Форум premium-a-class.ru

НЕ ОТКЛАДЫВАЙ ЖИЗНЬ НА ЗАВТРА
записки аудиофила-установщика

НУ ВОТ! ОПЯТЬ ПРОБКА...

Выбираю частоту любимой станции, где подобрали квалифицированный персонал, лишившийся эфира из-за закрытия или смены формата других станций, зато теперь на одной волне я слышу то, ради чего раньше приходилось сканировать пресеты. О, вот и голос одной из любимых певиц, он темпераментно изливает свои страдания, почти прислонившись к моему уху. Насколько все-таки богаче разговорный русский. У них «Unbreak my heart» и все. А как у нас сказать? Наверно, воссоздай, восстанови, возроди... Взрывается где-то прямо во мне бас-гитара, справа впереди звенит сочувственно ударник, слева интимно похрипывает саксофон, а еще дальше, где-то на капоте, примостились одетые в сильно обтягивающее девочки из подпевки, мечтающие о славе звезды.

Уф, снова тронулись... Вижу знакомое лицо, это ты, привет! Ну что, опять мучаешься, сколько же тебе говорить, что машина – не более чем средство перемещения в пространстве, это чисто служебная функция, на дорогах нашего города это жуткий стресс, а он, как известно, губит здоровье. На колесах приходится проводить немалую часть своей жизни, причем лучшую часть, когда никто в нее не вторгается, а, как говорят психологи, каждому человеку какое-то время нужно побыть одному. Но если вместо расслабления у тебя стресс от дискомфорта, то психическое здоровье только ухудшается и вождение вместо удовольствия превращается в нудную и утомительную работу.

Ты говоришь, что, мол, не принято в машину ценой в 3 – 4 тысячи уев ставить музыки больше, чем на 200 – 300 их же. Чувствуешь порок в этой логической посылке? Без музыки гораздо удобнее и/или дешевле перемещаться на метро и/или такси. Метро обычно гораздо быстрее, в такси не надо бояться, что машина не заведется, сломается, будет угнана, разворована или же наступит иной «страховой случай». Но ты эти аргументы отвергаешь самим фактом пользования личным автомобилем и готов непрерывно тратить деньги только на поддержание возможности твоего «железного коня» перемещаться, но подсчитай, во что это обходится (если ты этого никогда не делал, то неприятно удивишься, в какие суммы складываются все мелочи), и сравни эти тысячи со стоимостью приличной музыкальной системы.

Не откладывай жизнь на завтра: скупой платит многократно, не действуй по принципу «сейчас поставлю подешевле, а потом, как созрею, накоплю или разбогатею, заменю более качественным». В конечном итоге это обойдется дороже, чем сразу ставить хорошее. Пользуясь компьютерным сленгом скажу: единственно допустимая методика апгрейда – сначала поставить высококлассное головное устройство и переднюю акустику ей под стать, потом добавить усилитель с сабвуфером, а в последнюю очередь – высококачественный усилитель вместо встроенных усилителей «головы». Нет денег? А как же ты заплатил за машину? Да, цены на отечественные автомобили больше гармонируют с отечественными зарплатами, чем мировые цены на аппаратуру, но не криви душой – если у тебя хватило совести вырвать кусок хлеба изо рта голодных детей и купить машину, то тем более сможешь выдержать бой с женой и вместо бессмысленного предмета из шкур убитых животных купишь вполне осмысленную «музыку» СЕБЕ. Кто, в конце концов, хозяин в доме?

Боишься электричества? Ну, не беда. Я не призываю становиться «сам себе установщиком», это дело врожденное, помню, как еще дошкольником получил радиодетали, снятые с отремонтированного телевизора, и соединял их, воображая, что делаю приемник, а мой умница отец даже не умел пробки ввернуть. Есть и такое соображение – за время, потраченное на кустарную самодеятельность, можно заработать своей профессией столько денег, что хватит на оплату труда установщика и еще останется. Резонно, сапоги должен тачать сапожник, хотя во многом это функция часовой ставки сапожника и тебя самого. В виде дроби. Но, как бы там ни было: когда ты поедешь к установщику и он заведет с тобой умный разговор, ты должен понимать его, иначе может случиться, что на твои совсем не лишние трудовые он соорудит «музыку», никак не соответствующую запрошенной сумме, ведь и он и его семья едят практически ежедневно.

И вот: звучание системы не греет твою израненную душу, а ты понимаешь, что сделанное поправишь не сразу, а заплаченное – так и вовсе не вернешь никогда. Скитаясь по магазинам и установочным фирмам, общаясь с продавцами и установщиками, начинаешь что-то смутно понимать, но и еще больше запутываешься: у всякого «спеца» на всё свое мнение, один что-то хвалит, а другой это же ругает. Кто прав, ведь часто истина не лежит посередине?
И вот в твоих руках журнал «АвтоЗвук». Так сложилось в процессе его развития, что он больше для тех, кто «в теме»: для профессионалов-установщиков, любителей-самодельщиков и вообще всех, кто уже кое-что понимает и хочет узнать о новинках, приобщиться к новым идеям, обогатиться чужим опытом. А как войти «в тему» таким, как ты, просто любящим музыку? Что сделать, чтобы понимать технику, чтобы её выбор был осмысленным? Надеюсь, что начинающийся данным текстом цикл статей поможет в этом. Но учти, что разговор будет очень серьёзным, желательно освежить в голове школьный курс физики, раздел «Электричество», я не буду объяснять, что такое электрический и переменный ток, ампер, вольт, генри, фарада и герц. Более специфические понятия буду стараться объяснить с нуля, если ты их уже знаешь – не обижайся и пропусти, но многие вещи будут интересны даже тем, кто считает себя матёрым специалистом. Попытка объединения простоты и серьёзности изложения предпринята для того, чтобы все смогли увидеть сложность и увлекательность проблем, частоколом стоящих перед разработчиками и установщиками аппаратуры.

ПРО ЗВУК И ПРО СЛУХ

Человек живет в мире звуков. Звук, организованный определенным образом, обусловленным традициями, становится музыкой. Звуки музыки, извлекаемые талантливыми профессионалами из лучших инструментов, волшебны. Сходи на концерт классической музыки, выбирая знакомые фамилии, но не на оперу, лучше камерная музыка или джаз в небольшом помещении. Если ты вошел в самостоятельную жизнь после советской власти, то не думай, что тебе так уж сильно повезло, ты как минимум обделен привычкой к звучанию инструментальной классики. Если ты привык к музыке в стиле «тыц-тыц-тыц» и классика вызывает в лучшем случае сон, отрешись от формы и, закрыв глаза, послушай просто Звуки. Магия... Или, как сравнил Н. Фоменко, – наркотик. Сравни с безобразием, доносящимся из телевизора или «магнитолки». Решай – мучиться от хрипения «бухтелок» в лучшее время жизни или наслаждаться? Еще послушай и проверь себя – быть может, ты потому не любишь классическую музыку, что не подозревал, как прекрасны ее звуки?

Не все люди духовно развиты и талантливы в одинаковой степени и, главное, в одинаковом направлении. Одни, не обладая абсолютным слухом, т.е. не имея способностей или тренированности для определения абсолютной высоты звучащего тона, очень чувствительны к мелодическому рисунку. Другие, не столь эмоциональные, легко анализируют музыкальный материал, в звучании оркестра способны выделить партию отдельного инструмента и тотчас же воспроизвести ее, но при этом не чувствуют даже больших искажений в воспроизведении звучания. Это – меломаны, в классической форме. Есть сравнительно новая формация аудиофилов, хорошо чувствующих искажения, тональный баланс и прочие нюансы звучания, но у многих из них наблюдается эмоциональная глухота, для них главное не музыка, а качество звука. Много тех, кто восприимчив к ритму и ловит кайф от запредельной громкости. Это – «колбасники», они тоже хорошие ребята, и о них кто-то должен позаботиться. Однако нельзя построить аудиоустановку, которая удовлетворила бы всех, выбор аппаратуры и настроек на определенный музыкальный материал – дело вкуса, горбатого при жизни не исправишь. Отвязный любитель децибел и вдумчивый аудиофил не товарищи сентиментальному меломану. Пример – в прессе была описана установка в родстере BMW. Хозяину была нужна система, которая играла бы на полном ходу. (Представляешь шум несущейся машины, перекрытый ревом акустики?..) В качестве антипода он называл соседа, который приезжает на дачу и полчаса сидит в своем «мерсе», слушая музыку. А разница в том, что в «мерсе» с двойными стеклами и совершенной звукоизоляцией, обеспечивающей в таких условиях уровень шума менее 20 дБ, грамотно сконструированная аудиосистема может обеспечить реальный динамический диапазон (т.е. отношение максимального еще не искаженного сигнала к уровню шумов) 100 дБ, недостижимый дома, в концертном зале и даже в студии! А за возможность услышать тончайшие нюансы записи можно многое отдать. При этом слышны шумы самых лучших систем, а выдержать такие перепады громкости действительно более получаса трудно, ведь слух настраивается на глухую тишину паузы.

Как слух это делает – пока не понятно, хотя о нем известно уже многое. Например, он имеет собственные нелинейные искажения, притом немаленькие – по некоторым данным, до 2%! Что такое нелинейные искажения? Это если на вход подать чистый синусоидальный сигнал, а на выходе увидеть «грязный», с добавками. По ГОСТу нелинейные искажения еще называются «гармоническими», а коэффициент нелинейных искажений, т.е. отношение суммы напряжений гармоник к напряжению основного «синуса», называется коэффициентом гармоник. В англоязычной литературе обычно применяется аббревиатура THD, а нередко вместо гармоник меряют напряжение всех побочных сигналов, т.е. гармоник вместе с шумами электрического тракта (называется THD+N), что, в общем, правильно: шумы – это, в сущности, «обрывки» синусоид, имеющих случайные частоты, амплитуды, фазы. Встает резонный вопрос: если нелинейность слуха целых 2%, если громкоговорители вносят примерно столько же, если номинальный уровень записи магнитофонов оговаривается примерно на таком же уровне искажений, то какого черта нас дурят заявками (и главное – берут за это деньги!) о нелинейности усилителя в сотые и тысячные доли процента? (И в скобочках – маленький вопросик: а как же меряют к.н.и. слуха – что, втыкают вольтметр в нерв между ухом и мозгом?!.)
Спокойствие! Никто нас не обманывает (почти...). Просто требуется немножко другое определение линейности тракта: на вход подается два сигнала, если на выходе ничего другого нет, то тракт линейный. Но всегда бывает по-иному. Послушаем многоголосное пение, т.н. унисон, когда голоса очень мало отличаются по частоте и слышится приятная (при хорошем исполнении!) вибрация этих голосов. Это и есть признак нелинейности слуха, ведь ощущение вибрации возникает, когда появляется звук с частотой, равной разности частот двух исходных звуков, а они должны отличаться на несколько герц. Вот по этому ощущению и оценивается нелинейность слуха. Ведь в электрическом сигнале, если его «снять» микрофоном высокого качества, этой вибрации нет. А в аппаратуре нелинейность бывает «хорошая» и «дурная». Разница в спектре искажений. Напомню, что такое спектр. Еще в курсе математического анализа (с которого начинается высшая математика) есть теорема о том, что любой периодический сигнал, т.е. такой, который бесконечное количество раз повторяется через одно и то же время, можно представить в виде суммы синусоидальных сигналов кратных частот. Эти «синусы» называются гармониками, а взятые с коэффициентами пропорциональности, они образуют гармонический спектр. К этой теореме мы еще вернемся, с ней связаны многие недоразумения современного этапа развития звукотехники.

Так вот, спектр искажений механических систем и магнитной ленты – «хороший», т.е. к основному синусу добавляются гармоники низших порядков, а они консонантны исходному синусу, т.е. находятся в приятных слуху музыкальных интервалах и, как правило, в музыкальном сигнале просто дополняют уже существующие обертона, можно даже сказать – обогащают спектр. Я буду разделять эти понятия – математическую «гармонику» и музыкальный «обертон», они ведь практически никогда не совпадают. А вот в транзисторном усилителе искажения «дурные». Гармоники невелики, но зато их много, а верхние гармоники неконсонантны, т.е. они диссонируют исходному звуку и неприятны. Но самое худшее в том, что при прохождении сложного сигнала, например двух синусоид, на выходе появляются не только их гармоники, но и сигналы с частотами, равными сумме и разности частот исходных частот, т.н. комбинационные частоты, да еще хуже – в усилителях с обратной связью комбинируют не только исходные частоты, но и их гармоники. Вот простой пример: на входе пара частот 10 и 11 КГц. На выходе будут не только гармоники 20, 22, 30, 33, 40, 44, 50, 55 кГц (и дальше, но это не страшно, ведь они ничем не воспроизводятся и слухом не воспринимаются), но и комбинационные частоты 1, 21, 2, 23, 3, 4, 5, 75, 77 и до бесконечности. Есть такое понятие – маскировка. Если пара частот находится в гармоническом отношении, то (до определенного уровня) верхняя частота не будет слышна на фоне нижней, т.е. нижняя маскирует верхнюю. Так вот, субгармоника (т.е. продукт комбинационных искажений с частотой ниже частоты исходного тона) 5 кГц будет маскировать исходный тон 10 кГц, поэтому при воспроизведении музыки субъективно будет казаться, что верхних частот не хватает, хотя частотная характеристика при измерении по одному синусоидальному сигналу будет ровной. Плюс будет искажен исходный тембр, или, как сейчас говорят, тональный баланс. Поэтому коэффициент нелинейных искажений не может полностью охарактеризовать качество звучания аппаратуры. Уже более двух десятков лет идет дискуссия о том, как измерить качество. Мнений – море, но единственное, в чем все сходятся – это то, что величина односигнального коэффициента гармоник ни о чем не говорит.

Кстати, о «хороших» искажениях. Существует устойчивая, ортодоксальная прослойка аудиофилов – фанатов лампового звука. Сравнивая звучание усилителей без отрицательных обратных связей (ООС), снижающих нелинейные искажения, и усилителей с ООС, они отдают предпочтение усилителям без ООС. И это логично, ведь ламповый усилитель имеет суженную полосу частот из-за применения трансформаторов. Преобладание в их звуке гармоник низших порядков субъективно улучшает звук. Вот пример. Известный ламповый гуру А. Лихницкий несколько лет назад расхваливал свой усилитель-корректор для проигрывателя грампластинок. В него он ввел положительную обратную связь, которая увеличивает нелинейные искажения. Получившаяся в результате переярченность звучания автору разработки кажется правильной, хотя, надо сказать, это далеко не универсальное решение. Очень многим, у кого чувствительность слуха к верхним частотам повышена, слушать этот аппарат просто невыносимо.

ЕЩЕ ПРО СЛУХ

Во многих книгах и статьях можно прочесть о том, что человек определяет местоположение источника звука благодаря тому, что чувствует разность фаз в сигналах, принятых ушами. На самом деле природа не знает такого параметра, как фаза сигнала, это математическая абстракция, удобная в расчетах. Слух же оперирует:
- Интенсивностью, причем на коротком временном отрезке распознает сигналы в диапазоне не более 40 дБ. Если за сильным звуком следует звук с уровнем ниже первого на 40 дБ, то он не слышен. Переход к другим интенсивностям требует большего или меньшего времени на адаптацию.
- Частотой. Структура уха и нервной системы содержит в среднем около 2000 частотных анализаторов. Реально есть разброс. Так что не обижайтесь, если не слышите того, что слышат другие, все претензии – к собственной наследственности.
- Временем. Слух и мозг определяет разницу во времени прихода сигналов в разные уши, а не фазу. Причем разрешение по времени измеряется микросекундами!

Комплект этой «аппаратуры» двойной и располагает памятью. Локализация невозможна, если одновременно мала разница интенсивностей и времен прихода.

Еще Норберт Винер говорил о том, что язык мозга не является математическим. Современная аппаратура использует математический аппарат преобразования временной последовательности сигналов в спектральную область, где и возможна математическая обработка. Принципиальный недостаток этой методики – в работе порциями – запоминается набор выборок, производится преобразование «туда», обработка, потом преобразование «обратно» или управляющее действие. А слух оперирует спектром в реальном времени. Причем память позволяет услышанное «прокрутить» несколько раз в целях более подробного распознавания звукового образа, будь то вербальное сообщение или пространственная информация. Благодаря этим свойствам слуха и возможна «глубинная локализация». Суть ее вовсе не в том, что слух сравнивает спектры сигнала принятого и ранее «записанного», якобы есть память на то, как должен слышаться звук на разных расстояниях, а в том, что он анализирует временной ряд и выделяет в нем субряд, относящийся не к основному сигналу, а к его реверберационному послезвучию, и по разнице во времени определяет расстояние до источника звука. (Реверберация – это процесс затухания звука, сопровождающий его отражения, наиболее ярким примером является эхо, а также гулкость пустого помещения). Именно поэтому человек может определить расстояние до источника звука, которого он никогда не слышал. Система «слух – мозг» имеет замечательные возможности, это – согласованный фильтр колоссальной эквивалентной вычислительной мощности, позволяющий «вытащить» ожидаемый набор звуков из помех значительно большего уровня. Этим объясняется непригодность музыканта в качестве эксперта, ведь он приучен не столько слушать звуки, сколько слышать музыку, он анализирует музыкальный материал, а не верность воспроизведения.

Наличие в слуховом анализаторе гребенки из 2000 отдельных частотных сенсоров не приводит к грубости слуховых ощущений. Каждый может это проверить. Возьми высококачественный громкоговоритель, через усилитель подсоедини звуковой синус-генератор и с помощью SPL-метра (находящегося в позиции слушателя!) сними АЧХ с плавным скольжением по частоте. Ты удивишься, насколько этот график будет изрезанней, чем полученный по методике RTA в третьоктавных полосах розового шума. А потом, имея на руках график, прослушай громкоговоритель еще раз. Если ты не услышишь всех пиков и провалов на «своих местах», а услышишь какие-то иные, то, скорее всего, ты страдаешь расстройством слуха и/или психики и не можешь участвовать в тестах, судействе и установке систем высокого качества. (Запасной вариант – такую АЧХ имеет прибор, тогда придется его выбросить :)).
Итак, основой локации направления является бинауральность, распознавание разности времен прихода фронта звука, принятого двумя разными приемниками – ушами. На использовании этой способности человека и зародилась стереофония, причем первые системы были именно такими, подобно человеку – с двумя микрофонами – это так называемая фазовая стереофония. А расстояние помогает определять еще более сложная способность мозга распознавать соотношение между прямым звуком и реверберационным послезвучием. Если система «режет» послезвучия, то плоской, неглубокой становится стереопанорама, а «эксперты» потом пишут: «аппаратура эффектно выдвигает исполнителей на передний план».
Только очень хорошая аппаратура способна передавать без искажения реверберационные послезвучия, а следовательно, и глубину стереопанорамы. Несколько лет назад, критикуя систему вербального выражения результатов тестов аппаратуры, принятую в некоторых публикациях, Г. Курбатов («Мастер 12 Вольт») договорился до того, что звуковая сцена оказалась результатом деятельности установщика («установщицкий шовинизм»). На самом деле максимум того, что может установщик, – это не испортить сцену, выстроенную звукорежиссером, её глубина является свойством фонограммы, детища звукорежиссера и его аппаратуры, свойством, подлежащим только ухудшению воспроизводящей аппаратурой. Правда, системы в автомобиле имеют такое преимущество, как большие углы азимута локализации, что позволяет ощущать более эффектную сцену, чем дома. Глубина никак не является функцией деятельности установщика, однако многие (и очень известные в профессиональном кругу) этого не знают и похваляются – мол, я поставил сцену на капот. Воображение он туда поставил, а не сцену...

Акустическое суммирование звуковых волн от разных инструментов приводит к изменению звучания, и оркестровое тутти трудно «разъять» на звучание его составляющих, звук в глубине зала вовсе не стерео, доля прямых звуков меньше, а многократно отраженных (реверберации) – больше. Реверберация придает звуку полетность и воздушность, но ухудшает разборчивость. Акустические инструменты проникновенно звучат в камерном исполнении, но в больших залах их звучание недостаточно сильно, тонально не сбалансировано, поэтому так много одноименных инструментов в оркестрах. Импровизационная природа джаза не позволяет иметь унисонные группы, поэтому концертное звучание джаза ущербно в смысле тонального баланса. С электронными составами и того хуже: как правило, нет запаса мощности для создания достаточной громкости, усилители работают за порогом искажений, – вспомни московский концерт Ринго Старра, обычно работающего в залах меньшего размера.

Многие специалисты рекомендуют сначала изучить «живой» звук, а уж потом давать оценки аппаратуре. Это миф. Нет эталона «живого» звука. Он зависит от размеров, пропорций и отделки помещения, сильно – от расположения слушателя, причем позиция дирижера не самая лучшая. Не говоря уж о конкретных инструментах и музыкантах. А звучание популярной музыки вообще полностью определяется мастерством звукорежиссера.
Есть эксперты, у которых высшая похвала аппаратуре – «способность передать весь авторский замысел». Простите, о каком авторе идет речь? Наверно, не о композиторе, ведь мы слушаем фонограмму, а в ней, помимо исполнителей, между нами и композитором стоят всегда не меньше двух авторов, а то и авторских коллективов – те, кто организует исполнение, дирижер в классике и аранжировщик в популярной музыке, и всегда – звукорежиссер (продюсер записи). Поэтому такая похвала из словаря состязаний музыкантов-исполнителей применительно к аппаратуре лишена смысла.