Как часто вам приходилось сталкиваться с выражением «ровная АЧХ», да и термином «АЧХ» в целом? Думаю, более чем…

У них же кривая ачх, а лохи аудиофилы ведутся на маркетинг!1!11

Нужно брать колоки с прямой ачх!

Вас дурят! Вы вообще видели ачх этих + название чего-то очень дорогого ?

Кто же прав? Категория топящих за ровную АЧХ, куда нередко заносят всех, кто пользуется измерениями и прочими объективными показателями, или же те, кто считает уши единственным инструментом при выборе?

В такой постановке вопроса – никто. Первая категория внезапно(!) также может считать прослушивание обязательным этапом, а вторую может легко надурить showroom sound некоторых систем, да и в целом, путь отрицания измерений в конечном счёте приведёт к постоянному поиску, хотя, для некоторых это – стиль жизни.

Моя прошлая заметка была встречена довольно позитивно, что навело на мысль о том, что стоит попробовать повторить нечто подобное.

Итак, тема сегодняшнего разговора – АЧХ. Вроде так просто, а когда начинаешь разбираться…

Этот текст, как и прошлый, направлен на объяснение общих основ, без сверхглубокого погружения и перегруза информацией. Для желающих узнать больше есть audiosciencereview.com aka ASR, с их базой обучающих статей и видео, а также книга Floyd Toole “Sound Reproduction: The Acoustics and Psychoacoustics of Loudspeakers and Rooms”, в которой подведён итог почти полувековых исследований систем звуковоспроизведения.

АЧХ или амлитудно-частотная характеристика (она же frequency response aka FR), по сути, показывает зависимость выходного уровня от входного. На вход системы подаётся сигнал определённого, фиксированного, уровня, а с выхода снимается значение выходного напряжения (в нашем случае звуковое давление). Соответственно все девиации выходного напряжения или звукового давления и будут являться неравномерностями ачх.

Казалось бы, всё просто: с механоакустическими преобразователями, как и в случае с электроникой нужно стремиться к наиболее точной передаче дельта-функции Дирака, т.е. иметь приближенный к идеальному импульс. Из этого должно следовать, что устройство должно обладать линейной АЧХ (амплитудно-частотной характеристикой) и ФЧХ (фазо-частотной характеристикой), т.е. «ачх» и «фаза» не должны изменяться в полосе пропускания, что, как можно догадаться, невозможно вследствие самого способа преобразования и влияния внешней среды в виде помещения.

С другой стороны, в отличие от усилителя или ЦАПа, для акустики невозможно вывести/измерить единственную частотную характеристику, которая всегда соотносилась бы с ощущениями при прослушивании. Происходит это по одной простой причине: поведение АС вне оси.

То, что отдаёт акустика при отклонении от некоторой оси излучения отличается по спектральному составу от того, что излучается на оси и используется нашим мозгом для начального определения тембра. Как я уже писал, первичные отражения важны для нас в контексте определения тембрального баланса, а значит система с ровной ачх на оси, но имеющая значительную неравномерность внеосевых ачх не будет являться нейтральной с точки зрения слушателя. То есть то, что обычно выдаётся производителями за ачх, по сути, мало говорит нам о системе, несмотря на то что всё равно является шагом в правильном направлении.

Зная о возможностях DSP в контексте эквализации, можно задаться вопросом: разве нельзя просто проэквализировать? Зачем нам покупать хорошую колонку, если можно исправить дешёвую? Если…

Подавая один сигнал на вход, мы получим разный сигнал на выходе в каждой точке помещения. Этот принцип: на вход один - на выход много и препятствует простой и безболезненной эквализации всего играющего.

«Исправив» на системе с ровной АЧХ на оси, проблемы с внеосевыми АЧХ мы ухудшим прямой звук, на который мозг ориентируется в первую очередь ==> тональный баланс нарушен

«Исправив» на системе с кривой АЧХ на оси, но равномерно спадающими внеосевыми АЧХ эту самую АЧХ на оси, мы одновременно ухудшим тональный баланс внеосевых ачх ==> ухудшим реверберационный фон помещеия ==> тональный баланс нарушен

К чему же мы приходим? Для оценки АС, как некой закрытой системы, нам необходима серия измерений, которая покажет поведение на оси и при отклонении от неё. Это может быть серия графиков или сделанная на их основе диаграмма направленности, что спокойно делается даже в условиях дома, без помощи безэховой камеры.

И вот тогда, тогда уже можно полноценно говорить об оценке тонального баланса системы имея на руках лишь результаты измерений. Найти подобную иформацию можно на spinorama.org , где, как ясно из названия, собрано большое количество spinorama-измерений (измерений по стандарту CTA-2034).

Под конец наглядно покажу разницу между двумя противоположностями: B&W 685 и Genelec 8361 и дело тут не в стоимости. Что ж, пусть сперва будет что-то хорошее.

Одна из лучших систем мониторинга в мире в лице 8361 (8381 в расчёт пока не берём) имеет коаксиальную конструкцию, а значит по умолчанию не имеет проблем с ачх в диапазоне кроссирования из-за единой точки излучения.

Как можно заметить, ширина «луча» остаётся практически неизменной за исключением низких частот, где это невозможно в «традиционных» дизайнах.

CTA-2034, она же spinorama для 8361

Графики показывают отличное совпадение тембра первичных отражений и прямого звука, что выливается в равномерную ожидаемую ачх в помещении:

Симуляция поведения акустики в дальнем поле

А теперь бивни… Я не являюсь фанатом «брендового звука», но эти 685-ые заставили меня ещё больше в этом укрепиться.

CTA-2034 представление на основе моей выборки измерений

Да, оно звучит так же как и выглядит)

Горизонтальная направленность 685-ых

В одном месте пищалка излучает практически на +-90 по горизонтали! Надо ли говорить, что эта область из-за влияния комнаты выделяется, при этом на оси в этом месте спектра… провал. И так бывает!

Симуляция АЧХ бивней в помещении

Ожидаемо, расчёт АЧХ в помещении показывает этот V-образный почерк, что хорошо перекликается с ощущещниями при прослушивании.

Несмотря на то, что я немного помучал их с расчитанными мною фильтрами на основе измерений, улучшения наступали, но добиться нормального тонального баланса мне так и не удалось.

Поздравляю дочитавших до этого места! Надеюсь теперь вам понятно, что измерения являются мощнейшим инструментом для выбора систем (зная что ты любишь, можно отсеивать сразу отсеивать лишних), дело лишь в грамотном их применении и умении интерпретировать. Какой бы сложной системой не казалась акустика, её можно в должной степени описать с точки зрения науки.

ИМХО: нормальное построение системы невозможно без использования измерительных инструментов и прослушивания. Одно из двух отсутсвует – начинаются проблемы, хотя, это моё мнение.