Современные акустические системы. Краткий экскурс

Евгений Яворских, 

Краткий обзор основных свойств современных акустических систем.

Интересная существует традиция: покупателям не жаль выложить на приобретение нового компьютера (шикарный монитор, видеокарта самой последней модели) сумму, эквивалентную тысяче долларов, однако же к выбору акустической системы очень многие относятся легкомысленно. Или, если точнее, по остаточному принципу, тому самому, что уже обеспечил «процветание» медицины и образования. Т. е. акустике везет, если на нее остается 30–50 у. е., чаще дело ограничивается 7–15 убитыми енотами. А пользователь получает взамен убогие пластмассовые коробочки, которые не спасает даже броская наклейка: «600W PMPO». С небольшой вольностью ее можно истолковать так: «Вот тебе, болезный, не 600 ватт, как ты подумал, а два с половиной, да и те хрипящие».

Пластмассовые коробочки могут быть активными или пассивными1, в любом случае хорошего звука от них не получишь. По большому счету, с ними лучше вообще не связываться, а купить монитор со встроенными динамиками — хоть место на столе сэкономишь, а для внутренней офисной связи, ну, максимум изучения иностранных языков, этого хватит. Но звуковое сопровождение игр и телевизионных программ (кстати, по телеканалам идет очень приличное стерео) пластмассовые коробочки похоронят независимо от того, встроены они в монитор или нет. А про звук DVD-фильмов, воспроизведение легальных компакт-дисков и нелегального MP3 в хорошей оцифровке можно вообще не говорить — для всего этого понадобится настоящая акустика. Либо обычная, входящая в состав музыкальных центров или домашних кинотеатров, либо мультимедийная, компьютерная.

Для современных колонок, будь то обычные напольные ящики, подключенные к внешнему усилителю, или активная мультимедийная система, весьма важен тот факт, по какому типу акустического оформления их сотворили мудрые руки конструкторов и сборщиков.

Акустический экран. Представляет собой обычную панель с закрепленным на ней динамиком. Порой «маскируется» под ящик без задней стенки. Если излучение с тыльной стороны динамика никак не гасится, подобные системы имеют дипольную направленность, т. е. излучают звуковой сигнал вперед и назад (в противофазе друг к другу). Просто, примитивно и надежно, но никакого наслаждения звуком.

Закрытый ящик. Простейший вид акустического оформления, представляет собой, как явствует из названия, некоторый замкнутый объем, «заткнутый» динамиком. Упругость воздуха в ящике добавляется к упругости подвеса излучателя, отсюда название — акустический подвес. Если воздух за динамиком не оказывает на последний особого влияния (т. е. не изменяет резонансную частоту в больших пределах), это уже «бесконечный экран». Акустический подвес интересен и тем, что упругость воздуха в первом приближении можно считать линейной, и уж намного более линейной, чем подвеску динамика. Недостатками являются неизбежное утяжеление диффузора и, как следствие, сильно пониженная чувствительность.

Фазоинвертор (он же bass reflex, ported box, vented box). Идея проста — замкнутый объем ящика-колонки соединяется с окружающим пространством с помощью тоннеля (трубы), содержащего некоторую массу воздуха. Тоннель необходим, чтобы, задержав на строго определенное время звуковую волну, возникающую внутри ящика громкоговорителя, выпустить ее наружу в той же фазе, что и создаваемую лицевой стороной динамика. Здесь, на воле, они объединят свои децибелы и выдадут на-гора то, что многие называют «звуковым драйвом». Вот за это, собственно, фазоинвертор и любят — за повышенный, по сравнению с закрытым ящиком, коэффициент полезной отдачи.

Creative Inspire 5.1 5300
Creative Inspire 5.1 5700 (с внешним усилителем-декодером)

Inspire5300_c2.jpg

Плюсы: отличное соотношение цена/качество.
Минусы: небольшая длина соединительных кабелей (2 метра).
Рекомендации: использование в качестве игрового центра в составе PC-театра среднего уровня. Озвучивание площади до 20 кв. м.

Цена: Creative Inspire 5.1 5300 — $120
          Creative Inspire 5.1 5700 — $300

Поклонники высококлассной бытовой аппаратуры подвергают большому сомнению возможности мультимедийной акустики, не совсем понимая, зачем она вообще нужна, и задаются отчасти справедливым вопросом — а что мешает прикупить качественную бытовую акустическую систему с усилителем мощности, вывести на последний сигнал с аудиокарты и наслаждаться полным Hi-Fi?

Да, конечно, препятствий нет, кроме трех маленьких «но».

Первое. Сразу отметем случай, когда классная бытовая аудиоаппаратура уже есть в доме. Если это так, то проблема снимается: подключение к ней звуковой карты — один из лучших вариантов для воспроизведения компьютерного звука. Но если такой аппаратуры нет… как правило, покупка Hi-Fi связки колонки-усилитель обходится намного дороже, нежели приобретение комплекта активной мультимедийной акустики.

Второе. Стационарная аппаратура подразумевает наличие определенного свободного пространства в помещении, где она будет установлена и подключена к звуковой карте компьютера. А вот став обладателем небольших по размеру, но, тем не менее, довольно качественных активных колонок (убежденных хай-эндщиков прошу не читать), можно сэкономить место в комнате, где персоналка трудится в поте своего железного лица, а также некоторую толику денежных знаков.

И третье «но». Пожалуйста, присядьте и не падайте: Hi-Fi (High Fidelity) переводится как высокая верность звучания, но в обычных квартирах ее (верности звучания) не бывает. Настоящее качество начинается с хорошего помещения площадью от 36 кв. м, высоких потолков и правильной звукоизоляции углов, дверей и окон. При этом акустическая система должна иметь большой объем, ее не рекомендуется располагать в углах комнаты. Учтите все моменты и попробуйте представить, о каком переоборудовании жилой комнаты идет речь? У вас есть соответствующая площадь и желание делать дополнительный ремонт? Вот и я про то же.

Creative MegaWorks 5.1

MEGAWORKS.jpg

Плюсы: беспрецедентно высокое качество звука (для компьютерной мультимедийной системы).
Минусы: отсутствие дистанционного пульта.
Рекомендации: использование в качестве универсального игрового и музыкального центра (PC-театр высокого уровня или домашний кинотеатр начального уровня). Озвучивание площади до 25 кв. м.

Цена: $470

Наиболее традиционным и добротным материалом для корпуса колонок всегда считалась качественная древесина. Но это одно из самых дорогих решений. Попытки применить другие, более дешевые материалы, бывают более или менее удачными.

Наиболее неудачный вариант — древесностружечная плита. Чуть лучше — многослойная фанера, хотя резонирующие особенности последней весьма и весьма спорны. Если же к корпусу из этих материалов изготовители добавляют заднюю крышку, сделанную из древесноволокнистой плиты (ДВП, он же оргалит), то покупатель рискует получить старый добрый почтовый ящик, укомплектованный динамиками. Увы, многие брендовые фирмы грешат подобными «изысками» — например, фирма Sony со своими, на первый взгляд, добротными колонками.

Наиболее широкое распространение сейчас получил материал под названием MDF (Medium Density Fibreboard). Это экологически чистый материал, так как дополнительное связующее не используется. Изготавливается путем сухого прессования мелкодисперсной древесной стружки при высокой температуре и давлении. После чего подвергается тщательной просушке, что приближает физические свойства MDF к свойствам твердого дерева. Новый материал взят на вооружение такими знаменитыми фирмами, как Creative и Video Ligic.

Традиционная серая пластмасса (ударопрочный полистирол) абсолютно не годится для изготовления такого ответственного узла акустики, как корпус. Но синтетика синтетике рознь. Новые виды ударопрочных пластиков с особой технологией изготовления позволяют неплохо поглощать резонансные колебания (если материал имеет необходимую вязкость). Ко всему прочему, они абсолютно безопасны с экологической точки зрения.

Отдельного разговора заслуживают колонки, изготовленные по технологии SoundSurface фирмы NXT (http://213.86.36.8/nxtsound/index.asp). Для подобных излучателей пластиковый корпус — самый подходящий в большинстве случаев, другие материалы просто не годятся. Суть технологии SoundSurface в том, что если плоскую поверхность возбуждать в определенном месте и с определенной частотой, колебания поверхности порождают звуковые волны. NXT производит для плоских колонок как разных типов возбудители (пьезоэлектрические, электромагнитные), так и разработанные ими «звучащие» материалы, от дешевого многослойного картона до стекло- и углепластиковых панелей.

Кстати, и с качественной бытовой аудиоаппаратурой не все всегда ясно. Когда распираемый гордостью владелец колонок с заявленными параметрами 20–20 000 Гц показывает соответствующий шильдик, мне хочется подарить ему фундаментальный труд «Высококачественные акустические системы и излучатели»2. Или хотя бы привести из этой книги один факт: при нормальном атмосферном давлении для того, чтобы воспроизвести частоту 31,5 Гц, акустика должна иметь объем около 270 литров (холодильник средних размеров). Такая акустика существует и используется в качестве контрольных мониторов в студиях звукозаписи. Большие студийные мониторы — что-то типа болидов «Формулы 1» в автомобилестроении. Но даже самые элитные студии не претендуют на честное воспроизведение звука с частотой 20 Гц.

Из переписки с редактором:

AE> Книга «Высококачественные акустические системы» выпущена более 15 лет назад. Технология производства излучателей и колонок все-таки не стояла на месте! Неужели в помещении меньше 36 кв. м. нельзя получить звук уровня Hi-Fi?

EJ> Да, книга была издана в 1985 году. Но, думается мне, что законы физики (механики, акустики) не имеют сроков давности.

У меня акустика установлена в помещении площадью 25 квадратов. Колонки — огромнейшие (чуть пониже меня самого). Но  я не могу сказать, что слушаю настоящий Hi-Fi. Конечно же, сколько людей, столько и мнений. Очень показательны в этом плане народные дискуссии на той же Горбушке. Там матерые хай-эндщики кроют друг друга так, что хоть святых выноси. И все из-за того, что при разговоре о высоком звуке нет единых критериев.

TDK XS-iV Tremor Multimedia

TDK_main.jpg
TDK_woofer.jpg

Плюсы: оригинальный дизайн (цилиндрический сабвуфер, с левой стороны которого расположен динамик, а с правой — фазоинвертор; два  плоских сателлита), отдельная регулировка средних и низких частот; на предельной мощности ни у сабвуфера, ни у сателлитов не наблюдаются негативные эффекты перегрузки (но звук приобретает иную, очень интересную окраску). Звук от вибрирующей поверхности частично открытых сателлитов идет равномерно в обе стороны, что создает дополнительный объем (очень важно для двухканальной системы).
Минусы: явных нет.
Рекомендации: использование в качестве игрового и музыкального центра. Озвучивание площади до 15 кв. м. (60 Вт), до 20 (80 Вт), до 25 (150 Вт).

Цена: $75 — 60 Вт (цена производителя)
          $110 — 80 Вт
          $160 — 150 Вт

Если мы заговорили о честном воспроизведении, можно сказать пару слов о нечестном, но очень распространенном. Аппаратура среднего класса или широкого потребления, тем не менее, снабженная лейблами «Hi-Fi», поднимает басы искусственно, с помощью фильтров, отдельно усиливающих низкие частоты. Думаю, всем знакомы режимы MegaBass или SuperBass в переносных магнитолах — это типичный случай «задирания басов». Но, поскольку природу звука не обманешь, искусственный прием приводит к искажениям, которые, в свою очередь, также давятся фильтрами. В итоге звук получается, вроде бы, чистым и с глубокими басами. Но от верного звучания (того самого High Fidelity) остается очень мало. Приемы по «углублению и очистке басов» похожи на те, что применяются в графических редакторах при обработке затемненных фотографий. Сначала приходится поднимать яркость, но при этом становятся заметны цветовые искажения, появляется крупное «зерно». Искажения порой удается замаскировать фильтрами, но картинка все дальше уходит от той, реальной. Вместо высокой верности получается средняя и аляповатая — типичное mezzo fidelity3.

Microlab SOLO-2

Microlab_solo2.jpg

Плюсы: прекрасная конструкция колонок, корпус из натурального дерева.
Минусы: явных нет.
Рекомендации: использование в качестве игрового и музыкального центра. Озвучивание площади до 15 кв. м.

Цена: $90

Из переписки с редактором:
AE> Где вообще зафиксирован стандарт Hi-Fi? Насколько я помню, по меркам советской аппаратуры Hi-Fi соответствовал первому, даже не высшему, классу аппаратуры.

EJ> Единый стандарт так и не был выработан. Точнее, он «распылился» во времени и пространстве — разные производители вкладывают в этот термин разный смысл. Настоящий Hi-Fi является очень дорогим удовольствием и доступен немногим. То, что представляет собой аппаратура широкого потребления — тоже может обозначаться как Hi-Fi, но с учетом множества поправок. Необходимо учитывать внешние факторы: звукоизоляцию, коммутацию (обязательный нюанс!) и качество источника звука (MC, LP или CD). И даже, пожалуй, в первую очередь приходится «держать в уме» репутацию производителя. Та же Sony отличается от фирмы Cannon тем, что совершенно спокойно способна навесить на ширпотреб любые лейблы.

Вообще, на рынке очень много вранья. Вот вам случай из практики: пару лет назад был я на ВДНХа в одном из павильонов, торгующих Hi-End аппаратурой (единого стандарта на Hi-End, как вы понимаете, тоже нет). Смотрю, стоят ну очень знакомые колонки — AUDES, до боли похожие на мои собственные. Спрашиваю, — откуда, мол, дровишки? Говорят, — мужик, остынь, ЭТО тебе не по карману. Ибо ЭТО из Швеции и полный Хай-Энд. Смеялся я в ответ (sic!) очень долго. Конечно же, Эстония и Швеция рядом находятся. Но чтобы выдавать добротную эстонскую продукцию Hi-Fi за шведский Hi-End — это, согласитесь, зело борзо. Причем якобы шведский лейбл лепится еще в Эстонии — в свое время я покупал эту акустику прямо на эстонском заводе (небольшое предприятие в городке Йыхви; если кому интересно, веб-страница производства — www.audes.ee/new/frames.htm).

В названии модели или паспортных данных акустики невысокого качества некоторые производители используют показатели с внушительными цифрами — если нет качественного звука, надо хоть чем-то привлечь внимание покупателя. Лейбл «600 W» на трехватных колонках — т. н. кратковременная максимальная мощность, которую акустическая система (АС) выдерживает без механических и тепловых повреждений при испытании шумовым сигналом в течение одной секунды. Разумеется, к истинной мощности это имеет небольшое отношение. А наиболее честной характеристикой является номинальная мощность (при которой нелинейные искажения не превышают допустимого порога). Или, в крайнем случае — паспортная, при которой АС может длительное время работать без механических и тепловых повреждений.

Sven 848

Sven.jpg

Плюсы: отличное соотношение цена/качество.
Минусы: применение в колонках двух одинаковых динамиков (фактически дублирование).
Рекомендации: использование в качестве игрового и музыкального центра. Озвучивание площади до 15 кв. м.

Цена: $90

Если у бытовой аппаратуры с большими колонками и мощными усилителями есть проблемы с честным воспроизведением звука, то мультимедийная акустика, у которой больших колонок не бывает, даже у самых дорогих систем, с такими проблемами должна просто «дружить».

Это верно лишь отчасти. Двухколоночные системы, за редким исключением, хорошего звука не дадут. Ибо здесь придется наконец определить расплывчатое понятие — хороший звук. Для игр две пластиковые колонки большого объема могут вполне сгодиться (условная игровая реальность подразумевает условно качественный звук), для телевизионных программ — тоже. Что касается звукового сопровождения DVD-фильмов и прослушивания музыкальных записей высокого качества — волей-неволей придется сравнивать возможности мультимедийной акустики и бытовой аппаратуры высокого класса.

И по этим меркам хороший звук (хай-фай или мидл-фай — все точки относительные, с вольной трактовкой) могут дать только системы с сабвуфером — специальной колонкой для воспроизведения басов. Подобный подход, когда низкий звук всех каналов идет из одной колонки, нельзя считать абсолютно честным — если колонки сами могут воспроизвести басы, то сабвуфер просто не нужен. Но у мультимедийных комплектов колонки слишком малы, и применение вуфера становится оправданным и относительно честным подходом. Дело в том, что низкочастотные звуки (ниже 50 Гц) плохо поддаются локализации, т. е. человек не в состоянии определить, откуда идет низкий звук, и, следовательно, ценность воспроизведения басов в каждом отдельном канале невысока. Ведь многоканальную систему, начиная от простого стерео и заканчивая DTS4, строят именно для получения объемного звука с четкой локализацией отдельных источников.

У низкой локализации басов есть еще один плюс — при размещении колонок в комнате сабвуфер можно ставить практически произвольно — там, где его удобнее использовать. Тем более, во многих мультимедийных наборах именно в сабвуфере располагается усилитель, связанный с компьютером коротким кабелем. Так что басовая колонка буквально привязывается к конкретному месту, после чего приходится ломать голову — как провести кабель к месту расположения колонок-сателлитов?

Порой протяжка действительно становится серьезной проблемой. Для «наборов индивидуального пользования», где очень скромные по размерам сателлиты располагаются вокруг компьютера, больших сложностей не будет. Но у систем, которые претендуют на озвучивание всей комнаты (площадью 15–25 кв. м.), 5–7-метрового кабеля часто не хватает, чтобы дотянуться от центра (сабвуфера) до периферийной колонки. Одно из разумных решений этой проблемы — прокладка под ковром. А удлинение кабеля — совсем неразумное решение. Если все-таки придется удлинять, постарайтесь не удлинять намного (максимум на половину длины) и не наращивать существующий провод, а использовать новый с таким же сечением.

Впрочем, советы по прокладке кабеля пока полезны только для самых дорогих мультимедийных систем (от 300 долларов) — у них есть качество, которое можно потерять. В частности, тестирование Creative MegaWorks 5.1 и Video Logic DigiTheatre DTS окончательно меня убедило, что мультимедийная акустика вышла на уровень, который может успешно конкурировать с некомпьютерными решениями музыкальных центров и домашних кинотеатров. Разумеется, в своем классе, во многом определяемом ценой.

Video Logic DigiTheatre DTS

Video-Logic-DigiDTS-silver.jpg

Плюсы: высокая мощность, великолепный звук, идеальное решение для домашнего кинотеатра начального уровня.
Минусы: совмещение «в одном флаконе» декодера и центрального спикера.
Рекомендации: использование в качестве универсального центра развлечений в составе домашнего кинотеатра начального уровня. Озвучивание площади до 20 кв. м.

Цена: $600

Менее дорогие системы пока далеки даже от такого совершенства и во многом являются социальным заказом настоящего времени. Скажем так: это довольно качественный компромисс между никуда не годными серыми пустышками и элитными шестиканальными комплектами пассивной акустики для домашнего кинотеатра. Но если звуковые карты в последнее время заметно подняли характеристики и возможности и, можно сказать, являют пример прогресса (одни оптические и S/PDIF разъемы чего стоят!), то акустике сам компьютерный бог велел соответствовать текущему моменту.


1. Активные колонки снабжены внутренним усилителем и получают питание от сети. Пассивные только воспроизводят поступающий аудио-сигнал. Соответственно, на пассивные колонки приходится подавать сигнал большой мощности, но искажений они вносят минимум (мощный сигнал позволяет сохранить большое соотношение сигнал/шум на входе колонки, а блок питания встроенного усилителя активных колонок, как правило, дает ощутимые наводки). [вернуться]

2. И.А.Алдошина, А.Г.Войшвилло, «Высококачественные акустические системы и излучатели», изд. «Радио и связь», 1985 г. [вернуться]

3. Mezzo (итал.) — средний (музыкальный термин). [вернуться]

4. DTS — Digital Theatre System — самый качественный стандарт звука в домашних кинотеатрах. [вернуться]

По материалам журнала «Домашний Компьютер».


Автор
Евгений Яворских

Комментарии