Главной проблемой при создании качественного звука в обычных, жилых комнатах прослушивания (КП) являются искажения, которые оказывает эта комната на основные параметры сигналов в точке прослушивания. В любой КП (да и в студийном помещении) может наблюдаться искажения спектра сигнала в форме большой неравномерности АЧХ и Ф(В)ЧХ звукового сигнала. Причем даже при относительно небольшом смещении головы слушателя в пространстве КП или при изменении акустических свойств самой КП, в каждой новой ситуации эти искажения могут быть разными. И в общем случае невозможно точно рассчитать эти характеристики, поскольку современные программы не позволяют вводить точно геометрию КП, а также акустические свойства всех предметов в ней.
В такой неопределенной ситуации единственным способом получения хорошего, мало искаженного звука является экспериментальный поиск наиболее оптимальных вариантов расположения АС и точки прослушивания, где АЧХ имеет наименьшую неравномерность, и в звуке отсутствуют явные провалы, гул или бубнение на отдельных частотах. Отчасти поправить АЧХ можно с помощью эквалайзера, но и тут не удается полностью избавиться от послезвучия на некоторых частотах резонанса.
Многократные повторы звука особенно заметны на средних и высоких частотах в форме эха или гулкости ( "звонкости") КП.
Эти призвуки замазывают всю музыкальную картину и в место четкого, быстрого баса, часто можно услышать почти сплошной низкочастотный гул.
Также неприятна ситуация, когда в точке прослушивания есть существенные провалы в АЧХ. При большом их уровне часть музыки, например некоторые ноты в басовой партии просто как бы выпадают или вырезаются из музыки.
Такие искажения реально удается поправить эквалайзером при уровнях провалов в АЧХ не больше 6-10 дБ потому, что, например при провале АЧХ на -20 дБ, необходимо на этой частоте добавить усиление сигнала на +20 дБ, то есть сформировать на частоте провала сигнал в сто раз больше по мощности по отношению к уровню сигналов на других частотах.
Понятно, что у большинства слушателей нет УНЧ и АС с мощностями в сотни Ватт. При таких высоких мощностях у АС нелинейные искажения становятся, как правило, недопустимо высокими. Вместо "провалившейся" компоненты мы будем слышать, в основном, её гармоники, которые будут засорять спектр музыки на более высоких частотах и существенно искажать достоверность звукового сигнала. При этом могут возникнуть в УНЧ и АС и значительные интермодуляционные искажения так, что звук будет в сильно измененном "загрязненном" виде.
Для качественного звуковоспроизведении в обычной жилой КП лучше всего использовать, так называемые, системы ближнего поля. Эти системы могут состоять из обычных полочников и сабвуфера.
Могут быть различные конструктивные решения по расположению таких АС. В простейшем варианте небольшие АС (полочники или студийные мониторы) можно расположить на рабочем столе или на полке, установленной на край стола или прикрученной к стене напротив. Возможны также варианты крепления АС к стене или отдельным частям мебели с помощью опорно - поворотных кронштейнов для телевизора. Системы ближнего поля можно также выполнить в виде музыкального кресла, кровати.
Желательно размещать АС, как можно ближе к голове слушателя, чтобы снизить линейные искажения сигнала.
Вот на этих графиках измерений АЧХ хорошо видно как меняется АЧХ АС при удалении от них измерительного микрофона или уха слушателя.
Видно, что при небольших расстояниях от уха (микрофона) до АС, их АЧХ и ФЧХ практически не меняются. Это означает, что с помощью приближения АС к голове слушателя можно почти полностью убрать негативное влияние КП на звуковой сигнал. Его спектр или форма будет воспроизводится почти без искажений - в соответствии с параметрами АС. При неровной АЧХ АС, её без проблем можно поправить с помощью эквалайзера. И для большинства современных АС, и уж тем более для судийных мониторов, можно получить для точки прослушивания очень ровную АЧХ с неравномерностью порядка +- 0,5-2дБ для рабочей полосы частот.
Сабвуфер в таких системах можно расположить в нише под столом и сориентировать трубой фазоинвертора в сторону слушателя. Так можно дополнительно расширить полосу работы сабвуфера не прибегая к глубокой коррекции АЧХ с помощью эквалайзера и мощного УНЧ. Сабвуфер можно конструктивно вмонтировать в компьютерный или письменный стол, например так.
Неплохие параметры показывают обычные автомобильные сабвуферы с соответствующим 12 В БП.
При выполнении системы ближнего поля в качестве акустического кресла на колесиках, его можно оперативно перемещать по КП или разворачивать в нужную сторону, например чтобы посмотреть телевизор с качественным, многоканальным звуком или посидеть за компьютером, за рабочим столом. В таком кресле АЧХ почти не меняется, поскольку человек все время сидит примерно в одном и том же положении его головы относительно АС.
Располагая микро АС вокруг головы слушателя, можно создавать транспортные средства или кинотеатры с индивидуальным, в том числе и многоканальным, качественным звуком.
За счет существенного различия в расстояниях от персональных АС до ушей слушателя по отношению к расстоянию от АС соседей до его ушей, слушатель слышит практически только сигналы от своей акустической многоканальной системы. Тут точно тот же принцип, что и снижение уровня переотраженных от стен и потолка помещения сигналов по отношению к прямым волнам звуков от АС. Такие системы очень напоминают индивидуальные наушники без необходимости их крепления на голове слушателя и связанных с этим неприятных эффектов (потеют уши, начинает уставать шея и т.д.).
Второй важный момент - за счет приближения АС к голове слушателя, можно подавать существенно меньшую мощность для получения одного и того же уровня звукового давления от АС. Подаваемая на АС мощность может быть в 2 - 4 и даже в 10 - 30 раз меньше мощности для ситуации при прослушивании музыки в системах среднего и дальнего поля, на расстояниях порядка 1,0-6 м от АС. Значительное снижение мощности, подаваемой на АС приведет к резкому снижению нелинейных и интермодуляционных искажения АС и более чистому, качественному звуку с большим его динамическим диапазоном.
Даже на относительно дешевых ( примерно 20 у.е. за пару) автомобильных динамиках, можно получить в системе ближнего поля уровень звука High-End класса, который вы не сможете получить в системе за миллион долларов США в большой КП, вдали от АС, чтобы при этом получить уровень нелинейных искажений в точке прослушивания порядка 0,2-0,02% и не мешать при этом громким звуком соседям.
Вот на этих графиках показаны основные параметры, одних из лучших современных наушников и бюджетного автодинамика, установленного в подлокотник музыкального кресла. На графике видно, что Д.Д, такой акустической системы под 70-80 дБ в точке прослушивания, на основных частотах от 1 до 12 кГц, раскрывающих все мелкие детали в звуке при очень низких нелинейных искажениях.
А графики ниже показывают, как меняются АЧХ и другие параметры, например микрополочников - 15АС-201С с расстоянием до ушей слушателя. Видно, что по мере увеличения расстояния увеличивается не только неравномерность АЧХ, но и снижается динамический диапазон звука из-за того, что нарастает относительный уровень шумов в КП по отношению к полезному сигналу - музыке.
Тут показаны графики АЧХ и искажений при разной подводимой мощности и разном расстоянии от микрофона (уха слушателя) до АС.
И третий, не менее важный момент, в подобных системах заключается в том, что за счет снижения общей мощности, подводимой к АС, ваши соседи не будут страдать от громкой работы вашей звуковоспроизводящей системы. Вы сможете слушать громко музыку (на уровне громкости порядка 80-100 дБ) не мешая своим соседям.
Понятно, что для любых полочников, особенно малых размеров - без сабвуфера просто не обойтись. С сабвуфером будет совершенно другой звук по своему эмоциональному воздействию. И в такой системе, даже в специально не обработанной КП, можно получить хороший звук - не хуже, чем в студии.
В подобных системах есть интересная возможность. Можно с помощью трубы или труб ФИ, определенной формы и конструкции, осуществить канализацию звуковых НЧ волн непосредственно к ушам слушателя или близко к его голове. За счет этого можно получить, например, неравномерность АЧХ на частотах от 20,30, 40 Гц и выше вплоть до 60 -120 Гц с неравномерностью порядка +-0,5-2,5дБ. Никакая другая система в мире не сможет этого сделать на НЧ, в средней или дальней зоне КП без глубокой эквализации вне зависимости от её геометрии и наполнения различными предметами и вещами.
Таким образом, высококачественно звуковоспроизводящую систему может себе сделать и настроить любой толковый, рукастый радиолюбитель с начальным уровнем подготовки в области радиотехники, если будет учитывать, описанные ваше преимущества в работе систем ближнего поля. И такая система может на порядки быть дешевле и лучше аналогов, рассчитанных на работу в среднем и дальнем поле. Хотя возможны и варианты реализации многофункциональных звуковоспроизводящих систем. Они могут работать, как в режиме индивидуального прослушивания, так и для ("коллективного') озвучивания всего и достаточно большого помещения, но уже, в общем случае, со случайными параметрами и графиками, отражающими уровень точности работы всей звуковоспроизводящей системы.
В такой неопределенной ситуации единственным способом получения хорошего, мало искаженного звука является экспериментальный поиск наиболее оптимальных вариантов расположения АС и точки прослушивания, где АЧХ имеет наименьшую неравномерность, и в звуке отсутствуют явные провалы, гул или бубнение на отдельных частотах. Отчасти поправить АЧХ можно с помощью эквалайзера, но и тут не удается полностью избавиться от послезвучия на некоторых частотах резонанса.
Многократные повторы звука особенно заметны на средних и высоких частотах в форме эха или гулкости ( "звонкости") КП.
Эти призвуки замазывают всю музыкальную картину и в место четкого, быстрого баса, часто можно услышать почти сплошной низкочастотный гул.
Также неприятна ситуация, когда в точке прослушивания есть существенные провалы в АЧХ. При большом их уровне часть музыки, например некоторые ноты в басовой партии просто как бы выпадают или вырезаются из музыки.
Такие искажения реально удается поправить эквалайзером при уровнях провалов в АЧХ не больше 6-10 дБ потому, что, например при провале АЧХ на -20 дБ, необходимо на этой частоте добавить усиление сигнала на +20 дБ, то есть сформировать на частоте провала сигнал в сто раз больше по мощности по отношению к уровню сигналов на других частотах.
Понятно, что у большинства слушателей нет УНЧ и АС с мощностями в сотни Ватт. При таких высоких мощностях у АС нелинейные искажения становятся, как правило, недопустимо высокими. Вместо "провалившейся" компоненты мы будем слышать, в основном, её гармоники, которые будут засорять спектр музыки на более высоких частотах и существенно искажать достоверность звукового сигнала. При этом могут возникнуть в УНЧ и АС и значительные интермодуляционные искажения так, что звук будет в сильно измененном "загрязненном" виде.
Для качественного звуковоспроизведении в обычной жилой КП лучше всего использовать, так называемые, системы ближнего поля. Эти системы могут состоять из обычных полочников и сабвуфера.
Могут быть различные конструктивные решения по расположению таких АС. В простейшем варианте небольшие АС (полочники или студийные мониторы) можно расположить на рабочем столе или на полке, установленной на край стола или прикрученной к стене напротив. Возможны также варианты крепления АС к стене или отдельным частям мебели с помощью опорно - поворотных кронштейнов для телевизора. Системы ближнего поля можно также выполнить в виде музыкального кресла, кровати.
Желательно размещать АС, как можно ближе к голове слушателя, чтобы снизить линейные искажения сигнала.
Вот на этих графиках измерений АЧХ хорошо видно как меняется АЧХ АС при удалении от них измерительного микрофона или уха слушателя.
Видно, что при небольших расстояниях от уха (микрофона) до АС, их АЧХ и ФЧХ практически не меняются. Это означает, что с помощью приближения АС к голове слушателя можно почти полностью убрать негативное влияние КП на звуковой сигнал. Его спектр или форма будет воспроизводится почти без искажений - в соответствии с параметрами АС. При неровной АЧХ АС, её без проблем можно поправить с помощью эквалайзера. И для большинства современных АС, и уж тем более для судийных мониторов, можно получить для точки прослушивания очень ровную АЧХ с неравномерностью порядка +- 0,5-2дБ для рабочей полосы частот.
Сабвуфер в таких системах можно расположить в нише под столом и сориентировать трубой фазоинвертора в сторону слушателя. Так можно дополнительно расширить полосу работы сабвуфера не прибегая к глубокой коррекции АЧХ с помощью эквалайзера и мощного УНЧ. Сабвуфер можно конструктивно вмонтировать в компьютерный или письменный стол, например так.
Неплохие параметры показывают обычные автомобильные сабвуферы с соответствующим 12 В БП.
При выполнении системы ближнего поля в качестве акустического кресла на колесиках, его можно оперативно перемещать по КП или разворачивать в нужную сторону, например чтобы посмотреть телевизор с качественным, многоканальным звуком или посидеть за компьютером, за рабочим столом. В таком кресле АЧХ почти не меняется, поскольку человек все время сидит примерно в одном и том же положении его головы относительно АС.
Располагая микро АС вокруг головы слушателя, можно создавать транспортные средства или кинотеатры с индивидуальным, в том числе и многоканальным, качественным звуком.
За счет существенного различия в расстояниях от персональных АС до ушей слушателя по отношению к расстоянию от АС соседей до его ушей, слушатель слышит практически только сигналы от своей акустической многоканальной системы. Тут точно тот же принцип, что и снижение уровня переотраженных от стен и потолка помещения сигналов по отношению к прямым волнам звуков от АС. Такие системы очень напоминают индивидуальные наушники без необходимости их крепления на голове слушателя и связанных с этим неприятных эффектов (потеют уши, начинает уставать шея и т.д.).
Второй важный момент - за счет приближения АС к голове слушателя, можно подавать существенно меньшую мощность для получения одного и того же уровня звукового давления от АС. Подаваемая на АС мощность может быть в 2 - 4 и даже в 10 - 30 раз меньше мощности для ситуации при прослушивании музыки в системах среднего и дальнего поля, на расстояниях порядка 1,0-6 м от АС. Значительное снижение мощности, подаваемой на АС приведет к резкому снижению нелинейных и интермодуляционных искажения АС и более чистому, качественному звуку с большим его динамическим диапазоном.
Даже на относительно дешевых ( примерно 20 у.е. за пару) автомобильных динамиках, можно получить в системе ближнего поля уровень звука High-End класса, который вы не сможете получить в системе за миллион долларов США в большой КП, вдали от АС, чтобы при этом получить уровень нелинейных искажений в точке прослушивания порядка 0,2-0,02% и не мешать при этом громким звуком соседям.
Вот на этих графиках показаны основные параметры, одних из лучших современных наушников и бюджетного автодинамика, установленного в подлокотник музыкального кресла. На графике видно, что Д.Д, такой акустической системы под 70-80 дБ в точке прослушивания, на основных частотах от 1 до 12 кГц, раскрывающих все мелкие детали в звуке при очень низких нелинейных искажениях.
А графики ниже показывают, как меняются АЧХ и другие параметры, например микрополочников - 15АС-201С с расстоянием до ушей слушателя. Видно, что по мере увеличения расстояния увеличивается не только неравномерность АЧХ, но и снижается динамический диапазон звука из-за того, что нарастает относительный уровень шумов в КП по отношению к полезному сигналу - музыке.
Тут показаны графики АЧХ и искажений при разной подводимой мощности и разном расстоянии от микрофона (уха слушателя) до АС.
И третий, не менее важный момент, в подобных системах заключается в том, что за счет снижения общей мощности, подводимой к АС, ваши соседи не будут страдать от громкой работы вашей звуковоспроизводящей системы. Вы сможете слушать громко музыку (на уровне громкости порядка 80-100 дБ) не мешая своим соседям.
Понятно, что для любых полочников, особенно малых размеров - без сабвуфера просто не обойтись. С сабвуфером будет совершенно другой звук по своему эмоциональному воздействию. И в такой системе, даже в специально не обработанной КП, можно получить хороший звук - не хуже, чем в студии.
В подобных системах есть интересная возможность. Можно с помощью трубы или труб ФИ, определенной формы и конструкции, осуществить канализацию звуковых НЧ волн непосредственно к ушам слушателя или близко к его голове. За счет этого можно получить, например, неравномерность АЧХ на частотах от 20,30, 40 Гц и выше вплоть до 60 -120 Гц с неравномерностью порядка +-0,5-2,5дБ. Никакая другая система в мире не сможет этого сделать на НЧ, в средней или дальней зоне КП без глубокой эквализации вне зависимости от её геометрии и наполнения различными предметами и вещами.
Таким образом, высококачественно звуковоспроизводящую систему может себе сделать и настроить любой толковый, рукастый радиолюбитель с начальным уровнем подготовки в области радиотехники, если будет учитывать, описанные ваше преимущества в работе систем ближнего поля. И такая система может на порядки быть дешевле и лучше аналогов, рассчитанных на работу в среднем и дальнем поле. Хотя возможны и варианты реализации многофункциональных звуковоспроизводящих систем. Они могут работать, как в режиме индивидуального прослушивания, так и для ("коллективного') озвучивания всего и достаточно большого помещения, но уже, в общем случае, со случайными параметрами и графиками, отражающими уровень точности работы всей звуковоспроизводящей системы.
Последнее редактирование:
И реально работает - есть бинауральный эффект при записи. Только микрофоны желательно подобрать с одинаковыми АЧХ и не ронять их на пол, чтобы не убить их АЧХ.
