С. Таранов

Комната прослушивания как часть Hi-Fi системы

Естественное желание всякого аудиофила улучшить звучание своей Hi-Fi системы часто уводит его на тернистый путь бесконечных замен аппаратуры. При этом многие и не подозревают, что возможности имеющихся аппаратов использованы ими не полностью и результата можно добиться без значительных затрат, изменив обстановку в комнате и расположение акустических систем.

Увлечение музыкой награждает адептов Hi-Fi восхитительными часами эмоционального наслаждения. Какой аудиофил не чувствует сердцем тот идеал, к которому он стремится, покупая аппаратуру и пластинки: богатое тембральной, динамической и пространственной информацией звучание в собственной комнате. Так хочется приблизить момент, когда исполнители шагнут в комнату - каждый на свое место - и акустические системы растают, уступив место широкой (от стены до стены) звуковой картине, глубокой, четкой и прозрачной.

Качество звуковоспроизведения зависит не только от качества аппаратуры, но и от акустических свойств помещения, расположения АС и слушателя. Рассмотрим некоторые особенности поведения звуковых волн в комнате и связанные с этим особенности конструкции АС. Слушатель воспринимает не только волну, поступающую от громкоговорителей ("прямой" звук), но и волны, отраженные от стен, пола, потолка и окружающих предметов. Поведение волн при отражении зависит от их длины (частоты колебаний), которая изменяется от 17 метров (20 Гц) до 17 миллиметров (20 килогерц). Кроме того, механизм восприятия звука человеком таков, что влияние оказывает не только количественное соотношение между прямым и отраженным звуком, но и время запаздывания последнего.

Область низких частот (волны большой длины).

Чем ближе к отражающим поверхностям комнаты расположены АС, тем выше уровень низких частот. Количество низких частот в спектре звукового сигнала регулируется довольно легко. Наибольшая отдача по низким частотам получается при установке АС в углу комнаты. К сожалению, увеличение баса таким способом приводит к ухудшению его качества: вместо отчетливой и рельефной структуры до слушателя доходит аморфная масса, в которой не отличить один звук от другого.

Кроме того, близость АС к стенам ухудшает локализацию источников звука (голос, музыкальный инструмент) и передачу взаимного расположения музыкантов.

На поведение волн большой длины влияют размеры комнаты. Если длина волны звукового сигнала в два раза больше одного из размеров, возникает резонанс воздушного объема (стоячая волна), усиливающий этот сигнал и придающий гулкость звучанию. В современной комнате площадью 16-20 м2. при определенном расположении АС (как правило, вблизи отражающих поверхностей - стен, мебели) такие резонансы могут возникнуть на частотах 35-70 Гц, что приводит к гулкому басу.

Самыми неблагоприятными с точки зрения возникновения резонансов являются комнаты с соотношениями сторон 1.5, 2, 3 или 4. В таких комнатах следует уделять особое внимание расстановке АС.

Не менее важно расположение АС по высоте. Например, при высоте потолка в два с половиной метра может возникнуть резонанс на частоте 68 Гц, чего можно избежать, "оторвав" системы от пола. Для этого применяются специальные подставки высотой 5-80 см.

Акустические системы и волны малой длины.

На средних и высоких частотах длина звуковой волны становится сравнимой с геометрическими размерами излучателей и корпуса АС. Возникающие при этом явления дифракции и интерференции волн вкупе с взаимовлиянием громкоговорителей друг на друга приводят к частотнозависимой характеристике направленности АС: возникнут провалы частотной характеристики при отклонении слушателя от акустической оси. Акустика помещения по-своему изменит и эти характеристики, в результате чего тембральный баланс и пространственная картина также изменятся. Слушатель, вооруженный знанием механизма такого влияния, сможет устранить некоторые недостатки звучания.

Попробуем разобраться, что происходит с направленностью в обычной двухполосной АС традиционного динамического типа. Частотная зависимость направленности излучения в такой АС будет определяться шириной и формой корпуса, диаметрами ВЧ и НЧ головок, частотой раздела между ними и типом применяемых фильтров. (рис.1а,1б)

Звуковые волны низкой частоты (большой длины) распространяются равномерно во всех направлениях. С ростом частоты излучение приобретает направленность ("бьет" в направлении слушателя как луч прожектора). Переход от ненаправленного излучения к направленному обусловлен шириной корпуса АС. Чем уже корпус, тем с более высокой частоты излучение приобретает направленность. Поэтому маленькие и узкие АС сохраняют широкую направленность вплоть до высоких частот (на высоких частотах направленность обусловлена размерами излучателей). Потенциально это положительно влияет на их способность "строить" широкую стереокартину, но при этом они должны быть расположены подальше от стен: ранние ("быстрые") отражения от стен приводят к искажению стереообраза. Более широкие корпуса АС менее чувствительны к наличию поблизости отражающих поверхностей, но в этом случае ранние отражения могут происходить от передней панели.

Обострение диаграммы направленности происходит с дальнейшим ростом частоты: оно обусловлено геометрическими размерами излучателя. Считается, что излучение принимает направленный характер, если половина длины волны равна, либо меньше диаметра излучателя (что полностью справедливо для жестких купольных излучателей и приближенно верно для конусных диффузоров).

Характер влияния направленности АС на тембральную окраску и прозрачность звуковой картины будет зависеть от "живости" комнаты и расстояния от слушателя до АС.

В архитектурной акустике принято называть акустику помещения "живой" и "мертвой". В "живой", "звонкой" комнате звуковые волны, претерпевая множество отражений, затухают долго (говорят, что время реверберации в такой комнате велико). В "мертвой", "глухой" комнате звуку либо не от чего отражаться (очень большая комната), либо он поглощается обстановкой или за счет особой конструкции потолка, стен и т.д.

Что касается типичных жилых комнат, то акустическая обстановка в них представляет собой нечто среднее между "живым" и "мертвым" помещением.

В общем случае, если АС имеет узкую направленность и акустика комнаты "глуховата", мы услышим "собственное" звучание АС. Если же систему с широкой диаграммой направленности поместить в "звонкую" комнату, то тембр ее звучания будет сильно искажен.

Тембральные и пространственные искажения звучания определяются неоднородностью в характеристике направленности АС (вызванной не слишком удачной конструкцией) и отражениями от предметов или поверхностей. Такие искажения менее всего проявляются в больших помещениях и в комнатах с хорошим заглушением.

Многочисленные отражения могут значительно ухудшить общую пространственную картину и четкость локализации инструментов. Если отраженный сигнал успевает прибыть к слушателю "вслед" за прямым звуком (за время меньшее 50-60 миллисекунд), то передача стереообраза существенно искажается.

Есть достаточно простой способ проверить достоверность стереокартины ваших АС. Надо подать на них моно сигнал, при этом звуковой образ должен находиться точно по центру.

Кратко рассмотрим влияние дифракции на характеристики направленности. (Дифракция - явление огибания волнами препятствий. Имеет место, если размеры препятствия больше или равны длине волны.) Одно из следствий дифракции - появление вторичных источников излучения на ребрах корпуса АС. Так АС с прямоугольной передней панелью будет иметь пять источников, излучающих одну и ту же частоту: громкоговоритель плюс четыре ребра (рис.2).

Слушатель будет воспринимать звуковое давление как сумму от всех источников звука. На акустической оси излучение первичного и вторичных источников почти когерентно и больших провалов в характеристике нет. При отклонении слушателя от оси увеличивающаяся разность времен прибытия приводит к значительным провалам в частотной характеристике (рис.3). Уменьшить влияние вторичных источников можно, изменяя угол поворота акустических систем.

Как уменьшить влияние акустики помещения.

Для комфортного прослушивания, когда общая звуковая картина почти не изменяется при перемещении слушателя по комнате, требуется широкая диаграмма направленности АС. Для того, чтобы реверберационные характеристики комнаты вносили минимальные искажения в "собственное" звучание АС, необходима узкая направленность. Удачным решением, удовлетворяющим этим противоречивым требованиям, признано плавное и равномерное сужение диаграммы направленности с ростом частоты.

Здесь хороших результатов добились специалисты фирмы Quad (электростатические АС ESL-63). В мире динамических АС также наблюдались удачные попытки: серия Uni-Q фирмы KEF (см. статью о KEF этом номере), отдельные модели ATC и некоторые другие.

Но, даже не обладая системами Quad ESL-63, можно заставить свою Hi-Fi систему звучать хорошо. Прежде всего, следует понять, что мы хотим услышать. Нам хотелось бы "заглянуть" в записанный на пластинке звуковой образ, полный и "незамутненный", сохраняющий свою неповторимую акустическую атмосферу (см. статью Кори Гринберга в этом номере). Обратите внимание на возможные "слабые" места во взаимодействии ваших АС с комнатой и попытайтесь восстановить этот чистый звуковой образ.

Ранее упоминалось, что АС с узкими передними панелями (меньше 20 см) нужно располагать подальше от отражающих поверхностей. Добавим, что подобные АС следует ставить вдоль длинной стены комнаты. Количество и качество низких частот зависит от расстояния до ближайших поверхностей, но при этом лучше не будить зверя (собственные резонансы комнаты). Варианты расположения АС приведены ниже (рекомендации фирмы Vandersteen).

Если комната слишком "звонкая" и отражения портят локализацию инструментов, попробуйте последовательно заглушать "опасные" места коврами. "Опасные" места в порядке важности их влияния: пол впереди и между АС, стена за АС, стена за головой слушателя, боковые стены/поверхности. Рекомендуем ковры без резиновой основы. На пол перед АС можно положить этакий бутерброд: сначала жесткий коврик, скажем из морской травы, сверху него - мягкий шерстяной.

Западные фирмы предлагают специальные панельные поглотители (типа продукции фирмы RoomTune: EchoTunes, RoomTunes). Эти действительно эффективные конструкции пришли в домашнее стерео из студий записи музыки. Правда, они весьма недешевы. У нас такие поглотители можно приобрести в московском магазине "Пурпурный легион".

Экран телевизора великолепно отражает звук, поэтому не рекомендуем ставить телевизор между акустическими системами (в наших квартирах он обычно там и стоит!). Личности, склонные к метафизике, утверждают, что присутствие телевизора в комнате сверхъестественным путем приводит к ухудшению качества звука и призывают гнать "голубое чудо" поганой метлой в соседнюю комнату.

Стоит критически посмотреть на кресло, в котором вы слушаете. Не рекомендуются кресла с высокой жесткой спинкой.

Все эти долгие рассуждения призваны убедить, что комната, в которой вы слушаете, далеко не пустяк. Приобретая аппаратуру, особенно акустические системы, попробуйте заранее "примерить" их к вашей комнате.

В дополнение к вышесказанному приводим практические советы, заимствованные из паспортов АС фирм Vandersteen и NHT. Можно смело пользоваться этими простыми советами и получить оптимальный результат. Желаем хорошего звучания!

Фирма Vandersteen рекомендует ставить АС вдоль длинной стены комнаты. Начертите план комнаты. На плане поделите длинную стену последовательно на три, пять, семь и девять частей. Проведите соответствующие линии перпендикулярно этой стене. То же самое проделайте с боковой стеной (или с обеими боковыми стенами, если они не равны). Точки пересечения этих линий укажут те места, где возбуждение низких частот в комнате минимально.

Фирма NHT рекомендует следующие методы решения распространенных проблем.

Недостаточность баса, отсутствие плотного и четкого баса:

- попробуйте подвинуть АС поближе к задней стене;

- проверьте, устойчивы ли подставки под АС: при необходимости примените шипы или конусные ножки;

- проверьте, насколько тверда стена за АС. Если стена хлипкая и призвучивает, поставьте АС перед мощной (капитальной) стеной.

Стереокартина не выходит за пределы пространства, ограниченного АС:

- подвиньте АС поближе друг к другу.

Отсутствует глубина звукового пространства. В центре между АС нет четкого звукового образа:

- отодвиньте АС подальше друг от друга;

- подберите оптимальную высоту расположения АС (примените подставки) и Вашего положения при прослушивании.

Резкое раздражающее звучание в области средних и высоких частот:

- если АС новые, прогрейте их на музыкальном сигнале в течение нескольких дней (см. новости);

- убедитесь, нет ли сильных отражений от боковых стен или от пола перед слушателем.

При проведении экспериментов желательно использовать хорошие записи. Вот некоторые из них, рекомендуемые зарубежными журналами для оценки различных субъективных параметров.

Естественностьзвучания:

   MICHAEL GARSON: "Serendipity", Reference Recordings.
   MUDDY WATERS: "Folk Singer", Mobile Fidelity Sound Lab (Gold)
   MILES DAVIS: "Kind of Blue", Sony MasterSound (Gold)
   HANDEL: "Water Music", The English Concert, Archive   

Натуральнаяатмосферазаписи:

   RY COODER/V.M. BHATT: "A Meeting By The River", Water Lily   

Шириначастотногодиапазона:

   JIM BROCK: "Tropic Affair", Reference Recordings
   MOUSSORGSKY: "Pictures At An Exhibition", Dorian   

Динамическийдиапазон:

   WHITE ZOMBIE: "La Sexorcisto", Geffen   

Объемзвуковогопространства:

   ROGER WATERS: "Amused To Death", Columbia