинаковыми фазами накладываются друг на друга, то их
сложение приводит к формированию волны с большей амплитудой. В частности,
если у двух волн равные амплитуды, равные частоты и они находятся в одинако-
вой фазе, то при их сложении произойдет увеличение амплитуды колебаний
вдвое, или на 6 децибел (дБ) (понятие „децибел" будет разъяснено позднее в этом
Приложении). Говорят, что такие волны усиливают друг друга. Но если две
волны имеют смещение фаз на 180°, то они взаимно уничтожатся и не создадут
сигнала. Например, если одна волна будет находиться в точке, которая соответ-
ствует максимальному положительному значению, а вторая, смещенная по фазе
на 180°, в это же время будет находиться в точке, соответствующей минимально-
му отрицательному значению, то это приведет к их взаимному уничтожению.
Именно так и происходит в hi-fi-системах, когда при подключении одного из
громкоговорителей перекинуты концы соединительного кабеля (красная клемма
усилителя соединена с черной клеммой громкоговорителя, а черная клемма
усилителя — с красной клеммой громкоговорителя). Переключение проводов,
идущих к одному громкоговорителю, изменяет полярность его сигнала, делая
отрицательные полуволны положительными, а положительные — отрицательны-
ми. Это является аналогом сдвига фазы на 180°. Теперь, если диффузор одной
НЧ-головки перемещается вперед, создавая сжатие, то вторая НЧ-головка пере-
мещается назад, создавая разрежение. Когда происходит сложение разрежений
и сжатий, то они взаимно уничтожаются, — сжатие воздуха перед одним из
громкоговорителей заполняет разрежение перед другим и звука не слышно.
Поскольку две волны никогда идеально не совпадают, то они никогда и не
гасятся полностью, однако могут существенно снижать отдачу басов. Если бы эти
два сигнала были электрическими, то при их сложении произошла бы полная
компенсация. Обратите внимание: если вы поменяете красный и черный прово-
да на обеих акустических системах, то сдвига фазы между левым и правым
сигналами не будет, соответственно, не произойдет и гашения звука.
Абсолютная полярность
Некоторые звукотехнические изделия (прежде всего предварительные усили-
тели и цифровые процессоры) имеют переключатели с пометкой „полярность",
„фаза" или „180°". Эти переключатели изменяют полярность обоих звуковых
каналов. Переключатель „переворачивает" сигналы, делая положительные зна-
чения отрицательными, а отрицательные — положительными. Этот переключа-
тель изменяет абсолютную полярность стереосигнала.
396
Приложение А
Абсолютную полярность не следует путать с изменением на 180° разности фазы
канальных сигналов (что было описано выше). В подобном случае фаза одного
канала изменяется, на 180° относительно фазы другого канала, что и влечет за
собой серьезные последствия для качества звука.
Итак, говоря об абсолютной полярности, мы имеем в виду изменение поляр-
ности обоих каналов. Если бы звуковые волны были абсолютно симметричными -
то есть их отрицательные и положительные части были бы полностью идентич-
ны, — то абсолютная полярность не имела бы никакого значения. Можно было
бы перевернуть сигнал „с ног на толову“ и никогда не уловить разницы ни
посредством измерений, ни на слух.
Однако большинство музыкальных сигналов не симметричны, поэтому каче-
ство их воспроизведения при изменении абсолютной полярности ухудшается.
Если воспроизведение осуществляется с правильной абсолютной полярностью,
то сжатие, создаваемое музыкальным инструментом или голосом, порождает
сжатие перед громкоговорителем, а разрежение перед инструментом создает
разрежение перед громкоговорителем. Напротив, при воспроизведении записи
с обратной полярностью, сжатие, порождаемое инструментом или голосом,
воспроизводится разрежением воздуха перед громкоговорителем.
Может показаться вполне очевидным и интуитивно понятным, что любые
системы записи и воспроизведения должны сохранять правильную абсолютную
полярность, но это совсем не так. Звуковой сигнал, проходя по тракту записи-
воспроизведения претерпевает множество изменений полярности — причем
никто их не отслеживает и не принимает во внимание. Одни записи обладают
правильной абсолютной полярностью, а другие — нет. Вероятности сохранения
и потери правильной полярности соотносятся примерно как пятьдесят на пять-
десят. Точно так же одни системы воспроизведения сохраняют правильную
полярность, а другие — нет. Фактически имеет значение лишь тот факт, что на
выходе громкоговорителя должна наблюдаться правильная результирующая по-
лярность. Если запись с обратной абсолютной полярностью воспроизводится на
системе, которая инвертирует абсолютную полярность, то на выходе громкого-
ворителя результирующая полярность будет правильной.
Существует единственный способ удостовериться в правильности абсолют-
ной полярности: послушать, при каком положении переключателя полярности
звук будет более естественным. Вы можете пометить свои грампластинки и
компакт-диски на предмет их полярности, и для каждой записи ставить переклю-
чатель полярности в соответствующее положение. Если поменять красный и
черный концы кабелей, идущих к обоим громкоговорителям, это также приведет
к изменению полярности.
Обратите внимание на то, что вы нисколько не выигрываете от того, что
обладаете неинвертирующей системой воспроизведения: примерно половина ва-
ших пластинок и компакт-дисков будет воспроизводиться с обратной полярно-
стью — независимо от того, является ли ваша система неинвертирующей или нет.
Более того, у многих записей не существует единой правильной полярности; на
диске нередко находится смесь инвертированных и неинвертированных дорожек.
Наконец, музыка, записанная по многодорожечной технологии, часто содержит
смесь инвертированных и неинвертированных сигналов в пределах одного фраг-
мента, что вообще делает спорным вопрос об абсолютной полярности.
Некоторые слушатели сообщают о радикальном ухудшении качества звука при
изменении абсолютной полярности, а другие вообще не замечают разницы.
Слышимость абсолютной полярности зависит от многих факторов: от чувстви-
тельности слушателя к полярности звука, от тех инструментов, которые записы-
ваются (одни создают менее симметричные звуковые волны, чем другие), от
того, присутствует ли- в записи смесь инвертированных и неинвертированных
сигналов (от различных микрофонов), а также от фазовой когерентности гром-
Сиги
Рис. А-3.
Сложный
состоит г
многочис
гармоник
Звук и слух 397
коговорителей. Громкоговорители с плохими временными характеристиками
могут затушевывать различие между правильной и неправильной полярностью.
Вопросу абсолютной полярности посвящена специальная книга Р. С. Джонсона
„Эффект Вуда“ (Johnsen R.C., „The Wood Effect“, The Modern Audio Association, 23
Stillings Street, Boston, MA 02210), которую можно приобрести в Ассоциации
современной звукотехники, по адресу 23, Стиллинг Стрит, Бостон, МА 02210.
Сигналы сложной формы
Реальные звуковые и музыкальные сигналы состоят из сложных колебаний, а
не гармонических. Они формируются в результате наложения друг на друга
множества гармонических сигналов с различными частотами. Колеблющийся
объект создает основную частоту (то есть самую низкую частоту), на которую
накладываются обертоны или гармоники, математически связанные с основной
частотой. Например, струна гитары, колеблющаяся с частотой 440 Гц (среднее
,,ля“), будет также вибрировать с частотами, кратными 440 Гц. Вторая гармоника
имеет частоту 880 Гц, третья — 1320 Гц, четвертая — 1760 Гц и так далее.
Именно наличие этих гармоник и дает инструментам их тембр, или окраску
тона. Если сыграть среднее „ля“ на скрипке и на фортепиано, то оба инструмента
воспроизведут частоту 440 Гц. Но звучать они будут по-разному, так как имеют
различную структуру гармоник, — высокочастотные составляющие в звуке скрип-
ки более интенсивны, чем у фортепиано.
Гармоники могут быть четного и нечетного порядка. Четными гармониками
являются вторая, четвертая, шестая, восьмая и т. д. Нечетные — третья, пятая,
седьмая, девятая и т. д.
Соотношение фаз этих гармоник и основной частоты оказывает сильнейшее
влияние на форму результирующего сложного сигнала. На рис. А-3 изображен
сложный сигнал, составленный из основной частоты, третьей и пятой гармоник,
которые показаны на рисунках под основной частотой. Изменяя фазовые сдвиги
между основной частотой и гармониками, мы можем получить совершенно
различные по форме результирующие сложные сигналы (см. рис. А-4). В этом
случае основная частота сдвинута на 90° (то есть на четверть периода) относи-
тельно третьей и пятой гармоник.
Рис. А-3.
Сложный сигнал
состоит из
многочисленных
гармоник
время
т
398
Приложение А
Рис. А-4.
Изменение
соотношения фаз
между
гармоническими
составляющими
существенно изменяет
форму
результирующего
сигнала
время
Сигнал в форме меандра - это основная гармоника, к которой добавлена
последовательность нечетных гармоник. Форма сложного сигнала, показанного на
рис. А-3, напоминает меандр, несмотря на то, что в нем присутствуют только
третья и пятая гармоники. Если прибавить еще и седьмую гармонику, то сигнал
еще больше будет похож на меандр.
Гребенчатая фильтрация
Форму сигнала можно изменять в результате сложения с его собственной
слегка измененной копией. Именно это происходит в тех случаях, когда громко-
говоритель размещается поблизости от стены комнаты: слушатель воспринима-
ет и прямой звук от громкоговорителя, и отраженный от стены. Дополнительное
расстояние, которое должен пройти звук, порождает задержку. Когда эти два
сигнала складываются и взаимодействуют друг с другом, то происходит усиление
одних частот и ослабление других. Частотная характеристика этого феномена,
названная гребенчатой фильтрацией (ее график напоминает гребенку), имеет
серию пиков и провалов, порожденных усиливающей и ослабляющей интерфе-
ренцией прямого и отраженного звука. В главе 4 приводится подробное объясне-
ние воздействия гребенчатой фильтрации на воспроизведение звука.
Рис. А-5.
Поведен!
ВОЛНЫ, В(
препятст
отверстие
их размер
сравнени
звуковой
Поглощение, отражение и рассеяние
Когда звук ударяется о поверхность, он поглощается, отражается или рассеи-
вается этой поверхностью. Все эти три явления могут сочетаться. Мягкие по-
верхности — например, ковры или драпировки — поглощают энергию, поскольку
звук проникает в пористую поверхность и затухает в ней, многократно отража-
ясь от волокон материи. В этом случае энергия звука преобразуется в некоторое
незначительное количество тепла внутри поглощающего материала.
Твердые отражающие поверхности не позволяют звуку проникнуть внутрь, -
почти вся энергия отражается обратно к источнику звука. Звук отражается под
углом, равным углу падения, то есть „угол падения равен углу отражения". Свети
Звук и слух
399
прочие электромагнитные волны ведут себя аналогичным образом. Рассеивате-
ли промышленного производства показаны на рис. 4-10 и 4-14.
Рассеиватель преобразует звук, идущий в одном направлении, в несколько
звуковых волн меньшей амплитуды, распространяющихся в различных направле-
ниях. Поверхности неправильной формы, как правило, рассеивают звук — при
условии, что сооружения неправильной формы по своим размерам близки к
длине звуковой волны, отражающейся от них. Выпуклые поверхности действуют
как рассеиватели; вогнутые оказывают обратное воздействие на звук, фокусируя
его в одну точку.
Дифракция
орой добавлена
, показанного на
утствуют только
онику, ТО сигнал
его собственной
аях, когда гром ко-
vre ль воспринима-
I. Дополнительное
кку. Когда эти два
оисходит усиление
;а этого феномена,
; гребенку), имеет
1бляющей интерфе-
подробное объясне-
ие звука.
Дифракция представляет собой огибание звуковой волной предмета или вто-
ричное излучение энергии через отверстия. Дифракция дает возможность слы-
шать звук из-за угла и из-за стен, либо через узкие отверстия в препятствиях.
Поведение звука, когда он встречает на своем пути препятствие или отвер-
стие в препятствии, зависит от их размеров, соотнесенных с длиной звуковой
волны. Например, низкие частоты, встречая такие препятствия, как большие
стены, огибают их, тогда как высокие частоты этого сделать не могут. Если
препятствие мало по сравнению с длиной набегающей волны, это равнозначно
отсутствию препятствия, — звук просто обходит его. Однако соизмеримое с
длиной волны препятствие оказывается преградой для высоких частот.
Дифракцию можно легко продемонстрировать на простом примере: встав
позади громкоговорителей, вы услышите басы, но не услышите верхних частот.
Это происходит потому, что низкие частоты могут обогнуть корпус громкогово-
рителя, а средние и высокие — не могут. Корпус громкоговорителя мал по
сравнению с длиной волны басов, однако он является препятствием для средних
и высоких частот.
Это явление проиллюстрировано на рис. А-5. Следующая цитата взята с
разрешения автора из книги К. Бенсона „Справочник по аудиотехнике44
(К. Benson, „Audio Engineering Handbook", McGraw-Hill):
„Вот схематическое изображение дифракции звуковых волн, проходящих
через отверстия и огибающих препятствия. Звуковые волны обозначены их
волновыми фронтами. Расстояние между последовательными фронтами равно
Рис. А-5.
Поведение звуковой
волны, встречающей
препятствие или
отверстие, зависит от
их размеров по
сравнению с длиной
звуковой волны
сажается или рассеи-
ваться. Мягкие по-
т энергию, поскольку
многократно отража-
фазуется в некоторое
[атериала.
проникнуть внутрь, -
Звук отражается под
'лу отражения^ Свет и
400
Приложение А
длине волны X. (а) — Звуковые волны, приближающиеся к преграде, изображены
плоскими, что примерно соответствует случаю удаленного источника звука.
Длина волны велика по сравнению с размерами отверстия и препятствия. Звук
излучается через небольшое отверстие в виде сферической волны, распростра-
няясь равномерно во всех направлениях; при этом никакого затенения позади
препятствия не наблюдается, (б) — Длина волны мала по сравнению с размером
отверстия и препятствия. Плоская волна продолжает свое распространение
через отверстие, слегка расширяясь, причем позади препятствия имеется не-
большая теневая зона. Некоторая часть звука будет отражаться обратно к источ-
нику, хотя это и не показано на рисунке,"
Дифракция может вызвать проблемы в работе громкоговорителя; когда звук,
излучаемый головкой, достигает края корпуса, происходит вторичное излучение
энергии. С точки зрения акустики это приводит к появлению такого эффекта,
будто звук излучается более чем одним источником (самой головкой и краями
корпуса). Поскольку энергия, вторично излучаемая от краев корпуса, запаздыва-
ет относительно излучения головки (она проходит более длинный путь), то при
сложении двух сигналов — из-за наличия усиливающей и ослабляющей интерфе-
ренции — в частотной характеристике громкоговорителя появляются пики и
провалы, что несколько напоминает эффект гребенчатой фильтрации, описан-
ный ранее. Дифракцию громкоговорителей можно устранить с помощью приме-
нения закругленных акустических экранов, низкопрофильных решеток и обра-
боткой поглощающими материалами пространства вокруг головок. Дифракция
является одной из причин, из-за которых громкоговорители лучше звучат при
снятых решетках.
Децибел (дБ)
Понимание термина „децибел" существенно для осознания многих аспектов
звука и акустики. Децибел — удобный способ представления больших чисел, и в
то же время это понятие тесно связано с нашим восприятием звука. Прибегнув к
оценке в децибелах, можно выразить величину напряжения, электрической и
акустической мощности, а также уровня звукового давления.
Децибел является выражением не абсолютного значения, а отношения двух
величин. Когда мы говорим, что один CD-проигрыватель имеет выходное напря-
жение на 2,5 дБ выше, чем другой, тем самым мы выражаем разность уровней
выходных напряжений этих двух проигрывателей. В примере с нашими CD-
проигрывателями количество децибел выражает отношение их выходных напря-
жений. Всякий раз, когда используется запись в децибелах, она должна сопрово-
ждаться ссылками либо на референсный (то есть опорный, или образцовый)
уровень, либо на какой-то другой, взятый для сравнения, как в случае с нашими
CD-проигрывателями.
Именно на это указывает часто применяемая совместно с единицами дБ
специальная аббревиатура. Буквы после числа, обозначающего количество деци-
бел, (например, 80 дБ SPL или -20 дБ BFS) обозначают референсный уровень,
относительно которого рассматривается данное значение. Если мы говорим об
уровне звукового давления (SPL), что он составляет 80 дБ SPL, то аббревиатура ,,SPL“
уточняет: давление звука отсчитывается относительно 0 дБ SPL, то есть порога
слышимости. Отметим, что 0 дБ SPL представляет собой не абсолютную тишину,
а самый слабый звук, доступный для восприятия среднего человека в очень
тихой обстановке.
Шкала децибел является логарифмической; это значит, что при возрастании
количества децибел на одинаковое число, отношение величин, выражаемое в
децибелах, возрастает в одинаковое число раз (экспоненциально). Например,
Звук и слух
401
любое удвоение величины звукового давления выражается в увеличении его
уровня на 6 дБ, что и показано в табл. 1.
Таблица 1
Отношение силы звука Децибелы Отношение звукового Децибелы
или электрической давления,
мощности напряжения или тока
1 0 1 0
2 3 2 6
3 4,8 3 9,5
4 6 4 12,0
5 7,0 5 14,0
6 7,8 6 15,6
7 8,5 7 16,9
8 9,0 8 18,1
9 9,5 9 19,1
10 10,0 10 20,0
100 20,0 100 40,0
1000 30,0 1000 60,0
10000 40,0 10000 80,0
100000 50,0 100000 100,0
1000000 60,0 1000000 120,0
Представьте, что вы находитесь в очень тихом помещении и определили, что
уровень звукового давления, создаваемого жужжанием мухи, составляет
40 дБ SPL. Из табл. 1 мы видим, что 40 дБ соответствует отношению звукового
давления 100, то есть жужжание мухи создает звуковое давление в 100 раз
большее, нежели 0 дБ SPL, соответствующих порогу слышимости. Величина
порога слышимости, представленная относительным уровнем 0 дБ SPL, соответ-
ствует давлению 0,0002 дин на квадратный сантиметр (дин/см2). Дин есть
единица измерения силы. Буквенное обозначение ,,SPL“ после выражения в
децибелах говорит о том, что уровень 0,0002 дин/см2 является референсным
уровнем. Зная это, мы можем вычислить давление, создаваемое звуком жужжа-
ния мухи: оно составляет 0,02 дин/см2 (100x0,0002).
Две жужжащие мухи создают звуковое давление 46 дБ, то есть давление удваива-
ется и уровень повышается на 6 дБ по сравнению с уровнем в 40 дБ, создаваемым
одной мухой. Поскольку 40 дБ соответствуют давлению 0,02 дин/см2, то для 46 дБ
уровень давления составит 0,04 дин/см2. В настоящем примере мы предполага-
ем, что мухи производят одинаковое звуковое давление и создаваемые ими звуки
абсолютно синфазны. Фактически фазовый сдвиг между двумя звуками является
произвольным, что приводит к увеличению уровня мощности звука на 3 децибела.
Теперь давайте рассмотрим другой пример. Предположим, что взлетающий
реактивный самолет создает звуковое давление (SPL) 120 дБ. Обратившись к
таблице 1, мы увидим, что 120 децибел соответствуют отношению давления,
равному 1000000. Иными словами, самолет создает такое давление звука на наши
барабанные перепонки, которое в миллион раз превышает порог слышимости.
Умножив 1000000 на референсное давление (0,0002 дин/см2), мы узнаем, что
уровень давления составляет 200 дин/см2 (0,002 х 1000000).
Если же добавить еще один взлетающий самолет, то, как мы уже знаем,
количество децибел SPL увеличится со 120 дБ до 126 дБ, а давление — с
200 дин/см2 до 400 дин/см2 (при том условии, что оба самолета создают синфаз-
ные звуки равной громкости).
Разумеется, звук второго взлетающего самолета намного сильнее жужжания
второй мухи. И тем не менее, в обоих случаях возрастание уровня звукового
давления выражается одним и тем же значением — 6 дБ. Одна и та же величина
402
Приложение А
6 дБ соответствует повышению уровня звукового давления на 0,02 дин/см2 в
случае с жужжащими мухами и на оглушающие 200 дин/см2 во втором примере —
с самолетами.
Логарифмическая природа децибел намного упрощает операции с большими
числами. Они необходимы для того, чтобы выразить широкий диапазон уровней
звукового давления, воспринимаемый нами — от порога слышимости до болевого
порога. Болевой порог, или 140 дБ SPL, представляет собой давление на барабанные
перепонки, равное 2000 дин/см2, что в десять миллионов раз выше порога слышимо-
сти. Вместо этого громоздкого определения, в котором используются большие
числа, болевой порог можно представить проще — в виде величины 140 дБ SPL.
Экспоненциальная зависимость примерно соответствует нашему восприятию
громкости. Если попросить человека, который слушает музыку при 60 дБ SPL,
увеличить громкость „раза в два“, то он увеличит ее примерно на 10 децибел.
Если о том же попросить человека, слушающего музыку при 100 дБ SPL, то он
снова увеличит громкость примерно на 10 децибел. Абсолютное значение увели-
чения звукового давления от 60 дБ до 70 дБ намного меньше, чем от 100 дБ до
ПО дБ. И тем не менее увеличение на 10 дБ в обоих случаях создает похожее
субъективное изменение громкости.
Это явление аналогично нашему восприятию высоты звука. Каждое удвоение
частоты мы воспринимаем как октаву, однако каждая более высокая октава
имеет полосу частот в два раза шире, чем ближайшая нижняя октава. Октава с
диапазоном частот от 20 Гц до 40 Гц воспринимается точно таким же музыкаль-
ным интервалом, как и октава с диапазоном частот от 10 кГц до 20 кГц -
несмотря на то, что в последнем случае изменение частоты гораздо более
значительно.
Мы можем подсчитать количество дБ, выражающее отношение двух значений
давления по следующей формуле: NdB=20lg(Pl/Pr), где NdB - число дБ, Р1 -
измеренное давление, Рт — референсное давление. Выраженная словами, эта
формула будет звучать следующим образом: „Количество децибел равно двадцати
логарифмам отношения между двумя значениями давления (или напряжения,
или тока)“. Приведенная формула справедлива и для напряжения, и для электри-
ческого тока, и для уровня звукового давления. Точно так же, как величиной 6 дБ
выражается удвоение и уровня звукового давления, и величины напряжения.
Используя эту формулу, можно вычислить разницу в децибелах между выход-
ными напряжениями двух CD-проигрывателей. Допустим, CD-проигрыватель А
при воспроизведении испытательного синусоидального сигнала с частотой
1 кГц, записанного с максимальным уровнем, дает на выходе напряжение 3,6 В, а
CD-проигрыватель Б при тех же условиях дает 2,8 В. Какова разница в децибелах
между выходными напряжениями этих двух проигрывателей?
Сначала надо определить отношение двух значений напряжения, разделив 3,6
на 2,8. Это отношение равно 1,2857. Нажав кнопку ,,log“ на калькуляторе, для
величины 1,2857 мы получим значение логарифма 0,0109. Затем результат следу-
ет умножить на 20, что и даст нам ответ в дБ. Выходное напряжение проигрыва-
теля А на 2,18 дБ выше, чем проигрывателя Б.
Расчет отношений мощности несколько отличается от вышеприведенного.
Для акустической или электрической мощности удвоению соответствует увели-
чение на 3 дБ. Это выражается следующей формулой: NdB= ] 0lg(P 1 /Рг), где NdB-
число дБ, Р1 — измеренная мощность, Рг — референсная мощность. Если необхо-
димо определить разницу выходных мощностей двух усилителей, то следует
умножить логарифм отношения двух значений не на 20 (как для напряжения,
тока или звукового давления), а на 10.
Допустим, один усилитель имеет максимальную выходную мощность 138 Вт, а
другой 276 Вт. Каково различие между ними, выраженное в децибелах? Сначала
следует определить отношение мощностей, разделив 276 на 138. Получаем 2.
Рис. А-6,
Ощущен
зависит <
силы зву
Звук и слух
403
Находим логарифм 2 (0,301) и умножаем его на 10. Таким образом, второй
усилитель имеет выходную мощность на 3 дБ больше, чем первый. Обратите
внимание на тот факт, что удвоение мощности соответствует разнице в 3 дБ.
Частота, громкость и кривые равной громкости
До сих пор мы рассматривали только чисто объективные характеристики
звука и его поведения. Однако звук не имеет никакого смысла вне субъективного
восприятия. Наука психоакустика исследует взаимодействие между физическими
характеристиками звука и нашим восприятием этих физических характеристик.
Человек способен слышать звук в диапазоне частот от 16 Гц до 18 кГц. Часто
говорят о диапазоне от 20 Гц до 20 кГц, что менее точно, но зато легче
запоминается. Действительно, многие люди способны слышать звуки с частотой
ниже 20 Гц, но мало кто может расслышать звуки с частотами выше 18 кГц.
Подростки и женщины молодого и среднего возраста могут воспринимать звуки
свыше 18 кГц, однако эта восприимчивость с возрастом утрачивается. Было
научно доказано, что женщины способны воспринимать высокие частоты лучше,
чем мужчины, причем эта способность сохраняется у женщин намного дольше.
Несмотря на то, что мы не можем воспринять гармонические колебания с
частотами свыше 20 кГц, мы способны воспринять эффект ограничения полосы
частот до 20 кГц. Чем шире полоса частот аудиоаппаратуры, тем быстрее она
отслеживает крутые перепады сигналов. Полоса звуковых частот шириной
20 кГц недостаточна для того, чтобы точно отслеживать быстрые переходные
процессы в музыке.
Диапазон звуковых частот огромен, принимая во внимание длину волны. Звук
с частотой 16 Гц имеет длину волны около 21 м; у звука с частотой 18 кГц длина
волны около 20 мм.
Одной из наиболее важных характеристик восприятия звука является гром-
кость, которая характеризует интенсивность звукового события. Громкость есть
характеристика субъективного восприятия, на которую помимо амплитуды звуко-
вой волны оказывают влияние различные другие факторы. Мы совершенно по-
разному воспринимаем громкость в зависимости от частоты звука. Этот факт
был впервые установлен двумя исследователями, Флетчером и Мансоном, кото-
рые разработали набор графиков, получивших название кривых равной громкости,
или кривых Флетчера-Мансона,
Кривые равной громкости (см. рис. А-6) показывают, какая требуется разница
в уровне звукового давления, чтобы звуки всех частот воспринимались с такой
же громкостью, как референсный синусоидальный сигнал с частотой 1 кГц.
Числа, находящиеся над каждой кривой, представляют собой меру громкости,
выраженную в фонах. На референсной частоте 1 кГц фоны равны децибелам.
Рис. А-6.
Ощущение громкости
зависит от частоты и
силы звука
404
Приложение А
*
К примеру, при очень низком уровне громкости 30 фон (30 дБ SPL на частоте
1 кГц) басовый тон 50 Гц должен воспроизводиться с уровнем 60 дБ SPL, чтобы
он воспринимался с такой же громкостью, как звук 30 дБ SPL с частотой 1 кГц.
Иными словами, наши уши менее чувствительны в области низких и высоких
частот, нежели на средних частотах.
Эта существенная неравномерность чувствительности по частоте наиболее
велика при низких уровнях звукового давления, что проявляется в значительной
неравномерности кривых в нижней части графика и постепенным выравнивани-
ем их в верхней части. По мере возрастания SPL человеческие уши становятся
примерно одинаково восприимчивы ко всем частотам. При громкости ПО фон
(ПО дБ, частота 1 кГц), звук с частотой 50 Гц должен воспроизводиться на уровне
120 дБ, чтобы он воспринимался равным по громкости звуку с частотой 1 кГц —
довольно заметная разница с приведенным выше примером (30 фон).
Этот эффект знаком всем. Поворачивая регулятор усиления своей hi-fi-систе-
мы в сторону увеличения громкости, вы начинаете лучше различать басы и
верхние частоты. Кажется, что басы захватывают более широкий диапазон
частот. Напротив, если снизить громкость до такого уровня, когда звук едва
слышен, то различаются только средние частоты. Кнопка „тонкомпенсация“
(,,Loudness“) в аппаратуре среднего класса усиливает басы и верхние частоты,
чтобы компенсировать пониженную восприимчивость уха к ним при малой
громкости звука.
Дш
Взвешивающий фильтр
При измерении уровня звукового давления и шума аудиоаппаратуры часто
используют взвешивающий фильтр, чтобы уменьшить влияние части высокоча-
стотных и низкочастотных составляющих на результат измерений. Взвешиваю-
щие фильтры используются с целью имитации нашей пониженной восприимчи-
вости к верхним и нижним частотам, что дает возможность произвести измере-
ния, наиболее точно отражающие субъективно воспринимаемый уровень звука
или шума. На рис. А-7 показаны три частотные характеристики взвешивающих
фильтров, используемых для измерения уровня звукового давления или шума.
Например, в технических требованиях к отношению сигнал/шум предвари-
тельных усилителей может быть указано значение „85 дБ, со взвешивающим
фильтром А“. Это значит, что шум был пропущен через фильтр с амплитудно-
частотной характеристикой, соответствующей кривой А рис. А-7 до того, как
было произведено измерение шума предварительного усилителя. Следователь-
но, применение взвешивающих фильтров делает измеренное отношение сиг-
нал/шум более высоким. Точно так же применение взвешивающих фильтров для
измерения уровня звукового давления дает измеренное значение SPL ниже, чем
физическая сила звука.
Рис. А-8.
Музыкальн
состоят ИЗ
внутренне!
и затухай и j
Рис. А-7.
Частотные
хар актер и сти ки
вз веши вающих
фильтров,
применяемых для
измерения уровня
звукового давления
или шума, и
воспроизводящие
зависимость
чувствительности
слуха от частоты
Звук и слух
405
Динамическая природа музыки
До сих пор мы говорили о звуке как о стабильных, непрерывных тонах.
Однако музыка динамична, ее уровень постоянно меняется; она состоит не
только из неизменных, но и прерывистых звуков. Понимание основ динамиче-
ской природы музыки важно для изучения методов ее воспроизведения.
Динамический звук можно разделить на три составляющих: атака, внутренняя
динамика и затухание (см. рис. А-8). Эти три составляющих называются огибающей
звука. Атака характеризует начало звука. Она может быть внезапной (например,
малый барабан) или постепенной (нарастание звука органа в большом помеще-
нии). Затухание характеризует окончание звука. Внутренняя динамика является
основной частью звука — от атаки до затухания. Огибающие, показанные на рис.
А-8, могут относиться к барабану (слева) или к органу (справа). У барабана
внезапная атака; звуку требуется совсем немного времени для того, чтобы достиг-
нуть пика громкости. Звук длится недолго и быстро затухает. Напротив, у органа
медленная атака; для того, чтобы звук достиг полной амплитуды, требуется
значительное время. Внутренняя динамика оказывается длительной, а затуха-
ние — медленным и постепенным.
Звук, который характеризуется внезапной атакой и быстрым затуханием,
является переходным сигналом. Переходная характеристика показывает способность
аудиокомпонента или системы воспроизводить внезапные атаки переходных
сигналов. У таких сигналов отношение максимального уровня к среднему велико, то
есть пики намного превосходят средний уровень. Напротив, звук органа не
имеет пиков, а потому у него отношение максимального уровня к среднему очень
низкое. Отношение максимального уровня звука к среднему существенно влияет
на субъективное восприятие громкости; ухо стремится интегрировать звук та-
ким образом, чтобы пики незначительно влияли на общую воспринимаемую
громкость.
Другим способом выражения динамической природы музыкального сигнала
является „динамический диапазон" — разница между самыми громкими и самыми
тихими звуками. С технической точки зрения, динамический диапазон компонен-
та аудиоаппаратуры представляет собой разницу в децибелах между минимальным
уровнем, ограниченным шумом, и максимальным уровнем неискаженного сигна-
ла. Субъективно динамический диапазон воспринимается как различие между
самыми тихими и самыми громкими пассажами музыкального фрагмента.
Рис. А-8.
Музыкальные звуки
состоят из атаки,
внутренней динамики
и затухания
406 Приложение А
Локализация
г
Локализацией называется наша способность определять пространственное
положение источника звука. Эта способность частично объясняется наличием у
человека двух ушей. Звуковые сигналы, попадающие в каждое ухо, несколько
отличаются друг от друга. Мозг использует их различие (и иные признаки) для
того, чтобы сформировать представление о местоположении источника звука.
Наиболее элементарным механизмом локализации источника звука является
затухание высоких частот возле головы. В отличие от них низкие частоты могут
огибать голову, что приводит к восприятию одним ухом сигнала с ослабленными
средними и высокими частотами. Мозг интерпретирует этот спад частот в одном
ухе как указание на то, что источник звука находится ближе к другому.
На низких частотах (ниже 700 Гц) звук, приходящий сбоку, попадает в правое
и левое ухо практически с одинаковыми амплитудами. На таких низких частотах
вступает в действие другой механизм, при котором анализируется сдвиг по фазе
между сигналами, воспринимаемыми правым и левым ухом. Поскольку низким
частотам соответствуют длинные волны, намного превосходящие размеры голо-
вы, одно ухо воспринимает несколько сдвинутую по фазе звуковую волну. Эта
информация является еще одним признаком, позволяющим определить местопо-
ложение источника звука.
Голова, верхняя часть туловища и ушная раковина также изменяют акустиче-
ские сигналы, прежде чем они достигают уха. Необычная форма ушной ракови-
ны способствует отражению звука при передаче его в ухо. Эти отражения
взаимодействуют со звуками, непосредственно попадающими на барабанную
перепонку, порождая эффект гребенчатой фильтрации. Мозг обрабатывает об-
разующиеся в результате провалы и пики в частотном спектре сигнала с тем,
чтобы определить направление на источник звука. Этот механизм описан под-
робнее в главе 12, в разделе „Бинауральная запись".
В записи для диагностирования помещения прослушивания (LEDR) на первом
тестовом диске (Chesky JD37) присутствует синтезированный звук ударных инст-
рументов, который появляется в одном громкоговорителе, а затем медленно
перемещается к другому. В другом тесте LEDR происходит перемещение звуко-
вого образа с громкоговорителя в плоскость, расположенную выше. Третий тест
LEDR перемещает образ по дуге с одного громкоговорителя на другой. Эти
специальные сигналы, используемые для оценки качества помещения прослуши-
вания, были разработаны с помощью моделирования частотных и амплитудных
признаков, передаваемых ушными раковинами. Создавая провалы в спектре
сигнала на точно рассчитанных частотах, можно моделировать эффект переме-
щения источника звука.
Вы можете сами выполнить простой опыт, демонстрирующий воздействие
ушной раковины на локализацию источника звука. Закройте глаза и попросите
кого-нибудь позвенеть ключами на расстоянии примерно 30 см от вас, на разной
высоте: на уровне головы, талии и колен. Отметьте, откуда исходит звук. Затем
повторите тот же опыт, оттопырив ладонями уши вперед. Это исключает форми-
рование ушными раковинами признаков, указывающих на местоположение ис-
точника звука, и существенно затрудняет локализацию позвякивания ключей.
Другие психоакустические явления
Интересное явление наблюдается, когда мы слышим прямой звук, а затем
запаздывающую версию этого же звука (как если бы мы слышали эхо). Если эхо
звучит с задержкой в пределах 30 мс (миллисекунд) после исходного звука, то оно
воспринимается не в виде отдельного звука, а как незначительное изменение
Звук и слух
407
тембра. Эти первые 30 миллисекунд называются зоной слияния, а само явление
получило название эффектна Хааса.
Аналогично воспринимаются прямой и отраженный звуки, приходящие из
разных направлений, — нам кажется, что источник расположен в той стороне,
откуда приходит опережающий звук. Ухо игнорирует второй звук. Это явление
используется в декодере системы „Dolby Surround“ для более отчетливого разде-
ления между фронтальным и тыловым каналами.
Маскирование представляет собой психоакустическое явление, при котором
один звук становится неслышимым, если он сопровождается другим, более
громким звуком. Наша неспособность слышать речь в присутствии громкой
музыки — пример маскирования: музыка маскирует речь. По той же причине мы
слышим шипение ленты или шум только во время тихих музыкальных фрагмен-
тов, а не постоянно. Маскирование особенно эффективно, если маскирующий
звук имеет частоту, близкую к частоте маскируемого компонента.
Маскирование происходит и в том случае, когда два звука близки по времени.
Этот эффект называется временным маскированием. Мозг/ухо стремится услышать
наиболее громкий из двух звуков — причем, как ни странно, для короткого
промежутка времени не имеет значения, раздается ли более громкий звук чуть
раньше или несколько позже более тихого звука. По логике вещей кажется
совершенно невозможным, чтобы более поздний звук маскировал тот, что раз-
дался раньше, но именно так и происходит, поскольку для того, чтобы наша
слуховая система восприняла сигнал, обработала его и передала в мозг, требует-
ся определенное время. При поступлении более громкого сигнала — даже запаз-
дывающего по времени — ему отдается предпочтение.
Данное приложение представляет лишь краткий обзор основных сведений о
звуке и слухе для любознательных аудиофилов. Предмет заслуживает более глубо-
кого изучения. Тем, кто интересуется проблемами звука и слуха, можно пореко-
мендовать великолепное введение в предмет доктора Флойда Тула (Floyd Tool) в
книге „Audio Engineering Handbook'* издательства McGraw-Hill, ISBN 0-07-004777-4.
Дополнительная библиография содержится в главах книги, написанной докто-
ром Тулом.
Приложение Б.
Основы электроакустики и электроники
Для того, чтобы выбрать себе high-end-аудиосистему и наслаждаться ее
звучанием, вовсе не обязательно досконально знать основы электрони-
ки и электроакустики. Можно просто найти подходящую систему, уста-
новить ее удобным для себя образом и не ломать голову над тем, что же
происходит внутри этих черных ящиков.
Но некоторым аудиофилам требуется хотя бы в общих чертах понять, как все
это работает. Они испытывают подлинное чувство благоговения перед звуковой
аппаратурой, и им хотелось бы несколько расширить свои представления о
работе high-end-аппаратуры, понять основные принципы работы систем звуко-
воспроизведения. Здесь вы не найдете подробного и детального описания данно-
го предмета — для этого потребовался бы не один том. Мы ограничимся лишь
кратким изложением основ электроакустики для любознательных аудиофилов.
Кроме того, данное описание служит своего рода переходным мостом между
специальными аудиожурналами, в которых описания аппаратуры насыщены
сложными техническими деталями, и обычным читателем, которого пугает весь
этот технический жаргон. Таким образом, когда вы в следующий раз прочтете,
что какой-то там усилитель мощности имеет трансформатор с симметричной
вторичной обмоткой, три двухполупериодных мостовых выпрямителя, дискрет-
ный входной и промежуточный каскады класса А с непосредственными связями
на полевых транзисторах, двухтактный выходной каскад, который переключает-
ся в режим класса В при выходной мощности 20 Вт, то вы сразу поймете, о чем
идет речь.
Но прежде чем перейти к сути дела, рассмотрим основные понятия электро-
ники и электроакустики.
Напряжение, сила тока, сопротивление и мощность
Основными понятиями электроники являются напряжение, электрический
ток и сопротивление. Рассмотрим вначале напряжение.
Основы электроакустики и электроники
409
Напряжение существует между двумя точками электрической цепи, если в
одной точке имеется избыток электронов по сравнению с другой. Примером
может служить электрическая батарея: на отрицательной клемме у нее избыток
электронов по сравнению с положительной. В этом случае мы говорим, что
батарея заряжена.
Напряжение также называют разностью потенциалов, поскольку оно всегда
характеризуется разностью электрических зарядов между двумя точками. Напри-
мер, одна точка может иметь больший отрицательный заряд — избыток электро-
нов, — чем другая. Вот почему мы говорим, что напряжение существует между
двумя точками, например, между клеммами громкоговорителей или положитель-
ной и отрицательной клеммами батареи. Единицей измерения напряжения явля-
ется вольт (сокращенно В), характеризующий разницу зарядов между двумя
точками. Напряжение можно представить себе как „электрическое давление", по
аналогии с давлением воды в водопроводном кране.
Если теперь две точки, между которыми существует напряжение, соединить
проводником, возникнет электрический ток. Ток представляет собой движение элек-
трических зарядов по проводнику. Электроны движутся от точки с отрицательным
зарядом к положительно заряженной точке. Если соединить проводом клеммы
батареи, ток будет течь до тех пор, пока количество электронов на клеммах не
уравняется; разницы потенциалов больше не будет, и батарея разрядится. Ток от
батареи называется постоянным, так как напряжение, заставляющее двигаться элек-
троны, порождает не меняющийся по направлению постоянный поток электронов.
Рассматривая напряжение как аналог давления воды в водопроводе, можно
сравнить ток с движением воды по трубам. Так же, как воду в трубе заставляет
течь давление воды, электрический ток „течет" по проводнику под действием
напряжения. Сила тока измеряется в амперах (сокращенно А).
Сопротивление — это величина, характеризующая противодействие электриче-
скому току. Если перегнуть шланг для полива, поток воды уменьшится. Таким же
образом электрическое сопротивление препятствует движению тока, уменьшая
количество электронов, проходящих через проводник. Чем выше сопротивле-
ние, тем меньше электрический ток в проводнике (при том же напряжении).
Электрическое сопротивление измеряется в омах (сокращенно Ом).
Закон Ома
Теперь, после короткого вступления, рассмотрим взаимосвязь между напря-
жением, силой тока и сопротивлением на примере простой электрической
схемы, представленной на рис. Б-1 (батарея, соединенная через проводник с
резистором). Штриховая стрелка обозначает направление движения электронов
через резистор, а две сплошные стрелки показывают, как измеряется напряжение
на резисторе. От источника напряжения электроны, двигаясь по проводнику и
резистору, возвращаются к положительной клемме батареи. Так продолжается
до тех пор, пока между клеммами батареи сохраняется напряжение.
Сила тока зависит от двух величин: сопротивления резистора и напряжения.
Чем больше сопротивление, тем меньше сила тока. И наоборот, чем больше
напряжение, тем больше сила тока. Это соотношение и называется законом Ома.
Согласно этому закону, напряжение в 1 В создает силу тока в 1 А на сопротивле-
нии в 1 Ом. В математической форме закон Ома выглядит следующим образом:
EHxR, где Е — это электродвижущая сила (другое название напряжения), I— сила
тока („интенсивность" движения электронов), R— сопротивление. Таким обра-
зом, если мы знаем какие-нибудь две из этих величин, то с помощью закона Ома
можем найти третью. Например, если нам известны напряжение и сила тока, а
требуется найти сопротивление, тогда воспользуемся формулой R=E/L А если
410
Приложение Б
Рис. Б-1.
Схема
последовательной
электрической цепи.
Электроны движутся
от отрицательного
полюса батареи через
сопротивление к
положительному
полюсу
Батарея
Сопротивление
нужно определить силу тока по напряжению и сопротивлению, то следует
использовать соотношение I=E/R.
А теперь давайте нанесем числовые значения на нашу схему (рис. Б-2). Пусть
напряжение равно 10 В, а сопротивление — 100 Ом. Какова сила тока в резисто-
ре? Используем соотношение I-E/R, то есть разделим 10 на 100 и получим 0,1 А
или 100 миллиампер (100 мА). Если сопротивление увеличить в два раза, сила
тока уменьшится вдвое. Напряжение, сила тока и сопротивление связаны линей-
ной зависимостью.
Существует еще одно понятие, которое нам понадобится для знакомства с
аудиосистемами — мощность. Мощность — это количество работы, совершенное
напряжением и силой тока в единицу времени и выраженное в ваттах. Мощность
равна произведению напряжения на силу тока или Р=1хЕ, На резисторе мощ-
ность выделяется в виде тепла. Резистор называют также нагрузкой. Вернемся к
нашей схеме на рис. Б-2 и вычислим мощность, выделяющуюся на сопротивле-
нии. Итак, величина напряжения на сопротивлении составляет 10 В, а сила
тока — 0,1 А. Умножая напряжение на силу тока, мы определим, что мощность,
выделившаяся на резисторе, равна 1 ватту (1 Вт). И вновь зависимость между
мощностью, напряжением и силой тока имеет линейный характер.
Рис. Б-2.
При напряжении в
10 В и сопротивлении
100 Ом сила тока в
резисторе равна 0,1 А
(100 мА)
10В
100 Ом
Выходная мощность усилителя равна произведению выходного напряжения на
силу тока в нагрузке. Эта величина показывает, какое напряжение усилитель
может развить на нагрузке (например, на громкоговорителе) и какой силы ток он
может пропустить через нагрузку. Проходя через звуковую катушку головки громко-
говорителя, ток заставляет диффузор двигаться, создавая звуковые волны.
Идеальный усилитель удвоит мощность при уменьшении сопротивления на-
грузки в два раза — ведь сила тока удвоится при неизменном напряжении. А из
закона Ома мы знаем, что если сила тока увеличилась вдвое, а напряжение
осталось неизменным, то мощность также увеличится в два раза. Усилитель,
Напряжение
Основы электроакустики и электроники 411
выходное напряжение которого не зависит от сопротивления нагрузки, называ-
ется идеальным источником напряжения. Большинство усилителей, однако, не в
состоянии поддерживать одинаковое напряжение на нагрузке и с низким, и с
высоким сопротивлением. У таких усилителей мощность, поступающая на гром-
коговоритель при уменьшении сопротивления, становится меньше, чем у идеаль-
ного источника напряжения. При снижении сопротивления нагрузки усилитель
может также ограничивать ток, что снижает мощность, подаваемую в нагрузку.
Последовательное и параллельное соединение
1вление
ю, ТО следует
ис. Б-2). Пусть
'ока в резисто-
получим 0,1 А
два раза, сила
связаны линей-
L знакомства с
совершенное
тах. Мощность
1езисторе мощ-
ой. Вернемся к
на сопротивле-
т 10 В, а сила
что мощность,
[симость между
Р-
Последовательное соединение мы фактически уже рассмотрели. При последова-
тельном соединении ток может проходить только по одному проводнику. При
параллельном же соединении ток распределяется по нескольким проводникам.
Добавив еще один резистор к нашей электрической цепи, мы получим парал-
лельное соединение (рис. Б-3). Часть тока проходит через один резистор, а
часть — через другой.
Рис. Б-3. Г
При параллельном
соединении ток
распределяется по -1— L
нескольким ветвям — < R^ § R2
А теперь рассмотрим схемы с последовательным и параллельным соединени-
ем с позиции усилителя мощности, соединенного с громкоговорителями. На рис.
Б-4 к усилителю подключен один громкоговоритель. Усилитель и громкоговори-
тель соединены последовательно, при этом ток может проходить только по
одному проводнику. Второй громкоговоритель можно подключить к усилителю
двумя способами. Можно соединить его последовательно с первым (как на рис.
Б-5), и тогда одинаковый ток потечет по обоим громкоговорителям. Общее
сопротивление при последовательном соединении равно сумме отдельных со-
противлений. Если сопротивление каждого громкоговорителя равно 8 Ом, то
общая нагрузка усилителя составит 16 Ом.
Рис. Б-4.
Усилитель мощности
соединен с
громкоговорителем
последовательно
100 Ом
> напряжения на
сение усилитель
.кой силы ток он
головки громко-
Рис. Б-5.
Два
громкоговорителя
включены
последовательно
де волны.
противления на-
апряжении. А из
j, а напряжение
раза. Усилитель,
Усилитель
мощности
412
Приложение Б
Рис. Б-6.
Два
громкоговорителя
включены
параллельно
Усилитель
мощности
Но второй громкоговоритель можно подсоединить к первому и иным спосо-
бом — параллельно (рис. Б-6). Теперь ток течет по двум ветвям: часть проходит
через один громкоговоритель, а часть — через другой. В отличие от последова-
тельного соединения, когда мы складывали сопротивления громкоговорителей,
чтобы найти общее сопротивление, при включении параллельного сопротивле-
ния общее сопротивление (Аг) уменьшается. Так, например, при параллельном
соединении двух 8-омных громкоговорителей общая нагрузка усилителя соста-
вит 4 Ом. Если два одинаковых сопротивления соединены параллельно, общее
сопротивление равно половине сопротивления каждого из них. Общее сопро-
тивление (Rp при параллельном соединении может быть найдено по формуле
1/RT = 1/R} + 1/R2 + 1/R3, и т.д.
Параллельное соединение отличается от последовательного тем, что напря-
жение на каждой ветви параллельного контура одинаково. Если соединить де-
сять различных резисторов параллельно, а напряжение источника равно 20 В, то
на каждом резисторе будет одно и то же напряжение, но сила тока — различной,
При параллельном соединении сила тока в различных ветвях схемы может быть
разной, а напряжение — всегда одинаково.
И наоборот, при последовательном соединении сила тока, протекающего по
каждому сопротивлению, одинакова, а напряжение на каждом из них может быть
различно. При протекании тока по последовательной цепи на каждом из рези-
сторов падает часть приложенного напряжения. Падение напряжения определя-
ется значением сопротивления резистора. Сумма падений напряжения равна
приложенному напряжению.
А теперь рассмотрим действие закона Ома на примере последовательного и
параллельного соединения. Возьмем две схемы: с одинаковыми элементами, но
соединенными по-разному — последовательно и параллельно. На рис. Б-7 приве-
дена схема последовательного соединения трех резисторов.
Рис. Б-7.
Сила тока одинакова в
любом участке
последовательной
цепи
R1 > Ю
12 V ' — ' R2 $ 20
R3 > 30
Для того, чтобы определить силу тока, протекающего по этой схеме, и
напряжение на каждом резисторе, нужно знать общее сопротивление цепи. При
последовательном соединении общее сопротивление равно сумме отдельных
сопротивлений. Складываем R}, R2 и R3 и получаем RT = 60 Ом. Мы знаем, что
приложенное напряжение равно 12 В; используя закон Ома, можем определить
силу тока: I=E/R (сила тока равна напряжению, деленному на сопротивление).
Разделим приложенное напряжение на общее сопротивление и получим силу
тока, равную 0,2 ампера, или 200 мА (200 миллиампер). Поскольку сила тока
одинакова во всех частях последовательной цепи, то и протекающий по каждому
резистору ток также равен 200 мА.
Основы электроакустики и электроники
413
ым СПОСО-
проходит
лоследова-
юрителей,
эпротивле-
,аллельном
геля со ста-
ьно, общее
щее сопро-
ю формуле
Протекание тока через сопротивление сопровождается падением напряже-
ния. Вновь обратимся к закону Ома. Чтобы найти падение напряжения на
каждом отдельном резисторе, воспользуемся формулой E^IxR (напряжение рав-
но произведению силы тока на сопротивление). Итак, мы знаем, что R3 равно
10 Ом и сила протекающего по нему тока равна 0,2 А. Следовательно, напряже-
ние на R1 равно 2 В. Аналогично, падение напряжения на R2 равно 0,2x20 или 4 В.
Повторяя аналогичные вычисления, находим падение напряжения на Rr равное
6 В. Этот пример показывает, что напряжение на различных участках последова-
тельной цепи различно, в то время как сила протекающего по ней тока везде
одинакова. Сумма падений напряжения равна напряжению источника.
Рис. Б-8.
При параллельном
соединении напря-
жение на каждом
сопротивлении
одинаково, а сила
протекающих по ним
токов различна
что напря-
единить де-
вно20 В, то
различной.
может быть
икающего по
l может быть
дом из рези-
;ия определя-
жения равна
(вательного и
ементами, но
ис. Б-7 приве-
На рис. Б-8 показана цепь, имеющая такое же напряжение источника, и
резисторы с теми же значениями сопротивления, что и в предыдущем случае, но
соединенные параллельно. В этом случае напряжение одинаково на всех рези-
сторах, но различна сила тока. Используя формулу 1/RT = + 1/R3,
находим общее сопротивление цепи, равное 5,45 Ом. Сила тока, текущего через
Rp будет равна 12 В/10 Ом или 1,2 А. Сила тока через R2 равна 12 В/20 Ом или
0,6 А. Сила тока через R3 равна 12 В/30 Ом или 0,4 А
Итак, запомните: при параллельном соединении напряжение, приложенное к
каждому резистору, одинаково, а протекающие по ним токи различны; в последо-
вательной схеме — наоборот.
Переменный ток
До сих пор мы рассматривали схемы, в которых течет постоянный ток. Работа
же всех аудиосхем основана на другом типе электрического тока, который
называется переменным. Напряжение переменного тока меняет полярность, и
ток, соответственно, меняет направление. Основные принципы, сформулиро-
ванные для электрических цепей постоянного тока, и закон Ома действуют по-
прежнему, но в схемах переменного тока возникают дополнительные факторы, о
которых сейчас и пойдет речь.
представляет собой
синусоиду
этой схеме, и
(ение цепи. При
/мме отдельных
. Мы знаем, что
жем определить
сопротивление).
и получим силу
кольку сила тока
ощий по каждому
В качестве примера источника напряжения переменного тока возьмем обыч-
ную сетевую розетку. Между двумя контактами розетки действует напряжение в
120 В (номинальное значение сетевого напряжения, принятое в США). Поляр-
ность напряжения на ее контактах меняется 60 раз в секунду, то есть с частотой
60 Гц (номинальное значение частоты сетевого напряжения, принятое в США).
На графике переменное напряжение 120 В с частотой 60 Гц имеет форму сину-
соидальной волны (рис. Б-9).
Начнем с левого края графика рис. Б-9: напряжение возрастает, пока не
достигнет максимального положительного значения, затем уменьшается до нуля.
414
Приложение Б
После этого оно возрастает вновь, но уже имея при этом противоположный
знак. После того как напряжение достигнет отрицательного пика, оно снова
уменьшается. Подобный процесс составляет один полный период синусоиды, и
так — 60 раз в секунду. Изменяющее полярность напряжение меняет направление
тока в любом подсоединенном проводнике — в силовом кабеле или трансформа-
торе блока питания.
Аудиосигнал — это тоже сигнал переменного тока, но, в отличие от нашей
’ простой синусоиды с частотой 60 Гц, он представляет собой сложное переменное
напряжение, состоящее из нескольких синусоид разной частоты. Аудиосигнал
переменного тока — это электрический аналог колебаний звукового давления,
порожденных исходным звуковым событием. Так же как звуковая волна состоит
из разрежений и сжатий воздуха, аудиосигнал состоит из полуволн напряжения
положительной и отрицательной полярности.
Напряжение переменного тока можно описать несколькими способами: на-
пример, значением от пика до пика (р-р, peak-to-peak) или среднеквадратичным
значением (RMS, root mean square). В качестве значения от „пика до пика“
приводят разность между амплитудными значениями положительного и отрица-
тельного напряжения. Чаще используется среднеквадратичное значение {эффек-
тивное, или действующее напряжение), примерно равное 70% амплитудного значе-
ния синусоидального напряжения. RMS лучше описывает „эффективность** на-
пряжения, то есть его способность совершать работу. В стандартной сети пере-
менного тока амплитудное значение напряжения равно 170 В, а действующее
напряжение — 120 В. Всегда, когда речь идет о напряжении звукового сигнала,
например, о выходном напряжении предусилителя — помните, что имеется в
виду действующее значение.
Производители усилителей мощности иногда играют на разнице между ам-
плитудным и действующим значениями напряжения, чтобы дать завышенную
выходную мощность своей аппаратуры. Они указывают мощность усилителя,
измеренную при пиковых значениях напряжения. Естественно, в этом случае
она выше, чем при действующем значении.
В главе 6 („Усилители мощности**) более подробно рассматриваются способы
измерения выходной мощности усилителей.
Электромагнитная индукция, индуктивность и емкость
Мы выяснили, что напряжение можно представить как „электрическое давле-
ние“, ток — как поток электронов, движущихся под воздействием этого „давле-
ния“, а сопротивление — как противодействие току. А теперь введем еще три
понятия, играющие важную роль в звукотехнике: электромагнитная индукция,
индуктивность и емкость.
Электромагнитная индукция — это взаимосвязь между движущимися электрона-
ми и магнитным полем; движущиеся электроны создают магнитное поле, а
изменения магнитного поля заставляют электроны двигаться по проводнику.
Работа многих аудиоустройств — от звукоснимателя до громкоговорителя -
основана на явлении электромагнитной индукции.
Рассмотрим вначале, каким же образом изменения магнитного поля заставля-
ют двигаться электроны. Допустим, у нас есть проводник и магнитное поле,
которые движутся относительно друг друга. В этом случае в проводнике индуциру-
ется напряжение. Например, если мы будем двигать магнит снизу вверх внутри
катушки, состоящей из нескольких витков провода, то на концах катушки воз-
никнет напряжение, и стрелка вольтметра, подключенного к ней, отклонится в
определенном направлении. Если мы остановим магнит, стрелка вернется в
исходное положение и напряжение на катушке будет равно нулю. При движении
Основы электроакустики и электроники
415
воположный
а, оно снова
:инусоиды, и
направление
трансформа-
ие от нашей
е переменное
Аудиосигнал
то давления,
олна состоит
напряжения
юсобами: на-
квадратичным
ика до пика“
ого и отрица-
чение (эффек-
удного значе-
тивность“ на-
ой сети пере-
действующее
вого сигнала,
[то имеется в
ще между ам-
, завышенную
ть усилителя,
в этом случае
ются способы
магнита в противоположном направлении — сверху вниз — возникнет напряже-
ние, но уже противоположной полярности. Стрелка вольтметра в этом случае
отклонится в другую сторону. Когда магнит остановится, стрелка снова вернется
в нулевое положение.
Точно так же устроен и звукосниматель для воспроизведения грампластинок.
В звукоснимателе с подвижными катушками иглодержатель соединен с катушка-
ми левого и правого каналов звука. При движении иглы по модулированной
звуковой канавке вместе с ней движется и иглодержатель. Катушки находятся в
постоянном магнитном поле. При движении катушки на ее концах возникает
напряжение — аудиосигнал. Это значит, что когда она пересекает магнитный
поток, создаваемый постоянным магнитом, в ее витках индуцируется напряже-
ние. Чем быстрее катушка пересекает магнитный поток, тем выше индуцирован-
ное напряжение. Катушки звукоснимателей с высоким уровнем выходного сигна-
ла имеют большее число витков обмотки, чем те, у которых уровень сигнала
ниже. Звукосниматели с подвижным магнитом работают по такому же принципу,
но в этой конструкции магнит и катушка меняются ролями — магнит движется, а
катушка остается неподвижной.
Существует еще одно интересное проявление электромагнитной индукции:
движение электронов по проводнику создает вокруг него магнитное поле. Вокруг
проводника, подключенного к электрической батарее, возникает магнитное
поле. Изменение полярности подключения изменит как направление тока, так и
полярность магнитного поля. Магнитное поле можно усилить, пропустив ток
через катушку, состоящую из большого числа витков проволоки. Такое устройст-
во называется катушкой индуктивности. Основным параметром катушки являет-
ся ее индуктивность, которая измеряется в генри (сокращенно Гн) и обозначается
буквой L (графическое обозначение катушки индуктивности, применяемое при
вычерчивании электрических схем, приведено на рис. Б-10).
Рис. Б-10.
Условное
графическое
обозначение катушки
индуктивности
емкость
ическое давле-
I этого „давле-
*едем еще три
ная индукция,
ися электрона-
итное поле, а
ю проводнику,
эговорителя —
поля заставля-
хгнитное поле,
днике индуциру-
у вверх внутри
lx катушки воз-
1, отклонится в
яка вернется в
При движении
На этих же принципах основано устройство электродинамического громкого-
ворителя („динамика^). Когда ток протекает через звуковую катушку такого
громкоговорителя, вокруг нее возникает магнитное поле. Оно взаимодействует с
постоянным магнитным полем, в котором находится катушка. Магнитное поле,
порожденное звуковым сигналом, меняя полярность, заставляет диффузор гром-
коговорителя (конус) двигаться вперед или назад — синхронно с этими измене-
ниями. Другими словами, переменный ток звукового сигнала, протекая по под-
вижной катушке громкоговорителя, создает вокруг нее меняющее полярность
магнитное поле, что вызывает колебания катушки, передаваемые, в свою оче-
редь, соединенному с ней диффузору.
Рассмотрим теперь подробнее, что же происходит при протекании перемен-
ного тока через катушку индуктивности. Переменный ток создает вокруг катуш-
ки магнитное поле, которое усиливается, ослабляется, меняет полярность и
снова усиливается. Изменяющееся магнитное поле соответствует изменениям
напряжения переменного тока, подаваемого на катушку.
Итак, соблюдены все условия, при которых возникает явление электромаг-
нитной индукции: проводник, магнитное поле и их перемещение относительно
друг друга. Изменяющееся магнитное поле вызывает перемещение катушки.
Флуктуации магнитного потока, проходящего через катушку, индуцируют в ней
напряжение.
Напряжение электромагнитной индукции противодействует приложенному
напряжению, уменьшая ток в катушке. Чем выше частота переменного тока, тем
416 Приложение Б
больше величина индуцированного напряжения и тем сильнее противодействие
приложенному напряжению. При постоянном токе изменяющееся магнитное
поле не возникает, а, следовательно, нет ни напряжения электромагнитной
индукции, ни противодействия току; катушка индуктивности в этом случае пред-
ставляет собой просто витки провода. При очень низкой частоте переменного
тока, около 5 Гц, магнитное поле изменяется очень медленно, индуцируя в
катушке слабое напряжение, и противодействие приложенному сигналу также
слабое. На высоких же частотах, наоборот, быстро изменяющееся магнитное
поле индуцирует высокое напряжение в катушке.
Противодействие протеканию переменного тока через катушку называется
индуктивным сопротивлением. Такой тип сопротивления представляет собой один
из видов реактивного сопротивления. Слово „реактивность" отражает реакцию
катушки на приложенное напряжение: чем выше частота приложенного напря-
жения, тем больше противодействие протеканию тока (то есть выше реактивное
сопротивление). Катушку индуктивности можно представить себе как частотно-
зависимое сопротивление: чем выше частота тока, тем больше сопротивление.
Индуктивное сопротивление обозначается как Хс Величина индуктивного
сопротивления рассчитывается по формуле X^itfL, где f— частота в герцах, а
L— индуктивность в генри (Гн). Например, катушка с индуктивностью в 2 милли-
генри (2 мГн) имеет индуктивное сопротивление в 125,7 Ом на частоте 10 кГц.
На 20 кГц индуктивное сопротивление равно 251,4 Ом. Чем выше частота, тем
сильнее противодействие приложенному напряжению.
Сетевой трансформатор служит примером того, как индуктивное сопротивле-
ние уменьшает величину тока. Трансформатор состоит из двух рядом располо-
женных обмоток, к одной из которых приложено переменное сетевое напряже-
ние 120 В. Сопротивление такой обмотки при постоянном напряжении — около
1 Ом. Если на обмотку с сопротивлением в 1 Ом подать постоянное напряжение
в 120 В, то по закону Ома возникнет большой ток (120 А), и трансформатор
мгновенно сгорит. Но в нашем случае к обмотке приложено переменное напря-
жение, индуктивное сопротивление противодействует возрастанию тока и
трансформатор в этом случае не сгорает. На частоте в 60 Гц полное сопротивле-
ние трансформатора гораздо больше 1 Ом.
Рис. Б-11.
Условное -------- -----------
графическое
обозначение
конденсатора
Ри(
Kai
ИНД
кон
фи;
аущ
раз;
фш
дву>
акус
Конденсатор, еще один важный элемент электрической цепи, обозначается
буквой С. Условное графическое обозначение конденсатора приведено на
рис. Б-11. Подобно индуктивности, емкость в цепи переменного тока действует
как сопротивление. Выше мы привели формулу для индуктивного сопротивле-
ния — X^ZnfL. Индуктивное сопротивление увеличивается на высоких частотах.
Емкостное сопротивление рассчитывается по формуле X(~l/27ifC. Таким обра-
зом, в отличие от индуктивности, емкость в цепи переменного тока можно
представить себе как сопротивление, величина которого увеличивается с умень-
шением частоты. Единица измерения емкости — фарада (Ф).
Электрические фильтры
Индуктивное и емкостное сопротивления используются в аудиосхемах для
выполнения особых функций. Например, в двухполосной акустической сис-
теме низкие частоты сигнала должны попадать на низкочастотную головку
Основы электроакустики и электроники
417
действие
1ГНИТНОС
1ГНИТНОЙ
зае пред-
именного
уцируя в
лу также
агнитное
[зывается
>бой один
реакцию
то напря-
^активное
частотно-
явление,
активного
герцах, а
в 2 милли-
ме Ю кГц.
стота, тем
шротивле-
м располо-
е напряже-
4И — ОКОЛО
ап ряжение
сформатор
[ное напря-
по тока и
опротивле-
(НЧ-головку), а высокие частоты — на высокочастотную головку (ВЧ-головку).
Рассмотрим схему, приведенную на рис. Б-12.
Рис. Б-12.
Катушка
индуктивности и
конденсатор
фильтруют
аудиосигнал в
разделительном
фильтре
двухполосной
акустической системы
бозначается
иведено на
<а действует
сопротивле-
ние частотах.
Таким обра-
тока можно
ется с умень-
иосхемах для
ической сис-
гную головку
На низких частотах высокое реактивное сопротивление конденсатора проти-
водействует протеканию тока по ВЧ-головке. При возрастании частоты реактив-
ное сопротивление конденсатора уменьшается и ток по ВЧ-головке увеличивает-
ся. На очень высоких частотах сопротивление конденсатора практически равно
нулю и по ВЧ-головке протекает наибольший ток. Благодаря этому ВЧ-головка
защищена от низких частот, в то время как высокие частоты поступают на нее
совершенно свободно. И наоборот, индуктивность, последовательно соединен-
ная с НЧ-головкой, имеет высокое реактивное сопротивление на высоких часто-
тах и практически нулевое сопротивление на низких частотах.
Таким образом, конденсатор представляет собой фильтр верхних частот, а
индуктивность — фильтр нижних частот- Собственно, мы только что рассмотрели
схему простейшего разделительного фильтра (кроссовера). На самом деле реаль-
ные разделительные фильтры устроены, конечно же, значительно сложнее.
Фильтр, состоящий из одной емкости или индуктивности, называется фильт-
ром первого порядка. Такой фильтр обеспечивает величину крутизны спада ампли-
тудно-частотной характеристики 6 дБ/окт (децибел на октаву). Поскольку индук-
тивное сопротивление с увеличением частоты в два раза также удваивается,
поступающее на НЧ-головку напряжение при увеличении частоты сигнала на
одну октаву уменьшается вдвое. Аналогично, емкостное сопротивление удваива-
ется при уменьшении частоты сигнала на одну октаву. Поскольку уменьшение
напряжения в два раза соответствует снижению звукового сигнала на 6 дБ,
крутизна спада фильтра первого порядка имеет значение 6 дБ/окт. Крутизну
спада называют также крутизной характеристики затухания. Фильтр первого
порядка называют еще однополюсным фильтром.
Более крутой спад может быть достигнут подключением большего числа
емкостей и индуктивностей. Фильтры второго порядка имеют крутизну спада
12 дБ/окт., фильтры третьего порядка — 18 дБ/окт., фильтры четвертого порядка —
24 дБ/окт. Фактически, во всех разделительных фильтрах акустических систем
крутизна спада лежит между величиной, характерной для фильтров первого и
четвертого порядков. Эти характеристики представлены на рис. 7-22 в главе 7,
посвященной громкоговорителям.
При другой схеме включения конденсаторов и индуктивностей мы получим
схему полосового фильтра. Полосовой фильтр ослабляет сигналы по обе стороны от
полосы пропускания. Трехполосный разделительный фильтр акустической сис-
темы имеет высокочастотный фильтр для ВЧ-головки, низкочастотный фильтр
для НЧ-головки и полосовой фильтр для среднечастотной головки.
Частота среза фильтра — это частота, при которой сигнал уменьшается на 3 дБ.
Аналогично, ширина полосы частот аудиоустройства или фильтра — это диапазон,
заключенный между значениями частот, на которых спад частотной характери-
стики достигает 3 дБ.
Все описанные здесь фильтры являются пассивными, так как в них не использу-
ются усилители. Фильтры же, построенные с использованием усилительных
элементов, называются активными.
418
Приложение Б
Конденсаторы также используются для разделения элементов схемы по посто-
янному току, при этом они пропускают переменный ток. Далее в этой главе мы
поймем, почему во многих аудиосхемах одновременно присутствуют сигналы
постоянного и переменного тока. Емкость, включенная в некоторую цепь последо-
вательно, предотвращает протекание по ней постоянного тока, в то же время
пропуская аудиосигнал переменного тока. Конденсатор представляет собой очень
большое сопротивление для постоянного тока и малое — для переменного тока.
Конденсатор как бы „накапливает" напряжение. По определению, емкость —
это способность накапливать заряд. Присоединим конденсатор к электрической
батарее. При этом от отрицательного полюса батареи на одну из пластин конден-
сатора перейдет отрицательный заряд. Источник напряжения перераспределит
электроны между обкладками конденсатора. Теперь — даже при отключенной
батарее — между обкладками конденсатора сохранится напряжение.
Этот накопленный на конденсаторе заряд может быть смертельно опасен для
человека. Усилитель мощности, в котором используются конденсаторы большой
емкости, может поразить током, даже если его не включали долгое время.
Ударить током могут и небольшие конденсаторы. Эту способность конденсато-
ров накапливать з&ряд можно заметить, если выключить усилитель мощности во
время воспроизведения записи. Обратите внимание: в течение нескольких се-
кунд после выключения музыка еще продолжает звучать. Работа усилителя обес-
печивается за счет заряда, накопленного конденсатором.
Полное электрическое сопротивление
Полное электрическое сопротивление (импеданс) — это параметр, характеризую-
щий противодействие протеканию переменного электрического тока. Оно изме-
ряется в омах и обозначается символом Z. Полное сопротивление в цепи пере-
менного тока аналогично активному сопротивлению в цепи постоянного тока.
Если мы имеем дело с постоянным током, то его протеканию противодействует
активное сопротивление. Если мы имеем дело с переменным током, то ему
противодействует полное электрическое сопротивление. Поскольку на громко-
говорители поступает переменный ток, мы говорим о его полном сопротивле-
нии, которое является комбинацией активного и реактивного (индуктивного и
емкостного) сопротивлений.
Каждый элемент тракта звукопередачи оказывает сопротивление протеканию
тока под воздействием входного напряжения. Такое сопротивление входному
сигналу называется входным полным сопротивлением. Аналоговый выход цифрово-
го процессора подключен к входному сопротивлению предусилителя, который
подключен к входному сопротивлению усилителя мощности, а громкоговори-
тель, в свою очередь, представляет собой нагрузку для усилителя мощности.
Полное входное сопротивление компонента звукового тракта можно предста-
вить себе как нагрузку, через которую предшествующий компонент тракта дол-
жен пропустить ток.
Компоненты тракта звукопередачи также обладают выходным полным сопро-
тивлением, называемым иногда сопротивлением источника сигнала, или внутренним
сопротивлением. Если представить себе компонент звукового тракта — например,
CD-проигрыватель — как источник звукового сигнала, то его выходное полное
сопротивление включено последовательно с выходом идеального источника
звукового напряжения, обладающего нулевым внутренним сопротивлением.
Обычно звуковые устройства имеют выходное полное сопротивление от
нескольких десятых долей ома до сотен ом. Их входное полное сопротивление
очень велико — обычно от 10000 Ом (10 кОм) до 1000000 Ом (1 МОм). Устройся
ва с сопротивлением в 1 МОм потребляют от источника сигнала меньше тока,
Основы электроакустики и электроники
419
по посто-
главе мы
сигналы
> последо-
же время
>ой очень
го тока.
емкость —
рической
н конде н-
пределит
печенной
пасен для
большой
)е время,
нденсато-
цгости во
льких се-
геля обес-
чем обладающие входным полным сопротивлением в 10 кОм. Чем выше входное
полное сопротивление, тем проще работать компоненту-источнику сигнала.
А теперь, используя все наши знания о законе Ома, емкости и полном сопро-
тивлении, рассмотрим взаимодействие между предусилителем и усилителем
мощности, соединенными через длинный межкомпонентный кабель, как показа-
но на рис. Б-13. Так как все кабели обладают собственной емкостью, обозначим
эту емкость на схеме и поместим между сигнальным проводником и „землей44.
Полное выходное сопротивление предусилителя представлено на схеме резисто-
ром, включенным последовательно с генератором напряжения сигнала. Входное
полное сопротивление усилителя представляет собой резистор внутри прямо-
угольника, обозначающего усилитель.
Рис. Б-13.
Структурная и
эквивалентная
электрическая схемы
соединенных друг с
другом предусилителя
и усилителя
мощности. Емкость
кабеля обозначена
конденсатором,
включенным
параллельно входу
усилителя мощности
КАБЕЛЯ
ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ
УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ
ктеризую-
Эно изме-
епи пе ре-
юго тока,
действует
л, то ему
а громко-
противле-
гивного и
отеканию
входному
цифрово-
который
коговори-
ЮЩНОСТИ.
> предста-
эакта дол-
ым сопро-
нутренним
шпример,
эе полное
источника
нием.
зление от
этивление
Устройст-
шше тока,
Допустим, у предусилителя очень низкое выходное сопротивление, а усили-
тель мощности имеет высокое входное сопротивление, и при этом емкость
кабеля незначительна. Это идеальные условия. Высокое сопротивление на входе
усилителя мощности означает, что величина тока будет мала. Это обстоятельст-
во приведет к тому, что на выходном сопротивлении предусилителя падение
напряжения также будет невелико. Поскольку емкость кабеля мала, то реактив-
ное сопротивление будет оставаться высоким вплоть до довольно высоких час-
тот. В итоге, все работает замечательно.
Но если выходное сопротивление предусилителя велико, а кабели имеют
большую емкость, то возникают проблемы. На низких частотах емкость кабеля
ни на что существенно не повлияет: емкостное сопротивление слишком велико.
Это все равно, как если бы емкость кабеля вовсе отсутствовала. Однако с
возрастанием частоты сигнала емкостное сопротивление кабеля уменьшается.
Чем выше частота, тем ниже это сопротивление, включенное между сигнальным
проводом и „землей44. Следовательно, с возрастанием частоты все большая часть
сигнала теряется на сопротивлении источника и все меньшая часть попадает на
нагрузку (на вход усилителя мощности). У нас получился фильтр нижних частот:
низкие частоты проходят, а высокие — ослабляются. Большая емкость кабеля
приводит к тому, что аудиосигналу высокой частоты легче уйти в землю, чем
преодолеть входное сопротивление усилителя мощности.
Кроме того, большая величина тока, обусловленная низким входным сопро-
тивлением усилителя мощности и большой емкостью кабеля, заставляет выход-
ной каскад предусилителя работать в более тяжелом режиме, при этом возможно
даже появление ограничения тока. Предусилитель уже не способен создавать в
нагрузке достаточно большой ток, и в звуковом сигнале появляются нелинейные
искажения типа отсечки.
Таким образом несоответствие сопротивлений и высокая емкость межблоч-
ных кабелей приводит к ослаблению сигнала на высоких частотах, недостатку
воздуха и объемности звучания, к излишней рыхлости басов и потере динамики.
420
Приложение Б
Используя формулу F^I/2'kRC для нашего фильтра нижних частот, мы можем
определить точку частотной характеристики со спадом 3 дБ. Здесь F — частота
спада на 3 дБ, R — общее сопротивление параллельного соединения входного
сопротивления усилителя мощности и выходного сопротивления источника, С~
емкость кабеля в фарадах. Емкость кабеля измеряется в пикофарадах (10'12 фа-
рад) на метр (пФ/м). Значение меньше 300 пФ/м считается небольшим.
Этот пример ясно показывает, к чему приводит несогласованность сопротив-
лений компонентов звукового тракта, особенно при высокой емкости кабелей.
Источник должен иметь выходное сопротивление меньше нескольких сотен ом
(желательно, несколько десятков ом). Входное сопротивление должно быть по
меньшей мере 47 кОм (это стандартное значение).
Фазовый угол полного электрического сопротивления
громкоговорителя
А теперь попробуем применить наши знания о полном электрическом сопро-
тивлении, емкости и индуктивности для понимания такого явления, как фазовый
угол полного электрического сопротивления громкоговорителя. Этот термин
отражает соотношение между активной и реактивной составляющими сопротив-
ления нагрузки усилителя мощности.
Частотная характеристика полного сопротивления громкоговорителя изо-
бражается в виде совокупности графика зависимости от частоты абсолютной
величины (модуля) полного сопротивления, а также графика, характеризующего
реактивность громкоговорителя по отношению к сигналу усилителя мощности.
Эта „реактивность4* обусловлена наличием емкостей и индуктивностей в раздели-
тельном фильтре громкоговорителя, а также реактивными составляющими в
полном электрическом сопротивлении головок. На рис. Б-14 представлены гра-
фики модуля полного электрического сопротивления громкоговорителя (сплош-
ная линия) и фазового угла (пунктирная линия). Если бы мы измеряли эти
характеристики для резистора (не обладающего индуктивным и емкостным
сопротивлением), то получили бы две горизонтальные линии. Но поскольку
громкоговоритель обладает частотнозависимым реактивным сопротивлением,
фазовый угол и модуль полного электрического сопротивления также меняются
в зависимости от частоты.
Рассмотрим, что такое фазовый угол. Наличие емкостного сопротивления в
цепи приводит к сдвигу фаз между током и напряжением: напряжение по фазе
отстает от тока. При индуктивном сопротивлении, наоборот, ток отстает от
Рис. Б-14.
Частотная
характеристика
модуля и фазового
угла полного
электрического
сопротивления
громкоговорителя
Основы электроакустики и электроники
421
напряжения. При наличии только емкостного сопротивления фазовый угол равен
-90°, при наличии же только индуктивного сопротивления его значение составля-
ет +90°. А если в цепи есть и тот, и другой тип сопротивления (индуктивный и
емкостной), то фазовый угол может меняться от -90° до +90°. Если пунктирная
линия, соответствующая фазовому углу, проходит выше нулевой линии, преобла-
дает индуктивное сопротивление, если ниже — емкостное. Чем меньше график
фазового угла отклоняется от прямой линии 0°, тем меньше реактивность громко-
говорителя и тем легче условия работы усилителя. Если линия графика фазового
угла громкоговорителя колеблется вблизи нуля, то с позиции усилителя мощности
такой громкоговоритель похож на обычный резистор.
Типы конденсаторов
Конденсаторы — это очень важный элемент в схемах звуковой аппаратуры.
Они используются во всех аудиоустройствах и могут заметно влиять на качество
звучания. Конденсаторы весьма существенно различаются по своим электриче-
ским и физическим характеристикам. Одни из них больше подходят для исполь-
зования в аудиоаппаратуре, другие — меньше. Существует также огромная разни-
ца в цене хороших и плохих конденсаторов.
Конденсаторы состоят из двух пластин, разделенных изолятором {диэлектри-
ком). В качестве диэлектрика может быть воздух, майлар, керамика, бумага,
полистирол, полипропилен, тефлон, тантал и другие материалы. По типу диэлек-
трика называют и сам конденсатор: можно сказать, что в таком-то предусилителе
используются тефлоновые конденсаторы. Для аудиоаппаратуры лучше всего
подходят тефлоновые, полипропиленовые и полистироловые конденсаторы.
Электролитический конденсатор — это еще один тип конденсаторов, который
часто используется в блоках электропитания. Такой конденсатор внешне напомина-
ет металлическую банку и имеет очень большую емкость. Электролитический кон-
денсатор хорошо работает в блоках питания, но плох в звуковой цепи. Одна из фирм
отказалась от использования электролитических конденсаторов даже в блоке пита-
ния. заменив их гораздо более дорогими полипропиленовыми конденсаторами.
Анатомия аудиокомпонента
Мы познакомились с основными принципами электроники. Теперь посмот-
рим, как это все работает в звуковых устройствах.
Блок электропитания
Любое аудиоустройство, которое можно подключить к сети, должно иметь
блок электропитания. Он преобразует переменный ток напряжением 120 В и
частотой 60 Гц в постоянный ток меньшего напряжения, используемый в схемах
звуковой аппаратуры. Блок электропитания является очень важным элементом
high-end-аппаратуры, поскольку существенно влияет на качество звука. Часто
вес, размер и цена аппарата определяются именно блоком электропитания.
Общая тенденция в проектировании аудиоаппаратуры заключается в предель-
ном упрощении схемы усиления аудиосигнала и применении сложных блоков
питания. Нужно обеспечить безупречный и простой путь прохождения аудиосил
нала и очень чистое, стабильное напряжение питания.
Основным элементом блока электропитания является силовой трансформатор.
Это устройство понижает сетевое переменное напряжение 120 В до уровня ±30 В
422
Приложение Б
Рис. Б-15.
Условное
графическое
обозначение
трансформатора
отражает его
физическую структуру
Рис. £
Одног
выпря
пропу<
одну п
перем<
(как это происходит, обсудим чуть позже). Условное графическое обозначение
трансформатора в точности отражает его физическую структуру: он состоит из
двух обмоток, расположенных рядом друг с другом (рис. Б-15).
Несколько ранее мы узнали, что при протекании тока по проводнику вокруг
последнего возникает магнитное поле. Известно также, что если есть провод-
ник, магнитное поле и их относительное перемещение, то в проводнике индуци-
руется напряжение. Оба эти явления лежат в основе работы трансформатора.
Когда переменный ток частотой в 60 Гц протекает через обмотку трансформато-
ра, называемую первичной, вокруг нее возникает переменное магнитное поле.
Это меняющееся магнитное поле индуцирует напряжение в другой обмотке,
которая называется вторичной. Сигнал переменного тока частотой в 60 Гц
передается на вторичную обмотку, несмотря на то, что она непосредственно
(гальванически) не связана ни с первичной обмоткой, ни с первичным источни-
ком напряжения (электрической сетью).
Величина напряжения на вторичной обмотке определяется коэффициентом
трансформации, равным отношению числа витков в первичной и вторичной
обмотках. Изменяя это отношение, теоретически можно получить на вторичной
обмотке любое напряжение. Некоторые трансформаторы имеют несколько вто-
ричных обмоток для подключения к различным частям схемы. Таким образом,
трансформатор преобразует напряжение переменного тока напряжением 120 В
и частотой 60 Гц в напряжение такой же частоты и требуемой величины. Транс-
форматор также изолирует аудиокомпонент от электрической сети.
Трансформаторы различаются по их мощности. Трансформатор мощностью в
1 кВА (1000 ВА), например, обеспечивает напряжение в 100 В при силе тока в 10 А.
В компонентах с низким уровнем сигнала (предусилителях, CD-проигрывателях)
обычно используются трансформаторы мощностью несколько десятков ВА, в то
время как в усилителях мощности используются самые большие трансформатог
ры “ до 5кВА. Они весят больше 40 кг.
Часто в звуковой аппаратуре вместо трансформаторов с пластинчатым П- или
Ш-образным сердечником используются тороидальные трансформаторы. Они
имеют форму бублика и сильнее концентрируют магнитное поле. Такие транс-
форматоры стоят дороже, но они более эффективны, к тому же создают в
звуковых цепях меньше помех. Так же, как магнитное поле первичной обмотки
индуцирует напряжение во вторичной обмотке, звуковые схемы, находящиеся
около трансформатора, могут „подцепить^ помехи частотой 60 Гц. Тороидальные
трансформаторы существенно снижают такую опасность.
Напряжение на вторичной обмотке все-таки остается переменным, а для
питания звуковой аппаратуры, как мы знаем, нужно постоянное напряжение.
Поэтому следующим элементом блока питания является выпрямитель — устройст-
во, которое преобразует переменный ток в постоянный. Главный элемент вы-
прямителя — диод, один из основных полупроводниковых приборов. Диод про-
пускает ток только в одном направлении. На рис. Б-16 показано, что происходит,
если к выходу трансформатора подсоединить диод. Диод пропускает ток только
одного направления, задерживая другую полуволну синусоиды (какой из полупе-
риодов тока будет проходить — положительный или отрицательный — определя-
ется направлением включения диода). Так как на выходе выпрямителя напряже-
ние не меняет знак, мы получаем в итоге ток, не меняющий направление. Однако
Рис. Б-]
Двухпо;
выпрям
„перево
одну из
перемев
Основы электроакустики и электроники
423
5означение
состоит из
зику вокруг
СТЬ просод-
ике индуци-
форматора.
нсформато-
итное поле.
>й обмотке,
ой в 60 Гц
средственно
ым источни-
^ффициентом
[ вторичной
а вторичной
‘.СКОЛЬКО вто-
сим образом,
гением 120 В
чины. Транс-
мощностью в
те тока в 10 А.
игрывателях)
тков ВА, в то
рансформато-
[чатым П- или
маторы. Они
, Такие транс-
же создают в
чной обмотки
, находящиеся
Тороидальные
]
л
1
л
и
Рис. Б-16.
Однополупериодный
выпрямитель
пропускает только
одну полуволну
переменного тока
Рис. Б-17.
Двухполупериодный
выпрямитель
„переворачивает44
одну из полуволн
переменного тока
j
*
i
it
К трансформатору подключен однополупериодный выпрямитель
К трансформатору подключен двухполупериодный мостовой выпрямитель
тенным, а для
е напряжение.
гель - устройст-
элемент вы-
1рОВ. Диод про-
то происходит,
кает ток только
акой из полупе-
[ЫЙ - определя-
штеля напряже-
шление. Однако
данная схема выпрямления, которая называется однополупериодной, не очень
эффективна. Если соединить вместе четыре диода, мы получим двухполупериод-
ный мостовой выпрямитель (рис. Б-17). В нем вторая полуволна переменного тока
„переворачивается44, в результате чего ток в нагрузке течет в течение всего
периода в одном направлении. Двухполупериодный мостовой выпрямитель дает
более сглаженный выпрямленный ток и большую мощность.
На выходе двухполупериодного выпрямителя мы получаем ток неизменного
направления, который, однако, пульсирует с частотой 120 Гц, вдвое превышаю-
щей частоту сетевого тока. Это объясняется тем, что один из полупериодов
синусоиды теперь „перевернут44 (как показано на рис. Б-17). Можно уменьшить
пульсацию, добавив в схему конденсаторы фильтра, сглаживающие пульсации
уже выпрямленного, неизменного по направлению тока. Такие фильтрующие
конденсаторы называются сглаживающими.
Теперь на выходе мы имеем сглаженный постоянный ток, но и этого еще
недостаточно для аудиосхем. Любые колебания входного напряжения будут
сказываться на величине напряжения, подаваемого на звуковую схему, а это
совершенно недопустимо для аудиоаппаратуры. Нужно сделать его более ста-
бильным, в точности соответствующим заданному значению, и для этого служит
стабилизатор напряжения. На выходе стабилизатора поддерживается постоянное
напряжение, величина которого практически не зависит от колебаний входного
напряжения. На вход стабилизатора поступает постоянное напряжение, но еще
нестабильное и с пульсациями; зато на выходе оно безупречно стабильное.
Напряжение, подаваемое на стабилизаторы, должно быть несколько выше того,
которое нужно иметь на выходе. Излишек напряжения теряется на стабилизато-
ре, за счет этого получается неизменное выходное напряжение даже при неболь-
ших колебаниях входного. На типичный стабилизатор с выходным напряжением
12 В необходимо подавать с выпрямителя около 15 В. Напряжение в 12 В — это
уже достаточно для транзисторной звуковой схемы. Различие между входным и
выходным напряжением стабилизатора означает потерю на нем мощности,
которая превращается в тепло.
424
Приложение Б
Все эти элементы: силовой трансформатор, выпрямитель, емкостные фильт-
ры, стабилизатор напряжения — показаны на электрической схеме на рис. Б-18 и
на монтажной схеме на рис. Б-19.
Блок питания часто дает на выходе несколько напряжений различной поляр-
ности (положительной и отрицательной), что обусловлено потребностями раз-
личных элементов схемы. Самое меньшее, что требуется цифровому процессо-
ру— это напряжение 5 В для цифровых схем и ±12 В для аналоговых каскадов.
Многие процессоры имеют по меньшей мере четыре стабилизатора напряже-
ния, а некоторые — до 15 различных значений напряжений питания, получаемых
от независимых стабилизаторов. Применение раздельных стабилизаторов по-
зволяет изолировать друг от друга отдельные части схемы. Их питание от одного
стабилизатора создавало бы условия для взаимного влияния, ухудшающего каче-
ство звука. Например, если к блоку питания привода системы автоматического
Рис. Б-18.
Схема простейшего
блока питания
слежения за дорожкой CD-проигрывателя подключен также и аналоговый выход-
ной каскад, то его напряжение питания будет уменьшаться при включении испол-
нительного механизма следящей системы. Это, в свою очередь, отрицательно
скажется на работе аналоговой схемы. Разработчики аппаратуры соглашаются в
одном: чем больше независимых стабилизаторов напряжения, тем лучше.
Рис. Б-19.
Монтажная схема
блока питания
РЕЗИСТОР
ЮКОМ
Схемь
КОНДЕНСАТОР
ТРАНСФОРМАТОР ВЫПРЯМИТЕЛЬ ФИЛЬ^РА СТАБИЛИЗАТОР
—-j§)DC +
выход
постоянного
ТОКА
Рис. Б-20.
Условное
графичесю
обозначен!
транзистор
Большинство стабилизаторов выполнено в виде интегральных схем (см. рис.
Б-19). Но некоторые из них строятся на основе дискретных (отдельных) транзи-
сторов, резисторов и конденсаторов, и называются дискретными. Дискретные
стабилизаторы стоят гораздо дороже, но считается, что они способствуют дости-
жению лучшего звучания, чем стабилизаторы на интегральных схемах. В некото-
рых наиболее совершенных аппаратах применяется каскадное включение не-
скольких стабилизаторов, при котором выход одного стабилизатора соединяем
ся со входом другого. Это обеспечивает более стабильное и чистое напряжение.
В наиболее совершенных блоках электропитания используются несколько кас-
кадно включенных дискретных стабилизаторов напряжения.
Выход блока питания часто шунтируют высококачественными конденсатора-
ми малой емкости (0,01 мкФ). Конденсатор включают между шиной питания и
„землей“ в непосредственной близости от питаемой схемы. Он закорачивает на
земляной провод помехи, проникающие на шину питания.
Существуют и иные способы улучшить работу блока электропитания. Напри-
мер, используются конденсаторы большой емкости в фильтрах, причем некото-
рые из них помещают в непосредственной близости от частей схемы, на которые
подается напряжение питания. Мощный трансформатор также принесет пользу,
даже если его мощность превышает необходимое для схемы значение. Многие
проектировщики согласны с тем, что чем больше трансформатор, тем лучше.
Преимущество дает'и использование нескольких отдельных трансформаторов,
так как при этом лучше изолируются друг от друга отдельные части схем.
Рис. Б-21.
Схема прос
однотранзис
усилителя
Основы электроакустики и электроники
425
фильт-
. Б-18 и
поляр-
ми раз-
оцессо-
.скадов.
шряже-
чаемых
ров по-
одного
го каче-
ческого
й выход-
и испол-
дательно
1аются в
р
ЭР
1
.fg)DC +
выход
постоянного
ТОКА
DC —
(см. рис.
1) транзи-
зкретные
ют дости-
В некото-
эение не-
оед ин яет-
[ряжение.
>лько кас-
(енсатора-
титания и
кивает на
1Я> Напри-
ем некото-
ia которые
зет пользу,
[е. Многие
гем лучше.
>рматоров,
сем.
Блок электропитания является чрезвычайно важным компонентом системы
звуковоспроизведения. Хотя, конечно, компонент системы будет работать и с
посредственным блоком питания, но самые лучшие из них отличает применение
блоков питания с тщательно разработанной схемой, конструкцией и высокой
ценой. В целом, стоимость блока электропитания составляет весьма значитель-
ную часть общей стоимости высококачественного компонента аудиосистемы.
Рассмотрим теперь те устройства, на которые подается питание.
Схемы усилителей
Усилительные каскады — это основные блоки, из которых состоят предусили-
тели, усилители мощности, фонокаскады и CD-проигрыватели. Если мы поймем,
что происходит в простейшем однотранзисторном усилителе, то будет понятна
и работа любого другого подобного устройства.
Транзистор — это полупроводниковый прибор, во внутренней структуре кото-
рого можно выделить три элемента: базу, эмиттер и коллектор. Условно его
устройство можно представить себе в виде трехслойного сэндвича. Условное
графическое изображение транзистора показано на рис. Б-20а и Б-206. Транзи-
стор преобразует слабый сигнал базы в сильный сигнал на коллекторе. Если
провести аналогию с садовым поливочным шлангом, то источник воды — это
эмиттер, а база — вентиль, открывая или закрывая который, мы можем усиливать
йли ослаблять поток воды.
Рис. Б-20.
Условное
графическое
обозначение
транзисторов
а) n-p-п типа
б) р-п-р типа
Рассмотрим принцип действия транзистора на примере однокаскадного тран-
зисторного усилителя, представленного на рис. Б-21. Источник постоянного
тока подключен к коллектору (верхняя часть условного графического обозначе-
ния). Потенциал эмиттера отрицателен по отношению к потенциалу коллекто-
ра. Вследствие разницы потенциалов, действующей между коллектором и эмит-
тером, через транзистор должен протекать электрический ток, однако в зависи-
мости от напряжения на базе ток может идти или нет. База выполняет роль
своего рода клапана или вентиля, который открывает или закрывает движение
носителей заряда. Когда прп-транзистор открыт при помощи небольшого тока
базы, через транзистор протекает большой поток носителей отрицательного
заряда (электронов) по направлению от эмиттера через базу к коллектору. Когда
Рис. Б-21.
Схема простейшего
однотранзисторного
усилителя
DC +
12 V
♦
Ci
Q
426
Приложение Б
транзистор закрывается из-за уменьшения тока базы, ток по цепи эмиттер-
коллектор не течет.
Если подать на базу звуковой сигнал, то он будет управлять током, идущим от
эмиттера к коллектору. Чем больше амплитуда входного аудиосигнала, тем силь-
нее транзистор будет открыт, и тем больше сила тока, протекающего по цепи
эмиттер-коллектор. Соответственно, звуковой сигнал меньшей амплитуды соз-
даст в этой цепи более слабый ток. Таким образом, сравнительно небольшой ток
базы управляет большим током, текущим по цепи эмиттер-коллектор. Иначе
говоря, транзистор усиливает звуковой сигнал.
Величина усиления, обеспечиваемого транзисторным каскадом, называется
коэффициентом усиления и выражается отношением выходного напряжения к
входному или в децибелах (дБ). Коэффициент усиления, равный 10, означает,
что напряжение выходного сигнала в десять раз выше напряжения входного
сигнала. Например, подаваемый на базу синусоидальный сигнал с частотой 1 кГц
и амплитудным значением напряжения 10 мкВ даст на коллекторе синусоиду
частотой также 1 кГц, но с амплитудным значением напряжения уже 100 мкВ.
Практически транзистор всегда частично открыт. Через базу протекает не-
большой ток, называемый током смещения. Он очень важен для работы транзи-
стора. Благодаря смещению через цепь эмиттер-коллектор транзистора протека-
ет ток покоя даже в отсутствие входного звукового сигнала. Величина тока покоя
обычно выбирается таким образом, чтобы транзистор работал в линейном
режиме (рис. Б-22). Смещение позволяет транзистору усиливать как положитель-
ную, так и отрицательную полуволну звукового сигнала. Поскольку напряжение
Рис. Б-22.
Благодаря смещению
транзистор работает в
линейном режиме
питания усилительного каскада имеет положительную полярность и эмиттер
заземлен, транзистор не может создать на коллекторе отрицательное напряже-
ние. Благодаря наличию смещения при усилении переменного выходного сигна-
ла транзистор все время проводит ток. Нулю входного напряжения соответству-
ет некоторый потенциал, величина которого находится в промежутке между
„землей“ и напряжением питания. Его значение зависит от коллекторного токаи
сопротивлений резисторов в цепях эмиттера и коллектора. Когда входной сиг-
нал отрицателен, выходное напряжение увеличивается по сравнению со значе-
нием, соответствующим точке покоя. При подаче на вход положительной полу-
волны сигнала выходное напряжение становится меньше напряжения покоя.
Как уже объяснялось в этом разделе на примере последовательных цепей,
падения напряжения на двух последовательно включенных резисторах пропор-
циональны их сопротивлениям. Так же происходит и в схеме транзистора: под
влиянием тока, протекающего через коллекторный и эмиттерный резисторы,
возникают падения напряжений, от которых зависит значение напряжения
Основы электроакустики и электроники
427
коллектора. Если одновременно с постоянным смещением на транзистор подает-
ся звуковой сигнал, то коллекторный ток транзистора начинает изменяться
относительно тока покоя по закону звукового сигнала. На коллекторе возникает
постоянное напряжение с наложенным на него напряжением звукового сигнала.
Если усилительный каскад работает линейно, то переменная составляющая
выходного напряжения является усиленной копией поданного на базу входного
сигнала. В описываемом здесь усилительном каскаде с общим эмиттером выход-
ной сигнал сдвинут по фазе относительно входного сигнала на 180°.
Следует отметить, что мощный сигнал на выходе усилительного каскада
фактически представляет собой не что иное, как постоянный ток от блока
питания, на который при помощи транзистора накладывается аудиосигнал пере-
менного тока. Это очень важный момент для всей аудиоаппаратуры: блок пита-
ния включен в общую цепь прохождения аудиосигнала. Казалось бы, блок пита-
ния надо рассматривать как источник неизменного постоянного напряжения,
находящийся вне тракта звукового сигнала. Но поскольку аудиосигнал появляет-
ся на коллекторе, а блок питания также соединен с коллектором, то все, что
происходит на блоке питания — помехи, высокое выходное сопротивление,
колебания напряжения — так или иначе сказывается на аудиосигнале. Вот почему
в high-end-усилителях так много внимания уделяется разработке блока питания.
На рис. Б-21 R1 - нагрузочный резистор, R2 — эмиттерный резистор, стабили-
зирующий режим покоя транзистора, R3 и R4 образуют делитель напряжения,
создающий на базе нужное напряжение смещения, С3~ шунтирующий конденса-
тор. С} и С2 — конденсаторы связи, которые пропускают звуковой сигнал и задер-
живают сигнал постоянного тока, из-за чего их иногда называют разделительны-
ми конденсаторами. Конденсатор С разделяет по постоянному току вход транзи-
стора и выход источника входного сигнала. Конденсатор С2 разделяет по посто-
янному току цепь коллектора транзистора и вход следующего усилительного
каскада. Присутствие конденсаторов в цепи сигнала, как правило, дает не слиш-
ком хорошие результаты, поэтому некоторые разработчики предпочитают не
использовать их. Усилительный каскад без конденсаторов связи называется
усилителем с непосредственными связями. Если в схеме не используются раздели-
тельные конденсаторы, то предотвратить попадание постоянного тока на выход
усилителя можно при помощи отрицательной обратной связи по постоянному
току.
Отрицательная обратная связь, называемая часто для краткости просто обрат-
ной связью, также используется в усилителях для уменьшения нелинейных искаже-
ний сигнала. Для этого часть выходного сигнала усилителя подается обратно на
вход. Если контур обратной связи охватывает один или часть каскадов усиления,
такую связь называют местной. Если же контур обратной связи соединяет выход
многокаскадного усилителя со входом, такая обратная связь называется общей.
Глубокая обратная связь позволяет получить небольшие значения нелинейных
искажений, но звучание усилителя при этом часто ухудшается. Поэтому разра-
ботчики high-end-усилителей, как правило, используют минимально возможную
глубину обратной связи.
Возвращаясь к рис. Б-21, мы видим, что транзистор усиливает обе полуволны
аудиосигнала, следовательно, он всегда проводит ток. Говорят, что такой усили-
тельный каскад работает в режиме класса А. Это означает всего лишь то, что
транзистор усиливает обе полуволны сигнала.
Хотя интуитивно этот режим кажется вполне подходящим для работы транзи-
сторов, практически во всех выходных каскадах усилителей мощности использу-
ется более эффективный режим класса АВ. При работе в этом режиме уменьша-
ется мощность потерь, идущая на тепловыделение, в итоге усилители класса АВ
оказываются гораздо более экономичными, чем аппараты класса А. Поэтому
режим АВ часто используют в схемах, работающих с большими токами.
428
Приложение Б
В усилителях класса АВ транзисторы объединены в комплементарные пары,
каждая из которых состоит из прп- и рпр-транз исто ров. Обозначение прп/рпр
относится к внутренней структуре транзистора, которая определяет полярность
напряжений, подаваемых на транзистор. В комплементарной паре прп-транзи-
стор соединен с рпр-транзистором (рис. Б-23). „Верхний44 транзистор типа прп
усиливает положительную полуволну звукового сигнала, а „нижний44, типа рпр —
отрицательную. Когда верхний транзистор проводит ток, нижний закрыт, и
наоборот. В этой схеме при усилении синусоидального сигнала половину време-
ни каждый из транзисторов закрыт, благодаря чему выделяется меньше тепла и
облегчается работа транзистора.
Рис. Б-23.
Комплементарная
пара выходных
транзисторов,
работающих в режиме
АВ. Для управления
ею используется
промежуточный
усилительный каскад,
работающий в режиме
класса А
vs о
DC +
DC-
Звуковые усилители класса АВ строят по двухтактной схеме. В короткий
промежуток времени, когда ток протекает через оба транзистора, он вытекает из
одного транзистора и втекает в другой. Направление тока на схеме рис Б-23
обозначено стрелками. При усилении полуволны определенной полярности
большую часть времени работает только один из транзисторов комплементар-
ной пары. Благодаря тому, что транзисторов два, усиленными оказываются обе
полуволны.
Фактически, все усилители мощности класса АВ работают в режиме класса А
до значений выходной мощности в несколько ватт, а затем переходят в режим
класса В. При малых значениях сигнала обе половины комплементарной пары
проводят ток; это означает, что выходной каскад работает в режиме класса А.
Уровень выходной мощности, при котором происходит переход в режим класса
В, определяется током смещения, протекающим по базам выходных транзисто-
ров. Больший ток смещения сильнее открывает транзисторы, позволяя им уси-
ливать обе полуволны звукового сигнала до более высоких значений выходной
мощности. Но существует ограничение на выходную мощность усилителя в
режиме класса А. Она определяется величиной тока, с которой могут работать
транзисторы, и тем, насколько хорошо отводится от них тепло, а также мощно-
стью блока питания. Усилители чистого класса А — это громоздкие, очень
тяжелые (из-за массивных сетевых трансформаторов) аппараты, они выделяют
большое количество тепла и весьма дороги в пересчете „доллар на ватт44.
Работа усилителя в режиме класса А позволяет добиться меньших нелиней-
ных искажений, чем в режиме класса АВ, да и общее качество звучания у них
лучше. Для усилителей класса В характерны нелинейные искажения, называе-
мые центральной отсечкой. Они проявляются в уменьшении или исчезновении
сигнала при переходе через ноль в тот момент, когда один транзистор закры-
вается, а другой — открывается. Две половинки комплементарной пары на
Основы электр о акустики и электроники
429
практике не полностью идентичны, что и приводит к искажениям центральной
отсечки. Такого не может произойти в усилителях класса А. Выходные каскады
класса А обладают еще одним преимуществом: транзисторы всегда имеют одну и
ту же температуру, независимо от мощности усиливаемого сигнала, в результате
чего выходной каскад работает в более линейном и стабильном режиме (в главе 6
можно найти подробное описание выходных каскадов усилителя и их влияние на
качество звучания).
Описанные выше транзисторы типов прп и рпр называются биполярными, так
как ток течет через слои полупроводника обоих типов проводимости, р и п, и
создается носителями зарядов разных знаков. Существуют также транзисторы
другого типа, так называемые полевые транзисторы с управляющим рп-перехо-
дом (ПТ), часто используемые для усиления малых сигналов. Их называют также
униполярными транзисторами, поскольку ток обусловлен носителями зарядов
одного знака. Условное графическое обозначение ПТ показано на рис. Б-24. Их
внешние электроды, называемые затвором, истоком и стоком, соответствуют
базе, эмиттеру и коллектору прп- и рпр-транзисторов. ПТ часто используют во
входных каскадах усилителей, так как они имеют высокое входное сопротивле-
ние. В качестве смещения для ПТ транзисторов используется напряжение, а не
ток, как в биполярных транзисторах. ПТ используются в усилительных каскадах
с низким уровнем сигнала, а также в качестве электронных ключей.
Рис. Б-24.
Затвор (3), исток (И)
и сток (С) ПТ
соответствуют базе,
эмиттеру и
коллектору
биполярного
транзистора
Другой тип полевого транзистора — это МОП-транзисторы. Они иногда ис-
пользуются в выходных каскадах усилителей мощности.
Нелинейные искажения усилителя
Все схемы усилителей, которые мы обсудили, дают нелинейные искажения;
из-за них выходной сигнал не является точной копией синусоидального входно-
го сигнала, его форма в большей или меньшей степени искажена. В частотном
спектре идеального синусоидального сигнала присутствует только одна состав-
ляющая — основная гармоника с частотой, равной частоте синусоиды. При
наличии нелинейных искажений в спектре выходного сигнала, кроме основной
появляются гармоники более высокого порядка. Например, если на вход усили-
теля подается синусоида с частотой 100 Гц, то в спектре выходного сигнала
также будет присутствовать составляющая с частотой 100 Гц (основная гармони-
ка), но кроме нее появятся и дополнительные гармоники: вторая — 200 Гц,
третья — 300 Гц, четвертая — 400 Гц, и т.д.
Напряжение составляющих, появившихся вследствие нелинейных искажений
синусоидального сигнала, выражается в процентах от полного напряжения сиг-
нала и называется полным коэффициентом гармонических искажений (THD, Total
Harmonic Distortion). Так, если усилитель дает на выходе 10 В, а напряжение
продуктов нелинейных искажений равно 10 мВ, то полный коэффициент гармо-
нических искажений усилителя равен 0,1% (THD 0,1%). Хотя коэффициент
гармонических искажений является общепринятым техническим параметром
усилителей, более подробный анализ гармонических искажений требует ответа
на вопрос: какие гармоники создаются усилителем. Вторая и третья гармоники
430 Приложение Б
сигнала не настолько неприятны на слух, как гармоники более высокого поряд-
ка— пятая, седьмая и девятая. В самом деле, 10% нелинейных искажений на
второй гармонике менее заметны при прослушивании музыки, чем 0,5% искаже-
ний на седьмой гармонике. Мы видим, что сам по себе полный коэффициент
гармонических искажений мало говорит о качестве звучания аппарата. Разные
усилители дают разный спектр гармонических искажений, что во многом объяс-
няет различие в характере их звучания.
Еще один вид нелинейных искажений, возникающих в усилителях, называет-
ся интермодуляционными искажениями. Если на вход усилителя поступает сигнал,
состоящий из двух синусоид с разными частотами, то в спектре выходного
сигнала будут присутствовать составляющие с этими частотами, но кроме них
также составляющие с суммарными и разностными частотами. Например, пусть
сигнал на входе состоит из двух синусоид с частотами 100 Гц и 10 кГц, тогда на
выходе мы получим составляющие с частотами 100 Гц и 10 кГц, а также 9,9 кГц
(разность между 10 кГц и 100 Гц) и 10,1 кГц (сумма 100 Гц и 10 кГц). Вообще
говоря, при усилении двухтонального сигнала интермодуляционные искажения
дают частотный спектр с бесконечным числом составляющих. Как и полный
коэффициент гармонических искажений, коэффициент интермодуляционных
искажений выражается в процентах мощности продуктов искажений относи-
тельно мощности выходного сигнала.
Усилители могут изменять и временную функцию усиливаемого звукового
сигнала, в особенности это касается быстро меняющихся сигналов. Такие иска-
жения называется ограничением скорости нарастания. Подобного рода искажения
возникают в том случае, когда входной сигнал нарастает настолько быстро, что
усилитель оказывается не способен достаточно быстро на него реагировать.
Скорость нарастания усилителя измеряется в вольтах на микросекунду (В/мкс).
Этот параметр показывает, на какую величину может измениться выходное
напряжение за 1 мкс. Если скорость нарастания усилителя 20 В/мкс, а входной
сигнал содержит составляющие, изменяющиеся с более высокой скоростью, то
усилитель будет искажать динамическую структуру звука.
Л
Ламповые усилители
Ламповые усилители, в принципе, очень похожи на транзисторные, но их
схема обычно содержит меньше элементов. Три основных электрода электрон-
ной лампы показаны на ее условном графическом обозначении, на рис. Б-25 -
это сетка, анод и катод. Они примерно соответствуют базе, эмиттеру и коллекто-
ру биполярного транзистора. Катод излучает электроны, анод их собирает, а
сетка управляет количеством электронов, проходящих через лампу. Такая про-
стейшая электронная лампа называется триодом.
Операц
Рис. б-25.
Три электрода
электронной лампы:
сетка, катод и анод
Рис. Б-26.
Простейшая
на ОУ
Для того, чтобы лампа работала, нужен еще один элемент — нить накала, или
нагреватель. Нить накала нагревает катод до высокой температуры, нагретый
катод излучает электроны. Это явление называется термоэлектронной эмиссией.
Электроны как бы „кипят" на поверхности катода, стремясь преодолеть вакуум-
ный промежуток и попасть на положительно заряженный анод, но на их пути
Основы электроакустики и электроники
431
поряд-
ит на
скаже-
щиент
’азные
объяс-
1ывает-
:игнал,
одного
ме них
пусть
огда на
9,9 кГц
вообще
ажения
юлный
тонных
относи-
укового
ае иска-
:ажения
фо, что 1
фовать. J
В/мкс). j
входное |
входной |
?тью, то 1
е, но их
лектрон-
с. Б-25 -
юллекто-
►ирает, а
1кая про-
находится сетка. Напряжение, приложенное к сетке, влияет на количество
электронов, достигающих анода. Данный электрод представляет собой прово-
лочную спираль, создающую электрическое поле, которое регулирует поток
электронов, идущих к аноду. Если к сетке подводится звуковой сигнал, то именно
он будет управлять током, проходящим по лампе.
В некоторых электронных лампах катод нагревается непосредственно, а не
отдельной нитью накала. Так называемые электронные лампы прямого накала
иногда используются в триодных усилителях.
Помимо усиления звукового сигнала, триоды используются и как выходные
буферные каскады, построенные по схеме, которая называется катодным повторите-
лем. Он имеет коэффициент усиления напряжения чуть меньше 1 (это означает,
что усиления вообще нет), однако обладает другими важными свойствами: высо-
ким входным и низким выходным сопротивлением. В ламповых цифровых про-
цессорах и предусилителях катодные повторители обычно служат в качестве выход-
ного каскада, находящегося непосредственно перед выходными разъемами.
Электронные лампы другого типа, пентоды, часто используются в выходных
каскадах усилителей. Пентод — это тот же триод, но еще с двумя дополнительны-
ми электродами — экранирующей и защитной сетками. Оба этих дополнительных
электрода находятся между управляющей сеткой и анодом. Когда к ним подво-
дится напряжение, они оказывают воздействие на электрическое поле в лампе,
что позволяет получить значительно большее усиление сигнала, чем при помо-
щи триода. Если коэффициент усиления триода находится в пределах от 10 до
50, то пентод дает коэффициент усиления до 500. Во многих ламповых схемах,
работающих с сигналом низкого уровня (входные, промежуточные и выходные
каскады предварительного усилителя, входной и промежуточный каскады усили-
теля мощности), используются триоды, что позволяет достичь лучшего качества
звучания. Пентоды же обычно используются в выходных каскадах, где нужно
получить большое усиление сигнала. В некоторых ламповых усилителях мощно-
сти триоды используются и в выходных каскадах. Хотя их выходная мощность
относительно мала, качество звучания — экстремально высокое.
Ламповым усилителям при одинаковой выходной мощности нужен более
мощный блок питания, чем транзисторным. В транзисторном усилителе на
коллектор подается напряжение 15-100 В, а анодное напряжение лампы достига-
ет 800 В. Кроме того, для питания цепи накала в ламповых усилителях необходи-
мо напряжение от 6 В до 12 В (в главе 6 ламповые усилители мощности обсужда-
ются более подробно). Наконец, эффективность ламповых усилителей ниже, —
это означает, что более заметную часть потребляемой от источника электропи-
тания мощности они расходуют не на усиление сигнала, а теряют в виде тепла.
Операционные усилители
Операционные усилители, или ОУ — это интегральные микросхемы, способ-
ные усиливать звуковые сигналы. Такие усилители, упакованные в небольшие
пластмассовые или металлические корпуса, заменяют много транзисторов,
т/
4АГРЕВАТЕЛВ
жала, или
нагретый
эмиссией.
ть вакуум-
а их пути
Рис. Б-26.
Простейшая схема
на ОУ
432
Приложение Б
резисторов и конденсаторов Теперь, чтобы построить звуковое устройство на
основе ОУ, достаточно добавить несколько внешних элементов, подключить к
блоку питания, присоединить резистор обратной связи, подать входной сигнал
на вход — и готово. Типичная схема на основе ОУ для усиления звукового
сигнала представлена на рис. Б-26.
Теоретически, ОУ является идеальным элементом для применения в звуковых
устройствах: он имеет высокое входное сопротивление, низкое выходное и
большой коэффициент усиления в довольно широкой полосе частот. Они проще
в использовании и дешевле, чем дискретные схемы, состоящие из отдельных
транзисторов, конденсаторов и резисторов. Но, к сожалению, качество звука у
них ниже. В лучших аудиосистемах используются дискретные схемы, а ОУ
применяют обычно в системах среднего качества и стоимости. Но все же некото-
рые системы, использующие операционные усилители, дают прекрасный звук.
У операционных усилителей — два входа, один выход и выводы для подключе-
ния напряжения питания. Его величина для операционных усилителей составля-
ет обычно ±12 В. Два входа, обозначенные как „+“ и называются, соответст-
венно, неинвертирующим и инвертирующим. Если сигнал поступает на неинверти-
рующий вход, выходной сигнал имеет ту же полярность, что и входной. И
наоборот, если сигнал поступает на инвертирующий вход, то выходной сигнал
меняет его полярность на противоположную. Операционные усилители могут
работать как в инвертирующем, так и в неинвертирующем включении. Величина
коэффициента усиления определяется резистором обратной связи.
Операционные усилители могут использоваться в схемах усилителей напря-
жения, активных фильтров или выходных буферных усилителей. Они также
находят тысячу применений в других областях электроники.
Два входа операционных усилителей делают их идеальными для использова-
ния в схемах, где нужен дифференциальный вход. Дифференциальный сигнал,
который называют также симметричным сигналом, состоит из двух сигналов
противоположной полярности. Сигналы сдвинуты по фазе на 180° относительно
друг друга; когда один достигает положительного амплитудного значения, вто-
рой — отрицательного (симметричные сигналы подробно рассматриваются в
главе 11). Если сигналы поступают на оба входа, операционный усилитель
передает только разность между этими сигналами. Два противофазных сигнала
усиливаются и объединяются в один выходной сигнал ОУ, но при этом помехи и
нелинейные искажения, общие для обоих сигналов, не будут усиливаться ОУ.
Это явление, при котором дифференциальный усилитель вычитает сигналы,
общие для обоих каналов, называется подавлением синфазного сигнала. Способ-
ность усилителя вычитать сигналы, общие для обоих входов, характеризуется
коэффициентом подавления синфазного сигнала (CMRR).
Операционные усилители с дифференциальным входом естественно преобра-
зуют симметричный сигнал в несимметричный. Во многих ауди о компонентах с
симметричным входом используется дифференциальный усилитель, преобра-
зующий симметричный сигнал в несимметричный, а затем усиливающий его.
Цифровая электроника
Цифровая электроника играет в записи и воспроизведении звука все более
важную роль. Она используется не только в цифровых процессорах и CD-
проигрывателях, - все больше различных функций управления и коммутации в
предусилителях и усилителях мощности выполняются цифровыми схемами.
Упрощенно говоря, цифровые схемы работают в одном из двух режимов:
„включено" и „выключено". Состояние „включено" представлено наличием на-
пряжения (например, +5 В), а состояние „выключено" — его отсутствием. Два
Основы электроакустики и электроники 433
состояния цифровых схем можно также описать в терминах „высокое*' — „низ-
кое", „единица" — „ноль". В отличие от аналогового сигнала, значение которого
может непрерывно меняться, цифровой сигнал является последовательностью
импульсов высокого и низкого уровня. Цифровые схемы также называют двоич-
ными, что отражает природу цифрового сигнала, имеющего два состояния.
В цифровом сигнале информация представлена в виде последовательности
различных состояний (высокий и низкий уровни выходного сигнала). Каждое из
таких состояний несет в себе отдельную частицу информации, или один бит. В
Приложении В подробно рассматривается, каким образом при помощи двоично-
го кода можно передать различные числа, которые, в свою очередь, представля-
ют собой аудиосигнал. В принципе, с помощью двоичного кода можно записать
абсолютно любую информацию, будь то книжный текст или графика.
Строительным блоком в цифровой электронике являются логические венти-
ли, обычно имеющие больше одного входа, но только один выход. Они состоят
из крохотных транзисторов, которые находятся либо в полностью включенном,
либо в полностью выключенном состоянии. Простейшие логические вентили
могут выполнять элементарные операции. Например, элемент ИЛИ (OR) даст
высокое напряжение на выходе, если на один из входов, 1 или 2, подается
высокое напряжение. Двухвходовой логический элемент И (AND) даст на выходе
высокое напряжение, если на оба входа, 1 и 2, подается высокое напряжение.
Отметим также, что в цифровой электронике используется большое количество
различных типов логических вентилей.
На основе логических вентилей могут быть построены схемы, пригодные для
решения практически всех видов математических задач. Реальные цифровые
схемы состоят из многих сотен тысяч таких логических вентилей, объединен-
ных в интегральные схемы, или ИС.
В следующем приложении мы подробнее рассмотрим, каким образом аудио-
сигнал можно представить в цифровой форме.
ПРИЛОЖЕНИЕ В.
Основы цифровой звукотехники
Введение
На протяжении всей истории звукозаписи ее целью было запоминание
акустического события путем хранения механического или магнитного
представления формы первоначальной звуковой волны. Например, моду-
ляция канавок грампластинки является аналогом звуковой волны, которая изна-
чально создавала слуховое ощущение. Чем больше похожи друг на друга модуляция
канавки и форма акустической волны, тем выше верность записи. Небольшие
деформации формы канавки, неизбежно возникающие при записи диска-оригина-
ла, прессовании тиража дисков-копий и последующем воспроизведении, могут в
большей или меньшей степени вызывать изменения качества звука.
Появление цифровой аудиотехники кардинально изменило способ кодирова-
ния, хранения и воспроизведения звука. Вместо попыток непосредственного
хранения аналогового сигнала, цифровая аудиотехника имеет дело с его цифро-
вым представлением. Цифры, представляющие звуковой сигнал, записываются,
а затем, при воспроизведении, снова преобразуются в аналоговый сигнал. По-
скольку эти числа можно записать и воспроизвести гораздо точнее бесконечно
изменчивого аналогового сигнала, цифровая аудиотехника имеет потенциал,
позволяющий ей превзойти по качеству звучания аналоговые носители.
Я говорю: „потенциал поскольку теоретически цифровая запись должна
звучать лучше, чем наиболее совершенная аналоговая. В действительности же
любой, кто слышал живой микрофонный звук и его аналоговую запись на магнит-
ной ленте, может подтвердить, что магнитная аналоговая фонограмма дает
более верное представление о музыке, чем цифровая запись этого сигнала.
Точно так же, сравнивая звучание одной и той же музыки, воспроизводимой с
долгоиграющей пластинки и с компакт-диска, можно убедиться, что аналоговая
фонограмма открывает такие достоинства музыки, которые не проявляются при
воспроизведении цифрового носителя. И дело не в том, что аналоговая запись
не имеет изъянов, — скорее это говорит о меньшей приемлемости для слуха
искажений, создаваемых цифровой фонограммой.
К счастью, это лишь временные трудности; цифровая техника находится еще
в младенческом возрасте и несомненно будет совершенствоваться. Мы только
сейчас начали осознавать, что создание цифровой аппаратуры — более сложный
процесс, чем можно было предположить теоретически. Позиция некоторых
аудиофилов, в принципе отвергающих цифровую технику, очень сомнительна,
Глупо игнорировать всю цифровую звукотехнику из-за некоторой грубости звука,
свойственного первым поколениям цифровой аппаратуры. Ее будущее весьма
многообещающе.
Основы цифровой звукотехники
435
После этого вступления давайте рассмотрим, как происходит преобразование
музыки в числа и обратно.
Двоичная система счисления
Все цифровые аудиосистемы — и цифровая электроника в целом — используют
двоичную систему счисления. Ее название отражает тот факт, что в системе для
представления чисел используются цифры, которые могут иметь только два
значения: 0 или 1. Двоичное число в виде последовательности двоичных цифр
может представлять любую желаемую величину, как это делают десять цифр в
более привычной для нас десятичной системе.
Когда мы считаем в десятичной системе и достигаем наибольшей цифры
(девять), в позицию единиц подставляется ноль и возникает перенос в ближай-
ший старший разряд суммы, что дает в результате число 10. Это число является
кодом, который представляет собой 1 в разряде десятков и 0 в разряде единиц,
т.е. один десяток, ноль единиц. Позиция цифры указывает на ее „вес".
Так же, как в десятичной системе нет цифры больше девяти, в двоичной
системе нет цифры больше единицы. Следовательно, когда мы считаем в двоич-
ной системе, то подстановка нуля и перенос в старший разряд происходит на
каждом втором счете. Например, число 01 в двоичной системе представляет
собой десятичное число 1. При сложении двоичных чисел 01 и 01 мы обнуляем
разряд единиц и осуществляем перенос в старший разряд, получая двоичное
число 10. Оно имеет 1 в разряде двоек и 0 в колонке единиц, то есть обозначает
число 2 (в десятичной системе счисления). Сложение в двоичной системе осуще-
ствляется следующим образом:
01 10 И
+ 01 +01 +01
~Го Too
Подобно тому как значение единицы в соседних разрядах десятичного числа
отличается в 10 раз (единицы, десятки, сотни, тысячи и т.д.), значение цифры в
двоичном числе от разряда к разряду тоже меняется, но в 2 раза. Рассмотрим, к
примеру, двоичное число 0101. Оно имеет в разряде единиц (крайняя справа)
цифру 1, в разряде двоек — 0, в разряде четверок — 1, в разряде восьмерок — 0.
Двоичное число 0101 таким образом представляет собой десятичное значение 5.
На рис. В-1 показано соответствие между двоичными и десятичными числами.
Рис. В-1.
Соответствие между
двоичными и десятич-
ными числами
воичные числа
0000
0001
0010
ООП
0100
0101
ОНО
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
Десятичные числа
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
436
Приложение В
Любое десятичное число может быть представлено в двоичной системе счи-
сления при условии достаточной длины двоичного числа. Наибольшее десятич-
ное число, которое может быть представлено в виде двоичного числа с количест-
вом разрядов х — это 2х-1 Например, двоичное число с четырьмя разрядами
может представить любое десятичное число в диапазоне от 0 до 15 (24-1). Число
15 в двоичной форме — это 1111:1 в разряде восьмерок, 1 в разряде четверок, 1 в
разряде двоек и 1 в разряде единиц.
Цифра двоичного числа называется битом, что является сокращением от
английского binary digit, то есть двоичная цифра. Чем больше количество битов,
тем большее число может быть представлено. Бит, расположенный в позиции,
соответствующей наибольшему значению в двоичном числе (обычно крайняя
левая позиция), оказывает наибольшее влияние на величину числа и называется
старшим разрядом (СР). Бит, расположенный в позиции, соответствующей наи-
меньшему значению в двоичном числе (обычно крайняя правая позиция) называ-
ется младшим разрядом или МР.
Использование двоичной системы счисления в компьютерах и цифровых
электронных схемах позволяет их максимально упростить. Им достаточно иметь
только два состояния: единица или ноль, включен или выключен, да или нет.
Если напряжение присутствует, мы называем это двоичной единицей, отсутст-
вие напряжения представляет собой двоичный ноль. Двум значениям сигналов
на входах и выходах цифровых схем соответствуют два состояния находящихся
внутри них транзисторов: состояние насыщения (через транзистор протекает
наибольший ток) и состояние отсечки (тока через транзистор нет). Аналогично,
намагничивание рабочего слоя магнитной ленты или диска в одном направлении
может представлять собой двоичную единицу, а намагничивание в противопо-
ложном направлении — двоичный ноль.
В цифровой звукотехнике аналоговый звуковой сигнал представляется как
последовательность двоичных чисел. В следующих разделах мы подробно рас-
смотрим, как это происходит.
Дискретизация по времени и квантование по уровню
Дискретизация по времени и квантование по уровню лежат в основе преобра-
зования сигнала из аналоговой формы в цифровую. Для того, чтобы понять, как
дискретизация по времени и квантование могут преобразовать аналоговый зву-
ковой сигнал в последовательность чисел, давайте вначале рассмотрим характе-
ристики этого сигнала.
Аналоговый аудиосигнал — это напряжение, изменяющееся во времени. Чем
быстрее звуковой сигнал изменяется во времени, тем выше его частота. Чем
больше амплитуда изменений, тем сигнал громче. Таким образом, аудиосигнал
имеет два параметра — время и амплитуду — и для его правильной передачи эти
параметры необходимо закодировать.
Запись на грампластинке — хороший пример сохранения информации о
времени и амплитуде. Размах модуляции звуковой канавки кодирует значение
амплитуды звукового сигнала; чем больше эта модуляция, тем больше амплитуда
сигнала. Временная информация кодируется благодаря вращению грампластин-
ки с одинаковой угловой скоростью как при записи, так и при воспроизведении.
Если мы изменим скорость вращения проигрывателя, то изменятся временные
соотношения и, следовательно, частота сигнала.
В цифровом сигнале также должна сохраняться временная и амплитудная
информация исходного звука. Но вместо кодирования и записи этих параметров
в аналоговой форме (как на грампластинке), в цифровой записи временные и
амплитудные параметры сохранены в дискретной форме.
Основы цифровой звукотехники
437
счи-
тич-
I сет-
ями
дело
1 в
Л от
ITOB,
ции,
йняя
1стся
наи-
зыва-
Временная информация кодируется в цифровой аудиосистеме путем периоди-
ческого измерения мгновенных значений аудиосигнала. Дискретное значение
аналогового сигнала называют отсчетом. Амплитудная информация кодируется в
результате представления значения каждого отсчета при помощи числа. Этот
процесс называется квантованием. Таким образом, дискретизация по времени и
квантование по уровню являются основой цифровой звукотехники: дискретиза-
ция сохраняет временную информацию, квантование — амплитудную.
Рис. В-2.
Графическое
представление
прохождения сигнала
в цифровой системе
овых
1меть
[ нет.
сутст-
аалов
цихся
екает
ично,
пении
1ВОПО-
:я как
о рас-
1
1V --
О
ov -L
А/Ц ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
»НЮ
►собра-
ть, как
этй зву-
аракте-
:и. Чем
а. Чем
>сигнал
ачи эти
ации о
1ачение
плитуда
[ ласти н-
едении.
менные
[итудная
аметров
енные и
КВАНТОВАНИЕ
011 101 110 110 111 — 110 110 101 011 001 001 000 001 001 011 101 110
КОДИРОВАНИЕ
1ЛЛЛПЛ_П
ЗАПИСЬ
ИЛИ
ПЕРЕДАЧА
438 Приложение В
В результате выполнения дискретизации по времени и квантования по уров-
ню возникает последовательность двоичных чисел, называемых словами, кото-
рые представляют форму аналогового сигнала. Если преобразовать эти двоич-
ные слова обратно в напряжение с сохранением исходных параметров первона-
чальной дискретизации по времени, то приблизительно будет воссоздана форма
аналогового звукового сигнала. Для более точного восстановления исходной
формы звукового сигнала необходимо дополнительно сгладить импульсы напря-
жения прямоугольной формы при помощи фильтра нижних частот. Таким обра-
зом дискретизация по времени и квантование по уровню преобразуют непрерыв-
ную аналоговую функцию (непрерывно изменяющееся напряжение аналогового
сигнала) в последовательность дискретных двоичных чисел. На рис. В-2 показа-
но, как непрерывный аналоговый сигнал преобразуется в двоичные числа и
обратно в непрерывный аналоговый сигнал.
Частота дискретизации, теорема Найквиста
и наложение спектров
Скорость, с которой проводится дискретизация аналогового сигнала по вре-
мени, называется частотой дискретизации. От нее зависит максимальная частота
звукового сигнала, который можно правильно закодировать. Частота дискрети-
зации должна быть как минимум вдвое выше максимальной частоты кодируемого
звукового сигнала. Например, при записи на компакт-диск частота дискретиза-
ции составляет 44100 Гц или 44,1 кГц. Это обеспечивает ширину полосы частот
звукового сигнала, равную 20 кГц.
Соотношение между частотой дискретизации и шириной полосы частот ана-
логового сигнала было установлено в знаменитой теореме Найквиста. (В русской
научной литературе она известна под названием теоремы Котельникова. — При-
меч. ред.) В 1928 году инженер-телеграфист Гарри Найквист разработал теорию о
том, что в любой системе, осуществляющей дискретизацию по времени, частота
дискретизации должна быть как минимум вдвое выше, чем наибольшая частота,
ч
которую мы хотим передать.
Если мы нарушим теорему Найквиста и будем производить дискретизацию
сигнала, имеющего частоту выше, чем половина частоты дискретизации, то
появятся своеобразные нелинейные искажения, называемые наложением спек-
тров. Из-за них в спектре дискретизированного сигнала появляются составляю-
щие, отсутствовавшие в исходном сигнале. Например, если дискретизацию сиг-
нала синусоидальной формы, имеющего частоту 33 кГц, проводить с частотой
48 кГц, появится новый сигнал с частотой 15 кГц (48 кГц минус 33 кГц). Если
появились искажения наложения спектров, то вносимые ими в сигнал новые
компоненты невозможно удалить.
Избежать наложения спектров можно, правильно выбрав соотношение между
частотой дискретизации и шириной частотного спектра аналогового сигнала.
Для этого на входе цифрового тракта записи-воспроизведения, перед АЦП,
включают фильтр нижних частот, который задерживает составляющие спектра
аналогового сигнала с частотой выше половины частоты дискретизации. Вход-
ной фильтр, препятствующий возникновению искажений наложения спектров,
является важной частью всех цифровых аудиосистем. Он беспрепятственно
пропускает сигналы звукового диапазона частот, а за его пределами затухание
фильтра резко возрастает. Эти фильтры были существенным источником ухудше-
ния звука в цифровой аудиоаппаратуре, особенно в первых версиях проигрывате-
лей компакт-дисков, когда использовались фильтры с низкой избирательностью.
Вооруженные знаниями о том, что ширина полосы частот входного сигнала
ограничивается, мы адресуем общий вопрос к людям, не знакомым с цифровой
Основы цифровой звукотехники
439
по уров-
ни, кото-
?и двоич-
первона-
на форма
исходной
гы напря-
ким обра-
[епрерыв-
1ЛОГОВОГО
-2 показа-
! числа и
аудиотехникой: что происходит с сигналом в промежутке времени между момен-
тами дискретизации? Происходят ли какие-либо изменения сигнала между двумя
соседними отсчетами и не теряется ли информация о них вследствие дискрети-
зации по времени?
Правильный ответ: между моментами дискретизации информация отсутству-
ет. Если входной сигнал надлежащим образом ограничен по частоте, то некон-
тролируемых изменений, между отсчетами нет, — они удалены из исходного
ла по вре-
1я частота
дискрети-
цируемого
дскретиза-
>сы частот
Рис. В-3.
Если синусоиду
с частотой 20 кГц
дискретизировать по
времени с частотой
40 кГц, то в
результате будет
получен сигнал в
форме прямоугольных
импульсов. Фильтр
нижних частот удалит
гармоники с частотой
выше 20 кГц и восста-
новит синусоидаль-
ный сигнал частотой
20 кГц
(А) ВХОДНОЙ СИНУСОИДАЛЬНЫЙ СИГНАЛ С ЧАСТОТОЙ 20 кГц
• ..... ...................•-----
(Б) ПОЛУЧЕННЫЙ В РЕЗУЛЬТАТЕ ДИСКРЕТИЗАЦИИ ПО ВРЕМЕНИ
СИГНАЛ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ФОРМЫ С ЧАСТОТОЙ 20 кГц
ВРЕМЯ
iac тот ана-
(В русской
)ва. — При-
I теорию о
и, частота
1я частота,
ретизацию
азации, то
сением спек-
составляю-
[зацию сиг-
с частотой
кГц). Если
гнал новые
ение между
го сигнала,
[еред АЦП,
;ие спектра
ации. Вход-
:я спектров,
;пятственно
и затухание
жом ухудше-
роигрывате-
ельностью.
юго сигнала
с цифровой
|-WWWWWWWWWWV^
(В) СИНУСОИДАЛЬНЫЙ СИГНАЛ С ЧАСТОТОЙ 180 кГц (ДЕВЯТАЯ ГАРМОНИКА)
ВРЕМЯ
(Г) СИНУСОИДАЛЬНЫЙ СИГНАЛ С ЧАСТОТОЙ 140 кГц (СЕДЬМАЯ ГАРМОНИКА)
ВРЕМЯ
(Д) СИНУСОИДАЛЬНЫЙ СИГНАЛ С ЧАСТОТОЙ 100 кГц (ПЯТАЯ ГАРМОНИКА)
(Е) СИНУСОИДАЛЬНЫЙ СИГНАЛ С ЧАСТОТОЙ 60 кГц (ТРЕТЬЯ ГАРМОНИКА)
(Ж) СИНУСОИДАЛЬНЫЙ СИГНАЛ С ЧАСТОТОЙ 20 кГц (ОСНОВНАЯ ГАРМОНИКА)
I
440
Приложение В
сигнала входным фильтром нижних частот. И если частота дискретизации связа-
на правильным соотношением с частотой среза фильтра, то устройство дискре-
тизации прекрасно кодирует любой поданный на него сигнал, а после обратного
преобразования числовых отсчетов в аналоговый сигнал и сглаживания его
выходным фильтром нижних частот, восстанавливается форма временной функ-
ции профильтрованного входного сигнала. На приведенном ранее рис. В-2
входной фильтр подавляет все составляющие спектра аналогового сигнала с
частотами выше 20 кГц (мелкие колебания на самой верхней синусоиде), и в
сигнале, подвергаемом дискретизации, они отсутствуют.
Давайте рассмотрим случай дискретизации с частотой 40 кГц синусоидально-
го сигнала с частотой 20 кГц. Несмотря на то, что устройство дискретизации
берет в каждом периоде синусоиды только два отсчета, этого вполне достаточно
для ее кодирования. На рис. В-3 показана исходная форма сигнала с частотой
20 кГц (наверху) и форма сигнала, полученного в результате квантования (пря-
моугольный сигнал).
Из Приложения А мы знаем, что сигнал прямоугольной формы получается в
результате добавления к синусоидальному сигналу гармоник нечетного порядка.
Эти гармоники представлены как четыре высокочастотных синусоидальных
сигнала, расположенные под сигналом прямоугольной формы с частотой 20 кГц.
После удаления этих гармоник выходным фильтром нижних частот у нас оста-
нется синусоида с частотой 20 кГц, т.е. тот же сигнал, с которого мы начинали.
Рассмотрев этот пример, мы убеждаемся, что процесс дискретизации по
времени происходит без каких-либо потерь: восстановленный сигнал теоретиче-
ски имеет точно такую же форму, что и исходная синусоида. Это справедливо
лишь в том случае, если частотный спектр входного сигнала надлежащим обра-
зом ограничен и выбрана правильная частота дискретизации. Цифровая аудио-
техника имеет свои трудности (которые я собираюсь обсудить), но к ним не
Рис. В
Погре!
кванто
ограни
полови
МР
относится дискретизация по времени.
Однако существует причина, ухудшающая качество звука современной цифро-
вой аудиоаппаратуры, — слишком низкая частота дискретизации. Хотя макси-
мальная слышимая частота составляет 20 кГц (если вам больше 30 лет, то более
точная цифра — 16 кГц), исследования показали, что расширение полосы частот
до 40 кГц улучшает качество звучания музыки. Хотя мы не можем слышать
синусоидальные сигналы с частотой 40 кГц, удаление из сигнала спектральных
составляющих с частотами, превышающими 20 кГц, уменьшает ощущение от-
крытости, замедляет атаку и ухудшает естественность звучания. Кроме того,
чрезмерная крутизна амплитудно-частотной характеристики цифрового фильт-
ра, которая необходима при дискретизации с частотой 44,1 кГц, также ухудшает
качество звука. Это явление описано в главе 8 в разделе „Передискретизация*1.
Квантование по уровню
Мы узнали, как при помощи дискретизации по времени сохраняется времен-
ная информация о звуковом сигнале; давайте теперь рассмотрим другой вопрос:
как при помощи квантования по уровню кодируется информация об амплитуде
сигнала.
При квантовании по уровню вырабатываются двоичные числа, которые пред-
ставляют значения отсчетов аналогового сигнала. Двоичные числа являются
цифровым представлением напряжения аналогового звукового сигнала в момен-
ты дискретизации по времени.
Количество битов, используемых для кодирования отсчетов звукового сигна-
ла, называется разрядностью квантования по уровню. Аналогично тому, как частота
дискретизации определяет ширину полосы частот цифровой аудиосистемы,
Основы цифровой звукотехники 441
разрядность квантования по уровню определяет ее динамический диапазон,
разрешающую способность и уровень нелинейных искажений. Большинство
цифровых аудиосистем используют сегодня как минимум 16-разрядные слова,
при этом разрядность наиболее современных систем доходит до 20. Чем больше
длина слова, тем точнее выходной сигнал будет соответствовать исходному.
Длина слова при квантовании определяет количество уровней квантования,
используемых для кодирования отсчетов звукового сигнала. Оно равно 2х , где
х— это разрядность слова. Например, 16-разрядное квантование обеспечивает
216, то есть 65536 уровней квантования отсчетов аналогового сигнала. Система с
числом разрядов 18 увеличивает число уровней квантования в четыре раза, до
значения 262144, а 20-разрядное квантование обеспечивает 1048576 уровней.
Чем больше разрядность слова, тем шире динамический диапазон, меньше нели-
нейные искажения и шум, выше разрешающая способность по уровню.
В отличие от процесса дискретизации по времени, квантование по уровню
вносит в кодируемый сигнал погрешности. Преобразование бесконечного мно-
жества значений аналоговой величины в конечное количество двоичных чисел
по самой своей природе является аппроксимационным процессом. Погрешно-
сти появляются потому, что результат квантования фактически никогда не явля-
ется точным представлением напряжения аналогового сигнала. Разность между
фактическим значением аналогового сигнала и представляющим его двоичным
числом называется погрешностью квантования по уровню, или шумом квантования.
Рис. В-4.
Погрешность
квантования
ограничивается
половиной величины
МР
На рис. В-4 показано, как появляются погрешности квантования. Значения
аналогового сигнала не совпадают со значениями, представляемыми при помо-
щи двоичных чисел. Например, первая выборка (крайняя левая вертикальная
штриховая линия) попадает между уровнями квантования 100111 и 101000.
Поскольку не существует значения 100111,25, квантующее устройство просто
округляет его до ближайшего дискретного уровня квантования (100111), хотя
это число и не является абсолютно точным. Разность между напряжением,
представляемым числом 100111 (1,3 В), и фактическим напряжением звукового
сигнала (1,325 В) дает погрешность квантования. При восстановлении аудиосиг-
нала по округленному двоичному числу 100111 будет выработан не вполне точ-
ный аналоговый сигнал. В результате появится искажение исходной формы
звуковой волны.
Наихудший случай — это когда аналоговый сигнал имеет значение, попадающее
точно между двумя уровнями квантования. Именно такая ситуация имеет место
для второго слева отсчета на рис. В-4. Разность между отсчетом аналогового
сигнала и уровнем квантования, представляющим этот отсчет, будет наибольшей.
Погрешность квантования выражают в процентах от младшего разряда (МР).
Для первой слева выборки погрешность квантования составляет одну четверть
МР, для второй — половину МР. Обратите внимание, что погрешность квантова-
ния никогда не превосходит половины значения МР. Следовательно, чем меньше
442
Приложение В
¥
величина шага квантования по уровню, тем меньше погрешность. Добавление
одного разряда удваивает число шагов и вдвое уменьшает погрешность квантова-
ния. Поскольку уменьшение вдвое дает разницу в 6 дБ, отношение сигнала к шуму
в цифровой системе увеличивается на 6 дБ при добавлении каждого дополни-
тельного разряда в слове квантования. Цифровая система с 18-разрядным кван-
тованием по уровню будет иметь шум на 12 дБ ниже, чем система с 16-раз рядным
квантованием.
Отношение сигнал/шум цифровой системы в децибелах можно приблизи-
тельно определить, умножив разрядность слова квантования на 6. В системе с 16-
разрядным квантованием обеспечивается отношение сигнал/шум около 96 дБ, а
в 20-разрядной цифровой аудиосистеме оно составит примерно 120 дБ, то есть
на 24 дБ выше, чем в первом случае.
Погрешность квантования воспринимается на слух как грубая зернистость
звука низкого уровня, например, реверберационного процесса. Вместо того
чтобы слышать постепенное затухание звука до полного его исчезновения, мы
замечаем увеличение шероховатости и зернистости по мере затухания сигнала.
Это происходит потому, что по мере снижения уровня сигнала погрешность
квантования начинает составлять все больший процент от его величины.
Увеличение нелинейных искажений по мере снижения уровня сигнала харак-
терно для цифровой аудиотехники; во всех типах аналоговой записи повышен-
ные искажения проявляются при высоком уровне сигнала. Рост искажений при
снижении уровня сигнала делает их намного более заметными. Увеличение
разрядности слова квантования с 16 до 20 значительно уменьшает остроту этой
проблемы.
Учтите, что отношение сигнал/шум и значение полного коэффициента нели-
нейных искажений, указанные в паспорте цифровой аудиосистемы, относятся к
сигналу максимального уровня. Большую часть времени уровень музыкального
сигнала существенно ниже и таким образом ближе к уровню шума. Искажения
определяются не полным количеством разрядов цифровой системы, а числом
разрядов, используемых для квантования сигнала в данный момент. Именно
вследствие этого искажения и шум в цифровых аудиосистемах обратно пропор-
циональны амплитуде сигнала, из-за чего возникают сложности с сигналами
низкого уровня.
Установка уровня записи при использовании цифровых систем принципиаль-
но отличается от подобной операции для аналоговых систем. В идеальном
случае наивысший пик во всей аудиопрограмме должен в точности соответство-
вать полному цифровому уровню, т.е. использовать все разряды цифрового кода.
Если уровень записи установлен так, что наивысший пик на 6 дБ ниже уровня
полной шкалы, то это равнозначно отбрасыванию одного бита из слова кванто-
вания и снижению отношения сигнал/шум на 6 дБ. Если амплитуда аналогового
сигнала выше, чем напряжение, представляемое наибольшим числом, устройст-
во квантования просто выходит за пределы своих возможностей по числу разря-
дов и формирует наибольшее доступное значение, ограничивая таким образом
музыкальные пики. Возникает искаженная форма сигнала, которая создает на
пиках неприятный „скрипучий" звук. Если у вас есть устройство цифровой
записи на магнитную ленту в формате DAT, вы можете просмотреть уровень
записи на компакт-диске, подключив цифровой выход проигрывателя компакт-
дисков к цифровому входу магнитофона. Его индикатор покажет точный уровень
записи на компакт-диске. Если наивысший пик никогда не достигает полной
шкалы, это значит, что часть разрешающей способности потеряна вследствие
неоптимальной записи.
Учтите, что уровень звуковой программы с очень широким динамическим
диапазоном будет большую часть времени находится близко к уровню шума
квантования, в отличие от сигнала с ограниченным динамическим диапазоном.
Основы цифровой звукотехники
443
давление
свантова-
ia к шуму
цополни-
ым кван-
зрядным
риблизи-
^еме с 16-
> 96 дБ, а
, то есть
нистость
сто того
ения, мы
сигнала.
эешность
ы.
ла харак-
ювышен-
*ний при
сличение
юту этой
нта нели-
юсятся к
жального
зкажения
а числом
Именно
> пропор-
игналами
Дифер
щипиаль-
деальном
>тветство-
юго кода.
<с уровня
ja кванто-
июгового
устройст-
слу разря-
I образом
оз дает на
цифровой
ь уровень
[ ко мп а кт-
ft уровень
:т полной
следствие
ьмическим
вню шума
хапазоном.
Пики сигнала, имеющего широкий динамический диапазон, будут примерно
соответствовать уровню полной шкалы, следовательно, сигнал с существенно
меньшим уровнем будет кодироваться меньшим числом разрядов. Эта проблема
особенно остра в классической музыке, имеющей очень широкий динамический
диапазон. Инженеры звукозаписи вынуждены сжимать динамический диапазон
при записи классической музыки. К этой мере прибегают и продюсеры поп-
музыки, которые хотят, чтобы их записи звучали по радио громче, чем другие
песни. Жесткое ограничение динамического диапазона делает поп-музыку гром-
кой в течение всего времени, но это достигается за счет снижения ее динамично-
сти, естественности и мощности ритма.
Уровни цифрового сигнала рассчитываются относительно сигнала полной
шкалы, соответствующего единичным значениям цифр всех разрядов. При дан-
ном количестве разрядов большего числа быть не может. Этот эталонный уро-
вень называется 0 дББ8, где обозначение FS (Full Scale) означает „полной шка-
лы“. Например сигнал с уровнем — 20 дБР8 на 20 дБ ниже сигнала полной шкалы.
Наибольшая относительная ошибка квантования имеет место, когда амплиту-
да сигнала меньше одного МР (рис. В-5). Такой сигнал низкого уровня вообще не
кодируется квантующим устройством: оно выдает один и тот же код для всех
отсчетов, и информация полностью теряется (рис. В-5в и рис. В-5г). Если сигнал
все же пересекает уровни квантования, то после кодирования он превращается в
прямоугольные импульсы, существенно отличающиеся от исходного сигнала.
Следовательно, вся информация с амплитудой меньшей, чем МР, теряется.
К счастью, это ограничение можно преодолеть за счет добавления к звуково-
му сигналу небольшого количества шума, называемого дифером. Дифер позволя-
ет квантующему устройству распознавать сигнал ниже МР, что существенно
улучшает звучание цифровой аппаратуры.
Рис. В-5.
Для сигнала,
пересекающего малое
число уровней
квантования,
относительная
погрешность
квантования велика
(А) ВХОДНОЙ СИНУСОИДАЛЬНЫЙ СИГНАЛ
(В) ВХОДНОЙ СИНУСОИДАЛЬНЫЙ СИГНАЛ
011
f 010
р
с;
5 001
000
ВРЕМЯ
(Б) КВАНТОВАННЫЙ СИГНАЛ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ФОРМЫ
011------------------------------------------------
010 —.............. .........................——
001 -----------------------------------------------
000 ............... 1-----------——н--------------
ВРЕМЯ
(Г) КВАНТОВАННЫЙ ПОСТОЯННЫЙ СИГНАЛ
Рис. В-6 идентичен рис. В-5, но на нем представлен случай, когда к звуковому
сигналу добавлено небольшое количество „белого“ шума. Благодаря его наличию
суммарный сигнал начинает пересекать уровни квантования, что позволяет
осуществить кодирование сигнала. Первоначальная синусоида превращается в
широтно-импульсный сигнал, в какой-то мере сохраняющий информацию о ее
форме.
Дифер снижает погрешности, вносимые процессом квантования, и дает сис-
теме возможность передавать информацию об амплитуде, значение которой
ниже половины МР, что приближает звучание цифровой аудиосистемы к анало-
говой. Дифер также повышает разрешающую способность системы по отно-
шению к сигналам низкого уровня и сглаживает звучание реверберации. Без
444
Приложение В
Рис. В-6.
Дифер позволяет
уменьшить влияние
ошибок квантования
(А) ДИФЕР ДОБАВЛЯЕТСЯ К ВХОДНОМУ
СИНУСОИДАЛЬНОМУ СИГНАЛУ
(В) ДИФЕР ДОБАВЛЯЕТСЯ К ВХОДНОМУ
СИНУСОИДАЛЬНОМУ СИГНАЛУ
(Б) СИНУСОИДАЛЬНЫЙ СИГНАЛ СОХРАНЯЕТСЯ В ВИДЕ
ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИИ
(Г) СИНУСОИДАЛЬНЫЙ СИГНАЛ СОХРАНЯЕТСЯ В ВИДЕ
ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИИ
применения дифера звук реверберации становится зернистым и прерывистым.
Как ни странно, небольшое количество аналогового „белого44 шума может суще-
ственно улучшить характеристики цифровой аудиоаппаратуры. Однако, призна-
вая несомненные преимущества дифера, надо заметить, что за них все-таки
придется заплатить — уменьшенным отношением сигнал/шум.
Цифровая запись звука
В том случае, когда звуковой сигнал представлен в виде цифрового кода,
записывать его необходимо в той же форме. Общепринятыми носителями для
записи цифровой информации являются компакт-диск, магнитная лента, магни-
тооптический диск и жесткий диск компьютера.
При цифровой записи звука двоичная информация, представляющая аудио-
сигнал, фиксируется на носителе в виде двоичного кода. Например, точка
поверхности компакт-диска, отражающая свет, представляет собой двоичную
единицу, а не отражающая — двоичный ноль. Перед записью цифровой аудиосиг-
нал всегда кодируется. В процессе кодирования к исходной аудиоинформации
добавляется значительное количество дополнительной информации.
Каждая система кодирования позволяет более полно использовать информа-
ционную емкость носителя и облегчает воспроизведение данных. В качестве
примера рассмотрим способ канального кодирования восемь-в-четырнадцать
(EMF), используемый в компакт-дисках. Запись на поверхности диска имеет вид
спиральной дорожки, образованной небольшими углублениями (питами). Пере-
ходы от углубления к поверхности и обратно соответствуют двоичным едини-
цам, а поверхность диска и дно пита — двоичным нулям. Чередование питов и
участков исходной поверхности создается в результате записи сигнала, закоди-
рованного методом EMF: 8 бит звуковой информации преобразуются в 14 бит для
записи на компакт-диске. На границах 14-разрядных двоичных слов вставляют 3
соединительных бита. Таким образом, каждые исходные 8 бит звуковой инфор-
мации преобразуются в 17. Результатом этой операции является последователь-
ность из единиц и нулей, сформированная по определенным правилам. Каждая
двоичная единица отделяется от других двоичных единиц минимум двумя, макси-
мум — десятью нулями. Хотя EMF-кодирование более чем вдвое увеличивает
число бит, подлежащих записи, оно фактически улучшает использование инфор-
мационной емкости компакт-диска. Заметим, что левый и правый аудиоканалы, а
также эта дополнительная информация, объединяются в один последователь-
ный поток данных.
На примере компакт-диска можно показать, как аудиоинформация смешивает-
ся с данными, не являющимися звуковыми, и записывается на носитель. Поток
Рис.
Фор1У
комп;
вчм-
Исп
Основы цифровой звукотехники
445
РЕМЯ
данных перед записью на компакт диск форматируют в структуры, называемые
кадрами. Кадр компакт-диска (рис. В-7) содержит синхронизирующую последова-
тельность, идентифицирующую начало блока, биты, содержащие информацию о
сигнале (предыскажения, время звучания, формат данных, и т.д.), и информа-
цию для исправления ошибок. Только около трети данных, хранимых на ком-
I ВИДЕ
5РЕМЯ
ВИДЕ
ым.
/ще-
зна-
гаки
пакт-диске, фактически являются аудиоинформацией. Общей чертой всех фор-
матов цифровой записи звука является добавление незвуковых данных и структу-
рирование потока битов в четко выраженные блоки.
Для получения более полного представления о том, как аудиоинформация
записывается на компакт-диск и воспроизводится с него, в главе 8 ознакомьтесь с
разделом, посвященным работе проигрывателей компакт-дисков.
:ода,
для
1ГНИ-
дио-
очка
1ную
эсиг-
ации
эрма-
^стве
щать
г вад
1ере-
цини-
гов и
КОДИ-
LT для
нот 3
зфор-
ггель-
аждая
яакси-
ивает
нфор-
алы, а
1атель-
[ивает-
Поток
Исправление ошибок
Идеальных носителей записи или средств передачи сигналов не существует. На
поверхности пластинок всегда есть неровности и царапины, рабочий слой магнит-
ной ленты имеет дефекты, вызывающие случайные изменения уровня сигнала,
особенно в области высоких частот. В аналоговой записи эти погрешности невоз-
можно исправить, и мы вынуждены терпеть вызываемые ими дефекты звучания.
Цифровой способ записи дает возможность сделать аудиосигнал практически
невосприимчивым к дефектам носителя информации. Утерянные или повреж-
денные данные могут быть восстановлены при помощи помехоустойчивого коди-
рования, дающего возможность обнаруживать и исправлять ошибки. В большин-
стве случаев оно позволяет с точностью до бита восстановить утерянную инфор-
мацию. Например, система исправления ошибок компакт-диска может полно-
стью восстановить до 4000 последовательно расположенных битов, если по
какой-то причине они окажутся искаженными. Причиной появления ошибок
может быть плохое качество изготовления диска или появление царапин на его
поверхности вследствие неаккуратного обращения. Без исправления ошибок
компакт-диск просто не смог бы обеспечить нормальное звучание. Официаль-
ный стандарт звукового компакт-диска, называемый „Красной книгой“, допуска-
ет до 220 ошибок в секунду.
Исправление ошибок основано на двух принципах: избыточность и перемеже-
ние. Избыточные данные — это добавляемая к сигналу информация, которая
служит специально для обнаружения и исправления ошибок. Не будь ошибок,
без этой дополнительной информации можно было бы обойтись. Наиболее
простой вариант избыточности — это просто дублирование данных при записи.
Маловероятно, что данные, поврежденные в каком-либо месте записи, будут
повреждены и во второй зоне их хранения. Более эффективная техника исполь-
зует передачу совместно с данными контрольной суммы, по которой можно прове-
рить правильность воспроизведения данных. На практике используются очень
сложные схемы коррекции ошибок.
446 Приложение В
Цифровые носители записи подвержены появлению двух типов ошибок:
одиночных и пакетных. Одиночные ошибки, как следует из названия, — это
искажение отдельных битов. Они очень кратковременны, обнаружить и испра-
вить их несложно. Пакетные ошибки искажают длинные фрагменты данных.
При этом теряются не только сами звуковые данные, но и сопровождающая их
избыточная информация. Это очень затрудняет исправление таких ошибок.
Операция, называемая перемежением, делает возможной исправление пакет-
ных ошибок. В результате перемежения, выполняемого при записи, изменя-
ется естественный порядок данных: биты, поступающие на вход устройства
перемежения один за другим, записываются на несмежных участках поверх-
ности носителя записи. После проведения обратной операции — деперемеже-
ния (в процессе воспроизведения), восстанавливается естественный порядок
битов. Если возникают длинные пакеты ошибок, то после деперемежения они
разбиваются на большое число более коротких ошибок, легко поддающихся
исправлению.
Если ошибка настолько велика, что не может быть полностью исправлена, она
маскируется за счет интерполяции. Отдельные необнаруженные ошибки прояв-
' ляются при прослушивании в виде щелчков. Вероятность их возникновения
чрезвычайно мала, поскольку система исправления ошибок компакт-дисков на-
столько совершенна, что не обнаруженных или не исправленных ошибок почти
не бывает.
Цифро-аналоговое преобразование
Процесс цифро-аналогового преобразования осуществляется после считыва-
ния с диска цифровых данных.
В первую очередь, поток воспроизведенных данных необходимо демодулиро-
вать. Для этого надо преобразовать информацию, закодированную методом
ВЧМ, в исходную форму, то есть по 14 считанным битам восстановить исходные
8. Затем эти данные подвергаются деперемежению и проводится коррекция
ошибок. Синхронизирующие последовательности, необходимые для правильно-
го считывания данных с диска, больше не нужны и поэтому они отбрасываются.
Информация субкода выделяется из потока битов и обрабатывается отдельно от
звуковых данных. Все эти функции осуществляются отдельным компонентом
или узлом проигрывателя, называемым CD-транспортом. С его выхода сформа-
тированный поток данных поступает на цифровой процессор, который фактиче-
ски преобразует сигнал в аналоговую форму. Полное описание того, как цифро-
вой процессор преобразует цифровые данные в аналоговый звуковой сигнал,
содержится в главе 8.
Джиттер
При аналоговой записи изменения в скорости носителя записи вызывают
слышимые искажения. Классический пример — детонация в магнитофоне, обу-
словленная колебаниями скорости. Она проявляется как медленные или быст-
рые изменения высоты тона воспроизводимого сигнала. Цифровые устройства
записи не страдают от детонации, поскольку обеспечивают самосинхронизацию
воспроизводимого сигнала. Если даже скорость носителя в процессе записи или
воспроизведения не была стабильной, благодаря самосинхронизации можно
восстановить исходный временной масштаб. Но цифровые аудиосистемы также
страдают от явления, в чем-то сходного с детонацией. Он называется джиттером
тактовых импульсов.
Рис. В-8.
Тактовые у
задают ЦА1
моменты
пре образов
квантована
аналоговое
напряжение
Основы цифровой звукотехники
447
ошибок:
я, — это
и испра-
данных.
ющая их
i6ok.
де пакет-
изменя-
гройства
: поверх-
гремеже-
порядок
шия они
ающихся
лена, она
си прояв-
сновения
исков на-
ок почти
считыва-
)
юдулиро-
методом
исходные
эррекция
эавильно-
ываются.
цельно от
ионентом
i сформа-
факти че-
пе цифро-
й сигнал,
вызывают
юне, обу-
яли быст-
:тройства
энизацию
шиси или
1И можно
‘мы также
джиттером
Джиттер — это временная нестабильность тактовых импульсов, задающих в
цифровых аудиосистемах временной масштаб. Джиттер является серьезным и
еще недооцененным источником ухудшения звучания цифровых аудиосистем.
Только недавно джиттер начал привлекать к себе должное внимание инженеров
и ученых, работающих в области звукотехники. Одна из причин, по которой на
джиттер раньше не обращали внимание, — чрезвычайная сложность измерения
сверхмалых значений временной нестабильности, имеющих порядок лишь не-
скольких десятков миллиардных долей секунды. Другой причиной было ошибоч-
ное мнение, что если последовательность единиц и нулей, представляющая
музыкальный сигнал, воспроизведена правильно, то звук должен быть хорошим.
К сожалению, получить правильную последовательность единиц и нулей — это
только часть задачи. Во избежание ухудшения аудиосигнала полученные едини-
цы и нули должны быть снова преобразованы в аналоговый сигнал с чрезвычай-
но высокой временной точностью.
Как описано в главе 8, последовательность дискретных выборок аудиосигнала
преобразуется обратно в непрерывный аналоговый сигнал при помощи микро-
схемы цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). ЦАП преобразует двоичный
код в напряжение, т.е. выполняет операцию прямо противоположную функции
аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Все что требуется для идеального
преобразования (во временной области), это подать на ЦАП данные в том же
порядке, в каком они были созданы аналого-цифровым преобразователем, и
соблюсти имевшие место при этом временные соотношения. Теоретически, это
звучит просто, — необходимо только снабдить АЦП стабильным генератором
тактовых импульсов и подать стабильные тактовые импульсы той же самой
частоты на ЦАП.
На практике это не так просто. Если цифровые отсчеты при воспроизведении
преобразуются в аналоговый сигнал в другом темпе, чем при их записи, это
приводит к искажению формы аналогового сигнала. Нарушение временных
соотношений в последовательности отсчетов обусловлены нестабильностью так-
товых импульсов, задающих моменты времени, когда ЦАП преобразует цифро-
вой код в аналоговое напряжение.
Давайте более внимательно рассмотрим, каким образом ЦАП определяет, когда
необходимо преобразовывать цифровые данные в аналоговый сигнал. На рис. В-8
двоичные числа в левой части являются словом квантования, представляющим
значения аналогового сигнала в моменты дискретизации по времени. Чем больше
двоичное число, тем выше уровень сигнала. Прямоугольные импульсы в верхней
части рисунка — это тактовый сигнал, задающий ЦАП’у момент преобразования
слова квантования в аналоговое напряжение. Предположим, что первоначальная
частота дискретизации составляет 44,1 кГц, тогда и частота тактовых импульсов
ЦАП’а также будет равна 44,1 кГц (или — если процессор использует цифровой
фильтр-передискретизатор, — некоторому числу, кратному 44,1 кГц). По фронту
тактового импульса очередной отсчет (слово квантования) загружается в ЦАП. По
спаду тактового импульса ЦАП преобразует слово квантования в аналоговое напря-
жение. Этот процесс происходит 44100 раз в секунду (при отсутствии передискре-
тизации). Если в цифровом процессоре используется 8-кратный цифровой
Рис. В-8.
Тактовые импульсы
задают ЦАП’у
моменты
преобразования слова
квантования в
аналоговое
напряжение
ФРОНТ
СПАД
0100111010001100
16-РАЗРЯДНЫЙ
цифровой код
ИМПУЛЬСЫ
СИНХРОНИЗАЦИИ
слов
ИМПУЛЬСЫ
СИНХРОНИЗАЦИИ БИТОВ
АНАЛОГОВЫЙ СИГНАЛ С ШИРИНОЙ СТУПЕНЕК,
ОПРЕДЕЛЯЕМОЙ ЧАСТОТОЙ ИМПУЛЬСОВ
СИНХРОНИЗАЦИИ СЛОВ
448
Приложение В
фильтр-передискретизатор, частота тактовых импульсов будет в восемь раз выше,
то есть составит 352,8 кГц.
Именно нестабильность импульсов синхронизации слов воздействует на вы-
ходной аналоговый сигнал. Джиттер тактовых импульсов — это любые измене-
ния промежутков времени между задними фронтами (спадами) тактовых импуль-
сов. На рис. В-9 показаны идеальные импульсы синхронизации и тактовые
импульсы с джиттером (для наглядности значение джиттера преувеличено).
Рис. В-9.
Джиттер импульсов
синхронизации слов
состоит или из
случайных
отклонений, или из
отклонений,
имеющих
периодическую
составляющую
ИМПУЛЬСЫ БЕЗ ДЖИТТЕРА
ИМПУЛЬСЫ С ДЖИТТЕРОМ
Давайте рассмотрим, что происходит, когда отсчеты сигнала воссоздаются
при помощи ЦАП’а, тактируемого импульсами с джиттером (рис. В-10). Значе-
ния отсчетов, задаваемые единицами и нулями двоичного кода, правильны, но
они расположены на неправильных местах. Правильные отсчеты в неправильные
моменты времени дают неправильную форму сигнала. Изменение временных
соотношений в импульсах синхронизации слов приводит к изменению формы
звукового сигнала, то есть к нелинейным искажениям. Помните, что импульсы
синхронизации задают ЦАП’у моменты преобразования двоичных слов в анало-
говое напряжение; все изменения в их периоде создадут изменения в выходном
аналоговом сигнале, то есть в музыке.
Джиттер тактовых импульсов может увеличить уровень шума цифрового пре-
образователя и внести в его спектр дополнительные составляющие. Если джит-
тер имеет случайное распределение, то возрастает уровень шума. В том случае,
когда джиттер имеет выраженную периодическую составляющую, в аналоговом
выходном сигнале появляются дополнительные составляющие в виде боковых
спектров по обе стороны от составляющей основной частоты. Именно эти
дополнительные периодические составляющие наиболее вредны с точки зрения
Рис. В-10.
Аналоговый сигнал
воссоздан правильно
при использовании
тактовых импульсов
без джиттера (сверху);
джиттер импульсов
синхронизации слов
приводит к
искажению формы
аналогового сигнала
а) Аналоговый сигнал, воссозданный правильно при помощи
тактовых импульсов без джиттера
б) Аналоговый сигнал, воссозданный при помощи тактовых
импульсов с джиттером (преувеличено для наглядности). Все
отсчеты сигнала имеют правильные значения, но вследствие
того, что они появляются в неправильные моменты времени,
воссозданный сигнал имеет искаженную форму
Основы цифровой звукотехники
449
выше,
на вы-
сзмене-
[мпуль-
сговые
э).
качества звучания; они не связаны с частотой звука гармоническими соотноше-
ниями и служат причиной жесткого и острого звучания, часто наблюдаемого при
использовании цифровой аудиоаппаратуры.
На рис. В-11а показан спектр смоделированного компьютером выходного
сигнала цифрового процессора при воспроизведении синусоидального сигнала
частотой 10 кГц, если используется тактовый сигнал без джиттера. На рис. В-116
приведены результаты аналогичных измерений, но при воздействии на импуль-
сы синхронизации 2-нано секундного джиттера (две миллиардные доли секунды)
с частотой 1 кГц. График на рис. В-116 выявляет дополнительные боковые
составляющие с обеих сторон тестового сигнала. Их амплитуда зависит от
уровня и частоты входного сигнала; чем выше его уровень и частота, тем выше
амплитуда боковых составляющих в спектре выходного аналогового сигнала.
1
даются
Значе-
нии, но
ильные
денных
формы
пульсы
i анало-
ходном
>го пре-
и джит-
случае,
юговом
оковых
[НО эти
зрения
а)
вб SEP 92 13:28:54
1
- 1 1 1 1 i i 1 1 s ::::
[1 i И ! L. i
JITTER6 CdBFS) vs
(Hz)
Stereoph i I
0.0 >
-10.00 |
-20.88
-30.88 1
-48.88
-68.88
-78,88
-00.00
-98,88
-188,8
-110.0
-128.8
-138,8
8.6 2.88k 4.88k 6.86k 8.88k 18.0k 12.0k 14.0k 16.0k 10.0k 28.0k
Рис. B-ll.
Смоделированный на компьютере спектр выходного сигнала цифрового процессора с использова-
нием тактовых импульсов без джиттера (а) и при наличии 2-наносекунд но го джиттера (б)
Какова величина джиттера, заметного на слух? Теоретически, для того, чтобы
отношение сигнал/шум не ухудшалось, 16-разрядный преобразователь должен
иметь джиттер не более 100 пикосекунд (в одной наносекунде 1000 пикосекунд).
20-разрядное преобразование требует намного большей точности — порядка
8 пс. Сто пикосекунд — это одна десятимиллиардная доля секунды (1010), пример-
но такое же время требуется свету, чтобы пройти расстояние в 2-3 см. Более
того, значение джиттера 100 пс допустимо, если он имеет случайный характер и
в нем нет выраженной периодической составляющей, что было бы существенно
хуже с точки зрения звучания. Очевидно, что для точного выполнения цифро-
аналогового преобразования необходима чрезвычайно высокая точность.
Где возникает джиттер тактовых импульсов? Основным его источником явля-
ется интерфейс между транспортом компакт-дисков и цифровым процессором.
Тактовый сигнал содержится в сигнале интерфейса S/PDIF (Sony/Philips Digital
Interface Format), соединяющего эти два устройства. Цифровой процессор выде-
ляет этот тактовый сигнал при помощи микросхемы входного приемника (обыч-
но это микросхемы „Yamaha YM3623B“, „Philips SAA72 7444 или „Crystal CS8412“).
Использование стандартного метода выделения из интерфейсного сигнала так-
товых импульсов и звуковых данных и создание нового тактового сигнала при
помощи системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) приводит к появле-
нию сильного джиттера. При стандартном включении микросхемы „Yamaha44
джиттер тактовых импульсов доходит до 3-5 нс, что в 30-50 раз больше, чем
допустимое значение, обеспечивающее точное 16-разрядное преобразование.
Согласно техническим параметрам, входной приемник „Crystal CS8412“ имеет
джиттер тактовых импульсов 150 пс, а приемник „Ultra Analog AES 20“ — 40 пс.
Даже если входной приемник воссоздает тактовые импульсы с низким уровнем
джиттера, практически все элементы внутри цифрового процессора приводят к
его увеличению.
Важно отметить, что единственным местом, где сказывается влияние джитте-
ра, является ЦАП. Прекрасно воссозданные тактовые импульсы, испорченные
непосредственно перед подачей на вход синхронизации ЦАП’а, ничем не лучше,
450
Приложение В
чем схема восстановления с высоким джиттером в сочетании с мерами, исклю-
чающими появление джиттера в цепи, соединяющей ее с ЦАП’ом. Существует
также возможность очистить тактовые импульсы от сильного джиттера непо-
средственно перед подачей на ЦАП.
Цифровая обработка сигнала (ЦОС)
ЦОС — это преобразование звукового сигнала в цифровой форме. ЦОС
открывает большие возможности улучшения качества звучания, — возможности,
которые немыслимы при использовании аналоговой техники.
ЦОС — не что иное, как математическая обработка цифровых данных, пред-
ставляющих звуковой сигнал. Она может выполняться по разным алгоритмам,
что позволяет конфигурировать микросхемы ЦОС для разнообразных примене-
ний. Например, микросхемы ЦОС можно программировать для выполнения
функций фильтров, пропускающих верхние или нижние частоты, заменяя таким
образом аналоговые дискретные элементы (конденсаторы, сопротивления, ка-
тушки индуктивности) в кроссовере акустической системы. Преимущества циф-
ровых кроссоверов весьма существенны: конструктор может обеспечить любые
необходимые значения частоты разделения и крутизны спада амплитудно-ча-
стотной характеристики кроссовера. Ему нет необходимости считаться с ограни-
чениями, связанными с использованием аналоговых электронных компонентов.
Кроме того, появляется возможность формировать фазо-частотную характери-
стику, обеспечивающую необходимую временную согласованность головок аку-
стической системы. Наконец, в цифровых кроссоверах на пути прохождения
сигнала отсутствуют аналоговые компоненты, что улучшает звучание. Цифровые
кроссоверы используются, например, в громкоговорителе „Meridian D6000“.
При помощи ЦОС можно также корректировать искажения в громкоговори-
телях. Если мы знаем, что конкретный громкоговоритель имеет неравномерную
амплитудно-частотную характеристику и нелинейную фазо-частотную характе-
ристику, то ЦОС поможет устранить связанные с этим искажения.
Первым образцом бытовой аппаратуры цифровой обработки сигнала являет-
ся процессор „Celestion DLP-600". Это устройство включается между транспор-
том компакт-дисков и цифро-аналоговым преобразователем и предназначено
для коррекции временных и частотных искажений громкоговорителя „Celestion
SL-600si“. Процессор ,,DLP-600“ способен откорректировать последствия отраже-
ний от крепежных болтов динамиков и дифракцию корпуса, добавляя „анти-
импульсы", подавляющие акустические отражения.
Применение ЦОС в профессиональной звукотехнике
Технология ЦОС находит все более широкое применение в звукотехнической
аппаратуре всех типов. Например, ЦОС может заменить собой стойки с оборудо-
ванием, используемым для усиления звука на концертах. В настоящее время для
конфигурирования необходимой аналоговой схемы обработки сигнала, аппарату-
ру на этих стойках необходимо соединять при помощи кабелей. Если инженеру
необходим, например эквалайзер, он должен быть физически включен в систему.
В системе, основанной на технологии ЦОС, отсутствуют стойки со специальной
аппаратурой, а имеются только микросхемы цифровых сигнальных процессоров
(DSP), которые могут конфигурироваться для выполнения любых необходимых
функций. Инженеру достаточно „собрать" систему на экране компьютера, при
помощи „мыши" перемещая значки соответствующих устройств. Если ему необхо-
дим эквалайзер, он просто включает пиктограмму эквалайзера в схему сигнального
Основы цифровой звукотехники
451
тракта, настраивая таким образом микросхемы DSP на выполнение функций вырав-
нивания амплитудно-частотной характеристики. Сложность системы ограничивает-
ся числом процессоров. Эта идея произвела революцию в области обработки звуко-
вого сигнала. Первые системы звукоусиления, основанные на ЦОС, были продемон-
стрированы в октябре 1993 на съезде Общества Аудиоинженеров (AES).
Перцептуальное кодирование
Запись или передача 16-разрядного цифрового кода с частотой дискретиза-
ции 44,1 кГц требует очень большой емкости носителя, используемого для
записи информации, или широкой полосы частот для передачи сигнала. Это
приводит к повышению цены цифровой аппаратуры. Некоторым цифровым
устройствам присущи ограничения по объему информации, которую они могут
хранить и передавать. Одним из примеров является система мини-диск, в кото-
рой обеспечивается запись цифровой аудиоинформации на 6-сантиметровых
носителях. Другой пример — формат DVD-видео, в котором большая часть
полосы частот расходуется на цифровой видеосигнал и остается очень мало
места для 5.1-канальной фонограммы типа „Dolby Digital".
Это затруднение разрешается путем уменьшения количества битов, необходи-
мых для кодирования звукового сигнала. Метод, называемый перцептуальным
кодированием, позволяет существенно уменьшить скорость цифрового потока с
минимальной потерей качества звука.
Формат звукозаписи „Dolby Digital" служит удачным примером использования
перцептуального кодирования. При записи на компакт-диск 16-разрядного циф-
рового сигнала с частотой дискретизации 44,1 кГц скорость исходного цифрово-
го потока составляет 705600 бит/с на канал (16x44100). Если бы при записи
фонограммы фильма с шестью дискретными звуковыми каналами применяли
аналогичную систему кодирования, то скорость цифрового потока достигла бы
огромного значения 4233600 бит/с (4,23 Мбит/с). Это составляет более полови-
ны от максимальной скорости передачи информации в формате DVD, так что
почти не осталось бы возможности для записи видеоинформации, требующей
еще большей скорости цифрового потока. Перцептуальный кодер „Dolby Digital"
формирует поток цифровой аудиоинформации всех шести каналов со скоростью
всего 384000 бит/с. Это составляет менее одной десятой от объема данных,
которые пришлось бы записать без применения перцептуального кодирования.
Давайте рассмотрим, как оно осуществляется. Перцептуальное кодирование
использует свойства человеческого слуха для такого распределения имеющихся
бит, чтобы они использовались для хранения звуков, которые мы можем слы-
шать, и не расходовались на кодирование звуковых частот, выходящих за грани-
цы воспринимаемого нашим слухом. Например, психоакустический эффект мас-
кирования (описан в Приложении А) не позволяет нам слышать тихие звуки в
присутствии более громких, близких по частоте. Поскольку музыка кодируется
столь малым количеством бит, перцептуальное кодирование вносит сильные
шумы и погрешности в звуковой сигнал. Но с этими шумами и искажениями
проводятся искусные манипуляции, благодаря которым они оказываются ниже
порога маскирования, — при этом их не слышно. Например, если большая часть
энергии музыкального сигнала сосредоточена в данный момент между частотами
1 кГц и 3 кГц, шум также будет сконцентрирован в этой полосе частот. Спектр
шума постоянно смещается таким образом, чтобы шум оказывался „спрятанным"
за звуковым сигналом. Частотные полосы с большим количеством информации
занимают большое число бит, полосы с малым количеством информации —
меньшее число бит. Это лишь очень приблизительное описание метода перцеп-
туального кодирования. На практике все гораздо сложнее.
452
Приложение В
Мне пришлось присутствовать при замечательной демонстрации перцепту-
ального кодирования. Вначале я слушал музыкальный отрывок, который имел
отношение сигнал/шум равное 13 дБ — это смехотворно низкая величина. Для
сравнения, большинство звуковой аппаратуры имеет отношение сигнал/шум
порядка 80 дБ и выше. При 13 дБ звук был настолько зашумлен и искажен, что
музыку можно было различить с трудом. Затем я прослушал ту же музыку, в
которой опять-таки отношение сигнала к шуму составляло 13 дБ, но в этом случае
она звучала прекрасно. С объективной точки зрения оба представления музыки
имели в точности одинаковое количество шума. Отличие заключалось в том, что
во втором варианте спектр шума формировался таким образом, что его эффек-
тивно маскировал звуковой сигнал, закодированный с использованием большого
количества разрядов.
Отдавая должное большим возможностям и полезности этой технологии,
надо, к сожалению, признать, что некоторые исследователи данного метода
начали им злоупотреблять. Они провозгласили первые перцептуальные кодеры
„прозрачными/ то есть дающими сигнал, не отличимый от исходного, — даже
несмотря на то, что кодеры давали ужасное звучание. Более того, в своем рвении
и далее, снижать скорость передачи информации сторонники перцептуального
кодирования принесли в жертву качество музыки. Эти исследователи говорят о
„психоакустической и информационной избыточности/ мало обращая внима-
ние на качество звучания. Вместе с этой мощной технологией появилась опреде-
ленная высокомерность; перцептуальное кодирование было объявлено подходя-
щим для создания архивных фонограмм, что представляется воистину пугающей
идеей. Наше музыкальное наследие должно сохраняться с использованием наи-
лучшей технологии, а не более экономичной.
Перцептуальное кодирование имеет свою нишу: оно дает возможность полу-
чить приемлемое качество звучания в формате DVD-видео, обеспечивает дли-
тельность звучания 6-сантиметрового мини-диска 74 минуты и может улучшить
качество музыки, передаваемой через „Интернет^ Но имейте в виду, что перцеп-
туальное кодирование родилось из экономических соображений, а не из жела-
ния усовершенствовать современную технологию звукозаписи и воспроизведе-
ния музыки.
Читателям, желающим больше узнать о цифровой аудиотехнике, рекомендую
прекрасную книгу Кена Полмана ..Принципы цифровой аудиотехники'". (Кеп
Pohlmann, Principles of Digital Audio)
Список литературы
Avalon Acoustics Inc., Ascent Owner’s Manual.
Ballou, G. (Editor) Handbook for Sound Engineers: The New Audio Cyclopedia. Sams, 1987.
Benson, K. (Editor) Audio Engineering Handbook. McGraw-Hill, 1988.
Berger, I. and Fantel, H. The New Sound of Stereo. Plume, 1986.
Gohen, A. Audio Technology Fundamentals, Sams, 1989.
Colloms, M. High Performance Loudspeakers, Fourth Edition. Halstead Press, 1991.
Dearborn, L. Good Sound. Quill, 1987.
Encyclopoedia Britannica. 1989.
Everest, F. A. Acoustic Techniques for Home and Studio, Second Edition. Tab, 1984.
Fi: The Magazine of Music and Sound, Vol. 1, Issue 1 to Vol.3, Issue 9.
Graf, R. Modem Dictionary of Electronics, Sixth Edition. Sams, 1984.
Grob, B. Basic Electronics, Fourth Edition. McGraw-Hill, 1977.
Harley, R. Home Theater for Everyone: A Pracical Guide to Today ’s Home Entertainment Systems. Acapella
Publishing, 1997.
Johnsen, R. The Wood Effect: Unaccounted Contributor to Error and Confusion in Acoustics and Audio. The
Modern Audio Association, 1988.
Lee, N. „Life is Tough for an Audio Signal: A Primer on the Audibility of Cables and Monster Cable
Technologies’1. Monster Cable Products, Inc. (white paper, 1992).
Low, B. „Cable Design: Theory vs. Empirical Reality”. AudioQuest (white paper, 1993).
Malvino, A. Digital Computer Electronics, Second Edition. McGraw-Hill, 1983.
Malvino, A. Resistive and Reactive Circuits. McGraw-Hill, 1974.
Manley, D. The Vacuum Tube Logic Book. Blue Book Enterprises, 1986.
Merril, G. „How to Set-up and Tune Your Turntable and Tonearm” Underground Sound, 1988.
Metzler, R. Audio Measurement Handbook. Audio Precision, 1993.
Pohlmann, К. C. Principles of Digital Audio, Second Edition. Sams, 1989.
Pohlmann, К. C. The Compact Disc: A Handbook of Theory and Use. AR Editions, 1989.
Polanyi, M. Personal Knowledge. Harper Torchbooks, 1957.
Rosenberg, H. Understanding Tube Electronics: A Study in Natural Harmonics Audio. New York Audio
Laboratories, 1984.
Sonic Frontiers Inc., A Taste of Tubes, 1997.
Sony/Philips, Super Audio Compact Disc: A Technical Proposal, 1997.
Stereophile, Vol.7 No.7 to Vol. 17 No.l.
Woram, J. The Recording Studio Handbook. Sagamore, 1977.
Глоссарий
Англо-русский
A/В comparison — A/В сравнение — поочередное сравнительное прослушивание двух вариантов
звучания: А и В.
absolute polarity — абсолютная полярность. Запись с правильной абсолютной полярностью, воспроиз-
водимая на системе с правильной абсолютной полярностью, будет создавать положительную полувол-
ну звукового давления в ответ на положительную волну звукового давления оригинального акустиче-
ского события. При неправильной абсолютной полярности ф^за сигналов обоих каналов инвертиру-
ется на 180°. Абсолютная полярность измеряется специальными приборами.
AC Line-conditioner/protector — сетевой фильтр — устройство, подавляющее помехи сети питания и
предохраняющее аппаратуру от скачков напряжения. Некоторые сетевые фильтры защищают потре-
бителей от ударов молнии. Бытовая аппаратура подключается к сетевому фильтру, а фильтр подклю-
чается к сетевой розетке.
acoustic absorber — акустический поглотитель — любой материал, поглощающий звук, например,
ковер, драпировка, мебель с обивкой.
acoustic diffuser — акустический рассеиватель — любой материал, рассеивающий звук.
acoustic feedback — акустическая обратная связь. Звук громкоговорителя вызывает вибрацию проиг-
рывателя грампластинок, в звукоснимателе она преобразуется в электрический сигнал, воспроизводи-
мый громкоговорителем, что вызывает еще большую вибрацию проигрывателя. Таким образом
возникает петля обратной связи, в которой вибрация сама себя поддерживает, увеличиваясь все
больше и больше. Возможно, вы слышали акустическую обратную связь на концерте, где использова-
лась усилительная аппаратура. Она воспринимается как завывание или свист.
acoustic panel absorber — акустический панельный поглотитель — приспособление, поглощающее,
главным образом, низкие и средние звуковые частоты и действующее подобно диафрагме. Звуковые
колебания приводят в движение панель поглотителя, при этом акустическая энергия преобразуется в
тепловую.
acoustics — акустика — наука о звуке. В просторечии термин используется при описании акустических
свойств помещения („эта комната Имеет хорошую акустику").
AC synchronous — синхронный электродвигатель переменного тока. Скорость его вращения опреде-
ляется частотой переменного напряжения питания. Используется в большинстве проигрывателей с
ременным приводом.
АС-3 — другое название „Dolby Digital" — 5.1-канальный цифровой формат стереофонического звука.
active subwoofer — активный сабвуфер — громкоговоритель, сконструированный для воспроизведе-
ния только низких частот и включающий в себя встроенный усилитель мощности.
454
Глоссарий
455
ADC — см. an alog-t о-digital converter.
adjacent-channel selectivity — избирательность по соседнему каналу — параметр тюнера, характери-
зующий его способность к ослаблению сигналов радиостанций, частоты которых близки к частоте
настройки тюнера.
AES/EBU interface — интерфейс AES/EBU, профессиональная система передачи цифрового звуково-
го сигнала. Кабели стандарта AES/EBU — симметричные, с трехконтактными XLR-разъемами. Этот
$ стандарт используется и в бытовой технике. Название является аббревиатурой от Audio Engineering
5 Society и European Broadcasting Union.
1 agile — подвижное — описание характера звучания баса, отличающегося способностью к передаче
5 быстрых тональных и динамических контрастов.
aggressive — агрессивное — описание выдвинутого вперед звучания; кажется, что музыка обрушивает-
ся на слушателя.
air — воздушное — описание открытого звучания высоких частот или ощущения пространства между
инструментами в пределах звуковой сцены. Является контрастом звучанию, описываемому как туск-
лое (dull) и непрозрачное (thick).
из-
эл-
те-
ру-
air-bearing tonearm — тонарм, лежащий на воздушной подушке
air-bearing turntable — проигрыватель, диск которого лежит на воздушной подушке.
alternate-channel selectivity — избирательность по побочному каналу — параметр тюнера, характери-
зующий способность радиоприемника ослаблять сигналы радиостанций, частоты которых отстоят
более чем на два канала от частоты настройки тюнера.
ю-
ambience — пространственные характеристики фонограммы фильма, способствующие передаче чув-
ства объема и акустической атмосферы; обычно обеспечиваются тыловыми громкоговорителями.
'Р’ 4
| ampere — ампер — единица силы электрического тока, сокращенно А.
I analytical — аналитичное — описание специфики звучания компонента, в котором раскрыт каждый
нюанс записи, но при этом звучание имеет формальный характер. Аналитичный компонент системы
звуковоспроизведения редко бывает хорошо звучащим.
хи-
эм
.се
ва-
?е,
ые
I в
их
це-
[ с
L.
це-
analog — аналоговый — аналоговый сигнал (напряжение или ток), изменяющийся во времени подобно
исходной акустической волне. Противоположность аналоговому сигналу — цифровой сигнал, в кото-
ром звуковая или видеоинформация представлена последовательностью нулей и единиц.
analog-to-digital converter — аналого-цифровой преобразователь — устройство, преобразующее анало-
говый сигнал в цифровой. Все аудио/видеоресиверы и предварительные усилители, осуществляющие
цифровое декодирование сигнала формата „Dolby Pro-Logic“, снабжены парой аналого-цифровых
преобразователей.
♦
anamorphic — анаморфированный — фильм или видеоформат, в котором исходное широкоэкранное
изображение сжато по горизонтали до стандартного соотношения сторон 4:3. Правильная геометрия
восстанавливается при воспроизведении, когда изображение расширяется до его первоначальных
пропорций. При этом формате сохраняется точность пропорций без ухудшения разрешения.
anechoic — безэховый. Так называют условия воспроизведения, при которых не возникает отраженного
j сигнала, например, в идеально заглушенной комнате или в открытом пространстве (вне помещения).
i
anechoic chamber — заглушенная комната — помещение, в котором практически полностью отсутству-
ют звуковые отражения. Ее стены покрыты звукопоглощающим материалом, предотвращающим
отражение звуковых волн. В заглушенной комнате проводятся измерения параметров громкоговори-
телей.
456
Энциклопедия High-End Audio
articulate — артикулированный — описание характера звучания компонента с высокой разрешающей
способностью по тональности.
anti-skate adjustment — регулировка антискатывающей силы — регулировка величины силы, прило-
женной к тонарму и компенсирующей его естественную тенденцию скатываться к центру диска.
aspect ratio — соотношение сторон телевизионного изображения (ширины к высоте). Изображение
стандартных телевизоров имеет отношение 1,33:1. У широкоэкранных телевизоров и телевизоров
формата HDTV (телевидения высокой четкости) отношение ширины к высоте составляет 16:9 (1,78:1).
atmosphere — атмосфера — см. ambience.
audiophile — аудиофил — ценитель качества звука музыкального воспроизведения, коллекционер
музыкальных записей.
Audiophilia nervosa — ироническое название состояние слушателя, в котором он более озабочен
аппаратурой нежели музыкой.
A/V — сокращенное audio/video. Говорит о способности компонента или системы обрабатывать как
аудио-, так и видеосигналы.
A/V loop — аудио/видеопетля — пара A/V входов и выходов, имеющаяся во всех A/V-ресиверах и
A/V-предварительных усилителях. Используется для коммутации компонента как для записи, так и
для воспроизведения аудио- и видеосигналов. Видеомагнитофон подключается к A/V-петле ресивера
или предварительного усилителя.
A/V preamplifier — A/V-предварительный усилитель, также называемый „А/V controller" — A/V-
контроллером, что более полно отражает его функциональное назначение. Это компонент, позволяю-
щий регулировать уровень громкости, выбирать источник сигнала и декодировать многоканальные
стереофонические фонограммы.
канал пр<
частот, bi
частот э.
передачи
bass — ба
bass exte
ВОСПрОИЗ]
говорите,
большой ।
bass man
электрон!
громкого!
bass reflc
корпусе, г
ворители
сравнение
худшей yi
частот. Д
„vented11 и
bi-amping
трехполос
му — средь
big screen
для телеви
A/V preamplifier/tuner — A/V-предусилитель-тюнер — это А/V предварительный усилитель, в корпу-
се которого для приема радиопередач установлен AM- или FM-тюнер.
A/V receiver — A/V-ресивер — центральный компонент системы домашнего кинотеатра; он принима-
ет сигналы от источников, подключенных к нему, позволяет выбирать тот или иной A/V-источник,
регулировать уровень громкости, включает в себя декодер многоканальной стереофонограммы,
осуществляет прием радиостанций, усиливает аудиосигналы и подает их на акустические системы
домашнего кинотеатра. Также называется сарраунд-ресивером.
azimuth — азимут — в магнитофоне это угол между рабочим зазором магнитной записывающей или
воспроизводящей головки и краем магнитной ленты; оптимальное значение — 90°. В проигрывателе
грампластинок (виниловых дисков) азимут — это угол между осью иглы и поверхностью пластинки.
binaural п
слуховые в
ные детали
ральной за
ное акусти
binding р<
акустическ:
bipolar sp<
так и наза
звуковые Bi
baffle — экран — передняя стенка корпуса акустической системы, на которой крепятся громкоговорители.
balanced connection — симметричное подключение — метод подключения аудиокомпонентов кабелем
с тремя проводниками. По одному из них передается звуковой сигнал, по второму — тот же звуковой
сигнал, но с обратной полярностью, третий проводник — общий.
banana jack — гнездо типа „банан" — небольшой цилиндрической формы соединитель-розетка, уста-
навливаемый на громкоговорителях и усилителях мощности; служит для подключения кабелей со
штекерами (соединителями-вилками) типа „банан".
banana plug — вилка типа „банан" — широко распространенный тип штекеров (соединителей-вилок),
монтируемых на кабелях для акустических систем, используется вместе с гнездами типа „банан".
bandwidth — диапазон частот, обрабатываемых или пропускаемых электронным устройством сигна-
лов. Например, тыловой канал системы „Dolby Surround" имеет диапазон частот 100 Гц — 7 кГц. Этот
bipolar tra
приборов,
через слои
видов: прп
bit rate —
обработке i
потока сост
кбит/с (38‘
звука.
bi-wiring —
ческой сист
ВЧ-головки.
входных кл
тающей
, прило-
ка.
ражен ие
шизоров
(1,78:1).
Глоссарий 457
канал пропускает частоты от 100 Гц (низкие частоты) до 7 кГц (нижние высокие частоты). Диапазон
частот, воспринимаемый человеческим слухом, находится между 20 Гц и 20 кГц. Границами диапазона
частот электронных или акустических устройств считаются частоты, на которых коэффициент
передачи уменьшается на 3 дБ.
bass — бас — звуковые сигналы низкочастотной области, обычно, ниже 500 Гц.
кционер
озабочен
тать как
иверах и
:и, так и
ресивера
4 - A/V-
1ОЗВОЛЯЮ-
анальные
bass extension — нижняя граничная частота ~ самая низкая частота, которую аудиосистема может
। воспроизвести. Характеризует степень глубины баса, воспроизводимого аудиосистемой или громко-
j говорителем. Например, небольшой сабвуфер может иметь нижнюю граничную частоту 40 Гц,
| большой сабвуфер — 16 Гц.
1
1
bass management — управление низкочастотными сигналами — совокупность органов управления и
электронных схем A/V-ресивера или A/V-предв зрительно го усилителя, от которых зависит, какой
1 громкоговоритель воспроизводит низкочастотный сигнал.
bass reflex — фазоинвертор — тип акустического оформления громкоговорителя с отверстием в
корпусе, портом фазоинвертора, через которое излучается звук в области нижних частот. Громкого-
ворители в фазоинверторном акустическом оформлении обладают большей глубиной баса по
сравнению с громкоговорителями в закрытом корпусе (infinite baffle), но, как правило, отличаются
худшей управляемостью баса, то есть хуже передают переходные процессы в области нижних
частот. Другое название громкоговорителей в фазоинверторном акустическом оформлении —
„vented" или „ported".
bi-amping — двухполосное усиление — использование двух усилителей мощности для одного двух- или
трехполосного громкоговорителя. К одному усилителю подключают низкочастотную головку, к друго-
му — среднечастотную и высокочастотную головки.
big screen — большой экран у телевизоров — как обычных, так и проекционных. Термин используется
для телевизоров с диагональю экрана более 1 м.
, в корпу-
принима-
JCTO4HHK,
ограммы,
системы
ощей или
гр ы вате ле
1СТИНКИ.
binaural recording — бинауральная запись — техника записи, при которой микрофоны помещаются в
слуховые каналы „искусственной головы" (манекена). Бинауральная запись содержит пространствен-
ные детали, определяемые физической структурой искусственной головы. При прослушивании бинау-
ральной записи через головные телефоны с потрясающим реализмом воссоздается исходное трехмер-
ное акустическое пространство.
> binding post — винтовые клеммы на усилителях и громкоговорителях для подключения кабелей
I акустических систем.
I bipolar speaker — биполярный громкоговоритель, излучающий сигнал в равной степени как вперед,
| так и назад. В отличие от дипольных громкоговорителей у биполярных фронтальная и тыловая
( звуковые волны излучаются синфазно.
>ворители.
»в кабелем
- звуковой
bipolar transistor — биполярный транзистор — наиболее распространенный тип полупроводниковых
приборов. Название „биполярный" (двухполярный) связано с тем, что электрический ток протекает
через слои полупроводниковых материалов двух типов — р и п. Биполярные транзисторы бывают двух
видов: прп и рпр, они отличаются полярностью напряжения питания.
етка, уста-
:абелей со
тей-вилок),
шан".
в ом сигна-
1 кГц. Этот
bit rate — скорость цифрового потока — количество битов, передаваемых за одну секунду при
обработке цифровых звуковых или видеосигналов. Например, для компакт-диска скорость цифрового
потока составляет 705600 бит/с для одного канала. В системе „Dolby Digital" этот показатель равен 384
кбит/с (384000 бит/с) для 5.1 каналов. Чем выше скорость цифрового потока, тем выше качество
звука.
bi-wiring — двухкабельный — способ подключения акустических систем, при котором к одной акусти-
ческой системе подходят два кабеля. Один подключается к клеммам НЧ-головки, другой — к клеммам
ВЧ-головки. Подключение по этой схеме возможно, если у акустической системы имеются две пары
входных клемм.
458
Энциклопедия High-End Audio
bleached — обесцвеченное — описание характера звучания, в котором подчеркиваются высшие
гармоники инструментов, а основные и низшие гармоники подавлены. Такое звучание воспринимает-
ся как обедненное, излишне яркое и недостаточно теплое.
bloom — воздушное — описание характера звучания, при котором возникает чувство воздушности
инструментальных образов.
boomy — гулкий — чрезмерный бас в широком диапазоне частот.
boutique brand — аппаратура, представляемая изготовителем как изделие класса high-end, элекрон-
ные элементы которой помещены в необычный, броско оформленный корпус.
break-in — приработка — первоначальный период работы аудиокомпонента, в течение которого
улучшается его звук.
bridging — мостовое включение — подключение усилителя к громкоговорителям, при котором каналы
стереоусилителя работают в режиме моноблочных усилителей мощности. Они усиливают один и тот же
сигнал, но в противофазе. При этом громкоговоритель включается между двумя выходами каналов усиления,
с
brightness — яркость; в области звука — чрезмерное количество высоких частот, придающее звучанию
пронзительный, крикливый характер. В области видео — сила света, излучаемого единицей поверхно-
сти экрана.
brightness signal — сигнал яркости в цветном телевидении, обозначаемый буквой Y. Яркость как
составляющая цветного видеосигнала содержит информацию о белом и черном. Цветной видеосиг-
нал — это комбинация сигналов яркости и цветности.
brittle — хрупкий, ломкий — характеристика звучания в среднечастотном и высокочастотном диапазо-
нах; тембры инструментов звучат жестко и резко. Противоположность — „liquid11.
buffer — буфер — электронная схема, отделяющая один компонент аудиосистемы или каскад от
другого. Предварительный усилитель — это буфер, поскольку он является промежуточным звеном
между компонентом-источником и усилителем мощности. Функция предварительного усилителя,
помимо усиления, заключается в отделении источника сигнала от входа усилителя мощности, кото-
рый является для него чрезмерной нагрузкой.
build quality — качество изготовления — качество электронных деталей, корпуса, конструкции аудио-
или видеокомпонента.
bypass test — тестирование методом исключения — прослушивание, при котором тестируемый компо-
нент периодически включается в сигнальный тракт или исключается из него. Сравнивая качество
звучания тракта с компонентом и без компонента, можно составить более точное представление о
влиянии этого компонента на характер звучания.
calibration — калибровка — процесс точной настройки аудио- или видеокомпонента. В области
звуковых систем калибровка включает установку уровней отдельных каналов. В области видео —
предполагает настройку точной передачи цвета, яркости, контрастности и других параметров телеви-
зионного изображения.
cantilever — иглодержатель — часть звукоснимателя в виде тонкой трубки, к которой крепится игла.
capacitive reactance — емкостное реактивное сопротивление. Конденсатор является частотно-зависи-
мым сопротивлением. Он обладает свойством задерживать низкочастотные и пропускать высокочас-
тотные сигналы. Благодаря этому свойству конденсатор используется в разделительных фильтрах
акустических систем, — соединенный последовательно с высокочастотной головкой, конденсатор
пропускает высокие частоты и задерживает низкочастотные сигналы.
capacitor — конденсатор — электронный компонент, накапливающий электрический заряд. Накопи-
тельные конденсаторы в усилителях мощности используются для накопления энергии; фильтрующие
Глоссарий
459
иие
ает-
конденсаторы ослабляют пульсации сети переменного тока в схемах источников питания; раздели-
тельные конденсаторы используются в качестве элементов межкаскадных связей, — они задерживают
постоянную составляющую и пропускают переменную составляющую сигнала.
capture ratio — отношение захвата — характеристика тюнера: разница в децибелах между сигналами
двух радиостанций, при которой тюнер захватывает более сильный сигнал, подавляя слабый. Чем
меньше значение этого параметра, тем лучше тюнер.
юн-
ого
алы
же
зия.
1ИЮ
<но-
как
сиг-
cartridge demagnitizer — устройство размагничивания звукоснимателя — прибор для снятия остаточ-
ной намагниченности с металлических деталей звукоснимателя.
CAV laserdisc — лазерный диск, записанный в режиме постоянной угловой скорости (Constant
Angular Velocity), что означает постоянную частоту вращения диска независимо от места считыва-
ния лазерным лучом. Такие диски называются также „Standard play“ (лазерные диски со стандарт-
ным временем воспроизведения), поскольку при этом каждая сторона диска может вмещать до 30
минут информации.
CD (Compact Disc) — компакт-диск — пластиковый диск диаметром 120 мм, используемый, в частности,
как носитель цифровой записи звука и обеспечивающий при воспроизведении время звучания до 74
минут.
CD recordable — компакт-диск с однократной записью — разновидность компакт-диска, допускающая
однократную запись, которая не стирается.
center channel — центральный канал — в многоканальной аудиосистеме центральный канал воспроиз-
водится через акустическую систему, расположенную в центре, между громкоговорителями левого и
правого каналов. Почти все диалоги в кинофильмах воспроизводятся центральным каналом.
аз о-
; от
ном
еля,
ото-
center-channel mode — режим центрального канала — режим работы A/V-pecивера или A/V-предвари-
тельного усилителя, при котором ресивер или усилитель используется в качестве центрального
канала.
center-channel speaker — громкоговоритель центрального канала — громкоговоритель в системе
домашнего кинотеатра, расположенный сверху, снизу или позади экрана; воспроизводит звуковую
информацию центрального канала: диалоги и другие звуки, связанные с происходящим на экране.
цио-
*
лпо-
:тво
ie о
1СТИ
о —
еви-
на.
иси-
>час-
грах
атор
channel balance — баланс каналов — относительные уровни громкости правого и левого каналов в
аудиосистеме или отдельном компоненте. Баланс каналов — это также относительная разница между
сигналами левого и правого каналов в системе многоканального звуковоспроизведения „Dolby Sur-
round“; баланс каналов регулируется в некоторых A/V-ресиверах и A/V-предварительных усилителях
для оптимизации декодирования фонограммы формата ,,Dolby“.
channel separation — разделение каналов, или переходное затухание — величина, указывающая,
насколько сигнал одного канала защищен от влияния сигнала другого канала. При плохом разделении
каналов звук из одного канала просачивается в другой. Классический пример — сигнал из центрально-
го канала формата „Dolby Surround41 проникает в тыловые каналы. При хорошем разделении каналов
достигается более определенная локализация кажущихся источников звука.
chapter stop — метка поиска — на лазерном диске или DVD. Ключевые сцены фильма и отдельные
песни на концертных видеозаписях помечаются, чтобы ускорить их поиск.
chesty — грудной или „ящичный14 — этим термином характеризуется окраска звучания акустической
системы, подчеркивающая глубокие грудные звуки разговорной речи или пения.
chrominance (chroma) — цветность — цветовая составляющая видеосигнала. Сигнал цветности несет
информацию о цветах и оттенках.
опи-
)щие
chuffing — свист — звук, производимый движением большой массы воздуха в отверстии фазоинверто-
ра при высоких уровнях низкочастотного сигнала.
460
Энциклопедия High-End Audio
Class-А — класс A — режим работы усилителя, при котором один и тот же транзистор или лампа
усиливает как положительную, так и отрицательную полуволны сигнала.
Class-B — класс В — режим работы усилителя, при котором положительная полуволна сигнала
усиливается одним транзистором или лампой, а отрицательная полуволна — другим.
Class-A/B — класс АВ — режим работы усилителя, при котором выходной каскад работает в классе А
при низких уровнях выходного сигнала, а при высоких уровнях переходит в класс В.
clipping — ограничение — режим перегрузки усилителя, наступающий при подаче на вход слишком
большого сигнала. При этом пики выходного сигнала срезаются. Ограничение создает хорошо
заметные на слух нелинейные искажения, слышимые на пиках музыкального воспроизведения как
хрип.
clock — синхронизирующий или тактовый сигнал, используемый во всех цифровых компонентах для
согласования во времени работы всех элементов.
CLV laserdisc — лазерный диск, записанный с постоянной линейной скоростью (Constant Linear
Velocity); это означает, что скорость вращения диска меняется в зависимости от того, в каком месте
диска происходит считывание лазерным лучом. CLV-диски вращаются медленнее при считывании
ближе к краю диска и быстрее — при считывании ближе к центру. Таким образом поддерживается
постоянная линейная скорость считывания. CLV-диски также называются „Extended play“ (лазерными
дисками с увеличенным временем воспроизведения), поскольку каждая сторона их вмещает один час
видеозаписи.
coaxial cable •— коаксиальный кабель, содержащий внутри сигнальный проводник, окруженный оплет-
кой. Оплетка экранирует сигнальный проводник.
coaxial digital output — коаксиальный цифровой выход — это выход, конструктивно выполненный в
виде разъема типа RCA, используемый в транспортах и некоторых проигрывателях компакт-дисков;
служит для подачи цифрового сигнала через коаксиальный цифровой кабель на другой компонент.
coaxial driver •- коаксиальная головка — тип динамика, в котором одна головка (обычно высокочастот-
ная) монтируется внутри другой головки (обычно среднечастотной) соосно.
coherence — когерентность — характер звучания музыки, при котором она воспринимается как единое
целое, а не в виде отдельных составляющих.
coloration — окрашивание — изменение звука, вносимое компонентом или аудиосистемой. Громкого-
воритель с „окрашенным^ звучанием изменяет воспроизводимый сигнал. Например, окрашивание
может выражаться в избытке баса или недостатке высоких частот.
comb filtering — гребенчатая фильтрация — возникновение периодических глубоких провалов или
пиков в частотной характеристике, обычно вызванное сложением прямого сигнала и отраженного,
приходящего с небольшой задержкой. Пример такого отраженного сигнала: акустическая волна,
отразившаяся от стен комнаты.
common-mode rejection — подавление синфазного сигнала. При поступлении сигнала на симметрич-
ный вход дифференциального усилителя усиливается только разность двух противофазных симмет-
ричных сигналов. Любая помеха, присутствующая одновременно на двух сигнальных линиях (синфаз-
ная помеха), подавляется.
compliance — гибкость — в проигрывателях грампластинок — величина, определяющая гибкость
иглодержателя головки звукоснимателя. Определяется смещением иглодержателя при нагрузке
IO45 дин, выраженным в миллионных долях сантимера. Гибкость считается высокой при значении
больше 20 и низкой для значения менее 10.
component video — компонентный видеосигнал — видеосигнал, разложенный на три составляющих:
сигнал яркости и два сигнала цветности (обозначаемых как Y, B-Y, R-Y соответственно). Это наиболее
Глоссарий
461
совершенный метод передачи видеосигнала. Высококачественные DVD-проигрыватели снабжены
выходом таких сигналов, называемых цветоразностными; при подключении к мониторам с аналогич-
ным входом качество изображения вызывает восхищение.
composite video — композитный видеосигнал. В нем яркостная и цветовая информация объединены в
одном сигнале. Для входов и выходов такого видеосигнала используются соединители типа RCA.
compression — сжатие — фаза звуковой волны, в которой плотность воздуха выше, чем при нормаль-
ном атмосферном давлении. Диффузор громкоговорителя, двигаясь вперед (к слушателю) создает
сжатие, при движении назад — разрежение. Полный период звуковой волны состоит из одного сжатия
и одного разрежения.
cone — конус — бумажная, пластиковая или металлическая диафрагма громкоговорителя, движущаяся
вперед и назад, тем самым создавая звуковую волну,
ч
congested — сжатое — характеристика звучания, при котором образы инструментов недостаточно
очерчены и отделены друг от друга.
constrained-layer damping — демпфирование при помощи связанных слоев — метод демпфирования,
при котором слои мягких материалов заключены между слоями жестких материалов, что обеспечива-
ет поглощение энергии вибрации,
’s,
Consumer Electronic Show (CES) — выставка бытовой электроники — шоу, ежегодно проводимое в
Лас-Вегасе в начале января.
contact cleaner — очиститель контактов — жидкость для удаления окислов и грязи с поверхности гнезд
и штекеров.
contrast — контраст — диапазон яркости изображения от черного до белого.
control components — управляющие компоненты; предварительный усилитель в аудиосистеме
является компонентом управления, так как он определяет уровень громкости и выбирает источник
сигнала.
controller — контроллер — еще одно название А/V-предвзрительного усилителя.
critical listening — критическое слушание — искусство оценки качества звуковой аппаратуры посредст-
вом аналитического прослушивания, цель которого — выявление конкретных недостатков звучания
компонента.
crossover — кроссовер, или разделительный фильтр — электронная схема, разделяющая диапазон
частот на несколько частей.
crossover distortion — см. zero-crossing distortion.
crossover frequency — частота разделения — частота, на которой происходит разделение диапазона
частот, например, кроссовер сабвуфера с частотой разделения 80 Гц ослабляет составляющие с
частотами выше 80 Гц в сигнале, подаваемом на сабвуфер, и составляющие с частотами ниже 80 Гц в
сигнале, поступающем на основные громкоговорители.
crossover slope — крутизна характеристики разделительного фильтра — определяет крутизну накло-
на амплитудно-частотной характеристики кроссовера при переходе от полосы пропускания к
полосе задерживания. Выражается в „х дБ/окт“. Например, кроссовер сабвуфера с частотой разде-
ления 80 Гц и крутизной характеристики 6 дБ/окт будет пропускать частоту 160 Гц (одна октава
выше 80 Гц) на вход сабвуфера, но при этом сигнал с частотой 160 Гц будет ослаблен на 6 дБ. При
крутизне характеристики 12 дБ/окт сигнал с частотой 160 Гц пройдет ослабленным на 12 дБ.
Наиболее распространенные значения крутизны — 12 дБ/окт, 18 дБ/окт и 24 дБ/окт. Кроссовер с
крутизной амплитудно-частотной характеристики 6 дБ/окт называют фильтром первого порядка,
12 дБ/окт — второго порядка, 18 дБ/окт — третьего порядка, 24 дБ/окт — четвертого порядка. Чем
462
Энциклопедия High-End Audio
круче наклон характеристики (например, 24 дБ/окт), тем более резко происходит разделение
частотного диапазона и тем меньше перекрываются частотные полосы.
crosstalk — см. channel separation.
CRT Cathode-Ray Tube — электронно-лучевая трубка — вакуумный прибор, в котором электроны
бомбардируют экран, покрытый флюоресцентным слоем; каждый удар электрона вызывает вспышку
света, являющуюся элементом изображения. В обычном телевизоре используются большие электрон-
но-лучевые трубки. В некоторых проекционных телевизорах применяются три небольших трубки, с
которых проецируется изображение.
current — ток — поток электронов в проводнике. Например, усилитель мощности направляет электри-
ческий ток через кабели, соединяющие его с акустической системой, на звуковые катушки, чем
приводит в движение диффузоры головок акустической системы.
current-to-voltage converter — преобразователь ток-напряжение — электронная схема, включаемая
после цифро-аналогового преобразователя и служащая для преобразования импульсов тока в импуль-
сы напряжения.
cutoff frequency — частота среза — граничная частота полосы пропускания фильтра. Например, в
фильтре нижних частот сигналы с частотами выше частоты среза ослабляются, а сигналы более
низких частот проходят почти без изменения.
1
DAC — см. digital-to-analog converter.
damping factor — коэффициент демпфирования — величина, определяющая способность усилителя
мощности управлять движением громкоговорителя. Зависит от отношения сопротивления громкого-
ворителя к выходному сопротивлению усилителя.
Digital Audio Таре (DAT) — формат цифровой звукозаписи 16-разрядного цифровога кода с частотами
дискретизации 44,1 и 48 кГц; в качестве носителя применяется небольшая кассета с магнитной
лентой, обеспечивающая длительность звучания до двух часов.
data compression — сжатие данных — см. perceptual coding.
dB — см. decibel.
dBFS — децибелы полной шкалы, дБГ8 — выраженный в децибелах уровень сигнала, нормированный
относительно конечной точки шкалы цифро-аналогового преобразователя. Полная шкала — это
максимальное числовое значение при принятой разрядности двоичного кода. Все уровни цифровых
сигналов выражаются в дБГЗ. Например, сигнал, уровень которого ниже на 20 дБ уровня полной
шкалы, имеет значение -20 дБГ8.
dBSPL — уровень звукового давления, дБЗРЬ — результат измерения уровня звукового давления,
выраженный в децибелах относительно порога слуха, составляющего 0 дБЗРЬ.
dBW — децибелы мощности, дБW — результат измерения уровня выходной мощности усилителя в
децибелах относительно мощности 1 Вт.
DC (Direct Current) — постоянный ток — поток электронов, неизменный по направлению. Противопо-
ложность — alternating current (AC) — переменный ток.
decibel — децибел — стандартная единица измерения относительной мощности или амплитуды
сигнала, десятая часть бела. Сокращенно дБ.
de-emphasis — частотная коррекция — используется, например, в формате компакт-диска. При записи
иногда применяется подъем уровня высоких частот, то есть предыскажения (pre-emphasis), и его
уменьшение при воспроизведении, то есть частотная коррекция (de-emphasis). Это позволяет увели-
чить отношение сигнал/шум.
Глоссарий
463
depth — глубина — впечатление трехмерности взаимного расположения инструментов, голосов и
звуков (soundstage depth — глубина звуковой сцены),
detail — детальность — характеристика звучания, отражающая способность аудиосистемы передавать
составляющие звукового сигнала, определяющие тонкую структуру инструментального тембра.
dialog intelligibility — разборчивость речи — величина, характеризующая способность ясно, без
напряжения слышать и понимать диалог, например, при просмотре фильма. Разборчивость речи
определяется качеством компонентов системы домашнего кинотеатра, акустикой помещения и тем,
как система настроена.
diaphragm — диафрагма — движущаяся поверхность головки громкоговорителя, создающая звук.
dielectric — диэлектрик — электроизолирующий материал внутри конденсатора или кабеля.
differential amplifier — дифференциальный усилитель — электронная усилительная схема с двумя
входами, усиливающая разность подаваемых на нее сигналов.
diffraction — дифракция — огибание звуковыми волнами объектов на пути распространения. Также
переизлучение звука, вызванное неровностями огибаемых поверхностей, например, болтами крепле-
ния громкоговорителей к корпусу акустических систем.
diffusion — диффузия — рассеивание звука. Диффузия ослабляет направленность звука. При работе
тыловых громкоговорителей диффузия вносит положительный эффект.
digital — цифровой — величина, представленная посредством дискретных значений. Например,
цифровые звуковой и видеосигналы могут быть представлены последовательностью нулей и единиц.
Digital Audio Broadcasting (DAB) — цифровое радиовещание — передача кодированного цифровым
способом звука по кабельной сети, через спутник или эфир.
digital loudspeaker — цифровой громкоговоритель — громкоговоритель, включающий в себя цифро-
вой разделительный фильтр и усилители мощности. Цифровой громкоговоритель принимает поток
цифровой информации, разделяет частотный диапазон цифровым методом, преобразует цифровые
сигналы в аналоговые и усиливает их. Каждая головка громкоговорителя работает от отдельного
усилителя мощности.
digital preamplifier — цифровой предусилитель — аудиокомпонент, который позволяет выбирать
источник сигнала, регулировать громкость и выполнять различную цифровую обработку звуковых
сигналов.
Digital Satellite System (DSS) — цифровая спутниковая система — метод передачи высококачественно-
го цифрового видеосигнала, который принимается с помощью антенны-тарелки, установленной на
крыше и ориентированной на источник сигнала.
Digital Signal Processing (DSP) — цифровая обработка сигнала (ЦОС) — обработка аудио- и видеосиг-
налов посредством выполнения математических преобразований цифрового сигнала, полученного в
результате кодирования звука или изображения.
Digital Theater System (DTS) — цифровой формат многоканального звука, используемый в киноте-
атрах и системах домашнего кинотеатра, альтернативный формату „Dolby Digital". DTS обеспечи-
вает работу как 5.1-канальных, так и 7.1-канальных систем. Другое название — DTS Digital Sur-
round.
digital-to-analog converter — цифро-аналоговый преобразователь (сокращенно ЦАП), микросхема,
преобразующая цифровой звуковой сигнал в аналоговый. Проигрыватели компакт- и лазерных ди-
сков, DVD- и DSS-компоненты — все содержат цифро-аналоговые преобразователи. Так называют и
функционально законченные компоненты аудиосистемы, преобразующие цифровой сигнал в аналого-
вый. Другое их наименование — цифровые процессоры.
464
High-End Audio
Digital Video Disc (DVD) — новый формат цифровой записи видеосигнала, закодированного по
системе MPEG-2, а также звукового сигнала, закодированного по системе „Dolby Digital". Размер
носителя нового формата такой же, как у компакт-диска. Другое название DVD — Digital Versatile Disc.
Стандарт DVD-Video позволяет записывать и воспроизводить двухканальный звуковой сигнал высоко-
го разрешения с частотой дискретизации 96 кГц и 24-разрядным квантованием.
digital volume control — цифровой регулятор уровня — цифровая схема, которая управляет уровнем
громкости посредством математической обработки цифрового кода, представляющего значения
звукового сигнала.
diode — диод — электронный компонент, пропускающий ток только в одном направлении.
dip — провал — резкое снижение уровня сигнала в некоторой полосе частот. Явление, противополож-
ное пику.
dipolar speaker — дипольный громкоговоритель — громкоговоритель, излучающий звук в двух направ-
лениях — фронтальном и тыловом, причем звуковые волны находятся в противофазе.
direct-coupled — непосредственное, или гальваническое соединение — способ соединения элемен-
тов электронной схемы, при котором не используются разделительные конденсаторы или транс-
форматоры.
Direct Stream Digital (DSD) — метод цифрового коди£
вания музыкального сигнала с очень высокой
частотой дискретизации по времени и однобитным квантованием уровня. Разработан фирмами „Sony"
и „Philips" для формата цифровой записи звука Super Audio CD (SACD).
down
часто
96 кГ]
dowm
телях,
cnniaj
диска
driver
систем
dry — <
DSD-
DSP—
DSP rc
при no
давлен]
DTS -
dull -
direct-view — тип широко распространенного телевизионного приемника. Это название обусловлено
тем, что вы видите изображение непосредственно на передней части электронно-лучевой трубки.
discrete — дискретный. 1. Вариант исполнения электронных схем, при создании которых использова-
лись только дискретные элементы, например, транзисторы, и не применялись микросхемы. 2. Дис-
кретный цифровой многоканальный формат записи звука предусматривает передачу 5.1 каналов
звуковой информации, полностью дискретных (разделенных между собой). Противоположность —
форматы матричной стереофонии, в которых происходит сложение сигналов отдельных каналов,
например, „Dolby Surround".
DVD -
видеоа
терные
DVD-Au
DVD-Vit
может б
96 кГц I
dispersion — рассеивание — параметр, характеризующий зависимость излучения звука громкоговори-
телем от его направления.
dither — дифер — небольшое количество шума, добавляемое к звуковому сигналу и улучшающее
разрешение малых уровней цифрового сигнала.
Dolby Digital — цифровой формат 5.1-канальной дискретной стереофонической записи звука, исполь-
зуемый в кинотеатрах, бытовых форматах видеозаписи, цифровых видеодисках DVD.
Dolby noise reduction — система шумопонижения „Dolby" — электронная схема, используемая в
кассетных магнитофонах для понижения шума магнитной ленты. „Dolby В" понижает шум в области
высоких частот на 10 дБ; „Dolby С" — на 20 дБ; „Dolby S" обеспечивает понижение шума на 24 дБ на
высоких частотах и на 10 дБ — на низких.
dynamic
щего на
при пер
dynamic
звуков, I
dynamic
некотор;
round"; ]
зона пог
мер, при
звуком, г
Dolby Pro-Logic — разновидность декодера „Dolby Surround" с улучшенными характеристиками по
сравнению со стандартным декодером. На „Dolby Pro-Logic" поступает два звуковых сигнала, кодиро-
ванных по системе „Dolby Surround", и декодер разделяет их на сигналы левого, центрального,
правого и тылового каналов. Почти все A/V-ресиверы и A/V-предварительные усилители оснащены
декодером „Dolby Pro-Logic".
Dolby Surround — формат кодирования звукового сигнала, при котором четыре звуковых канала (левый,
центральный, правый и тыловой) объединяются в два канала, предназначенных для передачи или записи.
При воспроизведении декодер „Dolby Surround" (или „Pro-Logic") разделяет два канала на четыре.
dyne — д
перепош
мате ля, е
edge — j
атака уда
effective
движущие
Глоссарий
465
юго по
Размер
ile Disc,
высоко-
гровнем
гачения
downconverted — децимированный — цифровой звуковой сигнал, преобразованный с понижением
частоты дискретизации. Например, цифровой магнитный оригинал записи с частотой дискретизации
96 кГц перед переносом на компакт-диск децимируется с понижением частоты до 44,1 кГц.
downmix converter — устройство уменьшения числа каналов — схема, используемая в DVD-проигрыва-
телях, для преобразования 5.1-канальной фонограммы формата „Dolby Digital* в двухканальный
сигнал „Dolby Surround*. Эта схема позволяет вам слушать стереозвук при воспроизведении DVD-
диска даже в том случае, если у вас нет декодера „Dolby Digital*.
эполож-
направ-
элемен-
транс-
ысокой
.Sony*
driver — головка громкоговорителя — электроакустический преобразователь в составе акустической
системы, предназначенный для преобразования электрической энергии в акустическую.
dry — сухое — описание характера звучания с ослабленным ощущением пространства или реверберации.
DSD — см. Direct Stream Digital.
I
DSP — см. Digital Signal Processing.
DSP room correction — цифровая коррекция акустики помещения — технический прием устранения
при помощи цифровой обработки сигнала пиков и провалов частотной характеристики по звуковому
давлению, вызванных влиянием акустики помещения.
DTS — см. Digital Theater System.
dull — тусклое — описание характера звучания с недостаточным уровнем высоких частот.
овлено
>ки.
льзова-
2. Дис-
аналов
DVD — носитель цифровой записи, по размеру такой же, как и компакт-диск, содержащий цифровой
видеосигнал (DVD-Video), цифровой звуковой сигнал высокого разрешения (DVD-Audio) или компью-
терные данные (DVD-ROM).
DVD-Audio — формат, предлагаемый для хранения цифрового звука высокого разрешения на DVD.
ость —
щалов,
DVD-Video — формат, созданный для записи фильмов на носитель размера компакт-диска, который
может быть использован также для записи двухканального цифрового звука с частотой дискретизации
96 кГц и 24-разрядным квантованием уровня.
овори-
dynamic compression — компрессия динамики — явление, при котором увеличение сигнала, поступаю-
щего на громкоговоритель, вызывает неадекватно малое увеличение акустической энергии. Бывает
при перегреве обмотки громкоговорителя.
ающее
dynamic range — динамический диапазон; в области звука — разница между уровнями тихих и громких
звуков, в области видео — разница между уровнями черного и белого (также называется контрастом).
1СПОЛБ-
?мая в
эласти
дБ на
ми по
эди ро-
вного,
ицены
dynamic range compressor — компрессор динамического диапазона — схема, которая встречается в
некоторых ресиверах и предварительных усилителях, укомплектованных декодером „Dolby Sur-
round*; предназначена для сокращения динамического диапазона. Компрессор динамического диапа-
зона понижает уровень громкости на пиках и увеличивает громкость тихих сигналов. Удобен,напри-
мер, при прослушивании в позднее время, когда вы остерегаетесь беспокоить членов семьи громким
звуком, но в то же время хотите ясно слышать тихие сигналы.
dyne — дина — единица измерения силы. Порог слуха (0 дББРЬ) определяет давление на барабанные
перепонки с силой 0,0002 дин/см2. Сила величиной 106 дин, приложенная к подвесу головки звукосни-
мателя, вызовет смещение подвеса приблизительно на 15 миллионных долей сантиметра.
edge — резкое — описание характера звучания кратковременных музыкальных событий, таких как
1евый,
аписи.
атака ударных инструментов.
effective tonearm mass — действующая масса тонарма — параметр, зависящий от общей массы
движущихся частей тонарма и характера ее распределения вдоль тонарма. Масса в точке опоры мало
466 Энциклопедия High-End Audio
влияет на эффективную массу, но она же на конце тонарма, в области звукоснимателя, увеличивает ее
значительно. Для получения оптимального качества воспроизведения необходимо, чтобы эффектив-
ная масса тонарма соответствовала гибкости подвеса звукоснимателя.
electromagnetic interference (EMI) — электромагнитные помехи — помехи, вызванные излучением
электромагнитных волн.
electrostatic loudspeaker — электростатический громкоговоритель — громкоговоритель, в котором
тонкая диафрагма совершает колебательные движения под действием электростатических сил.
EMI — см. electromagnetic interference.
envelopment — окружение — впечатление, что звук окружает слушателя, как в случае многоканальной
стерефонической системы с тыловым каналом.
equalization — частотная коррекция — например, при воспроизведении грампластинки (винилового
диска) — это снижение уровня высоких частот для компенсаций их подъема при записи.
equalizer — эквалайзер, или частотный корректор — устройство, изменяющее тональный баланс при
записи и воспроизведении звука. Регуляторы тембра низких и высоких частот являются разновидно-
стью эквалайзера.
etched — шероховатое — описание характера звучания с неприятным подчеркиванием кратковремен-
ной музыкальной информации и чрезмерной яркостью.
extension — граничная частота — параметр, определяющий самые низкие или максимально высокие
частоты звука, которые способен воспроизводить аудиокомпонент.
Fast Fourier Transform (FFT) — быстрое преобразование Фурье (БПФ) — математический метод преобра-
зования сигнала из временной области в частотную, требующий минимального количества вычислений.
feedback — обратная связь — в схемах усилителей подача части выходного сигнала обратно на вход.
Обратная связь понижает искажения и делает схему более стабильной (см. также acoustic feedback).
FFT — см. Fast Fourier Transform.
filter — фильтр — электронная схема, которая выборочно подавляет сигналы определенных частот
или уменьшает их амплитуду.
filter capacitor — конденсатор фильтра — конденсатор, используемый в источниках питания постоян-
ного тока для фильтрации пульсаций выпрямленного напряжения.
5.1-channels — 5.1-канальный — разновидность стереофонической фонограммы кинофильмов, став-
шая стандартом для кинотеатров и DVD-дисков. Пять каналов — это левый, центральный, правый,
тыловой левый и тыловой правый каналы. Символы „.Г1 обозначают канал низкочастотных эффектов
с частотным диапазоном до 100 Гц.
5.1-channel ready — подготовленный для 5.1-канального воспроизведения — A/V-ресивер или предва-
рительный усилитель с шестью входами,на которые можно подать сигналы шести выходов декодера
системы „Dolby Digital^ или DTS. Эта особенность устройства позволяет использовать совместно с
ресивером или предварительным усилителем внешний цифровой декодер.
flat — плоское — термин для описания звучания громкоговорителя, который точно воспроизводит
подводимый к нему сигнал и имеет „плоскую41 форму амплитудно-частотной характеристики (хотя
правильнее было бы говорить о горизонтальной амплитудно-частотной характеристике). Термином
„плоский11 характеризуют также недостаток глубины звуковой сцены.
floorstanding speaker — напольный громкоговоритель — громкоговоритель, который устанавливается
на пол, а не на подставку.
flutter
поверх
Порха:
за отс)
forwar
кажутс
frame
секунду
freque]
Звуков!
freque]
сигнал*
front-p
щее из!
full-ran
воспро]
gain — ;
ся от в
коэффг
geomet
grainy -
СТЬЮ И!
harmon
сигнала
синусом
гармош
HDCD
HDTV 1
передач
конечнс
he at sin!
го прос
выступа
Helmho
стием, я
Hertz (I
(кГц) -
HiFi -
ИСПОЛЬЗ!
красной
high-blei
при уме]
Глоссарий
467
flutter echo — порхающее эхо — многократные акустические отражения между двумя параллельными
поверхностями. Это напоминает отражения в двух зеркалах, расположенных напротив друг друга.
Порхающее эхо слышно в помещении, когда „прыгающий" звук после хлопка ладонями возникает из-
за отсутствия звукопоглощающего материала на стенах комнаты.
forward — выдвинутое — термин для описания характера звучания, в котором звуковые образы
кажутся выступающими вперед на слушателя.
frame — кадр — полное телевизионное изображение. В системе NTSC передаются 29,97 кадров в
секунду. Половина кадра называется полем (field).
frequency — частота — число периодов за одну секунду. Измеряется в герцах (Гц) или циклах в секунду.
Звуковой сигнал частотой 1000 Гц (1 кГц) означает 1000 периодов синусоидального сигнала в секунду.
frequency response — частотная характеристика — график зависимости относительной амплитуды
сигнала от частоты.
front-projector — фронтальный проектор — устройство отображения видеоинформации, проецирую-
щее изображение на экран, который может быть расположен на значительном расстоянии.
full-range speaker — широкополосный или полнополосный громкоговоритель — громкоговоритель,
воспроизводящий сигналы во всех диапазонах: низкочастотном, среднечастотном и высокочастотном.
gain - коэффициент усиления — параметр, показывающий, во сколько раз выходной сигнал отличает-
ся от входного. Об усилителе, увеличивающем напряжение сигнала с 0,1 В до 1 В, говорят, что его
коэффициент усиления 10.
geometry — геометрия кабеля — размеры и расположение проводников и диэлектрика в кабеле.
grainy — зернистое — термин для описания характера звучания, отличающегося грубостЬю, неровно-
стью инструментальных или вокальных тембров.
harmonic distortion — гармонические нелинейные искажения — появление в частотном спектре
сигнала дополнительных составляющих, кратных основной частоте. Например, схема, усиливающая
синусоиду частотой 1 кГц, создает составляющие с частотой 2 кГц (вторая гармоника), 3 кГц (третья
гармоника) и так далее.
HDCD — см. High Definition Compatible Digital.
HDTV High Definition Television — телевидение высокой четкости, ТВЧ — новая цифровая система
передачи видеосигнала, внедрение которой в Северной Америке начато в 1998 году. HDTV, в
конечном итоге, заменит видеосистему NTSC, используемую в США последние 45 лет.
}
heatsink — теплоотвод, или радиатор — большая металлическая деталь для отвода тепла из внутренне-
го пространства электронного устройства и рассеивания его в воздухе. Ребристые поверхности,
выступающие по бокам усилителя, это и есть радиаторы.
Helmholtz resonator — резонатор Гельмгольца — акустический прибор с небольшим входным отвер-
стием, через которое звуки попадают в прибор и резонируют внутри него на определенной частоте.
Hertz (Hz) — герц (Гц) — единица измерения частоты, или количество периодов в секунду. Килогерц
(кГц) — тысяча периодов в секунду.
HiFi — аббревиатура слова High Fidelity (высокая верность), звуковой формат высокого качества,
используется в некоторых VHS-видео магнитофон ах. HiFi-видеомагнитофон воспроизводит звук пре-
красного качества, гораздо более высокого, чем со звуковой дорожкой формата VHS.
high-blend circuit — функция FM-тюнера, обеспечивающая автоматическое включение режима моно
при уменьшении сигнала ниже определенного уровня.
468
Энциклопедия High-End Audio
high-cut filter — фильтр низких частот — фильтр, понижающий уровень высоких частот.
High Definition Compatible Digital (HDCD) — совместимый цифровой диск высокого разрешения —
формат цифровой записи с улучшенным качеством звука по сравнению со стандартным компакт-диском,
содержащий цифровой код с 16-разрядным квантованием уровня при частоте дискретизации 44,1 кГц.
Диск, кодированный в системе HDCD, можно воспроизводить на любом проигрывателе компакт-
дисков, но наилучший звук достигается на проигрывателе, укомплектованном декодером HDCD.
high density layer — слой высокой плотности — информационный слой формата Super Audio CD, на
котором записан цифровой звуковой сигнал высокого разрешения.
high-pass filter — фильтр верхних частот — фильтр, пропускающий высокие частоты и задерживаю-
щий низкие. Другое название — „low-cut filter", обрезной фильтр нижних частот. Фильтр высоких
частот часто встречается в A/V-ресиверах и A/V-предварительных усилителях для удаления низких
частот из сигнала фронтальных громкоговорителей при использовании сабвуфера.
high-resolution digital audio — цифровой звук высокого разрешения. Обычно так называют цифровые
звуковые форматы с частотой дискретизации выше 48 кГц и разрядностью более 16 бит.
home theater — домашний кинотеатр — домашняя система воспроизведения аудио- и видеосигналов
высокого качества.
Ноте ТНХ — комплект патентов, технологий, стандартов воспроизведения фонограмм фильмов в
домашних условиях.
hybrid — гибридный — аудиокомпонент, заключающий в себе более одной технологии, например,
усилитель, в котором использованы лампы и транзисторы, или акустическая система с динамически-
ми и ленточными громкоговорителями.
Hz — см. Hertz.
IC — integrated circuit — интегральная микросхема — в некоторых аудиокомпонентах микросхемы
используются для обработки и усиления звуковых сигналов. В компонентах высокого качества обычно
применяются дискретные транзисторы.
image specificity — образная определенность — свойство звуковой картины: образы инструментов и
голосов точно расположены и ясно очерчены.
/
imaging — образность — слуховое впечатление существования инструментов и голосов в пространстве
как отдельных объектов.
IMD — см. intermodulation distortion.
immediate — непосредственное — термин для описания характера звучания, обозначающий непосред-
ственное, яркое, живое и открытое воспроизведение музыки. Противоположность — „laid-back".
impedance — модуль полного электрического сопротивления, комбинация резистивного(активного),
а также индуктивного и емкостного реактивных сопротивлений.
inductive reactance — индуктивное реактивное сопротивление — свойство индуктивности увеличивать
свое сопротивление переменному току с ростом частоты.
inductor — индуктивность — электронный компонент, который увеличивает свое сопротивление
переменному току с ростом частоты. Во многих разделительных фильтрах громкоговорителей ис-
пользуются большие индуктивности для ослабления высоких частот в сигнале, подаваемом на низко-
частотную головку.
infinite baffle — бесконечный экран — тип акустического оформления. Оно имеет вид закрытого
корпуса, стенки которого закрывают динамик со всех сторон, действуя подобно бесконечному по
Глоссарий
469
размеру экрану. Через отверстие в корпусе звук излучает только одна поверхность диффузора. Такой
тип акустического оформления называют также воздушным, или акустическим подвесом (air suspen-
sion, или acoustic suspension).
infrared (IR) — инфракрасный — так говорят о пультах дистанционного управления, использующих
для дистанционной передачи команд инфракрасное излучение, длина волны которого больше, чем у
видимого красного света.
input impedance — входное полное сопротивление — сопротивление току входного сигнала, оказывае-
мое электронной схемой или компонентом. Имеет составляющую активного сопротивления, а также
емкостного и индуктивного реактивных сопротивлений.
input overload — перегрузка входа — состояние компонента, при котором возникают большие
нелинейные искажения из-за слишком высокого уровня входного сигнала. Например, подключе-
ние звукоснимателя с подвижным магнитом и высоким уровнем выходного сигнала ко входу
предварительного усилителя, рассчитанного на работу со звукоснимателем с подвижной катуш-
кой, перегружает вход предварительного усилителя, вызывая заметные на слух нелинейные
искажения.
input receiver — входной приемник — микросхема или входная схема цифрового процессора, на вход
которой поступает поток данных формата S/PDIF. Входной приемник выделяет из входного потока
тактовую частоту и звуковую информацию, направляемую далее на цифровой фильтр. Иными слова-
ми, входной приемник преобразует сигнал формата S/PDIF в звуковую информацию, обрабатывает и
синхронизирует ее.
integrated amplifier — полный, или интегрированный усилитель — аудиокомпонент, заключающий в
одном корпусе предварительный усилитель и усилитель мощности.
interconnect — межкомпонентный, или межблочный кабель. Служит для передачи звуковых сигналов
линейного уровня (audio interconnect — звуковой кабель), композитных видеосигналов (video inters
connect — видеокабель) или кодированного цифрового звукового сигнала формата S/PDIF (digital
interconnect — цифровой кабель).
intermodulation distortion (IMD) — интермодуляционные искажения — нелинейные искажения,
создаваемые усилительными схемами. В частотном спектре двухтонального сигнала с интермодуля-
ционными искажениями содержатся комбинационные составляющие с частотами, являющимися
суммой и разностью основных и гармонических частот входных сигналов. Например, при подаче на
усилитель смеси сигналов 1 кГц и 5 кГц возникают интермодуляционные искажения: 6 кГц (сумма
1 кГц и 5 кГц) и 4 кГц (разность между 1 кГц и 5 кГц). Эти продукты интермодуляционных
искажений взаимодействуют друг с другом, создавая практически бесконечный ряд частотных
составляющих.
interpolation — интерполяция — замена потерянной при воспроизведении информации другой,
наиболее вероятной по значению.
I2S Enhanced interface — усовершенствованный интерфейс FS — метод передачи цифрового звука
между компонентами с использованием кабелей, в которых звуковые данные и тактовая частота
передаются раздельно.
JFET Junction Field Effect Transistor — полевые транзисторы с управляющим рп-переходом — тип
полевых транзисторов, часто используемых во входных каскадах предварительных усилителей. По
своей внутренней структуре и принципу действия они отличаются от широко распространенных
биполярных транзисторов.
jitter — джиттер — временная нестабильность тактовых импульсов, синхронизирующих работу отдель-
ных элементов цифровой аудиосистемы. Генератор тактовых импульсов обычно находится в аналого-
цифровом преобразователе и задает моменты взятия отсчетов звукового сигнала. При воспроизведе-
нии цифрового сигнала тактовые импульсы задают время преобразования цифровых отсчетов в
аналоговый сигнал. Джиттер ухудшает качество звучания.
470
Энциклопедия High-End Audio
jitter reduction device — устройство уменьшения джиттера — компонент, включаемый между цифре-
вым источником — транспортом компакт-дисков — и цифро-аналоговым преобразователем. Служит
для уменьшения джиттера в сигнале формата S/PDIF.
Kbs — кбит/с — килобит в секунду, или тысяча бит в секунду. Это мера скорости передачи битов.
kHz — см. kilohertz.
Ladder DAC—см. multibit DAC.
laid-back — отстраненное — термин для описания характера звучания, вызывающего чувство легкости,
некоторой дистанции между слушателем и звуковой сценой. Отстраненное воспроизведение напоми-
нает прослушивание музыки в последнем ряду концертного зала. Противоположность — „forward* и
„immediate*.
f
land — плоские участки между углублениями (питами) на поверхности рабочего слоя компакт-диска.
Цифровые данные кодируются переходами от плоских участков к питам и наоборот.
laserdisc — лазерный диск — формат записи аналогового видеосигнала на 30-см двухстороннем диске.
LCD projector — ЖК-проектор — проектор, использующий три жидкокристаллические панели и
источник света в виде лампы накаливания.
lean — скудное — термин для описания характера звучания с нехваткой среднего баса. Синонимы —
тонкое (thin), легковесное (lightweight) и недостаточно демпфированное (underdamped); последнее —
в описании звучания громкоговорителей. Противоположность — полновесное (weighty), полное (full)
и тяжелое (heavy).
least significant bit (LSB) — младший разряд, MP — в двоичной системе счисления: бит с наименьшим
весом. В 16-разрядном цифровом слове младший разряд оказывает наименьшее влияние на числовое
значение. Пример в десятичной системе счисления: в десятичном числе 15,389 цифра 9 влияет
меньше всего на величину числа. Противоположность — старший разряд, СР (most significant bit, MSB).
LED (Light Emitting Diode) — светодиод — полупроводниковый прибор, излучающий свет при
протекании через него электрического тока. Светодиоды устанавливают на передних панелях многих
аудиокомпонентов в качестве индикаторов.
letterbox — „почтовый ящик* — видеоизображение широкоэкранного формата на обычном телевизо-
ре со стандартным отношением высоты к ширине экрана. Изображение находится между двумя
черными полосами, расположенными сверху и снизу от него.
level matching — согласование уровня — технический прием, гарантирующий равенство уровней
сигналов двух аудиокомпонентов, что необходимо для более точного сравнения звучания.
LFE — см. Low Frequency Effects.
light-emitting diode — см. LED.
linearity — линейность — параметр звукового тракта, характеризующий точность передачи амплитуды
сигнала. Например, в случае, когда на цифро-аналоговый преобразователь поступает сигнал уровня -
90 дБР8, а на его выходе появляется сигнал уровня -88 дБ, положительная ошибка линейности
составляет 2 дБ. При наличии ошибки линейности входной и выходной уровень не соответствуют
друг другу.
line doubler — удвоитель строк, также преобразователь развертки (Scan converter) — устройство,
преобразующее телевизионный сигнал с чересстрочной разверткой в сигнал с прогрессивной раз-
верткой и выводящее эти строки на экран телевизора с частотой, вдвое превышающей стандартную
частоту строчной развертки системы NTSC. Уменьшает заметность строк развертки, особенно в
большом изображении видеопроектора.
Глоссарий 471
line level — линейный уровень — звуковой сигнал с амплитудой от 1 до 2 В. Линейные сигналы
поступают с одного аудиокомпонента на другой через межблочные кабели. Противоположность —
speaker level — сигнал более высокого уровня, предназначенный для подачи на громкоговоритель.
line quadruplet — учетверитель строк — устройство преобразования сигнала с чересстрочной разверт-
кой в сигнал с прогрессивной разверткой и с частотой строк, вчетверо превышающей стандартную
частоту строчной развертки системы NTSC.
line-source loudspeaker — громкоговоритель с линейной диаграммой направленности. Диаграмма
направленности такого громкоговорителя узкая в вертикальной плоскости и широкая — в горизон-
тальной. Высокие ленточные излучатели имеют обычно линейную диаграмму направленности. Они
эквивалентны совокупности множества точечных источников, расположенных вертикально. Проти-
воположность — точечный источник — point-source loudspeaker, — у которого диаграмма направленно-
сти более напоминает сферу.
liquid — плавное — термин для описания характера звучания, в котором отсутствует резкость.
Обычно относится к области средних частот; плавность подразумевает точную передачу музыкаль-
ного тембра.
litz cable — литцендратный кабель — кабель, состоящий из множества тонких проводящих жил,
изолированных друг от друга.
loading — акустическое оформление — метод, определяющий конструкцию установки головки (как
правило, низкочастотной) в корпусе акустической системы. Существуют различные типы акустиче-
ского оформления: бесконечный экран, фазоинвертор, линия передачи и др.
localization — локализация — способность выявлять направленность звуков.
low-cut filter — фильтр верхних частот — схема, устраняющая низкие частоты из звукового сигнала.
Также называется high-pass filter.
low-frequency cutoff — нижняя граничная частота — частота в нижней части полосы, на которой
амплитуда выходного сигнала падает на 3 дБ.
I
Low Frequency Effects (LFE) — низкочастотные эффекты — сигналы, передаваемые через специаль-
ный канал системы „Dolby Digital14, зарезервированный для низкочастотных эффектов, например,
взрывы и т.п. Канал LFE — это символы „.1“ в обозначении числа каналов системы „Dolby Digital44:
5.1-канальный формат.
low-pass filter — фильтр нижних частот — схема, устраняющая средние и высокие частоты из
звукового сигнала. Называется также high-cut filter.
loudspeaker — громкоговоритель, акустическая система — компонент, преобразующий электрический
сигнал в звук. Состоит из головки, разделительного фильтра и корпуса. Громкоговоритель — это
самый последний компонент в тракте звуковоспроизведения.
LP — Long-Playing record — долгоиграющая пластинка — двухсторонний виниловый диск диаметром
30 см; длительность звучания каждой стороны составляет примерно 25 минут.
LSB — см. Least Significant Bit.
luminance — яркость — составляющая видеосигнала. Обозначается буквой Y.
lush — см. liquid.
luxury products — аудиокомпоненты с изысканным и дорогим дизайном корпуса.
magneto-optical recording — магнитооптическая запись — метод записи, используемый в формате
MiniDisc. При записи частицы магнитного материала под действием лазерного луча разогреваются и
Энциклопедия High-End Audio
затем намагничиваются головкой записи. Состояние остаточной намагниченности определяется
записываемыми цифровыми данными.
mass loading — утяжеление — способ увеличения массы подставок для громкоговорителей и аппара-
туры за счет наполнения их песком, свинцовой дробью или другим материалом с высокой плотно-
стью.
matrix — матрицирование — метод кодирования, применяемый, например, для передачи четырехка-
нального звука по двум каналам.
Mbs — Мбит/с — мегабит (миллион бит) в секунду. Мера скорости передачи цифровой информации.
Формат кодирования цифровой видеоинформации MPEG-2 имеет переменную скорость, в среднем
равную 3,5 Mbs.
MD — см. MiniDisc.
MDF — см. Medium Density Fiberboard.
Medium Density Fiberboard (MDF) — древесно-волокнистый композитный материал фибролит, из
которого изготовлены корпуса большинства акустических систем.
metallic — металлическое — термин для описания характера звучания, отличающегося неприятной
жесткостью, напоминающего звук удара о металлический предмет.
midrange — среднечастотный — звуковые частоты середины слышимого звукового диапазона (полоса
частот от 300 Гц до 2 кГц), например, человеческий голос. Это также может быть название головки
громкоговорителя, воспроизводящей среднечастотный диапазон звуковых сигналов.
millesecond — миллисекунда — одна тысячная секунды.
MiniDisc (MD) — мини диск — разработанный компанией „Sony“ 6-сантиметровый дисковый носитель
для цифровой записи звука. Диск заключен в пластиковый корпус.
minimonitor — мини-монитор — небольшой громкоговоритель, устанавливаемый на подставке.
modular A/V-preamplifier — модульный A/V-предусилитель — A/V-предусилитель, сконструирован-
ный на основе съемных модулей. В будущем, при создании более совершенных технологий, предуси-
литель можно модернизировать за счет замены модулей.
modulated Dolby Digital — способ записи „Dolby Digital" с использованием несущей — вариант
способа записи „Dolby Digital", используемый для записи звука на лазерный диск. Сигналом „Dolby
Digital" при записи модулируют высокочастотную несущую, при воспроизведении она демодулиру-
ется.
monoblock — моноблок — одноканальный усилитель мощности.
MOSFET Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor — МОП полевой транзистор (полевой
транзистор на основе структуры металл-окисел-полупроводник) — тип транзистора, который управля-
ется не током, а напряжением.
most significant bit (MSB) — старший разряд, СР — в двоичной системе счисления это бит самого
старшего разряда. В 16-разрядном двоичном числе старший разряд сильнее всего влияет на значение
числа. Пример из десятичной системы счисления: в десятичном числе 15,389 цифра 1 в разряде
десятков оказывает наибольшее влияние на значение числа.
moving-coil cartridge — звукосниматель с подвижной катушкой — преобразователь колебаний иглы
звукоснимателя в электрический сигнал. Крохотная катушка, прикрепленная к иглодержателю звуко-
снимателя, совершает колебательные движения в постоянном магнитном поле, индуцирующем элек-
трический сигнал в витках катушки.
Глоссарий
473
I-
4
3
| moving-magnet cartridge — звукосниматель с подвижным магнитом — преобразователь колебаний
j иглы звукоснимателя в электрический сигнал. Крохотные магниты, прикрепленные к иглодержателю
। звукоснимателя, совершают колебательные движения в пространстве между неподвижными катушка-
ми, индуцируя в них электрический сигнал,
i
I
j MPEG-1 video compression — метод сжатия видеосигнала MPEG-1 — метод кодирования видеосигнала,
I при котором число битов, необходимых для представления видеосигнала, понижается до 1,4 Мбит/с.
I Может обеспечить лишь низкое качество изображения.
| MPEG-2 video compression — метод сжатия видеосигнала MPEG-2 — более высококачественная по
сравнению с MPEG-1 версия метода сжатия. Используется в DSS, DVD. MPEG-2 сокращает скорость
цифрового потока видеосигнала с 168 Мбит/с на магнитном оригинале записи до среднего значения,
приблизительно равного 3 Мбит/с на DVD.
j
] МРХ filter — фильтр пилот-тона — переключатель, предусмотренный в некоторых тюнерах и
кассетных магнитофонах, который включает режекторный фильтр частоты 19 кГц для подавле-
ния пилот-сигнала в принятом радиовещательном ЧМ-сигиале. МРХ-фильтр необходим при запи-
си на кассету, поскольку пилот-сигнал может влиять на точность работы системы шумопонижения
,,Dolby“.
MSB — см. Most Significant Bit.
a
и
multibit DAC — многоразрядный ЦАП — цифро-аналоговый преобразователь, в котором используется
лестничная резисторная матрица, каждое звено которой соответствует одному биту цифрового слова.
Противоположность — однобитный цифро-аналоговый преобразователь, в котором цифровой звуко-
вой сигнал представляется импульсами постоянной амплитуды.
multichannel power amplifier — многоканальный усилитель мощности — усилитель мощности, число
каналов которого больше двух, — обычно пять или шесть.
multichannel sound — многоканальный звук — воспроизведение звука с использованием более двух
каналов усиления и более двух громкоговорителей.
multipath — многолучевой — при приеме в диапазоне ультракоротких волн — два и более путей
распространения сигнала между передатчиком и приемником. Это явление вызвано отражением
радиосигнала от возвышенностей рельефа местности или зданий; приемная антенна принимает как
прямой сигнал, так и отраженный, имеющий задержку. При ЧМ-приеме отраженные сигналы вызыва-
ют заметные на слух нелинейные искажения. При телевизионном приеме отраженные сигналы видны
как повторения основного изображения.
IT
multipath indicator — индикатор многолучевого приема — измерительный прибор в лучших моделях
FM-тюнеров, показывающий количество отраженных сигналов в антенне.
multi-room — многокомнатный режим — функция в некоторых A/V-компонентах, позволяющая
прослушивать два различных источника в двух разных комнатах.
й nasal — носовое — термин для описания характера звучания, отличающегося окрашенностью Средне-
H. частотного диапазона (особенно для громкоговорителей), при которой голоса вокалистов звучат
сдавленно.
го New Old Stock (NOS) — неликвиды — новое из старых запасов — электронные лампы, никогда не
1е использовавшиеся, хотя и давно произведенные (возможно, десятилетия назад).
не
Noise shaping — формирование шума — технический прием в области цифрового звука, заключающий-
ся в перемещении частотного спектра шума дискретизации в верхнюю или нижнюю октавы звукового
ш диапазона для уменьшения его заметности. Используется в 1-битовых цифро-аналоговых преобразова-
ло- телях и формате Direct Stream Digital,
ек-
NOS — см. New Old Stock.
4*74 Энциклопедия High-End Audio
NTSC National Television Standards Committee — организация, принявшая в 1953 году американский
стандарт цветного телевидения. NTSC стало именем нарицательным для телевизионных и видеосиг-
налов, соответствующих этому стандарту. Иронически расшифровывается как „Never Twice the Same
Color" — „каждый раз новый цвет".
Nyquist Theorem — теорема Найквиста — описывает зависимость между частотой дискретизации
по времени и верхней частотой спектра сигнала. Согласно этой теореме, частота дискретизации
должна быть, по крайней мере, вдвое выше максимальной частоты дискретизируемого передавае-
мого сигнала. Названа так в честь инженера-телеграфиста Гарри Найквиста, который опублико-
вал свою теорему в 1928 году. В России соответствующую теорему принято называть теоремой
Котельникова.
octave — октава — интервал между двумя частотами, верхнее значение частоты в пределах этого
интервала вдвое выше нижнего. Нижняя октава звукового диапазона 20 Гц — 40 Гц; верхняя октава
10 кГц — 20 кГц.
off-axis response — частотная характеристика громкоговорителя, измеренная вне рабочей оси.
Противоположность on-axis response — осевая частотная характеристика громкоговорителя,
измеренная на линии, проходящей через его рабочий центр и перпендикулярной его передней
панели.
offset — изгиб — S-образный или J-образный изгиб стержневого тонарма, при котором звукосниматель
располагается под углом 25° по отношению к оси тонарма.
off-tape monitoring — сквозной контроль тракта записи-воспроизведения — контроль методом воспро-
изведения записи с задержкой в доли секунды после того, как она была сделана. Возможен только на
магнитофоне с тремя головками.
ohm — Ом — единица измерения сопротивления электрическому току.
Ohm’s law — закон Ома — выражает отношение между напряжением, током и сопротивлением в
электрических цепях. Если вам известны две величины (например, ток и сопротивление), то с
к
помощью закона Ома вы можете подсчитать третью величину. Формула закона Ома: E=IR — напряже-
ние равно произведению тока на сопротивление. Е — обозначение электродвижущей силы (напряже-
ния), I — силы тока, R — сопротивления.
Omnipolar loudspeaker — термин, связанный с торговой маркой компании „Mirage", производящей
громкоговорители, излучающие звук во всех направлениях.
on-axis response — частотная характеристика громкоговорителя, измеренная на его рабочей оси.
one-note bass — монотонный бас — термин для описания характера звучания, при котором кажется,
что все басовые ноты имеют один тон. Вызван большим подъемом частотной характеристики
громкоговорителя в узком диапазоне частот. При воспроизведении гулких фонограмм этот недоста-
ток доводится до крайности.
opaque — неясное — термин для описания характера звучания, отличающегося мрачностью, туманно-
стью, завуалированностью звуковой сцены. Противоположность — прозрачное (transparent).
output impedance — выходное полное сопротивление — приводит к изменению выходного напряже-
ния при изменении сопротивления нагрузки. В частности, компонент системы звуковоспроизведения
с высоким выходным сопротивлением может обеспечивать в нагрузке меньший ток по сравнению с
компонентом, у которого низкое выходное сопротивление. Низкое выходное сопротивление являет
ся достоинством компонента.
output stage — выходной каскад — последний усилительный каскад аудиокомпонента. Выходной
каскад в проигрывателе компакт-дисков — это усилительный каскад, к выходу которого подключают
через межблочный кабель вход предварительного усилителя. В усилителе мощности выходной каскад
создает сигнал, подаваемый на громкоговоритель.
outpi
усили
необ>
низке
ГрОМ1
на вы
overa
впере
персп
overd
вор ИТ
оконч
НЫМ 1
overh;
дифф1
точки
oversa
допол:
Цифр(
7 НОВ]
перио,
расе -
palpal
МуЗЫК!
pannir
этот ТТ
pan&si
НИЯ В (
движет
ния. Р(
passive
аудиос
как ла
собой :
passive
тельна.
мощно
создав^
ным HI
passive
встрое]
ный ус
PCM -
peak —
КИ ИЛЙ
провал
шанский
1идео с иг-
the Same
ггизации
ггизации
федавае-
шублико-
'еоремой
тах этого
яя октава
эчей оси.
юрителя,
передней
гниматель
)м воспро-
только на
влением в
зие), то с
- напряже-
(напряже-
изводящей
гй оси.
iM кажется,
сгеристики
от недоста-
ло, туманно-
It).
го напряже-
юизв едения
равнению с
:ние являет-
Выходной
подключают
)дной каскад
Глоссарий 475
output transformer — выходной трансформатор — трансформатор, обычно применяемый в ламповых
усилителях, для передачи сигнала выходного каскада на громкоговоритель. Выходной трансформатор
необходим для преобразования высокого выходного сопротивления лампового усилителя в более
низкое, с тем, чтобы усилитель лучше демпфировал собственные движения диффузора головки
громкоговорителя. Выходной трансформатор, кроме того, исключает поступление постоянного тока
на вы^од усилителя.
overall perspective — общая перспектива — описывает степень удаленности звучания. Выдвинутая
вперед перспектива напоминает прослушивание музыки в третьем ряду концертного зала, отдаленная
перспектива „пересаживает" вас в дальние ряды.
overdamped — передемпфированный — технический термин, характеризующий движение громкого-
ворителя, вызванное поданным на него сигналом, точнее, продолжительность этого движения после
окончания сигнала. Передемпфированный громкоговоритель обладает скудным, но артикулирован-
ным воспроизведением баса. Противоположность — недостаточно демпфированный (underdamped).
overhang — послезвучие, вынос — применительно к громкоговорителям это продолжение колебаний
диффузора после окончания сигнала (послезвучие). Применительно к тонармам — расстояние от
точки опоры тонарма до головки звукоснимателя (вынос).
oversampling digital filter — цифровой фильтр-передискретизатор — цифровой фильтр, устраняющий
дополнительные периоды спектров, появившиеся вследствие дискретизации сигнала по времени.
Цифровой фильтр с 8-кратной передискретизацией в дополнение к каждому входному отсчету создает
7 новых, увеличивая тем самым частоту дискретизации в восемь раз. При этом дополнительные
периоды спектра отодвигаются в область более высоких частот, благодаря чему их легче подавить.
расе — темп — чувство ритмического драйва или скорости поступательного движения вперед.
palpable — ощутимый — впечатление осязаемости инструмента или голоса при воспроизведении
музыки; кажется, что до него можно буквально дотронуться.
panning — панорамирование — перемещение звуков или образов с одного места в другое. Изначально
этот термин относился к киносъемочным камерам.
pan&scan — панорамирование и сканирование — метод преобразования широкоэкранного изображе-
ния в обычное, с отношением сторон 4:3, без черных полос в верхней и нижней части кадра. Камера
движется вперед и назад, сканируя каждую сцену с целью показа наиболее важных частей изображе-
ния. Результат этого — срезание краев изображения.
passive level control — пассивный регулятор громкости — устройство управления уровнем громкости
аудиосистемы без использования усилителей или других активных электронных компонентов, таких,
как лампы или транзисторы. Пассивный регулятор уровня громкости, как правило, представляет
собой корпус с ручкой регулятора громкости.
passive radiator — пассивный излучатель — в некоторых громкоговорителях применяется дополни-
тельная пассивная диафрагма без звуковой катушки или с неподключенной к выходу усилителя
мощности звуковой катушкой. Она приводится в движение звуковым давлением внутри корпуса,
создаваемым рабочей диафрагмой (снабженной звуковой катушкой). Также называется дополнитель-
ным низкочастотным излучателем. Пассивный излучатель заменяет отверстие фазоинвертора.
passive subwoofer — пассивный сабвуфер — громкоговоритель для воспроизведения низких частот без
встроенного усилителя мощности. Противоположность — активный сабвуфер, содержащий встроен-
ный усилитель.
РСМ — см. Pulse Code Modulation.
peak — пик — кратковременный сигнал высокого уровня. Также это подъем частотной характеристи-
ки или увеличение спектральной мощности в узком диапазоне частот. Противоположность —
провал (dip).
476
Энциклопедия High-End Audio
peaky — острое — термин для описания характера звучания с избытком энергии в узком диапазоне
частот.
pentode — пентод — электронная лампа с пятью электродами: катодом, анодом и тремя сетками —
экранной, управляющей и защитной. Эффективнее, чем более простая лампа.
perceptual coding — перцептуальное кодирование — метод понижения числа битов, необходимых для
кодирования звукового или видеосигнала за счет пропуска несущественной с точки зрения воспри-
ятия информации.
period — период — время полного цикла синусоидального колебания.
phantom center-channel mode — режим фантомного центрального канала — режим A/V-ресивера или
А/V-предварительного усилителя, используемый при отсутствии громкоговорителя центрального
канала. За счет соответствующей обработки сигналов, подаваемых на левый и правый громкоговори-
тели, создается иллюзия присутствия громкоговорителя центрального канала.
phantom image — кажущийся источник звука — создание кажущегося источника звука между двумя
громкоговорителями.
phase — фаза. В периодическом сигнале — доля периода, прошедшая к данному моменту времени.
Применяется также для описания временной взаимосвязи между двумя сигналами.
phase adjustment — подстройка фазы — регулировка на некоторых сабвуферах, которая позволяет
изменять временную задержку звука сабвуфера в небольших пределах с тем, чтобы он был синфазен со
звуком фронтальных громкоговорителей.
phase angle — фазовый угол — мера реактивности полного сопротивления громкоговорителя, позволя-
ет определить, какая в нем преобладает составляющая — индуктивная или емкостная.
phase locked loop (PLL) — система фазовой автоподстройки частоты — электронная схема, сравниваю-
щая фазу входного сигнала с фазой эталонного колебания для синхронизации двух сигналов.
pitch definition — тональная определенность — способность различать тональность при воспроизведе-
нии музыки, чаще всего в низкочастотной области. Некоторые компоненты (особенно громкоговори-
тели) невнятно передают тональность отдельных нот.
pits and lands — микроскопические углубления и плоские участки на поверхности рабочего слоя
компакт-дисков и DVD, представляющие собой запись цифровых данных.
pivoted tonearm — поворотный тонарм — тонарм, в котором звукосниматель и трубка тонарма
совершают дуговое движение по поверхности пластинки, при этом точка опоры тонарма остается
неподвижной. Противоположность — тангенциальный тонарм (tangential-tracking tonearms).
planar loudspeaker — планарный громкоговоритель — акустическая система, в которой одна или
несколько головок крепятся на открытой панели.
planar magnetic — планарно-магнитный — тип головки громкоговорителя, в котором ток звукового
сигнала протекает по проводнику, прикрепленному к повехности диффузора. Планарно-магнитный
громкоговоритель как разновидность ленточного также называется квазиленточным.
playback components — воспроизводящие компоненты — усилители мощности и громкоговорители.
Противоположность — источники сигнала (тюнеры, проигрыватели компакт-дисков, проигрыватели
виниловых дисков, DVD-проигрыватели и так далее) и управляющие компоненты (предварительный
усилитель).
plinth — плоское основание под вращающимся диском проигрывателя виниловых пластинок.
PLL — см. Phase Locked Loop.
Глоссарий
477
pneumatic platform — пневматическая платформа — устройство для изоляции компонентов от вибра-
ции, принцип действия которого основан на использовании сжатого воздуха.
point-source loudspeaker — точечный источник звука, громкоговоритель со сферической диаграммой
направленности — громкоговоритель, излучающий звук равномерно во всех направлениях. Противопо-
ложность — громкоговоритель как линейный источник.
port — порт, отверстие фазоинвертора — отверстие в корпусе громкоговорителя, сквозь которое низко-
частотные сигналы излучаются из корпуса громкоговорителя наружу. Применяется также термин vent.
ported loudspeaker — см. reflex-loaded loudspeaker.
port noise — шум отверстия фазоинвертора — шум, создаваемый интенсивными потоками воздуха в
отверстии фазоинвертора. Применяется также термин „свист“ (chuffing).
power amplifier — усилитель мощности — аудиокомпонент, усиливающий сигнал линейного уровня до
мощности, достаточной для управления громкоговорителями.
power bandwidth — диапазон частот полной мощности, в пределах которого усилитель может развивать
заявленную в технической документации мощность с допустимой величиной нелинейных искажений.
power handling — максимальная шумовая мощность — величина мощности в ваттах, при которой
громкоговоритель работает без повреждений в течение длительного времени (100 часов).
power output — выходная мощность — величина, определяющая способность усилителя мощности
создавать напряжение и ток, подаваемые на громкоговоритель.
power supply — источник электропитания — схема, используемая почти в любом аудиокомпоненте для
преобразования переменного тока сети в постоянный ток для питания электронных схем.
power transformer — силовой трансформатор — устройство в источнике питания, изменяющее входное
сетевое напряжение до требуемого уровня.
preamplifier — предварительный усилитель — компонент, усиливающий сигналы низкого уровня, а
кроме того позволяющий выбирать источники сигнала, регулировать уровень громкости и подавать
сигнал на усилитель мощности.
pre-preamplifier — предварительный предусилитель, входной усилитель — компонент, усиливающий
слабый сигнал головки звукоснимателя до более высокого уровня, достаточного для подачи на вход
усилителя-корректора. Обычно используется для согласования выходного сигнала звукоснимателя с
подвижной катушкой со входом усилителя-корректора, предназначенного для звукоснимателя с подвиж-
ным магнитом.
presence — присутствие — впечатление присутствия инструмента или голоса в комнате прослушивания.
presence region — область присутствия — диапазон частот в области средних частот, вызывающий так
называемый эффект присутствия. 4
psycho acoustics — психоакустика — раздел акустики, занимающийся изучением слухового восприятия.
Pulse Code Modulation (PCM) — импульсно-кодовая модуляция, ПКМ — метод представления звукового
сигнала последовательностью числовых значений.
Pulse Wide Modulation (PWM) — широтно-импульсная модуляция, ШИМ — импульсный метод пред-
ставления звукового сигнала, при котором информация об амплитуде заключается в значении
ширины импульса.
punchy — напористое — термин для описания характера звучания, в котором хорошо передается
динамика удара, что особенно важно для хорошего воспроизведения баса.
478 Энциклопедия High-End Audio
push-pull amplifier — двухтактный усилитель — усилитель, в котором транзисторы или электронные
лампы включены попарно, причем один из элементов усиливает положительную полуволну, а дру-
гой — отрицательную. Противоположность — однотактный усилитель (single-ended amplifier).
PWM — см. Pulse Width Modulation.
Q Quality Factor — добротность — числовая величина, характеризующая резонанс громкоговорителя.
Q определяется отношением значения резонансной частоты громкоговорителя к ширине полосы
частот резонанса.
f
quadraphonic — квадрафонический — имеющий четыре звуковых канала.,
quantization — квантование — определение дискретного числового значения, соответствующего
отсчету аналогового сигнала.
quantization error — ошибка или погрешность квантования — разница между действительным значе-
нием аналоговой величины и дискретным числом, представляющим эту величину. Ошибка квантова-
ния возникает в том случае, когда аналоговая величина попадает в интервал между двумя ступенями
квантования; при этом в качестве дискретного значения принимается число, соответствующее бли-
жайшей ступени квантования. Ошибка квантования определяет шум и нелинейные искажения в
цифровом звуке, особенно заметно проявляющиеся на сигналах малых уровней, например, в ревербе-
рационных процессах.
quantization word length — длина слова квантования — число разрядов выходного кода аналого-
цифрового преобразователя. Длина слов квантования, используемых при записи компакт-диска —
16 разрядов.
quarter-wavelength bass trap — четвертьволновый низкочастотный поглотитель — акустический по-
глотитель, в котором поглощающий материал подвешен на некотором расстоянии от отражающей
поверхности. Поглощение достигает максимального значения на частоте, соответствующей длине
волны, четверть которой равна расстоянию между поглощающим материалом и отражающей поверх-
ностью, а также на всех ее высших нечетных гармониках.
quasi-ribbon driver — планарно-магнитный преобразователь, см. planar magnetic.
quieting sensitivity — номинальная чувствительность — параметр тюнера, определяющий напряжение
сигнала в антенне, при котором звуковой сигнал воспроизводится с отношением сигнал/шум, равным
50 дБ.
radiation pattern — диаграмма направленности излучения — график зависимости от угла между рабочей
осью и направлением в точку измерения уровня звукового давления, создаваемого громкоговорителем
на данной частоте (полосе частот) и на данном расстоянии от рабочего центра головки громкоговорителя.
Radio Data System — система для передачи текстовых или других данных вместе с радиопередачами.
Принимающий тюнер должен быть снабжен декодером RDS для вывода информации на дисплей.
rail — цепь питания — цепь, по которой напряжение источника питания подается на звуковые схемы.
rail fuse — сетевой предохранитель — предохранитель, часто расположенный на задней панели
усилителя, включенный последовательно в один или два провода сети питания. Сетевые предохрани-
тели перегорают при чрезмерном токе, потребляемом от сети.
rarefaction — разрежение — часть звуковой волны, в которой плотность воздуха ниже, чем при
нормальном атмосферном давлении. Разрежение возникает перед диффузором динамика,
движущимся назад. Одно разрежение и одно сжатие составляют полный период звуковой волны.
RCA jack — соединитель-гнездо типа RCA — разъем, используемый в аудио- и видеокомпонентах.
Через RCA-гнезда подаются звуковые сигналы линейного уровня, композитный и компонентный
видеосигналы.
Глоссарий
479
RDS — см. Radio Data System.
rear-projection TV — проекционный телевизор — устройство отображения информации, в котором
используются три электронно-лучевые трубки, расположенные внутри корпуса. Их изображение с
помощью зеркал проецируется на экран, расположенный на передней части корпуса.
rectifier — выпрямитель — устройство, преобразующее переменный ток в постоянный. Используется
во всех блоках электропитания.
rectify — выпрямлять — преобразовывать переменный ток в постоянный.
Red Rook — Красная Книга — название документа, в котором приводится полный перечень специфи-
каций на формат звукового компакт-диска. Название происходит от цвета обложки документа. „А Red
Book layer” — информационный слой диска Super Audio CD, который содержит запись обычного
цифрового сигнала формата 16 разрядов/44,1 кГц.
re-equalization — обработка сигнала, которая используется в аппаратуре домашнего театра, соответствую-
щей требованиям стандарта ТНХ, для понижения уровня высоких частот при воспроизведении. Это
обеспечивает более натуральное звучание при прослушивании фонограмм фильмов в домашних условиях.
reflex-loaded loudspeaker — см. bass reflex.
resolution — разрешение — способность аудио компонента передавать звуковую информацию низких
уровней.
resonance — резонанс — усиление амплитуды колебаний какого-либо объекта или воздуха на опреде-
ленной частоте, по сравнению с другими частотами. Колокол звенит на определенной частоте — это
пример резонанса; высота звука колокола определяется его резонансной частотой.
reverberation — реверберация — многократные отражения звука в замкнутом пространстве, которые
постепенно уменьшаются по амплитуде и уплотняются во времени. Это звук в комнате, слышимый
после того как источник сигнала прекратил звучание.
reverberation time — время реверберации — время, требуемое для уменьшения амплитуды звука в
помещении на 60 дБ. Обозначается RT60.
Radio Frequency (RF) — радиочастота — наиболее часто этот термин употребляют применительно к
помехам в диапазоне радиочастот, воздействующим на аудиокомпонент.
RF Dolby Digital — см. modulated Dolby Digital.
RIAA — Recording Industry Association of America — Американская ассоциация звукозаписывающей
промышленности.
RIAA accuracy — точность соответствия стандарту RIAA амплитудно-частотной характеристики схемы
фонокорректора (фонокаскада) предварительного усилителя звукоснимателя.
RIAA equalization — RIAA-коррекция — при записи грампластинок вводится подъем высоких и
ослабление низких частот. Симметричное ослабление уровня высоких и подъем низких частот при
воспроизведении восстанавливает горизонтальную амплитудно-частотную характеристику сквозного
тракта записи-воспроизведения. Благодаря использованию RIAA-коррекции увеличивается время
записи на виниловый диск (так как интенсивный бас нескорректированной записи увеличивает
амплитуду модуляции звуковых канавок и требует располагать их на большем расстоянии друг от
друга) и уменьшает заметность шума (поскольку снижение уровня высоких частот при воспроизведе-
нии также уменьшает уровень шума поверхности диска).
ribbon loudspeaker — ленточный громкоговоритель — громкоговоритель, в котором по электропрово-
дящей диафрагме протекает ток звукового сигнала. Обычно диафрагмы таких громкоговорителей
изготавливают из длинных тонких алюминиевых лент.
480
Энциклопедия High-End Audio
rolled off — заваленное — термин для описания характера звучания, отличающегося пониженным
уровнем энергии на краях диапазона частот (на низких или высоких частотах). Громкоговоритель с
заваленными высокими частотами звучит тускло.
rolloff — спад — уменьшение сигнала на границах частотного диапазона, иногда в результате
влияния фильтра. Например, кроссовер обеспечивает спад с крутизной 12 дБ/окт на частотах
выше 2 кГц.
room correction см. DSP room correction.
room gain — усиление помещения — усиление уровня низких частот при работе громкоговорите-
лей в помещении по сравнению с уровнем в заглушенной комнате. Стены комнаты увеличивают
уровень слышимого баса; чем ближе громкоговоритель расположен к стенам, тем больше усиле-
ние комнаты.
room resonance modes — собственные резонансы помещения — чрезмерная акустическая энергия на
определенных частотах, возникающая в воздушном пространстве комнаты под воздействием звука
громкоговорителей. )
rumble — рокот — специфический низкочастотный шум, возникающий при проигрывании виниловых
дисков.
SACD — см. Super Audio CD.
sampling — дискретизация по времени — процесс преобразования аналогового сигнала в цифровой
посредством взятия отсчетов значений звукового сигнала через равные временные интервалы. При
квантовании уровня каждый отсчет заменяется числом, представляющим значение аналогового сиг-
нала в момент дискретизации.
sampling frequency — частота дискретизации — частота взятия отсчетов при преобразовании аналого-
вого звукового сигнала в цифровой. Выражается числом отсчетов в секунду или в герцах, частота
дискретизации по времени формата компакт-диска — 44,1 кГц.
satellite speaker — громкоговорители-сателлиты — небольшие громкоговорители с ограниченным
снизу диапазоном частот, сконструированные для использования совместно с сабвуфером.
scan line — строка развертки — след от горизонтального перемещения электронного луча по экрану
устройства отображения. В системе NTSC каждый кадр состоит из 525 строк, из которых зритель
видит 480.
f
S
scan rate — частота развертки — частота, с которой устройство отображения информации „рисует“
строки развертки. В системе NTSC частота развертки составляет 15734 линий/с (525 строк одного
кадра умножаются на частоту кадров — 29,97 кадров/с).
SCMS — см. Serial Copy Management System.
screechy — кричащее, визгливое — термин для описания неприятного характера звучания верхних
средних частот, при котором тембрам инструментов и голосов придается схожесть со звуком автомо-
бильных тормозов. Более всего сказывается на тембре скрипок.
screen — экран — передняя часть телевизионной электронно-лучевой трубки, а также лицевая сторона
проекционного телевизора, на которую проецируется изображение; для кинопроекции в качестве
экрана используется специальная белая ткань с высокими отражающими свойствами.
• • f .
secondary windings — вторичные обмотки — обмотки трансформатора, непосредственно не соединен-
ные с сетью переменного тока, которые обеспечивают блок питания напряжением и током, возникаю-
щим благодаря явлению электромагнитной индукции. Силовые трансформаторы часто имеют не-
сколько вторичных обмоток для увеличения изоляции между отдельными источниками питания
компонента.
Глоссарий
481
selectable IF bandwidth — переключаемая полоса пропускания промежуточной частоты — возмож-
ность изменять ширину полосы пропускания тракта промежуточной частоты тюнера для улучшения
качества звучания и снижения помех от соседних станций. Применяется в лучших моделях тюнеров.
selectivity — избирательность — характеристика тюнера, описывающая способность тюнера ослаблять
сигналы соседних станций. Хорошая избирательность полезна для тех, кто живет в городах, где
станции расположены близко друг к другу по частоте.
sensitivity — чувствительность — 1) способность громкоговорителя развивать высокое звуковое давле-
ние. 2) чувствительность тюнера — это способность принимать слабые сигналы. Чувствительность
тюнера важна, если вы живете на большом расстоянии от передающей станции.
Serial Copy Management System (SCMS) — система защиты от копирования — система, предотвращаю-
щая цифровое копирование звукового материала с целью охраны авторских прав. Цифровой рекор-
дер, укомплектованный SCMS, будет записывать в цифровом режиме с другого источника, но сделан-
ную на нем запись не удастся использовать для повторной перезаписи.
servo — система автоматического управления — электрическая или механическая система, управляю-
щая скоростью или положением движущегося устройства, с целью получения требуемой скорости или
положения. В проигрывателе, снабженном системой автоматизированного привода, частота враще-
ния диска сравнивается с эталонной частотой, и на электродвигатель подается сигнал, обеспечиваю-
щий равенство этих двух частот.
servo-driven woofer — НЧ-головка с обратной связью — низкочастотный динамик, к катушке которого
крепится акселерометр (устройство, преобразующее механическое движение в электрический сиг-
нал). С него на усилитель поступает информация о положении и смещении диффузора. Усилитель
формирует сигнал, обеспечивающий более точное движение диффузора громкоговорителя по закону
воспроизводимого звукового сигнала, чем при отсутствии обратной связи.
shielded loudspeaker — экранированный громкоговоритель — громкоговоритель, внутренняя по-
верхность корпуса которого покрыта металлом для предотвращения выхода магнитного поля
наружу. Экранированные громкоговорители используются в домашнем кинотеатре, поскольку маг-
нитное поле неэкранированного громкоговорителя может искажать изображение на экране телеви-
зора.
sibilance — свистящий, шипящий — звуки „с“ и „ш“ в разговорной речи и пении.
signal-to-noise ratio — отношение сигнал/шум — число, выражающее обычно в децибелах разницу
уровней собственного шума аудиокомпонента и некоторого сигнала референсного уровня.
silky — шелковистое, мягкое — термин для описания характера звучания, свободного от жесткости и
яркости среднечастотного и высокочастотного диапазонов.
single-ended amplifier — однотактный усилитель — усилитель, в котором лампа или транзистор
усиливают обе полуволны звукового сигнала. Противоположность — двухтактный усилитель (push-pull
amplifier).
single-presentation listening — оценка качества звучания путем длительного прослушивания единст-
венного компонента, а не сравнением звучания нескольких компонентов.
skating — скатывание — скатывание тонарма к центру грампластинки под воздействием сил, возникаю-
щих при скольжении иглы звукоснимателя по звуковой канавке вращающейся грампластинки.
skin effect — поверхностный эффект — это явление наблюдается в кабелях и состоит в том, что токи
высоких частот протекают по поверхностным слоям проводника, а токи низких частот — по слоям,
расположенным ближе к центру проводника.
slam — хлопок — термин для описания восприятия сильного динамического удара низких частот,
который слушатель ощущает всем телом.
482
Энциклопедия High-End Audio
Smart Radio — cm. Radio Data System (RDS).
smooth — ровное — термин для описания характера звучания, в амплитудно-частотной характеристике
которого отсутствуют пики и провалы.
soundfield — звуковое поле — см. soundstage.
sound-pressure level (SPL) — уровень звукового давления — величина, характеризующая отношение
величины звукового давления к порогу слышимости, выраженная в децибелах (дБ).
soundstage — звуковая сцена — впечатление объемности звукового пространства, возникающее у
слушателя при воспроизведении записи.
sub-c)
жине!
разме
subwe
сигна
Super
диаме
разре)
специ
1999 г
source components — источники сигнала — компоненты системы звуковоспроизведения, обеспечи-
вающие звуковыми или видеосигналами остальные компоненты системы. Например, проигрыватели
компакт-дисков, проигрыватели виниловых дисков и FM-тюнеры — это источники звуковых сигналов;
видеомагнитофоны, проигрыватели лазерных дисков, приемники спутникового телевидения и DVD-
проигрыватели — это аудио/видеоисточники.
surroi
НЫЙ 3
целью
кодир<
сигнал
source switching — переключение источников — функция, выполняемая предварительным усилителем
или полным усилителем, для выбора источника, сигнал которого усиливается и подается на громкого-
воритель.
spade plug — наконечник — плоский наконечник кабеля для громкоговорителя, предназначенный для
крепления к винтовой клемме.
S/PDIF interface — интерфейс S/PDIF — стандартизированный метод передачи цифрового звука
от одного компонента аудиосистемы к другому. Сокращение от Sony/Philips Digital Interface
Format.
speaker — громкоговоритель — см. loudspeaker.
SPL — см. Sound Pressure Level.
SPL meter — измеритель уровня звукового давления — прибор для измерения уровня звукового
давления, создаваемого источником звука.
sprung turntable — проигрыватель с пружинным подвесом — проигрыватель виниловых дисков, в
котором вращающийся диск и опора тонарма установлены на субшасси, подвешенном в корпусе на
пружинах.
standing wave — стоячая волна — стационарные области высокого и низкого акустического давления в
помещении, возникающие в результате наложения прямого сигнала и сигнала, отраженного от
ограничивающих поверхностей и пришедшего с некоторой задержкой.
stator — статор — неподвижная часть электростатического громкоговорителя.
step-up transformer — повышающий трансформатор — трансформатор, выходное напряжение кото-
рого выше входного. Иногда включается между звукоснимателем с подвижной катушкой и входом
усилителя-корректора для звукоснимателя с подвижным магнитом.
ST-Type optical interface — оптический интерфейс типа ST — система передачи цифрового звукового
сигнала формата P/PDIF при помощи света, распространяющегося по стеклянному световоду. Опти-
ческие кабели типа ST имеют фиксируемые байонетные разъемы.
stylus — игла — миниатюрная игла, закрепленная на конце иглодержателя головки звукоснимателя.
Она движется по звуковой канавке винилового диска и совершает колебательные движения в соответ-
ствии с модуляцией канавки.
surrou
домаш
различ
surrou
поступ
ТЫЛОВ!
surrou
декоди
surrou
surrou
ИсПОЛЬ
с л ушат
surroui
ные дл.
S-video
разд ель
sweet s]
system
оптима.
tangent
опорой
распрос
taut — \
определ
terminal
из резне
terminal
типа „ба
Глоссарий
483
sub-chassis — субшасси — конструктивный элемент некоторых проигрывателей, платформа с подпру-
жиненной подвеской; пружины соединяют платформу и основание проигрывателя. На субшасси
размещаются вращающийся диск и тонарм.
subwoofer — сабвуфер — громкоговоритель, предназначенный для воспроизведения низкочастотных
сигналов.
Super Audio CD (SACD) — формат, разработанный фирмами ,,Sony“ и „Philips", для записи на носителе
диаметром 120 мм звукового сигнала как формата компакт-диска, так и цифрового звука высокого
разрешения. SACD-диски можно воспризводить и на обычных проигрывателях компакт-дисков, и на
специальных проигрывателях SACD-дисков, начало продажи которых запланировано на середину
1999 года.
surround decoder — декодер многоканальной стереофонии — устройство, преобразующее кодирован-
ный звуковой сигнал многоканальной стереофонии в несколько раздельных канальных сигналов с
целью их последующего усиления. На декодер „Dolby Pro-Logic" поступает двухканальный сигнал,
кодированный по системе „Dolby Surround1', который преобразуется в четырехканальный звуковой
сигнал (левый, центральный, правый и тыловой каналы).
surround decorrelation — декорреляция сигнала тыловых каналов — метод, применяемый в системах
домашнего кинотеатра, соответствующих стандарту ТНХ. Он заключается во внесении небольших
различий в сигналы левого и правого тыловых каналов для усиления ощущения пространства.
surround delay — задержка сигналов тыловых каналов — технический прием задержки сигнала,
поступающего в тыловые каналы — для увеличения кажущегося расстояния между фронтальными и
тыловыми каналами.
surround mode — режим A/V-ресиверов и A/V-предварительных усилителей, определяющий способ
декодирования и обработки звукового сигнала.
surround receiver ~ см. A/V receiver.
surround sound — „окружающий" звук — формат записи и воспроизведения звука, в котором
используется более двух каналов и более двух громкоговорителей (некоторые расположены позади
слушателя).
surround speakers — громкоговорители, расположенные сбоку или позади слушателя и предназначен-
ные для воспроизведения тылового канала многоканальных стереопрограмм.
S-video — тип соединения видеокомпонентов, при котором сигналы яркости и цветности передаются
раздельно.
sweet spot — „приятное место" — позиция в комнате прослушивания, где звук наилучший.
system matching — согласование системы — искусство подбора компонентов для создания наиболее
оптимальной аудиосистемы за конкретную сумму денег.
tangential-tracking tonearm — тангенциальный тонарм — тип тонарма, движущегося вместе со своей
опорой по нормали относительно звуковой канавки грампластинки. Этим он отличается от более
распространенного поворотного тонарма, который поворачивается по дуге, двигаясь по пластинке.
taut — упругое — термин для описания характера звучания, отличающегося хорошей плотностью и
определенностью баса.
terminated cable — кабель с терминальным устройством — кабель, нагруженный на схему, состоящую
из резисторов, катушек индуктивности и конденсаторов, заключенную в небольшой корпус.
terminations — соединители, установленные на концах кабеля: штекеры RCA, наконечники, вилки
типа „банан" и так далее.
484
Энциклопедия High-End Audio
THD — см. Total Harmonic Distortion.
thick — туманное — термин для описания характера звучания с неопределенным басом или непрозрач-
ной звуковой сценой.
thin — тонкое — термин для описания характера звука с недостаточно полновесным басом.
three-way speaker — трехполосная акустическая система — громкоговоритель, диапазон воспроизводи-
мых частот которого разделен на три части (низкие, средние и высокие), воспроизводимые тремя и
более головками.
ТНХ — совокупность разработанных фирмой „Lucasfilm" патентов, технических решений и требова-
ний, относящихся к воспроизведению фонограмм фильмов в кинотеатрах (см. также Ноте ТНХ).
THX-certified — сертифицирован на соответствие стандартам ТНХ — A/V-аппаратура, точно соответ-
ствующая стандартам ТНХ и строгим техническим требованиям на технические параметры систем
воспроизведения фонограмм фильмов.
timbre — тембр — субъективное восприятие тонального состава звука.
transj
очень
treble
triode
щей с<
tube -
tube с
снижен
tweete
высокс
two-wa
ч
которо
более 1
timbre matching — тембральное согласование — метод ТНХ, гарантирующий идентичность тембров
звуков как фронтальных, так и тыловых каналов, и обеспечивающий за счет этого плавное панорами-
рование звука.
ultra-lii
мощное
дом Ха<
tizzy — раздражающее — термин для описания характера звучания с излишней энергией верхних
высоких частот. Этот вид окрашивания называют также зернистостью.
toe-in — развернутый вовнутрь — разворот громкоговорителей, при котором они излучают звук точно
в направлении слушателя.
tonal balance — тональный баланс — относительные уровни баса, средних и высоких частот в звучании
аудиокомпонента.
TosLink cable — кабель TosLink — оптический кабель для передачи цифрового звука. Большинство
проигрывателей лазерных дисков снабжены цифровым выходом TosLink.
unbalai
сигнал
отличас
никам.
underd;
жает ко
unmodi
Digital"
исключс
total harmonic distortion (THD) — полный коэффициент гармонических искажений — параметр,
определяющий количество гармонических искажений аудиокомпонента. Называется „полным11, по-
скольку является суммой отдельных составляющих гармонических искажений компонента.
tracking error — ошибка огибания — различие во взаимодействии: между резцом записывающей
головки и канавкой при записи и между иглой звукоснимателя и звуковой канавкой — при воспроизве-
дении пластинки.
transducer — преобразователь — прибор, преобразующий один вид энергии в другой. Микрофоны,
громкоговорители и звукосниматели — это разновидности электроакустических преобразователей.
transient — кратковременный — короткий по продолжительности звук, часто высокого уровня. Звук
малого барабана — пример кратковременного звука.
transient response — переходная характеристика — описывается отклик на кратковременный сигнал,
способность компонента точно воспроизводить кратковременные музыкальные события.
transistor — транзистор — прибор, изготовленный из полупроводникового материала. Используется
для усиления звукового сигнала.
transmission line — линия передачи, трансмиссионная линия — вид акустического оформления
громкоговорителя, при котором задняя волна низкочастотной головки поглощается в длинном лаби-
ринте, размещенном внутри корпуса акустической системы.
unsprur
котором
без исп(
up samp]
с тем, ч'
uptilted
низких.
usable s
напряже
нал/шум
user intf
пользова
vacuum
ный кон
ними.
vacuum 1
заключен
Глоссарий
485
transparent — прозрачное — термин для описания характера звучания компонента или системы с
очень низким уровнем окрашивания.
treble — высокие частоты — звуковые сигналы диапазона частот от 3 кГц до 20 кГц.
triode — триод — простейшая электронная лампа с тремя электродами: катодом, анодом; и управляю-
щей сеткой.
tube — лампа — см. vacuum tube — электронная лампа.
tube damper — ламповый амортизатор — устройство, надеваемое поверх электронной лампы для
снижения вибрации. Некоторые амортизаторы также являются теплоотводами.
tweeter — высокочастотная головка — громкоговоритель, сконструированный для воспроизведения
высокочастотных сигналов.
two-way speaker — двухполосная акустическая система — громкоговоритель, частотный диапазон
которого разбит на две части — низкочастотную и высокочастотную для воспроизведения двумя или
более головками.
ultra-linear — ультралинейный — режим работы пентода, который сочетает в себе высокую выходную
мощность пентодного и малые нелинейные искажения триодного включения. Был изобретен Дэви-
дом Хафлером и Гербертом Керосом в 1951 году.
unbalanced connection — несимметричное соединение — метод соединения, в котором звуковой
сигнал передается по двум проводникам, называемым сигнальным проводом и „землей'1. Этим оно
отличается от симметричного соединения, при котором звуковой сигнал передается по трем провод-
никам.
underdamped — недодемпфированный — определение громкоговорителя, диффузор которого продол-
жает колебаться и после окончания сигнала.
unmodulated „Dolby Digital" — немодулированный „Dolby Digital" — метод записи сигнала „Dolby
Digital" на лазерный диск, который не требует модуляции. Все сигналы формата „Dolby Digital", за
исключением предназначенных для записи на лазерный диск, являются не модулированными.
unsprung turntable ~ проигрыватель без пружинного подвеса — проигрыватель виниловых дисков, в
котором вращающийся диск и тонарм установлены непосредственно на основании проигрывателя,
без использования субшасси. Противоположность — „sprung turntable".
upsampling — передискретизация — увеличение частоты дискретизации цифрового звукового сигнала
с тем, чтобы преобразование в аналоговый сигнал происходило на более высокой частоте.
uptilted — приподнятый — описание звука, обладающего избытком высоких частот и недостатком
низких.
usable sensitivity — чувствительность, ограниченная шумами — параметр тюнера, определяющий
напряжение в антенне, необходимое для воспроизведения звукового сигнала с отношением cni'-
нал/шум в 30 дБ. Противоположность более строгому параметру — „quieting sensitivity".
user interface — интерфейс пользователя — органы управления и средства индикации, используемые
пользователем для управления аудиокомпонентом.
vacuum hold-down — вакуумный держатель, вакуумный прижим — механизм, обеспечивающий плот-
ный контакт между грампластинкой и диском проигрывателя за счет откачивания воздуха между
ними.
vacuum tube — электронная лампа — прибор для усиления звуковых сигналов, в котором электроды
заключены в герметичный стеклянный баллон с созданным там вакуумом.
486
Энциклопедия High-End Audio
value product — аудиокомпонент максимального качества за свою цену, что достигнуто экономичной
конструкцией и недорогим внешним оформлением.
veiled — скрытое, завуалированное — термин для описания характера звучания, создающего впечатле-
ние вуали или тумана между вами и звуковой сценой. Противоположность — прозрачный (transparent).
vented loudspeaker — громкоговоритель с оформлением фазоинверторного типа — см. также reflex
loudspeaker.
vertical tracking angle (VTA) — вертикальный угол — угол между осмо иглы звукоснимателя и перпен-
дикуляром к поверхности пластинки. Подстраивается перемещением точки крепления оси тонарма
вверх или вниз.
vertical tracking force ((VTF) — вертикальное .давление — давление, оказываемое иглой звукоснимателя
на грампластинку. ')
vertical Venetian-blind effect — эффект вертикальных жалюзи — изменение воспринимаемого тональ-
ного баланса при прослушивании электростатических громкоговорителей, когда слушатель изменяет
свое положение, смещаясь в боковых направлениях.
video display — устройство отображения — прибор, преобразующий видеосигнал в изображение.
video monitor — видеомонитор — устройство для визуального контроля телевизионного изображения.
В качестве монитора можно использовать стандартный телевизор с видеовходом.
vivid — живое — термин для описания характера звучания, при котором каждый звук ясно слышен. В
целом, живое звучание аналитично и немузыкально.
voiee coil — звуковая катушка — катушка, являющаяся составной частью головки громкоговорителя. По
ней протекает выходной ток усилителя.
volt — вольт — единица измерения электродвижущей силы и напряжения. Разница потенциалов,
необходимая для создания тока в один ампер через сопротивление в один ом. (см. также voltage).
Сокращенное обозначение — В.
voltage — электрическое напряжение или разность потенциалов. Возникает между двумя точками,
когда одна из них обладает избытком электронов по отношению к другой. Электрическая батарея —
хороший пример: отрицательный электрод имеет избыток электронов по отношению к положитель-
ному электроду. Если включить проводник между электродами батареи, то под действием напряжения
потечет электрический ток. Один вольт напряжения, приложенный к сопротивлению в один ом,
создает электрический ток в один ампер.
voltage source — источник напряжения — источник сигнала, который поддерживает постоянное
выходное напряжение независимо от сопротивления нагрузки. Обладает нулевым внутренним сопро-
тивлением.
VTA — см. Vertical Tracking Angle.
VTF — см. Vertical Tracking Force.
watt — ватт — единица электрической мощности, определяется как энергия, рассеиваемая за одну
секунду на сопротивлении в один ом и токе через него в один ампер. Сокращенное обозначение Вт.
wavelength — длина волны — расстояние между соседними периодами синусоидальной волны или
другого периодического колебания.
weighting curve — взвешивающая кривая. График амплитудно-частотной характеристики взве-
f
шивающего фильтра, используемого при измерении уровня шума или звукового давления и учитываю-
щего частотные свойства человеческого слуха.
Глоссарий
487
weighty — полновесное — полное и мощное звучание баса.
widescreen — см. letterbox.
woofer — НЧ-головка — динамик в акустической системе, воспроизводящий низкие частоты.
XLR jack and plug — розетки и вилки XLR — трехконтактные соединители, через которые обычно
передается симметричный звуковой сигнал.
zero-crossing distortion — искажения при переходе через ноль, искажения центральной отсечки —
нарушение непрерывности звукового сигнала в двухтактных усилителях, когда происходит переклю-
чение транзисторов или ламп. В 16-разрядной цифровой системе — искажения сигнала в точке, где
цифровой код изменяет значение с 0111111111111111 на 1000000000000000.
Г
ГЛОССАРИЙ
Русско-английский
5.1-канальный — 5.1-channels
А/В-сравнение — A/В comparison
A/V-предв зрительный усилитель — A/V preamplifier
A/V-предусилитель-тюнер — A/V preamplifier/tuner
A/V-ресивер — A/V receiver, surround receiver
RIAA-коррекция — RIAA equalization
абсолютная полярность — absolute polarity
агрессивное — aggressive
азимут — azimuth
активный сабвуфер — active subwoofer
акустика — acoustics
акустическая обратная связь — acoustic feedback
акустический панельный поглотитель ~ acoustic panel absorber
акустический поглотитель — acoustic absorber
акустический рассеиватель — acoustic diffuser
акустическое оформление — loading
Американская ассоциация звукозаписывающей промышленности — RIAA Recording Industry
Association of America
ампер — ampere
аналитичное — analytical
аналоговый — analog
аналого-цифровой преобразователь — analog-to-digital converter (ADC)
анаморфированный — anamorphic
артикулированный — articulate
атмосфера — atmosphere
аудио/видео петля — A/V loop
аудиофил — audiophile
баланс каналов — channel balance
бас — bass
безэховый — anechoic
бесконечный экран — infinite baffle
бинауральная запись — binaural recording
биполярный громкоговоритель — bipolar speaker
биполярный транзистор — bipolar transistor
488
Энциклопедия High-End Audio
большой экран — big screen
буфер — buffer
быстрое преобразование Фурье (БПФ) — Fast Fourier Transform (FFT)
вакуумный держатель — vacuum hold-down
ватт — watt
вертикальный угол — vertical tracking angle (VTA)
взвешивающая кривая — weighting curve
видеомонитор — video monitor
вилка типа „банан“ — banana plug
винтовые клеммы — binding post
воздушное — air
воздушное — bloom
вольт — volt
воспроизводящие компоненты — playback components
время реверберации — reverberation time C
вторичные обмотки — secondary windings
входное сопротивление — input impedance
входной приемник — input receiver
входной усилитель — pre-preamplifier
выдвинутый — forward
вынос — overhang
выпрямитель — rectifier
выпрямлять — rectify
высокие частоты — treble
высокочастотная головка — tweeter
выходная мощность — power output
выходное сопротивление — output impedance
выходной каскад — output stage
выходной трансформатор — output transformer
гальваническое соединение — direct-coupled
гармонические нелинейные искажения — harmonic distortion
гибкость — compliance
гибридный — hybrid
глубина — depth
гнездо типа „ банани — banana jack
головка громкоговорителя — driver
граничная частота — extension
гребенчатая фильтрация — comb filtering
громкоговорители тылового канала — surround speakers
громкоговорители-сателлиты — satellite speaker
громкоговоритель в оформлении фазоинверторного типа — vented loudspeaker
громкоговоритель с линейной диаграммой направленности — line-source loudspeaker
громкоговоритель со сферической диаграммой направленности — point-source loudspeaker
громкоговоритель центрального канала — center-channel speaker
громкоговоритель — loudspeaker, speaker
грудной — chesty
гулкий — boomy
давление, оказываемое иглой звукоснимателя на звуковую дорожку — vertical tracking force (VTF)
двухкабельный — bi-wiring
двухполосная акустическая система — two-way speaker
двухполосное усиление — bi-amping
двухтактный усилитель — push-pull amplifier
действующая масса тонарма — effective tonearm mass
декодер многоканальной стереофонии — surround decoder
декорреляция сигнала тыловых каналов — surround decorrelation
демпфирование при помощи связанных слоев — constrained-layer damping
детальность — detail
децибел (дБ) — decibel (dB)
децибелы мощности, дБА¥ — dBW
489
^4ft| Глоссарий
Я децибелы полной шкалы, дБЕ8 — dBFS
Ж децимированный — downconverted
Я джиттер—jitter
В диаграмма направленности — radiation pattern
ж диапазон частот полной мощности — power bandwidth
ft диапазон частот — bandwidth
1 диафрагма — diaphragm
ft- дина — dyne
ft динамический диапазон — dynamic range
ft диод — diode
ft дипольный громкоговоритель — dipolar speaker
В дискретизация по времени — sampling
ft дискретный — discrete
Л дифер — dither С
ft дифракция — diffraction
ft дифференциальный усилитель — differential amplifier
ft диффузия — diffusion
ft диэлектрик — dielectric
ft длина волны — wavelength
ft длина слова квантования — quantization word length
ft добротность — Quality Factor
ft долгоиграющая пластинка — Long-Playing record (LP)
.ft. домашний кинотеатр — home theater
ft емкостное реактивное сопротивление — capacitive reactance
ft живой — vivid
ft ЖКИ-проектор — LCD projector
ft заваленное — rolled off
ft завуалированный — veiled
ft заглушенная камера, заглушенная комната — anechoic chamber
ft задержка сигналов тыловых каналов — surround delay
ft закон Ома — Ohm’s law
ft звуковая катушка — voice coil
ft звуковая сцена — soundstage
ft звуковое поле — soundfield
ft звукосниматель с подвижной катушкой — moving-coil (MQcartridge
ft звукосниматель с подвижным магнитом — moving-magnet (MM)cartridge
ft зернистый — grainy
ft игла — stylus
ft иглодержатель — cantilever
ft 1 избирательность по побочному каналу — alternate-channel selectivity
ft избирательность по соседнему каналу — adjacent-channel selectivity
ft избирательность — selectivity
ft изгиб тонарма — offset
ft измеритель уровня звукового давления — SPL meter
ft изображение широкоэкранного формата — widescreen
ft импульсно-кодовая модуляция (ИКМ) — Pulse Code Modulation (PCM)
ft индикатор многолучевого приема — multipath indicator
(VTF) ft индуктивное реактивное сопротивление — inductive reactance
ft индуктивность — inductor
ft интермодуляционные искажения — intermodulation distortion (IMD)
ft интерполяция — interpolation
ft интерфейс AES/EBU — AES/EBU interface
ft интерфейс S/PDIF — S/PDIF interface
ft интерфейс пользователя — user interface
ft инфракрасный (ИК) — infrared (IR)
ft искажения при переходе через ноль — zero-crossing distortion
ft искажения разделения — crossover distortion
ft источник напряжения — voltage source
ft источник питания — power supply
490 Энциклопедия High-End Audio
источники сигнала — source components
кабель TosLink — TosLink cable
кабель с терминальным устройством — terminated cable
кадр — frame
кажущийся источник звука — phantom image
калибровка — calibration
качество изготовления — build quality
Кбит/с — Kbs
квадрафонический — quadraphonic
квантование — quantization
класс A — Class-A
класс AB — Class-А/В
класс В — Class-В
коаксиальная головка — coaxial driver 1
коаксиальный кабель — coaxial cable
коаксиальный цифровой выход — coaxial digital output
когерентность — coherence
компакт-диск — Compact Disc (CD)
компакт-диск с однократной записью — CD recordable
композитный видеосигнал — composite video
компонентный видеосигнал — component video
компрессия динамики — dynamic compression
компрессор динамического диапазона — dynamic range compressor
конденсатор фильтра — fiter capacitor
конденсатор — capacitor
контраст — contrast
контроллер — controller
конус — cone
коэффициент демпфирования — damping factor
коэффициент усиления — gain
кратковременный — transient
критическое слушание — critical listening
кричащий — screechy
кроссовер — crossover
крутизна спада разделительного фильтра — crossover slope
лазерный диск — laserdisc
лампа — tube
ламповый амортизатор — tube damper
ленточный громкоговоритель — ribbon loudspeaker
линейность — linearity
линейный уровень — line level
линия передачи — transmission line
литцендратный кабель — litz cable
локализация — localization
ломкий — brittle
магнитооптическая запись — magneto-optical recording
максимальная шумовая мощность громкоговорителя — power handling
матрицирование — matrix
Мбит/с — Mbs
межканальная помеха — crosstalk
межблочный, межкомпонентный кабель — interconnect
металлический — metallic
метка поиска — chapter stop
метод сжатия видеосигнала MPEG-1 — MPEG-1 video compression
метод сжатия видеосигнала MPEG-2 — MPEG-2 video compression
микросхема (МС) — integrated circuit (IC)
миллисекунда — millesecond
мини-диск — MiniDisc (MD)
мини-монитор — minimonitor
млад пи
многок
многок
многок
многок
многол
многор
модуль
модулы
монобл
моното;
МОП-ш
мостов*
мягкий
наконец
наполы
напори*
недодел
неликв!
ненапрг
непосре
непосре
несимм*
неясное
нижняя
нижняя
низкоча
номинал
носовой
НЧ-голс
НЧ -голе
обесцве1
область
образна:
образно
обратна
общая и
общий к
огранич
однотак'
окрашиг
окружен
октава -
оптичеа
острый -
отношен
отношен
отстране
оценка к
presentat
очистит*
ошибка ]
ошибка *
ощутимь
панорам]
панорам]
пассивш
пассивнЕ
пассивнЕ
Глоссарий 491
младший разряд (MP) — least significant bit (LSB)
многоканальная стереофония — surround sound
многоканальный звук — multichannel sound
многоканальный усилитель мощности — multichannel power amplifier
многокомнатный режим — multi-room
многолучевой — multipath
многоразрядный ЦАП — multibit DAC, Ladder DAC
модуль полного электрического сопротивления — impedance
модульный A/V-предусилитель — modular A/V-preamplifier
моноблок — monoblock
монотонный бас — one-note bass
МОП-полевой транзистор — Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET)
мостовое включение — bridging
мягкий — silky
наконечник — spade plug J
напольный громкоговоритель — floorstanding speaker
напористое — punchy
недодемпфированный — underdamped
неликвиды — New Old Stock (NOS)
ненаправленный громкоговоритель — Omnipolar loudspeaker
непосредственное соединение — direct-coupled
непосредственный — immediate
несимметричное подключение — unbalanced connection
неясное — opaque
нижняя граничная частота — low-frequency cutoff
нижняя граничная частота — bass extension
низкочастотные эффекты — Low Frequency Effects (LFE)
номинальная чувствительность — quieting sensitivity
носовой — nasal
НЧ-головка с обратной связью — servo-driven woofer
НЧ-головка — woofer
обесцвеченное — bleached
область эффекта присутствия — presence region
образная определенность — image specificity
образность — imaging
обратная связь — feedback
общая перспектива — overall perspective
общий коэффициент гармонических искажений — total harmonic distortion (THD)
ограничение — clipping
однотактный усилитель — single-ended amplifier
окрашивание — coloration „
окружение — envelopment
октава — octave
оптический интерфейс типа ST — ST-Type optical interface
острый — peaky
отношение захвата — capture ratio
отношение сигнал-шум — signal-to-noise ratio
отстраненный — laid-back
оценка качества звучания путем длительного прослушивания единственного компонента — single-
presentation listening
очиститель контактов — contact cleaner
ошибка квантования — quantization error
ошибка огибания — tracking error
ощутимый — palpable
панорамирование и сканирование — pan&scan
панорамирование — panning
пассивный излучатель — passive radiator
пассивный регулятор уровня — passive level control
пассивный сабвуфер — passive subwoofer
492
Энциклопедия High-End Audio
пентод — pentode
перегрузка входа — input overload
передемпфированный — overdamped
передискретизация — upsampling
переключаемая полоса пропускания промежуточной частоты — selectable IF bandwidth
переключение источников — source switching
переходная характеристика — transient response
период — period
перцептуальное кодирование — perceptual coding
пик — peak
плавный — liquid, lush
планарно-магнитный — planar magnetic, quasi-ribbon driver
планарный громкоговоритель — planar loudspeaker
плоский — flat
пневматическая платформа — pneumatic platform
поверхностный эффект — skin effect
поворотный тонарм — pivoted tonearm
повышающий трансформатор — step-up transformer
подавление синфазного сигнала — common-mode rejection
подвижное — agile
подготовленный для 5.1-канального воспроизведения — 5.1-channel ready
подстройка фазы — phase adjustment
полевые транзисторы с управляющим рп-переходом — Junction Field Effect Transistor (JFET)
полновесное — weighty
полный усилитель — integrated amplifier
порт фазоиивертора — port
порхающее эхо — flutter echo
послезвучие — overhang
постоянный ток — Direct Current (DC)
предварительный усилитель — preamplifier
преобразователь ток-напряжение — current-to-voltage converter
преобразователь — transducer
приподнятый — uptilted
присутствие — presence
провал — dip
приработка — break-in
проекционный телевизор — rear-projection TV
прозрачный — transparent
проигрыватель без пружинного подвеса — unsprung turntable
проигрыватель с пружинным подвесом — sprung turntable
проигрыватель, диск которого лежит на воздушной подушке — air-bearing turntable
пространственные характеристики — ambience
психоакустика — psychoacoustics
погрешность амплитудно-частотной характеристики фонокорректора — RIAA accuracy
радиатор — heatsink
радиочастота (РЧ) — Radio Frequency (RF)
разборчивость речи — dialog intelligibility
развернутый вовнутрь — toe-in
разделение каналов — channel separation
разделительный фильтр — crossover
раздражающий — tizzy
разрежение — rarefaction
разрешение — resolution
рассеивание — dispersion
реверберация — reverberation
регулировка антискатывающей силы — anti-skate adjustment
режим фантомного центрального канала — phantom center-channel mode
режим центрального канала — center-channel mode
резкий — edge
Глоссарий
493
резонанс — resonance
ровный — smooth
розетки и вилки XLR — XLR jack and plug
рокот — rumble
сабвуфер — subwoofer
светодиод — light emitting diode (LED)
свист фазоинвертора — chuffmg
свистящий — sibilance
сертифицирован на соответствие со стандартами ТНХ — THX-certified
сетевой предохранитель — rail fuse
сетевой фильтр — AC Line-conditioner/protector
сжатие — compression
сжатое — congested
сигнал яркости — brightness signal
силовой трансформатор — power transformer
симметричное подключение — balanced connection
синхронизирующий сигнал — clock
синхронный двигатель — AC synchronous
система автоматического управления — servo
система защиты от копирования — Serial Copy Management System (SCMS)
система радиоданных — Radio Data System (RDS), Smart Radio
система фазовой автоподстройки частоты — phase locked loop (PLL)
система шумопонижения Dolby — Dolby noise reduction
скатывание — skating
сквозной контроль тракта записи-воспроизведения — off-tape monitoring
скорость цифрового потока — bit rate
скрытый — veiled
скудное — lean
слой высокой плотности — high density layer
собственные резонансы помещения — room resonance modes
согласование системы — system matching
согласование уровня — level matching
соединители, установленные на концах кабеля — terminations
соединитель-гнездо типа RCA — RCA jack
соотношение сторон — aspect ratio
спад — rolloff
среднечастотный — midrange
старший разряд (СР) — most significant bit (MSB)
статор — stator
стоячая волна — standing wave
строка развертки — scan line
субшасси — sub-chassis
сухой — dry
тактовый сигнал — clock
тангенциальный тонарм — tangential-tracking tonearm
телевидение высокой четкости (ТВЧ) — High Definition Television (HDTV)
тембр — timbre
тембральное согласование — timbre matching
темп — pace
теорема Найквиста — Nyquist Theorem
теплоотвод — heatsink
тестирование методом исключения — bypass test
ток — current
тональная определенность — pitch definition
тональный баланс — tonal balance
тонарм, лежащий на воздушной подушке — air-bearing tonearm
тонкий — thin
транзистор — transistor
трехполосный громкоговоритель — three-way speaker
494 Энциклопедия High-End Audio
триод — triode
туманный — thick
тусклый — dull
удвоитель строк — line doubler
ультралинейный — ultra-linear
управление низкочастотными сигналами — bass management
управляющие компоненты — control components
упругий — taut
уровень звукового давления — sound-pressure level (SPL)
усиление помещения — room gain
усилитель мощности — power amplifier
усовершенствованный интерфейс I2S — I2S Enhanced interface
устройство отображения — video display
устройство понижения числа каналов — downmix converter
устройство размагничивания звукоснимателя — catridge demagnitizer
устройство уменьшения джиттера — jitter reduction device
утяжеление — mass loading
учетверитель строк — line quadruplet
фаза — phase
фазовый угол — phase angle
фазоинвертор — bass reflex, reflex-loaded loudspeaker, ported loudspeaker
фибролит — Medium Density Fiberboard (MDF)
фильтр верхних частот — high-pass filter
фильтр верхних частот — low-cut filter
фильтр нижних частот — low-pass filter
фильтр нижних частот — high-cut filter
фильтр пилот-тона — МРХ filter
фильтр — filter
формирование шума — Noise shaping
фронтальный проектор — front-projector
хлопок — slam
хрупкий — brittle
цветность — chrominance (chroma)
центральный канал — center channel
цепь питания — rail
цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) — digital-to-analog converter (DAC)
цифровая коррекция акустики помещения — DSP room correction, room correction
цифровая обработка сигнала — Digital Signal Processing (DSP)
цифровая спутниковая система — Digital Satellite System (DSS)
цифровое радиовещание — Digital Audio Broadcasting (DAB)
цифровой громкоговоритель — digital loudspeaker
цифровой звук высокого разрешения — high-resolution digital audio
цифровой предусилитель — digital preamplifier
цифровой регулятор уровня — digital volume control
цифровой фильтр-передискретизатор — oversampling digital filter
цифровой — digital
частота — frequency
частота дискретизации — sampling frequency
частота развертки — scan rate
частота разделения — crossover frequency
частота среза — cutoff frequency
частотная коррекция — de-emphasis
частотная коррекция — equalization
частотная характеристика громкоговорителя, измеренная вне рабочей оси — off-axis response
частотная характеристика — frequency response
частотная характеристика громкоговорителя, измеренная на рабочей оси — on-axis response
частотный корректор — equalizer
четвертьволновый низкочастотный поглотитель — quarter-wavelength bass trap
чувствительность — sensitivity
чувствит
шелкови
шер охов;
ШИПЯЩИ!
широкоп
широтно
шум пор!
эквалайз!
экран (ак
экран(ви
экраииро
электрич
электром
электрон
электрон
электрос
эффект в
яркости а
яркость -
ящичный
Глоссарий
495
чувствительность, ограниченная шумами — usable sensitivity
шелковистый — silky
шероховатый — etched
шипящий — sibilance
широкополосный громкоговоритель — full-range speaker
широтно-импульсио модуляция (ШИМ) — Pulse Wide Modulation (PWM)
шум порта фазоинвертора — port noise
эквалайзер — equalizer
экран (акустический) — baffle
экран (видео или кино) — screen
экранированный громкоговоритель — shielded loudspeaker
электрическое напряжение — voltage
электромагнитные помехи — electromagnetic interference (EMI)
электронная лампа — vacuum tube
электронно-лучевая трубка — CRT Cathode-Ray Tube
электростатический громкоговоритель — electrostatic loudspeaker
эффект вертикальных жалюзи — vertical venetian-blind effect
яркостная компонента (цветного видеосигнала) — luminance
яркость — brightness
ящичный — chesty
Алфавитный указатель
5.1-канальный звук, 367
А
A Song For You, 59
А/А-парадокс, 57-58
А/В-сравнение, 57-58, 61
Acapella Publishing, 363
Acoustic Sciences Corporation (ACS), 68,
96-97, 102-103
Flutter Stix, 78, 86, 103
MATT, 68
Tower trap, 82, 84, 86-87, 103
Tube trap, 71, 84, 103
Walldamp, 97-98
Acoustic Sounds, 60
AES/EBU цифровой интерфейс, 223, 234,
236, 239-242, 275-276, 284
Allison, Roy (Эллисон Рой), 80
Analog Productions, 60
ATRAC, см. перцептуальное кодирование
Audio Advisor, 68, 102
Audio Engineering Handbook, 399, 407
Audiophilia nervosa, 34
A/V-предусилители, см. аудио/видеопреду-
силители
A/V-ресиверы, см. аудио/видеоресиверы
в
Barenberg, Russ (Варенберг, Расс), 59
Beyond Words, 59
Bhatt, R. M, 59
Bitstream, ЦАП, 269
Bright Star Audio, 299
Brown, Ray (Браун, Рэй), 43
с
Canorus, 257
CDR, 261, 264
CD-плейер,
выбор, 224-233
джиттер, 226-228, 245-246
отдельные компоненты: за и против,
225-228
подключение, 233
слежение за дорожкой, 284
формирование бюджета, 14, 225-226
CD-транспорт
варианты выхода, 234
джиттер, 234-235, 283-284
загрузка сверху или спереди: за и против,
235
исправление ошибок, 274, 284
определение, 223
подключение, 233-234
слежение за дорожкой, 284
техническое описание, 272-275
функции и особенности, 236-237
Celestion DLP, 450
Cello Electronics, 252
Chesky Records, 59
тестовый CD, 86, 406
Clark, Stenly (Кларк, Стенли), 43
496
Алфавитный указатель
497
Colloms, Martin (Колломс, Мартин), 50
Consumer Electronics Show, 21
Cooder, Ry, 59
D
DAB, см. цифровое радиовещание
D’Agostino, Dan (Д’Агостиньо, Дан), 161
Dallas Wind Symphony, 59
DAT, 261-262, 264
Data Conversion Systems (DCS), 257
процессор Elgar, 257
DCC, 261
DCS, cm. Data Conversion Systems
De Forest, Lee (Де Форест, Ли), 149
Denon, 93
Anechoic Orchestral Recording, 93
Digital Harmony, 391
Digital Music Express, 320
Digital Theater System (DTS), 254, 363,
380-381
декодирование в предусилителях, 106,
375, 377
на лазерном диске, 369-370
преимущества, 368, 369-370
скорость цифрового потока, 367, 368
Direct Stream Digital, см DSD
Dolby Digital, 106, 254, 369
декодирование в предусилителях, 106,
370, 372, 375, 377
канал низкочастотных эффектов, 367
модулированный и не модулированный,
370-371, 377-378
на DVD, 370-372
на лазерном диске, 369-370
принцип построения, 366
преимущества перед Dolby Surround,
366-367
с ТНХ-декорреляцией, 381
скорость цифрового потока, 263, 367, 451
управление воспроизведением низких
частот, 367
Dolby НХ Pro, 356
Dolby Laboratories, 254
Dolby Surround, 364-366, 381
Pro-Logic, 364-366
декодирование, 364-366, 375, 377, 388
время задержки, 365-366, 388-389
история, 364
ограничения, 366
на DVD, 371
DSD, 153
качество звука, 252-253
на Super Audio CD, 250-253
DSP, см. цифровая обработка сигнала
DSS, см. цифровая спутниковая система
DVD, 223-224, 246-248,253-256, 371-373, 387
DVD-аудио, 223, 253-256
история, 246-248
многоканальный звук, 254
DVD-видео, 371-373, 387
цифровой звуковой сигнал 24 разряда/
96 кГц, 248
Е
EMIT, Electromotive Induction Tweeter, 187
Ensemble Modern, 59
F
Federal Trade Comission (FTC), 140
Fi: the Magazine of Music and Sound, 20, 37,
55, 60, 102
Fire Wire, 390-391
Flutter Stix, 78, 86, 103
FM
антенны, 318-319
качество радиовещания, 313
G
Garson, Mike (Гарсон, Майк), 59
Genesis Technologies, 186
Gomez, Eddie (Гомез, Эдди), 43
н
Hafler, David (Хафлер, Дэвид), 164
HDCD, 224, 236, 246, 257-261,265, 271
HeadRoom, 353
Heyser, Richard (Хейзер, Ричард), 30, 216
High Performance Loudspeakers, 221
Holidays and Epiphanies, 59
Holt, J. Gordon (Холт, Гордон), 41, 189
Home Theater For Everyone, 363
I
Infinity EMIT, 187
International Steering Committee (ISC), 247
J
Johnson, Keith (Джонсон, Кейт), 258
Johnson, William Zane (Джонсон, Уильям
Зейн), 142
Junkin, Jerry (Джанкин, Джерри), 59
JVC, 269
к
Keroes, Herbert (Кероес, Герберт), 164
Klipsch, Paul (Клиши, Пол), 135, 152
Klipschorn, громкоговоритель 135
Kreil Industries, 161
498
Энциклопедия High-End Audio
L
LEDR-тест, 86, 406
LIM-детектор, 283
Linn products, 146, 197
Listening Room (компьютерная програм-
ма), 68
Long, Ed (Лонг, Эд), 203
Louden, M. (Лауден, M), 91
Lukasfilm, 380, 382
M
Marienthal, Eric (Мариенталь, Эрик), 59
MASH (тип ЦАП’а), 269
Matsushita, 269
MATT (Music Articulation Test Tone), 68
McCormack, Steve (МакКормак, Стив), 345
MD, см. мини-диск
Meeting by the River 59
Meitner, LIM-детектор, 283
Meridian Audio, 253-254
Merrill, George (Мерилл, Джорж), 312
Meyer, Edgar (Мейер, Эдгар), 59
Mirage Loudspeakers, 192
MIT (Music Interface Technologies), 33$
Mix, 97
Mondial Magic, 360
Music Direct, 60 x
N
Nelson, Ron (Нельсон, Рон), 59
О
Oxnard Sessions, Volume Two, 59
P
Pacific Micronics, 258, 265, 271
pan&scan, см. панорамирование и
сканирование
Patitucci, John (Патитуччи, Джон), 43
РЕМ (тип ЦАП’а), 269
Pflaumer, Michael, (Пфлаумер, Майкл), 258
Philips TDA1541 (тип ЦАП’а), 269
Philips, 235, 269
Polany, Michael (Полани, Майкл), 29, 35
Principles of Digital Audio, 452
Pro-Logic (Dolby), 364-366
Q
Q добротность, 198-199
R
RDS, см. система радиоданных
Reference Recordings, 36, 59
Reger, Max (Регер, Макс), 34
RIAA, 117-118,247
RIAA-коррекция, 106, 117-119, 128-129
Ritter Michael (Риттер, Майкл), 258
RoomOptimizer (компьютерная програм-
ма), 92
Ruff, Michael (Рафф, Майкл), 58
Rutter, John, (Руттер, Джон), 36
s
S/PDIF-интерфейс
в CD-плейерах, 225-226
джиттер, 226-227, 234-235, 242-243, 449-
450
определение, 223, 239
техническое описание, 275-276
типы, 223, 234, 236, 239-240
SACD, см. Super Audio CD
Sax, Doug (Сакс, Дуг), 308
SCMC, 264
Shishido, Nobu (Шишидо, Нобу), 149
Skip, Hop & Noble, 59
SkyLines, 74, 104
Sonex, 78, 102-103
Sony Corporation, 246-248, 250, 252, 255
Speaking in Melodies, 58
Spectral Audio, 338, 244
Stereophile, 16, 41, 51, 68
Sugar Hill Records, 59
Sumiko Fluxbuster, 357
Super Audio CD (SACD), 223-224, 237, 252-
253
DSD-кодирование, 250-253
история, 248
качество звука, 29, 252-253
определение, 248-249
проигрыватели, 223, 248
физические свойства, 248-250
т
Theta Digital, 267
Thiel, 206
ТНХ
декорреляция сигналов тыловых кана-
лов, 380-381
тембральное согласование, 380-381
Tiefenbrun, Ivor (Тифенбрюн, Айвор), 287
Toole, Floyd (Тул, Флойд), 407
Tower Trap, 82, 84, 87, 103
Tube Trap, 71, 84, 103
и
UltraAnalog
входной приемник с низким уровнем
Алфавитный указатель
499
джиттера, 265
прибор для измерения джиттера, 243
усовершенствованный интерфейс I2S,
244
ЦАП, 269
V
van den Hui (ван ден Гул), 307
VTA (вертикальный угол), 310-312
VTF (давление иглы звукоснимателя на пла-
стинку), 310
W
Wadia Digital, 267
Walldamp, 97-98
Water Lily Acoustics, 59
Well Tempered Tonearm, 304
Well Tempered Turntable, 297
Western Electric 300B, 149
Wilson Audio, 252
Working Group 4, 247-248
Y
Yellow Shark, The, 59
z
Zappa, Frank, 59
А
абсолютная полярность, 57-58, 110-113,
169, 236, 283, 333, 395-397
адаптивная декорреляция, 381
азимут (головки звукоснимателей), 310-311
Акира Куросава, 372
аксессуары (принадлежности), 26-27, 342-
361
выбор, 342-343
предметы культа вуду, 360
активные сабвуферы, 146, 209-210, 364-365,
367, 381-382, 385-386, 388-389
акустический
дифракция, 203, 399-400
диффузия (рассеивание), 73, 80-82, 384-
385, 398
изоляция, 96-97
коэффициенты поглощения, 95-96
материалы, 71, 74, 85-87, 102-104
обратная связь, 294
отражение, 77-84, 93, 191-193, 385, 398
панельные поглотители, 84
поглощение, 80-81, 82-87, 398
реверберация, 93-96
резонанс, 88-92, 97
соотношения размеров, 86, 89-92
стоячие волны, 88, 92-93
таблица оптимальных соотношений
размеров, 91
акустическое кодирование с адаптивным
преобразованием, см. перцептуальное
кодирование
анализатор на основе последовательностей
максимальной длины, 217
анаморфотный, 375
антенны, 318-319
аппаратура, бывшая в употреблении, 25
аудио/видеопредусилители, 106, 122, 375-
378
*
аудио/видеоресиверы, 380
АЦП, 101, 121, 264, 447-449
Б
бас, 43-45
записи для оценки качества звучания,
58
поглотители, 84
управление, 367
бескислородная медь, 334-335
бесконечный экран, 193, 194, 211
бестрансформаторный выход, 163
бинауральная запись, 353-354
биполярные громкоговорители, 191-193
Большой Каньон, 3-4, 16
„бутик“, 13
быстрое преобразование Фурье (БПФ),
168, 217
бюджет
распределение, 9-11, 13-16
суммарный аудиосистемы, 9
в
вакуумный держатель, 299
вертикальный угол (VTA), 310-312
взаимное ослабление противофазных сиг-
налов, 213, 395-396
взвешивающие фильтры, 128, 404
вибрация
в корпусах громкоговорителей, 175,
182, 193, 201-203, 214
в проигрывателях грампластинок, 293,
343
поглотители (в громкоговорителях),
360
принадлежности для изоляции, 343-346
500
Энциклопедия High-End Audio
виброизолирующие ножки, 345-346
видеопроектор, 384, 386
видеосигнал
композитный, 387
компонентный, 372, 387
винтовые клеммы, 27, 323, 329
возможность модернизации (цифровых
процессоров), 228-229, 237
война форматов, 224, 246-248, 255-256
воспроизводящие компоненты, 8
временное согласование, 203, 205, 217-218
входное сопротивление
предусилителей, 123, 127
усилителей мощности, 157
входной приемник, 228-229, 264-265
вынос, 304
выходное сопротивление
источников сигнала, 123-124, 277
предусилителей, 123, 127-128
усилителей мощности, 151
Г
гармоники, 397-398
гармонические нелинейные искажения, 4,
30, 129, 150, 165, 166-168, 429-430
Герц, Генрих, 394
гибридные динамические/ленточные
громкоговорители, 187
гибридные динамические/электростатиче-
ские громкоговорители, 189-190
головка звукоснимателя, 305-308
азимут, 310-311
гибкость, 291-293, 308
конструкция, 305-308
подвижный магнит и подвижная катуш-
ка: за и против, 305-306
размагничивание, 357-358
согласование с коэффициентом усиле-
ния фонокаскада, 119-120, 306
сопротивление нагрузки, 120, 306
головки громкоговорителей
Infinity EMIT, 187
выравнивание по времени, 203, 205,
217-218
гибридные динамические/ленточные,
187
гибридные динамические/электроста-
тические, 189-190
деформация изгиба, 180
динамические, 178-182, 352
квазиленточный, 183
коаксиальные, 206-207
компрессия динамики, 181-182
ленточный, 178, 182-187
материалы диафрагмы, 180-181, 186
пассивный излучатель, 196
планарно-магнитный, 182-186
планарные ВЧ-головки фирмы
„Genesis/ 186-187
проблемы, 182
с обратной связью, 199-201
электростатические, 178, 187-191, 352
гребенчатая фильтрация, 354, 398, 406-407
громкоговорители
безэховая частотная характеристика, 67
биполярные, 191-192
выбор с учетом характеристик помеще-
ния, 11
выбор, 11-12, 171-178
дипольная диаграмма направленности,
184, 191, 384-385
домашний кинотеатр, 363, 365-366, 383-
386, 387-390
критерии оценки качества звучания,
177-178
недостатки, 185-187, 188-189
подставки, 214
разворот, 69-70
разделительные фильтры, 190, 204-206,
210, 416-418
размещение, 64-77
системы сабвуфер/сателлит, 172
технические параметры и их измере-
ние, 215-221
фазовый угол, 215-216, 420-421
формирование бюджета, 13-15
цифровые, 207-209
чувствительность, 135, 151-152, 173,
216
электрическое сопротивление, 173,
215-216
громкоговоритель центрального канала,
365, 366
размещение, 383-386, 390
давление иглы звукоснимателя на пластин-
ку (VTF), 310
дБ, см. децибел
дБХУ, см. дБВт
дБВт, 136-137
двоичные числа, 433, 435-436
двухкабельное подключение, 323, 329-331
двухполосное усиление, 132, 145-146
двухтактный выходной каскад, 132, 142,
149-150, 428-429
действующая длина тонарма, 304
действующая масса тонарма, 292, 302, 304
Алфавитный указатель
501
декорреляция сигналов тыловых каналов,
380-382
дельта-сигма ЦАП, см. однобитный ЦАП
демпфирование при помощи связанных
слоев, 297
детальность, 50
деформация изгиба (в громкоговорите-
лях), 189
децибел (дБ)
SPL, 400-403
дББ8, 280
определение, 400-403
при согласовании уровней, 62
таблица перевода отношений в децибе-
лы, 401
джиттер
в CD-плейерах, 226-228
в S/PDIF-интерфейсах, 242-243, 449
в транспортах, 234-235, 284
измерение, 283-284
определение понятия, 226-228, 269,
447-450
приборы для измерения и анализа, 243
устройства уменьшения, 245-246
джиттер тактовых импульсов, см. джиттер
динамика, 48-49, 405
динамические головки громкоговорителей,
179-182, 352
динамический запас по мощности, 167
дипольные громкоговорители
диаграмма направленности излучения,
73-74, 184, 191, 384-385
размещение, 73-74, 384-385
дискретизация по времени, 246-248, 250-
251, 255-257,
дискретные схемы, 125, 432
дифер, 245, 443-444
дифракция, 203, 399-400
диэлектрическое поглощение, 336
длина волны (звуковой), 85, 88-89, 394-395
добротность (Q), 198-199
домашний кинотеатр, 362-391
возможность объединения с аудиосис-
темой, 362-363
громкоговорители, 363, 365-366, 383-
386, 387-390
компоненты-источники, 368-374
настройка, 387-390
предусилители, 375-378
размещение громкоговорителей, 383-
386
сабвуферы, 364-365, 367, 380-382, 385-
386, 387-389
терминология, 362
усилители, 378-380, 382-383
формат „окружающего* звука, 363-368
Е
емкостное реактивное сопротивление, 416-
421
емкость, 339, 416-421
журнальные обзоры, 17-19, 171
3
заказ по почте, 23
закон Ома, 409-413, 419
затухание звука, 93-94, 405
звук
длина волны, 394-395
определение, 392-393
период, 393-394
сложной формы, 397-398
уровень звукового давления (SPL), 135,
173, 216, 400-403
фаза, 394-395
частота, 393-394, 403-404
звукосниматель с подвижной катушкой,
106, 119-120,305-306
звукосниматель с подвижным магнитом,
119-120, 305-306
и
игла головки звукоснимателя
очистка, 307-308, 351
сравнение форм, 306-308
изгиб (тонарма), 301
изобарический громкоговоритель, 193,
197-198
изолированное заземление, 348
ИКМ, см. импульсно-кодовая модуляция
импульсно-кодовая модуляция, 369, 436-438
индуктивное реактивное сопротивление,
416
индукция, 340-341, 414-416
интермодуляционные искажения, 169, 281-
282
интерфейс Spectralink, 244
ионизация воздуха, 188
искажения взаимной модуляции, см. интер-
модуляционные искажения
искажения при переходе через ноль, 150
искрение, 188
к
кабели, 322-341
выбор, 324-328
502
Энциклопедия High-End Audio
двухкабельное подключение, 323,
329-331
емкость, 339, 419-420
звуковые характеристики, 326-328
конструкция, 334-338
литцендратные, 337
наконечники для, 323, 329, 336
поверхностный эффект, 337
получение лучшего звука, 340-341
приработка, 327
с терминальными устройствами, 338
согласование с системой, 324-328
технические параметры, 339
устройство согласования, 357
формирование бюджета, 325-326
канал низкочастотных эффектов, 367
кассетные магнитофоны
Dolby НХ Pro, 356
выбор, 354-357
системы шумопонижения, 355-357
катодный повторитель, 430-431
качество изготовления, 5
качество формирования звуковых образов,
69-70, 177-178, 192
квадрафония, 254-255
квантование уровня
влияние дифера, 443-444
определение, 436-444
погрешность, 440-443
разрядность, 246, 252, 255-258, 442
коаксиальный громкоговоритель, 206-207
коаксиальный цифровой интерфейс, 223,
234, 236, 239-240, 243
коврик диска проигрывателя грампласти-
нок, 299
компакт-диск
с однократной записью (CDR), 261, 264
история, 222-223, 246
коррекция ошибок, 445-446
очистители линз (оптики), 350
питы, 272-274, 444-445
принцип действия, 272-275
средства ухода, 350
структура кадра, 445
фотография поверхности, 272
компенсация скатывающей силы, 302, 311
компонент
бывший в употреблении, 25
выбор, 7-28
источник, 7
модернизация, 15, 16, 26
обновление, 21, 26
предметы роскоши, 12-13
сервис, 21
компоненты управления, 7
конденсатор, 125, 156, 204, 206, 421, 423,
424, 427
конечный экран, 193, 198
конструкция литцендратного кабеля, 337
корпуса громкоговорителей, 193-201
акустическое оформление изобариче-
ского типа, 193, 197-198
акустическое оформление типа линии
передачи, 193, 196-197, 211
акустическое оформление фазоинвер-
торного типа, 193, 194-196, 211
акустическое оформление типа беско-
нечный экран, 193, 194, 211
демпфирование (Q), 198-199
дифракция, 203
конечный экран, 193, 198
распорки, 202-203
резонансы, 193, 201-203, 214
форма, 203
коррекция ошибок, 274, 284, 445-446
коэффициент демпфирования, 166, 340
коэффициент усиления линейного преду-
силителя, 127
коэффициент усиления фонокорректора,
119-120
коэффициенты поглощения, 95-96
критическое слушание, 29-31
кроссоверы, см. разделительные фильтры
л
лазерный диск, 368-371
ламповые предусилители, 106, 113-116
ламповые усилители мощности, 132,
142-143, 161-165
лампы
амортизаторы, 359
замена, 115-116, 142
качество звука, 113-115, 142-143, 149-152
смещение, 163
срок службы, 115-116,359
схемы, 161-165, 430-431
ленточные громкоговорители, 178, 182-187
линейность (ЦАП), 268-270, 280-281
линейный предусилитель, 106, 116-117, 127
линия передачи (акустическое оформле-
ние), 193, 196-197, 211
„Личностное знание44, 29, 35
локализация звука, 367, 381, 406
м
магнитооптическая запись, 263
маскирование, 407, 451
машины для чистки грампластинок, 350-351
Алфавитный указатель 503
I,
)Ы
1-187
,127
e-
1351
медь „шесть девяток“, 334-335
межкомпонентные кабели
выбор, 324-326
емкость, 339, 419-420
звуковые характеристики, 326-328
полярность, 332-333
симметричные и несимметричные,
323, 331-334
формирование бюджета, 14-15, 324-326
метод непрерывного литья, 335
метод сжатия видеосигнала MPEG-2, 373
микрофонный эффект, 343, 359
мини-диск, 262-263, 451
мини-мониторы, 12
младший разряд (МР), 436, 441-444
многоканальный звук, 254-255
многоразрядный ЦАП, 267-269
модернизация, 15-16, 26
моноблочные усилители мощности, 131,
133
мостовое включение, 132, 144
МР, см. младший разряд
н
наложение спектров, 438
напряжение, 408-413
определение, 408-409
стабилизация, 423-424
настройка аудиосистемы, 64-77, 308-312,
340-341, 387-390
наушники, 352-353
небольшие различия, их важность, 33-34
нестандартные цифровые интерфейсы,
243-245
НЧ-головка с обратной связью, 199-201
о
область эффекта присутствия, 38
обратная связь, 4, 150, 158, 164, 427, 432
обратная частотная корреляция, 380
огибающая звукового сигнала, 405
однобитный ЦАП, 269-270
однотактный усилитель, 30, 132, 135, 142,
149-153, 160-161, 353
окружающий звук
для музыки, 254-255
для фонограмм фильмов, 363-368
операционный усилитель (ОУ), 124, 431-
432
оптический интерфейс типа ST, 223, 234,
236, 239-241
отбрасывание младших разрядов, 246
отдельная сетевая проводка, 348
отдельное заземление, 348
отношение сигнал/шум, 404, 442, 452
отражения, 77-83, 93, 189, 191-193, 384-385,
398-399
отсечка, 158
оценка качества звучания FM-тюнера при
приеме по кабельной сети, 313
очистители грампластинок, 350-351
очистители контактов, 27, 341, 358-359
очиститель иглы звукоснимателя
„Discwasher“, 351
очиститель оптики головок CD-проигрыва-
телей, 350
панельные поглотители, 84
панорамирование и сканирование, 374
параллельное включение, 413
пассивный излучатель, 196
пассивный регулятор уровня, 106, 109, 122-
123
пентод, 164
передискретизация, 224, 256-257
переменный ток, 154-157
переходные процессы, 184-185, 189, 405
период (звукового колебания), 393-394
перцептуальное кодирование, 263, 366-367,
451-452
планарные громкоговорители, 178, 182-
187, 188-191
планарные магнитные головки, 182-184
пневматические платформы, 344-345
поверхностный эффект, 337
повышающий трансформатор, 106, 120,
188
поглощение, 80-81, 398
погрешности RIAA-коррекции, 128-129
подавление синфазного сигнала, 238, 332,
432
подставки (для громкоговорителей), 214
полевой транзистор структуры металл-оки-
сел-полупроводник (МОП), 158, 161
полевые транзисторы с управляющим рп-
переходом, 429
полное электрическое сопротивление (им-
педанс)
в S/PDIF- и AES/EBU-интерфейсах, 242
в громкоговорителях, 142, 144, 162,
173, 215-216
в предусилителях, 120, 123, 127-128
в усилителях мощности, 137-138, 151-
152, 157, 162
в цифровых источниках звука, 277
определение, 418-420
согласующий трансформатор, 162, 185
504
Энциклопедия High-End Audio
полные усилители, 15, ПО, 133-134
портативные аудиокомпоненты, 351-352
порхающее эхо, 77-78
последовательное включение, 411-412
предварительные усилители-фонокоррек-
торы, 106, 117-120
предусилитель, 105-130
RIAA-коррекция, 118-119, 128-129
аудио/видео, 106, 122, 375-378
баланс каналов, 108, 130
в цифровых процессорах, 237
входное сопротивление, 123, 127
входные усилители, 106
выходное сопротивление, 123, 127
гибридные, 106
коэффициент усиления линейного пре-
дусилителя, 127
коэффициент усиления фонокорректо-
ра, 119-120, 126-127
ламповые, 106, 113-115
линейный, 106, 116-117, 127
межканальная помеха, 129-130
окрашивание, 110-112
основные функции, 107-110
отношение сигнал/шум, 128
оценка качества звучания, 110-113
пассивный, 106, 109, 122423
перегрузка входа, 119-120,128
полупроводниковые, 106, 113-115
предварительный предусилитель, см.
предусилитель, входной усилитель
симметричный, 108-109, 125-126, 333
сопротивление нагрузки звукоснимате-
ля, 120
тестирование методом исключения,
111-112
фонокорректоры, 106, 117-120
формирование бюджета, 14
цифровые, 106, 121
чувствительность входа, 128
прижимы грампластинок, 299
приработка, 114-115, 116-117, 327
продавец аудиокомпонентов, 21'24, 174-176
проекционный видеоэкран, 384, 386
проекционный телевизор, 386
проигрыватели без пружинного подвеса,
295-297
проигрыватели грампластинок
грампластинки и CD-диски: за и против,
285-286, 434, 436
качество звучания, 289-291
настройка, 308-312
роль в системе звуковоспроизведения,
286-287
формирование бюджета, 287-289
проигрыватели грампластинок с прямым
приводом, 300-301
проигрыватель
вакуумный держатель, 299
вибрация, 294-295, 301
коврики, 299
компоненты, 293-301
настройка, 308-312
прижим грампластинок, 299
прямой привод, 300-301
с диском на воздушной подушке, 298
с пружинным подвесом и без, 295-297
с ременным приводом, 300-301
прослушивание
изменение тонального баланса, 69,
219-220
личные предпочтения, 36
ловушки, 34
одного компонента, 60-61
организационные процедуры, 55-58,
61-62
предубежденность, 56
язык, 35-37
и измерения: за и против, 284
простота сигнального тракта, 3-4, 34
психоакустика, 353-354, 451-452
р
работа в классе А, 125, 427-429
работа в классе А/В, 149-150, 159-161,
427-429
рабочая длина тонарма, 292
равносигнальный эффект, 189
радиолампы из неликвидов, 115
радиочастотные фильтры, 358
разворот громкоговорителей, 69-70
разделительные фильтры, 190, 204-206,
209, 386, 417-418
разрядность слова (в цифровой звукотех-
нике), 442
рассеивание, 73, 80-82, 384, 398-399
рассеиватели звука RPG, 74, 80-81, 96,
102-103
реактивное сопротивление, 189, 215
реверберация, 93-96
регулятор тембра, 107-108
регулятор уровня (громкости), 105, 121,
122, 123, 125-127, 237, 271-272
резонанс, 88-92, 97, 193, 201-203, 214, 292-
293
резонаторы Гельмгольца, 84
рыночные (маркетинговые) биты, 255
Алфавитный указатель
505
С
сабвуфер полосового типа, 212-213
сабвуферы, 209-214
активные, 146, 209-210
для домашнего кинотеатра, 364-365,
367, 380-382, 385-386, 387-389
кроссоверы, 212-213
полосового типа, 212-213
размещение, 74-76
системы сабвуфер/сателлит, 172
установка и настройка, 74-76, 212-214
частотная коррекция, 212
сетевые
кабели, 349-350
проводка, 189, 347-348, 359-360, 413-414
специальная проводка, 348
фильтры, 15, 27, 346-349
сжатие данных, см. также перцептуальное
кодирование, 262-263
сигнал для диагностирования условий про-
слушивания, см. LEDR
сигналы сложной формы, 397-398
симметричное подключение
в предусилителях, 108-109, 125-126, 334
в усилителях мощности, 143-144
в цифровых процессорах, 236-239,
определение, 323, 331-334
синусоида, 413
синхронные электродвигатели переменно-
го тока, 293-294
система радиоданных (RDS), 321
система шумопонижения Dolby, 355-357
слежение за дорожкой (CD-плейеры), 284
смещение (в усилителях), 160-161, 163, 426
смещение диффузора динамика, 180
собственные резонансы помещения, 67-68,
84, 88-92
„Совершенный звук навсегда", 222
совместимый цифровой диск высокого раз-
решения, см. HDCD
согласование аудиосистемы, 13-15, 18-20, 136-
142, 151-152, 229-231, 308-312, 324-328
согласование уровней, 56, 61-62
соединители (на концах кабеля), 323, 329,
336
соединитель BNC, 240
соотношение размеров помещения, 86, 89-92
соотношение сторон телевизионного изо-
бражения, 372, 374-375
сопротивление нагрузки звукоснимателя, 120
спектрометрия с временной задержкой
(СВЗ), 216
стабилизация (напряжения), 423-424
старший разряд (СР), 268-269, 463
статоры, 187-188
стойки (для аппаратуры), 288-289, 309,
343-345
пневматические, 344
стоячие волны, 92-93
структура поверхности рабочего слоя циф-
ровых дисков, 272-274, 444-445
субкод (на CD), 446
т
тангенциальный тонарм, 301
темп, ритм и временные характеристики,
50-51
теорема Найквиста, 438
тестирование методом исключения, 111-112
тестовый компакт-диск Pierre Verany, 284
тонарм
вертикальный угол (VTA), 310-312
вынос, 292, 304
давление иглы звукоснимателя на пла-
стинку (VTF), 310
действующая длина, 304
действующая масса, 292, 302, 304
изгиб, 301
компенсатор скатывающей силы, 302,
311
на воздушной подушке, 303
погрешность слежения, 301
резонанс, 292-293
тангенциальный, 301
узел подшипника, 303-304
тонарм Грэхема, 304
тонкомпенсированный регулятор громко-
сти, 403-404
транзисторные
звук, 113-115, 142-143, 425-429
или ламповые: за и против, 113-115,
142-143
предусилители, 106, 113
схемы, 124
усилители мощности, 132, 137-139, 142,
152-153
триод, 149-152, 164, 430-431
тюнеры
технические параметры, 315-316, 318-320
формирование бюджета, 314
характеристики звука, 313, 317-318
У
увеличение разрешающей способности, 246
ультралинейный режим работы, 164
усиление помещения, 66
усилители для наушников, 353
506
усилитель мощности
МОП, 158, 161
бестрансформаторный выход, 163
входные и промежуточные каскады,
155, 157-158
‘выбор, 132-135, 146-148
выводы обмоток трансформатора, 162-
163
выходная мощность, 135-142, 156-157,
166-167
выходное сопротивление, 151, 16Т166
выходной каскад, 150-151, 154-155,
158-161
двухполосное усиление, 132, 145-146
двухтактный, 132, 142, 150, 428-429
домашний кинотеатр, 378-380, 383
замена ламп, 142
запас по перегрузке, 167
инвертирование полярности, 169
интермодуляционные искажения, 169
источник электропитания, 155-157,
421-425
качество звучания, 137-139, 146-148
коэффициент усиления, 145-146, 166
ламповый, 132, 142-143, 161-165
моноблочный, 131, 133
мостовое включение, 132, 144
однотактный ламповый, 132, 135, 142,
149-152, 353
однотактный полупроводниковый, 132,
152-153, 160-161
отсечка, 158
пентодный, 164
симметричные входы, 143-144
согласование с громкоговорителем,
135-142, 151-152, 215
триодный режим работы, 149-150,164-165
ультралинейный режим работы, 164
формирование бюджета, 14-15, 132-135
цифровой, 153-154
чувствительность входов, 166
усилительные схемы, 123-126, 154-165, 270-
271, 425-432
усовершенствованный интерфейс I2S, 244-
245
устройства размагничивания (головки зву-
коснимателя), 357-358
устройство отображения, 386
утяжеление, 214, 344
ф
фаза, 394-395
фазовый угол (в громкоговорителях), 215-
216, 420-421
Энциклопедия High-End Audio
Федеральная Торговая Комиссия, см. Fed-
eral Trade Comission
фильтры НЧ, устраняющие наложение
спектра, 438
фильтры, 238-239, 256-257, 265-267, 270,
282, 416-418, 438-440
формирование шума, 251-252, 279-280
характеристики качества звука, 31-34
ЦАП, см. цифровые процессоры
ЦАП’ы фирмы „Burr Brown“, 269
цифро-аналоговое преобразование, 267-
269, 446-451
цифровая компакт-кассета см. DCC
цифровая обработка сигнала, 246, 450
в громкоговорителях, 450
в системах коррекции акустики поме-
щений, 98-102, 154
в цифровых фильтрах, 267
цифровая спутниковая система, 373-374
цифровое радиовещание, 320-321
цифровой звук
дискретизация по времени, 246,251,
436-440
квантование, 246, 436-443
кодирование, 246-247
коррекция ошибок, 274
магнитная запись (DAT), 261-262, 264
на лазерном диске, 367-368, 369-370
ограничения, 257, 434
радиовещание (DAB), 320-321
сравнение с аналоговым звуком, 285-
286, 434
теория, 246-248, 434-450
фильтрация, 238-239, 256-257, 282, 438-
440
форматы высокого разрешения, 246-
256
цифровой звук высокого разрешения, 246-
256
цифровой интерфейс Sony/Philips, см.
S/PDIF
цифровой интерфейс Toslink, 223, 234,
236,240
цифровой источник сигнала
выбор, 224-233
компоненты, 223
нестандартные интерфейсы, 243-244
терминология, 223
формирование бюджета, 13-15, 225
что выбрать: CD-проигрыватель или
компонентные транспорт и процес-
сор?, 225-228
цифро
245
цифро
цифро
цифро:
цифро;
цифро:
цифро:
цифро!
цифро]
в гр
BO3J
237
вхо;
вых
вых
вых<
джи
изм<
ЛИН(
МНО]
однс
оцеь
подъ
прег
прес
регу.
2714
симх
стру:
терм
функ
Циф}
чаете
цифров!
450
ЦИфроВ!
цифровг
2384
„цыпочк
Алфавитный указатель
507
цифровой кабель, 223, 225-226, 240-242,
245, 334
цифровой процессор IDAT, 267
цифровой процессор Meitner IDAT, 267
цифровой универсальный диск, см. DVD
цифровой фильтр NPC, 246, 265
цифровые выходные разъемы, 223, 236
цифровые громкоговорители, 207-209
цифровые предусилители, 106, 121
цифровые процессоры
в громкоговорителях, 207-208
возможность модернизации, 228-229,
237
входной приемник, 228-229, 264-265
выходное сопротивление, 277
выходной каскад, 270-271
выходной фильтр, 270-271
джиттер тактовых импульсов, 226-228
измерения, 276-284
линейность, 268-269, 280-281
многоразрядный ЦАП, 267-269
однобитный ЦАП, 269-270
оценка качества, 229-233
подключение, 233
преимущества, 228
преобразование ток-напряжение, 270
регулятор уровня (громкости), 237,
271-272
симметричные выходы, 36, 237-239, 333
структурная схема, 237-239, 265
термины, 223
функции, 236-237
цифровой фильтр, 265-267
частотная коррекция, 271, 277-278
цифровые сигнальные процессоры, 246,
450
цифровые усилители мощности, 153-154
цифровые фильтры-передискретизаторы,
238-239, 256-257, 266, 282, 438-440
„цыпочки", 345-346
ч
частота дискретизации 96 кГц, 228, 235,
237
частота, 393-394, 403-404
частотная коррекция в сабвуферах, 212
частотная коррекция, 271, 277-278
частотные диапазоны, 37
человеческий слух, 353-354, 403-407
четвертьволновый низкочастотный погло-
титель, 85
ш
ШИМ, см. широтно-импульсная модуляция
широкоэкранный формат, 374-375
широтно-импульсная модуляция, 153, 251
шумопонижение, 355-356
э
эквалайзеры, 3, 121
электроакустические преобразователи ква-
зиленточного типа, 183
электромагнитная индукция
в головках звукоснимателей, 307
в кабелях, 340-341
определение, 414-416
электромагнитные помехи, 347
электронные лампы прямого накала, 430-
431
электронный разделительный фильтр
(кроссовер), 145
электростатические громкоговорители,
178, 187-191, 352
эффект вертикальных жалюзи, 189, 191
эффект Хааса, 366, 407
эффект Эллисона, 80
я
ящичек Хейзера, 30
Расширенное, пересмотренное и обновленное
на пороге 21-го столетия классическое руководство
по высококачественному звуковоспроизведению!
Энциклопедия High-End Audio
Второе издание
„Это очень ценная и содержательная книга... Уверен, она станет „Библией" high-end-ayduo“
Деннис Кришнан, журнал ..High-End"
„ Великолепно! В этой книге Боб Харли делится с вами своим многолетним опытом тестирова-
ния аппаратуры. Благодаря этому вы быстро научитесь многим важным вещам и сможете за
минимальные деньги получить отличный звук"
Джон Эткинсон, журнал ,,Stereophile“
Роберт Харли, технический редактор ,,Fi: The Magazine Of Music And Sound", расскажет
вам обо всем, что должен знать опытный слушатель и покупатель hi-fi-аппаратуры. В этой
книге он научит вас, как добиться минимальной ценой наилучшего звука, как определить
самый слабый элемент вашей системы, модернизация которого принесет наибольший
эффект, как установить и отрегулировать вашу аппаратуру, чтобы добиться от нее
наилучшего качества звучания и, прежде всего, как стать более восприимчивым и
внимательным слушателем. Благодаря этой книге вы станете с hi-fi на „ты“!
„Энциклопедия High-End Audio", широко известное справочное руководство по высоко-
качественному звуковоспроизведению, во втором американском издании было расшире-
но, пересмотрено и обновлено. В результате оно вобрало в себя сведения о последних
достижениях в high-end-звукотехнике. Появились новые разделы: о Super Audio CD, о
записи звука высокого разрешения на DVD, о цифровых предусилителях и усилителях
мощности, об однотактных усилителях. Вы узнаете о секретах настройки системы, о
новинках техники домашнего кинотеатра и о многом другом!
Книга будет полезна как новичкам, так и опытным слушателям!
Вот лишь несколько секретов, которые будут вам открыты:
• Доступный high-end; как добиться
хорошего звука за небольшие деньги
• Как выбрать лучший для вас гром-
коговоритель из 50 возможных
вариантов
• Как повысить качество звучания
акустической системы на 50% без
дополнительных затрат
• Почему все 100-ваттные усилители
звучат по-разному?
• Пять ошибок в настройке системы —
как их избежать?
• Как избежать приобретения устарев-
шей техники?
Роберт Харли является техническим редактором журнала
,,Fi: The Magazine of Music And Sound" и автором книги
„Home Theater For Everyone: A Practical Guide to Today’s
Home Entertainment Systems'4. Более 500 обзоров
аппаратуры и статей о музыке и воспроизведении звука в
домашнем кинотеатре, вышедшие из-под его пера,
помогли тысячам энтузиастов улучшить их домашние
аудиовидеосистемы.
Роберт Харли
Энциклопедия High-End Audio
ООО «Арт Аудио»
Лицензия: серия ЛР № 066193 от 27.11.98
ISBN 5-901186-01-Х
Подписано в печать 24.01.2000
Формат 70x108/16. Печатных листов 36,5
Бумага офсетная. Печать офсетная.
Тираж 4030 экз. Заказ № 183
Отпечатано по заказу АО «Арт-Бизнес-Центр»
Лицензия № 060920 от 30.09.97
ISBN 5-7287-0182-5
Отпечатано в полном соответствии
с качеством предоставленных диапозитивов
ОАО «Можайский полиграфический комбинат
143200, г. Можайск, ул. Мира, 93.
•X
МАЛОГАБАРИТНЫЙ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ
качестве излучателя нижних
частот в громкоговорителе при-
менена конструктивно дорабо-
—— тайная динамическая головка
6ГД-6, а для воспроизведения высших
частот — головка 2ГД-36.
Низкочастотное звено громкогово-
рителя выполнено в виде фазойнвер-
тора (ящик объемом 8,5 л с цилин-
дрическим тунелем) . Правильно рас-
считанный фазоинвертор позволяет
расширить эффективно воспроизво-
димый диапазон в сторону низших
частот, увеличить КПД и уменьшить
искажения на этих частотах по срав-
нению с закрытым ящиком.
Так как глубина ящика громкогово-
рителя мала,"а низкочастотная голов-
ка и труба фазоинвертора располо-
жены несимметрично, стоячие волны
внутри ящика выражены слабо и:
практически не ухудшают частотную
характеристику ' громкоговорителя.
Поэтому в данной конструкции нет
неббходимостн заглушать внутренние
поверхности ящика.
Высокочастотная головка смонтиро-
вана в непосредственной близости
к низкочастотной; это уменьшает не-
равномерность частотной характери-
стики вблизи частоты раздела. Боль-
шая ось высокочастотной головки рас-
положена вертикально, что позволяет
расширить диаграмму направленности
в горизонтальной плоскости на верх-
них частотах.
Разделительный фильтр состоит из
фильтра нижних н фильтра 'верхних
частот; их входы соединены парал-
лельно (рнс. 1).
Громкоговоритель имеет следую-
щие параметры:
Номинальное электрическое
сопротивление, Ом. . . 4
Эффективно воспроизводи-
мый диапазон частот, Гц 40. » . 20 $00
Неравномерность частотной
характеристики в диапа-
зоне частот 50 Гц.. .20 кГц,
дБ .... . ... . . . . .
Частота раздела фильтра,
кГц ............ 4
Крутизна спада характери-
стики иижнечастотного
звена фильтра, дБ на ок-
таву ............. 12
Крутизна спада характери-
стики верхнечастотного
звена фильтра, дБ на ок-
таву ..... . . . . ь . . 18
Среднее стандартное зву-
ковое давление, Па. . . 0,12рь-,
О. САЛТЫКОВ
'.•..йвйияоемеадеиим : до.
.'в
г йй сйщгрйг еж .нрост ' ' по' ' к стст-
ц.:- .
'' : ^Ой.тмш|зь-
Средний приведенный КПД
в диайЖоне частот
50.4000Гц, % ... * . 0,18
Габариты, им,-. . - ... - 280x280x210
Масса, кг .......... 7,5
На рнс. 2 приведена частотная ха-
рактеристика громкоговорителя (за-
висимость звукового давления Р от
частоты f на рабочей оси громкогово-
рителя на расстоянии 1 м) при напря-
жении на его входе,, равном 1 В.
Доработка головки 6ГД-6.
У некоторых образцов головок 6ГД-6
плохо проклеена центрирующая шай-
6.^'1 и верхний борт латексного гоф-
ра 3 (рис. 3). Поэтому до сборки
громкоговорителя целесообразно про-
верить качество швов и при необхо-
димости их проклеить. Дефектные
швы можно обнаружить несильным
надавливанием на борт гофра в ука-
занном на рис. 3 яаправленни. При
плохой склейке шов будет расходить-
ся, Если длина шва с дефектом вели-
ка, нельзя расклеивать весь этот уча-
сток, так как при этом возможно на-
рушение центрирования головки. Сле-
дует проверять я проклеивать шов
участками не более 30 мм.
При обнаружении дефектного шва
борт гофра следует отделить от диф-
фузор о держателя .4 на участке дли-
ной не более 30 мм, с помощью по-
лоски ватмана промазать этот участок
клеем марки 88-Н, прижать борт гофра
к диффузородержателю, аккуратно по-
ложить головку на ровную горизон-
тальную поверхность диффузором
вниз и-.дать клею просохнуть. Только
после этого можно продолжать про-
верку шва.
Центрирующую шайбу проклеивают
аналогично нитроклеем для кожи, при-
поднимая, ее скальпелем и прижимая
пальцами к днффузородержателю до
схватывания клея.
Пылезащитный колпачок 2 головки
6ГД-6 изготовлен из материала, об-
ладающего малой жесткостью. Вслед-
ствие этого при больших амплитудах
колебаний диффузора колпачок про-
минается внутрь, а затем распрямля-
ется, издавая звонкие щелчки. Для
устранения этого дефекта колпачок
следует аккуратно удалить с помощью
бритвы и миниатюрных ножниц и при-
клеить на его место нитроклеем для
кожи кружок нз прессшпана толщи-
ной 0,5...0,8 мм. Шов должен быть
герметичным.
Р а з д е л и те л ь я ы й фильтр.
Катушки разделительного фильтра
намотаны проводом ПЭВ-1 на карка-
сах, выточенных из органического
стекла, эбонита, текстолита или иного
изоляционного материала. Данные
катушек приведены в таблице, а раз-
меры каркасов-—на рис. 4.
В фильтре применены конденсаторы
типа МБГО (МБГП) с лапками для
креплення и резистор 1 ПЭВ-7,5
(ПЭ-7,5); вместо него можно исполь-
зовать три параллельно включенных
резистора МЛ Т-2 по 68 Ом.
Провод для соединения входа филь-
тра с усилителем должен иметь соп-
ротивление не более 0,1 Ом.
Изготовление ящика, Для
сборки ящика нужно заготовить шесть
панелей (стенок) из фанеры или дре-
весно-стружечной плиты. При толщи-
РАДИО Не И,. 1977 г. ,:ф
г
не материала, равной 20 мм, заготов-
ки должны иметь следующие разме-
ры: для передней и задней стенок—.
240X240, для верхней и нижней —
210x240, для боковых — 210X280 мм.
При другой толщине материала раз-
меры заготовок нужно изменить так,
чтобы внутренний объем ящика не
изменился. Нельзя применять мате-
риал тоньше 18. мм, так как при этом
жесткость стенок будет недостаточной.
Стенки соединяют встык шурупами
длиной 30 мм с потайными голов-
ками, по два шурупа на грань
(рис. 5). При использовании древесно-
стружечных плит просверленные для
шурупов отверстия (до ввинчивания
шурупов) заливают эпоксидным кле-
ем. круглые отверстия в передней па-
нели (рис, 6) можно выпилить лобзи*
ком или высверлить сверлом неболь-
шого диаметра. Углубление- под го-
ловку 2 ГД-36 высверливают по ко%
туру и а глубину 15 мм, при меняя
сверло с ограничителем, а затем вы-
бирают стамеской. Скос отверстия
В месте крепления головки 6ГД*6
необходим для обеспечения беспре-
пятственного движения воздуха, свя-
занного с задней еШроной ее диффу-
зора.
Ту не л ь изго товля ют а з жестко й тру -
бы (дюралюминий» пластмасса. и т. д.)
внутренним диаметром Ж мм. Автор.,
использовал кусок трубы от пыле-
соса. Можно склеить трубу из плот-
ной чертежной бумаги (ватмана)
зпоксидны м клеем нля йитрокЛе^м
для кожи. Толщина стенок трубы дол-
жна быть -не менее L..1,5 мм.
Трубу вклеивают в прожданное для
нее отверстие эпоксидным клеем и
герметизируют шов по окружности
пластилином (рис. 6). После . этого
можно приступить к сборке шцио.
В случае использования древеедо-
стружечных плит внутреннюю поверх-
ность ящика следует покрыть нитро-
краской- Все внутренние швы ящика
промазывают пластилином или заказ-
кой.
Рис. 8
Ф35
Рис. 4
Диаметр
каркаса Ь,
мм (рис. 4)
X.
На задней стенке ящика монтируют
разделительный фильтр, крепят про-
вод длж подключения громкоговори-
теля к усядмтелю. и подготавливают
гфоводншш для .подключения головок.
Раздгздяеде между катушками фильт-
ра мшжт быть не менее 100 мм, дли-
на ожжго из проводников для под-
ключевт псенок — не менее 300 мм.
Пдоэдж до подключения, высокоча-
стотшйЙ гйши . продевают в отвер-
стие J фпс. $}.. припаивают, его к вы-
ьс-дэм жжгс, монтируют головку иа
передах . как показано на рис.
7, а. .ИХ 05 головки со стороны
ее мяшда с темы . также прома-
ЗЫВ&ЮТ ~ Г -10М.
Деж- переднюю панель к
бок&жт .... ~ * сщнка (рис, 7, б) и
через - низкочастотную
г
b' .«
головку- промазывают пластилином
изнутри швы между передней панелью
и баковыми стенками. Наконец, под-
паивают выводы низкочастотной го-
ловки, монтируют ее без амортизирую-
щих прокладок и производят гермети-
зацию (рис. 7, а). Низкочастотную
головку монтируют е наружной сторо-
ны передней панели так же, как и вы-
сокочастотную.
При недостаточно тщательной гер-
метизации громкоговорителя, т. е,
когда возможна утечка воздуха через
швы и щели в ящике, частотная ха-
рактеристика громкоговорителя на -
нижних частотах ухудшится. Заделка
швов и щелей способствует также
хорошему демпфированию стенок
ящика (при постукивании они издают
глухой звук).
Внешнюю отделку громкоговорите-
ля производят фанерованием, обклеи-
ванием декоративной пленкой илн дру-
гим доступным радиолюбителю спосо-
бом; Декоративную рамку изготовля-
ют из деревянных брусков сечением
15X15 мм, укрепляя их дюралюмини-
евыми уголками. Рамку обтягивают
капроновой сеткой, тканью типа «бор-
товка» или иной акустически прозрач-
ной тканью, и на трении вставляют в
углубление, образованное боковыми
стенками и передней панелью.
Описанный громкоговоритель при
небольших размерах и малой массе
обладает высокими качественными по-
казателями. Сравнение с агрегатом
аналогичного класса 10МАС-1 показа-
ло значительное преимущество разра-
ботанного громкоговорителя. Он зву-
чит более естественно и ярко, ие «буб-
нит» на нижних частотах. Широкая
диаграмма направленности во всем
диапазоне рабочих частот весьма бла-
гоприятно сказывается на качестве
звучания громкоговорителя. При вос-
произведении монофонической фоно-
граммы почти отсутствует «привязка»
звука к громкоговорителю, а пара та-
ких громкоговорителей при воспроиз-
ведении стереопрограммы обеспечива-
ет очень хороший стереоэффект.
Вместо головки 6ГД-6 в громкогово-
рителе можно применить без какого-
либо изменения конструкции ящика
головку ЮГД-34> а в качестве высоко-
частотной головки —6ГД-11. При ис-
пользовании последней в передней
стенке ящика прорезают отверстие по
диаметру ее магнитной системы.
г. Москва
' 51
it- “
Output
4ohms
117Vac
Mains
MagneTek
Power VPS36-2200
5A Slo-Blow
+24.7Vdc @ 2A
Bipolar Power Supply
।—|yee -2 4.7Vdc @ 2A
+F~ 3300UF
Notes
LI = 10 turns #18 solid
wire wrapped around R4.
U1 must be heatsinked.
68-Watt Audio Power Amplifier
The LM3886 and a power supply combine to form a
low-cost, highly reliable power amplifier suitable
for PA or music purposes.
The LM3886 features thermal and overload protection.
Copyright (c) 1981 - 1997, Len Galasso. All rights reserved— Ijg19@idt.net — http://idt.net/~ljg19/
МЙНЙСПМВОЧНИК
National Semi с о n d и с I or
LM3885 - ИМС высококачественного УМЗЧ серии
Overture1*-фирмы National Semiconductor, развивающая мощ-
ность до 6S Вт на нагрузке 4 Ома (питание ±28 В) и при этом
стоящая чуть больше $2 в оптовых поставках Характеризует-
ся очень малыми собственными шумами - не более 2 мкВ (-92,5
д&А относительно выходной мощности 1 Вт и *110 дБА отно-
сительно 60 Вт), а также интермодуляционными искажениями
не более 0,004% (60 Гц, 7 кГц, 4:1 • метод SMPTE). Мгновен*
ная пиковая выходная мощность достигает 135 Вт. На нагруз-
ке 8 Ом при питании ±35 В ИМО развивает 60 Вт. Специаль-
ная система защиты Self Peak Instantaneous Temperature (Ке/
SPiKe) обеспечивает безопасность при к.з. выхода как на зем-
лю, так и на любую из шин питания, при превышении порого-
вой температуры кристалла +150 °C, а также защищает от
вплесков напряжения при индуктивной нагрузке. Дополнитель-
но система SPiKe отключает смещение всех каскадов, если
напряженияпитания |VJ + | VC£| < 12 В, предотвращая «щел*
чки» как при включении, так и при выключении питания. Пре-
дусмотрен режим приглушения - соединение вывода 8 с мину-
совой шиной питания.
Основные характеристики
Напряжение питания...... ±10...42 В (без сигнала ±47 В)
Начальный ток..........<.................... 50 мА
Напряжение смещения нуля .....................< 1 мВ
Входной ток.................................< 0,2 мкА
Коэффициент гармоник........................ < 0.03%
(спектрограммы для разных режимов наржсЗ , см. с.32)
Скорость нарастания выходного напряжения.... 19 В/мкс
Максимальный выходной ток.....................11,5 А
Подавление пульсаций питающего напряжения.....105 дБ
Ku с разомкнутой ООО .........................115 дБ
Частота единичного усиления...................8 МГц
Тепловое сопротивление кристалл-корпус 1*О/Вт
Максимальная температура кристалла........... 150*0
Встроенная частотная компенсация обеспечивает устой-
чивость для любых коэффициентов усиления от Ю и выше.
Типовая схема включения с двухполярным питанием показа-
на на рис, Г с однополярным - нар#с,2. Упрощенная эквива-
лентная схема ИМО изображена на рис<4. Конструктивно мик-
росхема выполнена в 11-выводном корпусе ТО-220 (рис.5)
20x17,5x4,5 мм. Зависимость выходной мощности от сопро-
тивления нагрузки и напряжения питания изображена нарис.6.
¥4
Ри<$
Рис Л
РисД
. — ЬЧ_ ЬЬЬЬЬЬЬЬ. —Ь. ь. _ •- •_ *—*—4. I
Радиохсб^Ь 4/2OO2
МЙНЙСГ1РАВОЧНЙК
THD 4* N vs Frequency
THD 4 N vs Frequency
THD r N vs Frequency
H Ю1) Ik lOk 100k
;Шй1М|1М1ММММММ*МШйфйй¥*ЫММНШ
Ttllttl *»4**"***и»4*й, « <. 1.1.1:
ГП0ЛНСУ (Из)
THD +• N vs Output Power
1(Н о/
1G ЮО 500
0и TUT P0W£R (ft)
THD + N vs Output Power
10-, 0/ 1 1G 100 233
OUTPUT PO'«£R (ft)
THD 4* N vs Output Power
1й-» о/
10 100 £33
CUT PUT POWtl? (w)
Йис.З
1*мйжй||«ииий««мв1««й|М*М1»ИИ1*1<^^
ДПЯ
oxuoe
20*0003 К
г^шзпг:
ы^ИфКффчМЙЦМ*
AP
SOXW к
0X170
xxxraxxxx _________________„
~ рсл m/thi, v£:C« *ж но r ocas
W 100 'k 10k 100k
ШОЛНСУ f 4i)
THD 4 N vs Output Power
Юп CM 1 1G 100 2CX
OU ТШ POO (ft)
THD 4 N vs Output Power
^«5^/44» ж iiSV, NO fHTCPS
К> 100 'к Юк ЮС-к
Г££<ЛХНСГ (•?)
THD 4* N vs Output Power
10m CM
10
100 SCO
output рога go
THD + N vs Output Power
iM
Ю
1
0.1
GT 10
0.001
ШЙГ
J * " ' '.
?*4***4***4ч^М
30
AP
"“ТТГППГ
« i kHz» * SJi,
- *2^. 3ft < B0 kHz
; hHII 1 ИНИН !!IHH
1C-t i 3 I 1 1G 1-30 SCO
outut p<ma GG
THD 4 N vs Output Power
o.c id
0.001
1Gh 3.1 i 13 100 SCO
output pciwtk (я)
0:0
0.001
UTI<1
10 100 SCO
OUTPUT PGMR (Я
0.001
THD 4 N vs Output Power
«0
10
10m 0.1
W 1G0 SCO
OUTPUT ИЗВД (ft)
(Ш3886)
Na t i ana
I
5emiс оndиclor
'Л“Л'?."иц-|гТ1|1,1|ГГГГГГ1,Т,ГГГггггп'ТГТ-—f-frr-lWmW.Tll11^*WWWWW»WWlWWWWWWWWWl'l'l'l'l'l'l'lTrr"rrnri'l'l'l'l'l'l'l'l'l'l'l'rrri'l'lWHJrrrrr.TrH‘r.JA,.J.J.J.,A,xr.“-“1’.1........................................ , .........
Радиолой 4/2OO2
Серенада \ Serenade
блок усиления
www.sivolobov.ru
uwfflwn j । rt 111 rtrftwrnxox r wtrtrrmrwwfflrnaww
OUTPUT
-Ч r> ri rfrfrtitititititi'lifr
JWPWWwwwW,
*фв6сФ**С4444ч
-МММММШ-
«К+МОДЯШММММММ»
<< । j iff HfwwwwwpMJB
все резисторы типа С1-4 (угольные)
INPUT
V'..
a.’a.ic