Однажды я обнаружила, что во время тестов акустики получаю намного больше звуковой информации, сидя на полу, а не на обычном стуле. Звук кажется каким-то более собранным, цельным, полным. Мне стало интересно, не зря ли я морожу задницу — и тогда я решила докопаться до истины.
Сначала я обратилась к коллегам, и они заверили, что с моими ушами все в порядке. Во-первых, с пола лучше чувствуются отражения, которые обогащают звук — особенно в низкочастотном диапазоне.
А во-вторых, стандартная схема с расположением купольного твитера над СЧ/НЧ-модулем действительно излучает немножко вниз — и стандартный стул, встречающийся в каждом шоуруме, и вправду высоковат для прослушивания некоторых колонок.
Впервые с этим эффектом я столкнулась во время теста крошечных полочников DALI Oberon 1 — при прослушивании со стула колонки, стоящие на небольших стойках, совершенно безобразно свистели, а вот с пола звучали как надо.
Откровение снизошло на меня во время теста Elac Carina: полочники стояли на чуть более высоких стойках, 70-75 см, а не 60-65, как обычно, — и при прослушивании с пола и со стула разницы в восприятии звука почти не ощущалось. Еще я обратила внимание, что для более серьезных полочных моделей специально создают немного наклоненные назад стойки — именно для того, чтобы звук в нормальном состоянии долетал до ушей слушателя, находящихся выше уровня колонок. Мне стало еще интереснее.
Так что сначала я пошла читать. А потом решила, что одной лишь теории недостаточно — и нужно провести эксперимент.
Теория: все беды — от задержек
Многополосные системы появились в попытках выровнять АЧХ всей акустики: у каждой полосы — свой излучатель, отыгрывающий определенный частотный диапазон. Опять же, многополосная конструкция обеспечивала большую линейность, чем широкополосники, но обладала меньшей чувствительностью. У широкополосников к краям озвучиваемого диапазона спадала АЧХ, но зато было важное преимущество: динамик всего один, и конструкция получалась очень простая, излучающая звук из одной точки.
В многополосниках же нужно как-то объяснить колонке, что одни частоты будет отыгрывать этот динамик, а другие — вон тот. Для этого и существуют кроссоверы с разделительными фильтрами, которые говорят: так, сигнал с такой частотой идет туда, с этой — сюда. И тут начинаются проблемки.
В англоязычной литературе есть такой термин, как lobe tilting. Емкого русскоязычного перевода я не нашла, только длинное объяснение — сдвиг диаграммы направленности излучения динамиков в области совместного их излучения, то есть на частоте раздела кроссовера. Этот сдвиг зависит от взаимного фазового сдвига сигналов динамиков, определяемых схемой разделительного фильтра и физическим расположением динамиков.
Так как динамики в большинстве многополосных систем находятся друг над другом, этот кроссоверный сдвиг сильнее всего ощущается в вертикальной плоскости. При классическом, привычном расположении твитера над СЧ/НЧ-звеном суммарная диаграмма направленности будет несколько сдвинута вниз.
Сдвиг фазы на частоте раздела кроссовера происходит из-за того, что одну и ту же частоту играют динамики разных размеров с акустическими центрами, расположенными не на одной линии. Починить это можно несколькими способами.
Самый заметный визуально — геометрический. Крошку-твитер утапливают поглубже в корпус, засовывая в звуковод или рупор и располагая акустический центр динамика на том же уровне, что и у СЧ/НЧ (или без рупора — просто делают ступеньку). Вариация геометрического способа — наклон корпуса акустики немного назад: за счет этого выравнивается сдвиг диаграммы направленности, и акустика суммарно излучает более горизонтально.
Также можно пошаманить с конфигурацией динамиков. Например, вместо динамических излучателей взять электростатические высотой метр-полтора, не забыв их выгнуть (но наклонять все равно придется) и дополнить сабом. Если от динамических головок отказываться не хочется, можно поставить твитер под СЧ/НЧ-звеном, а не над: тогда система будет излучать немного вверх, а не вниз. Или совместить акустические оси динамиков и собрать коаксиальный излучатель (который достаточно успешно повторяет широкополосник в плане точечности излучения). Можно вообще реализовать схему d'Appolito, где твитер находится между двумя СЧ/НЧ-динамиками — правда, там еще и кроссовер используется нечетного порядка, что тоже вносит свою лепту.
Отсюда мы плавно перетекаем ко второму варианту решения проблемы — электрическому. Фазу можно подстроить с помощью правильной реализации кроссовера. Чаще всего в случае коррекции сигнал от твитера поступает с небольшой задержкой по отношению к СЧ/НЧ-излучателю, таким образом нивелируя физическую разницу в расположении акустических центров динамиков, если их никто не подгонял.
Однако несмотря на то, что этот сдвиг диаграммы направленности в многополосниках — штука давно известная, далеко не во всех моделях акустики его корректируют в полном объеме. Высока вероятность того, что именно это явление — причина, по которой с пола тестируемые колонки мне слушать приятнее, чем со стула.
Практика: что делать с измерениями
У измерений АЧХ, предлагаемых производителями акустики, есть одна проблема: они не то чтобы хорошо отражают реальную картину. Суть в том, что АЧХ акустики всегда измеряется на расстоянии одного метра на высоте твитера.
Но если, например, взять типичные двухполосные полочники — хоть небольшие DALI, хоть те же Bowers & Wilkins шестисотой-семисотой серии, — на стандартных, самых популярных стойках высотой 65 см они будут излучать твитером в живот или в грудь сидящему на стуле человеку.
А уши у людей располагаются несколько выше, да и сидят слушатели не ровно в метре от колонок — из-за этого АЧХ, которую публикуют производители (если они ее вообще публикуют), оказывается не очень репрезентативной в реальных условиях прослушивания.
Какие-то выводы по этому графику сделать, конечно, можно, но только приблизительные: можно сконструировать акустику, которая идеально играет в одной точке пространства, но при малейшем отклонении ведет себя не так предсказуемо. Правда, есть и приятные исключения — профессиональная техника: там измерений на любой вкус и цвет, можно глянуть на сайте у того же Genelec. Но вот в хайфае и хайэнде — иная история.
В этом эксперименте мы решили основательно поиздеваться над акустикой, физикой и научным подходом. У нас была голова с бинауральными микрофонами, которая совершенно не подходит для снятия АЧХ акустики, поскольку сконструирована не для этих целей — так что мы модифицировали задачу под имеющееся у нас оборудование.
Нам важно именно то, как графики АЧХ, измеренной на разных высотах, отличаются друг от друга. То есть основное внимание уделяется не форме кривой, а дельте между различными измерениями. Впрочем, после некоторого анализа стало ясно, что в общем и целом измерения бинауральной головой оказались вполне информативными и не слишком далеко ушли от измерений специализированным микрофоном. Но разница — первоочередна.
Измерения снимали на четырех уровнях высоты, взяв за основу прекрасную меня: мой рост в 175 см — выше среднего, если брать общемировую статистику, и как раз средний, если рассматривать наш регион, а потому вполне подходит для эксперимента. В самом нижнем положении искусственные уши, закрепленные на штативе, находятся на высоте 74 см — примерно там, где находятся мои уши, когда я сижу на полу.
Второе положение у каждой пары акустики свое — здесь мы измеряли АЧХ, выставив уши на линии твитера (но сделали одно исключение). Следующее положение — 122 см — там находятся мои уши, когда я сижу на офисном стуле, упомянутом в самом начале. Самое верхнее положение — 162 см — уровень ушей стоящей меня.
Акустика располагалась в углах равнобедренного треугольника с основанием 2,3 м, расстояние до измерительной головы — 2 м. На каждой высоте проводилось три измерения АЧХ для каждого уха-канала — левого и правого. На графики выведено среднее из этих измерений (то есть среднее из шести). Помимо АЧХ мы также записали небольшие отрывки мелодий на каждом из уровней высоты.
Для эксперимента нам выдали четыре модели очень разной акустики. Среди них — классические компактные двухполосные полочники Tannoy Platinum B6 и неклассические трехполосные Wharfedale EVO 4.2 с ленточным твитером и купольным среднечастотником.
Напольную технику представляли DALI Opticon 5, недавно протестированные нами и хорошо знакомые читателям, отличающиеся двухтвитерной конфигурацией, а также Tannoy Platinum F6, главная фишка которых — расположение динамиков вроде бы по схеме d'Appolito, но на самом деле нет. Нижний динамик у них — низкочастотник, верхний — среднечастотник, а между ними твитер.
Вся техника — относительно доступная, та, что вполне может встретиться в комнатах среднего аудиофила, постоянно жалующегося на то, что у нас в тестах один хайэнд. Вся акустика стояла с разворотом на уши — кроме DALI.
Правда, другие компоненты системы были из несколько другой категории, классом заметно повыше — специально, потому что хотелось убедиться, что техника точно не спасует перед разными колонками во время достаточно длительного эксперимента.
Это компоненты Cambridge Audio из серии 851: усилитель 851W и сетевой проигрыватель 851N в роли предусилителя. Дури у стереомощника — 300 Вт, чего хватит за глаза любым из участвующих в эксперименте колонкам, а сетевой проигрыватель позволил подключить по USB ноутбук, с которого отправлялись тестовые сигналы и воспроизводились тестовые треки.
Несколько экзотичный класс усиления XD в 851W имеет свои особенности — к примеру, повышенную четкость на высоких частотах. Но в целом он играет достаточно живо, подробно и честно — что отлично подходит для такого парка разнообразной акустики.
Огромное спасибо Alef Hi-Fi и DIGIS за то, что разрешили засесть в их шоуруме на весь день, а также за всю предоставленную для экспериментов технику, отлично подходящую под запросы. Все колонки очень разные, и поэтому результаты как раз могут получиться более объективными.
Результаты: попытки интерпретации
Еще раз отмечу: все графики, опубликованные ниже, нельзя рассматривать как классические графики АЧХ акустики. Измерения проводились не в безэховой камере; для измерений использовался не классический измерительный микрофон, а бинауральная голова, спроектированная для создания бинауральных записей и снятия АЧХ наушников, а не акустики; банально, измерения не соответствуют стандартам измерения АЧХ акустики — и по расстоянию до акустики, и по высоте; к тому же измерялись одновременно обе колонки, а не по одной.
Эксперимент скорее пытается эмулировать более-менее реальные условия использования акустики — хоть и в подготовленном, но все же не лишенном резонансов шоуруме, на немалом расстоянии, на разной высоте и с измерительной системой, чуть более приближенной по восприятию к человеческим ушам. Так что оценивать характеристики самой акустики по этим графикам не стоит — они показывают лишь картину в конкретном помещении в условиях конкретного эксперимента.
Провал в районе 5–6 кГц — это особенность снятия АЧХ бинауральной головой. Она присутствует на всех графиках, как и низкочастотный резонанс комнаты. Сильный завал к 10 кГц и выше — это тоже особенность измерения: уши в бинауральной голове все же направлены в стороны, а не вперед.
И добавлю, что бинауральные записи необходимо слушать в наушниках.
Wharfedale EVO 4.2
Эксперимент мы начали с Wharfedale — и начали его неудачно. Если взглянуть на график, станет понятно, что АЧХ, измеренная на самой низкой высоте (синяя), какая-то странная. И да: мы измерили ее на сниженной относительно остальных громкости — на один пункт.
Этому даже есть объяснение: мы выставили необходимую громкость, измерили АЧХ в нижнем положении, а потом записывали отрезки треков, где нам пришлось приподнять громкость. Дальнейшие измерения проводили уже с более высокой громкостью, а разницу заметили только потом. Обидно, досадно, но ладно. Из этого тоже можно что-то почерпнуть.
Что можно сказать по графику? Низкочастотный отклик этой акустики практически не зависит от положения слушателя по вертикали — и даже резонанс комнаты до 70 Гц не особо от этого меняется.
Однако далее резонанс в некоторой степени откликается на высоту: амплитуда растет с ее увеличением. Интересен провал на 200 Гц при измерении на высоте твитера и высоте сидящего — и следующий за ним достаточно резкий скачок на 270 и 290 Гц, соответственно.
Наиболее странное место — нижняя середина в районе 1 200 Гц: именно здесь начинается небывалый подъем громкости середины в самом высоком положении бинауральных микрофонов. Среднечастотный регион вообще интересный.
Несмотря на то, что первое, самое низкое измерение мы снимали с более низкой громкостью, отклик в диапазоне от 2 до 3 кГц находится на том же уровне, что и в случае измерений на 104 см и 122 см.
Ленточный твитер — что никого, наверное, не удивит — играл громче всего при расположении ушей на уровне твитера. Кстати, в итоге это оказалась акустика с самым высоко расположенным твитером — 104 см.
Выводов можно сделать несколько: во-первых, технологию нужно предварительно отрабатывать и внимательно относиться к проведенным измерениям, выхватывая ошибки.
Во-вторых, купольный среднечастотник — вещь очень даже в себе. В третьих, лента все же предпочитает быть направленной непосредственно на слушателя. В-четвертых, в самом высоком положении звук, скорее всего, будет чувствоваться более открытым за счет середины.
Для этой акустики я выбрала шуструю оркестровую композицию из саундтрека «Hollow Knight» и шустрый же рок-н-ролльный трек из саундтрека «Sonic Heroes» — даже с вокалом. Запись, в которой попеременно чередуются отрывки с разной высоты, можно оценить на YouTube.
DALI Opticon 5
Два твитера в Opticon 5 — это не шутки. Для измерения мы взяли точку на середине ленточного динамика — 85 см, потому как купольный твитер практически соответствовал по высоте нашему самому низкому положению.
На графике видно, как с ростом высоты углубляется резонанс комнаты и уменьшается горбик на 170 Гц. Низкие частоты заметнее всего проседают с увеличением высоты: и в сидячем положении, и в стоячем в районе 200–400 Гц провал достаточно заметный. А это тот самый диапазон, который отвечает за теплоту и полноту.
Причем на высоте 122 см есть горб в районе 300 Гц — почти такой же, как и на высоте 74 см. То есть провал был коротким. Подъем в диапазоне 100–300 Гц — достаточно типичный для DALI, но наши измерительные уши на разной высоте ощутили его по-разному.
В наиболее важном для слуха диапазоне — от 1 до 5 кГц — есть провал на 1 200 Гц, общий для всех высот. А вот около 2 кГц можно видеть, как в игру вступает твитер (частота раздела кроссовера — 2 400 Гц): в самом нижнем положении громкость растет, в положении на уровне твитера — немного растет и затем падает, а вот в положениях выше уровня твитера проваливается, хоть и с дальнейшим ростом до 3 кГц.
Провал в нижнем положении в районе 1,8 кГц несколько убирает звонкость по сравнению с другими высотами. В общем и целом, по графику можно сказать, что в самом низком положении звук более теплый и плотный, а в сидящем и стоящем — более звонкий.
Учитывая, что DALI в принципе стремятся к светлоте, в сидящем и стоящем положениях может возникнуть ощущение передоза звона и яркости.
Для DALI я решила взять мелодию от 65daysofstatic с протяжным звоном в самом начале и хрустящими стереодетальками — они, как мне кажется, очень интересно меняются как раз с высотой. Вторым треком стала пинкфлойдоподобная «Ransacked» из саундтрека «Wolfenstein: The New Order» — именно из-за своей пинкфлойдоподобности.
Tannoy Platinum F6
Здесь пришлось отойти от привычной схемы измерения, потому что твитер у этих напольников находится на высоте 78 см, а самое нижнее измерение у нас — 74 см. То есть фактически его можно считать измерением на уровне твитера. И нельзя, как в случае с DALI, взять точку на втором твитере, поскольку второго твитера нет.
Штатив, на котором была установлена измерительная голова, невозможно опустить ниже 74 см, поэтому мы решили поднять его выше — до 100 см. Просто потому, что это почти средняя точка между 74 см и 122 см.
Сразу видно, что запись, сделанная в самой верхней точке, играет тише всех практически во всем диапазоне. А график в самом нижнем положении практически всегда самый громкий — кроме куска в районе 350–700 Гц.
В принципе, этот диапазон выглядит забавно: по очереди идут провалы метрового, самого нижнего, самого верхнего положения, и только на 700 Гц проваливается график, снятый на сидячем уровне. А график, снятый с пола, наоборот, к 800 Гц начинает расти.
Судя по всему, конфигурация «недо-апполито» достаточно благосклонно относится к нерадикальным изменениям по высоте: на уровне метра и 122 см громкость не критично ниже, чем на уровне твитера, но акценты расставлены несколько иначе. Опять же, в самом низу ярче бас и верхняя середина, а вот нижняя, как ни странно, заметнее как раз на уровне 100–122 см.
Начать в Platinum F6 я решила с другого трека 65daysofstatic, на этот раз изобилующего нервирующим стрекотом: он действительно, как мне кажется, интересно меняется с высотой. Компанию ему составила страдающая под несколько вариаций струнных Уиллоу Смит.
Tannoy Platinum B6
Самые главные крошки оказались почти самыми требовательными: усилитель для измерений пришлось выкрутить на 18 пунктов, как и для Wharfedale, в то время как DALI и напольные Tannoy обошлись 15–16 пунктами.
С использованием стоек высотой 65 см твитер оказался на высоте 96 см. Сильнее всего от изменения высоты, как и прежде, зависит низкочастотный диапазон: чем выше — тем тише.
По графику может сложиться ощущение, что здесь произошла та же досадная нелепость, что и с Wharfedale, и в самом верхнем положении АЧХ измерялась со сниженной на один пункт громкостью по сравнению с остальными. Но нет — к концу эксперимента мы были уже наученными и записывали параметры громкости, так что усилитель играл точно так же. Спойлер: в бинауральной записи тоже чувствуется, что в самом верхнем положении музыка играет тише.
Примечательно, что в районе частоты раздела кроссовера — 2,5 кГц — в самом верхнем положении акустика играет тише всего. Громче всего — как раз в самом нижнем положении, хотя измерения на уровне твитера активно борются в этом диапазоне за первенство.
В области верхней середины — 1,5–3 кГц — ярче всех себя ведет как раз график, записанный в самом нижнем положении, а стабильнее всех выглядит следующий за ним, снятый на уровне твитера. Повыше — потише.
Интересная просадка на уровне 300 с небольшим Гц у графика, снятого с уровня твитера. Вполне может быть, что это опять разыгрался резонанс помещения. Зато какая восхитительно огромная разница между сидячим и стоячим положениями на уровне 200–250 Гц! Даже и не знаю, откуда она могла взяться, но выглядит внушительно.
Здесь я выбрала отрывок из залихватского трека The Heavy — полный тягучего вокала и четких барабанов. А на контрасте с ним запустила жужжащий «Herbert The Pervert» от Infected Mushroom.
Вывод: мы что-то выяснили!
Выводы каждый может сделать сам после прослушивания композиций и оценки графиков. Мое персональное мнение таково: сидеть с ушами выше твитера вредно. Информация теряется, подробности куда-то деваются, бас пытается уползти, да и высокие частоты — чем дальше от твитера, тем тише.
Сильнее всего с ростом высоты страдают диапазоны 200–400 Гц и верхней середины, а это теплота, телесность и детальность. В звуке меняются акценты: появляется больше звона и меньше плотности, неплохая акустика может мутировать в радиоточку.
Конечно, есть опасность, что в самом нижнем положении плюсом к теплоте появится и гул — и в паре записей он проявляет себя. Но все же мне кажется, что гул — это то, что следует лечить обработкой помещения. Потому что там, где гула нет, есть полный, очень информативный звук, не перенасыщенный свистом и цокотом, в правильной мере обволакивающий и детальный. Нет пустоты.
Как решить эту проблему? С полочниками все просто: ставить на стойки повыше — и будет счастье. А вот стойки для напольников — штука достаточно экзотическая, если не сказать идиотическая, поэтому здесь работать нужно не с колонками, а с местом прослушивания.
В наших домах и квартирах стоят мягкие уютные диваны-кресла, сиденья которых стандартно находятся на 10–15 см ниже, чем у тех самых шоурумных стульев — и все хорошо. Но не все шоурумы оснащены диванами и лаундж-креслами: и не в каждую комнату они влезут, и двигать их при смене экспозиции очень уж трудозатратно, и стоят они, прямо скажем, не бюджетно. Поэтому у меня есть другой вариант: пуфик-мешок.
На самом деле, штука очень удобная: дешевая, легкая, и даже с регулируемой высотой — она зависит от того, сколько наполнителя под себя подгребешь. Так что каждое посадочное место слушатель может отрегулировать и под свои физические особенности, и под прослушиваемую технику.
Опционально можно сгрести наполнитель так, чтобы сформировать спинку и устроиться совсем уж расслабленно — и сам факт расслабленности может положительно сказаться на ощущениях от прослушивания. А если пуфик вдруг не нужен, его можно закинуть на какой-нибудь стеллаж — хоть под самый потолок. Единственный минус — в том, что пуфик достаточно объемен, но зато он легок в перемещении.
Конечно, может случиться так, что умудренные опытом седовласые аудиофилы попросту откажутся на них сидеть — и потребуют себе классический стул... Но наличие пуфиков к отказу от стульев не ведет, если только это не вписывается в дизайнерскую концепцию салона. Еще есть такой момент, что проблема с фазой скорее всего чаще встречается у акустики бюджетного ценового диапазона — в силу его бюджетности.
В старших же линейках производители техники намного более активно заморачиваются над этим вопросом (гляньте на Wilson Audio — они весь бренд построили на скрупулезнейшей подстройке фазы). А бюджетной техникой чаще интересуются те, кто находится в начале аудиофильского пути — и, статистически, в начале пути жизненного. Короче говоря, молодежь. И пуфики им не жмут.
Так что, дорогие салоны, обращаюсь к вам: пожалуйста, оснастите шоурумы пуфиками! Это многофункциональная в своей гуттаперчевости вещь, которая позволит решить, как оказалось, не такую уж и надуманную проблему. И не придется морозить задницу.
