Сучасна комп'ютерна акустика: грамотна стереофонія чи неповна багатоканальність? Про можливості розширення зони стереофонічного ефекту Розширення зони стереоефекту.
[ 20 ]
2 8; 3,0 м при зміні ДЛ у межах від О (ненаправлені гучномовці) до (ступенями через 2 дБ) та для значень кутів t) від О
Результати цих розрахунків, отримані для В = 3,0 м і ТАК = 10 дБ (як мають найбільший інтерес), представлені графічно на рис. 3.2. Тут
Рнс 3 1 до розрахунку зони стереоефекту
для кожного окремого випадку наведено розраховані значення \ср і р. Зона стереоефекту заштрихована, а зона розташування слухацьких місць, для яких виконувався розрахунок, залишена незафарбованою. Зауважимо, що при Б=3,0 м найбільше збільшення зони стереоефекту спостерігається при ДЛ = 40 дБ і 70°, що відповідає куту на гучномовці 2ф 140°. Завн-
Рис 3 2 Вплив форми та орієнтації у просторі характеристик спрямованості гучномовців на розмір зони стереоефекту
симостн коефіцієнта р від ступеня спрямованості гучномовців АЛ, отримані для різних значень кутів гр, наведені на рис.
Отримані дані свідчать про наступне: а) найменший розмір зони стереоефекту виходить при застосуванні! спрямованих гучномовців, але розташований-
Рис 3 3 Залежність коефіцієнта використання площі прослуховування випробуваною системою відтворення від ступеня спрямованості гучномовців для різних кутів перетину акустичних осей гучномовців
них таким чином, щоб їх акустичні осі були паралельні; б) дещо більший розмір зони стереоефекту забезпечують ненаправлені гучного! . в) найбільше розширення зони стереоефекту спостерігається при використанні спрямованих гучномовців, акустичні осі яких спрямовані назустріч один одному під певним кутом.
3.3. Оптимальні характеристики спрямованості гучномовців при стереовідтворенні
Переважна більшість акустичних систем, що випускаються в даний час, і значна частина базових моделей (див. табл. 3.1) забезпечують дуже вузьку зону стереоефекту. По-перше, це створює значні незручності для слухача, змушуючи його розташовуватись на осі симетрії системи. По-друге, практично виключається можливість колективного прослуховування з метою отримання високої якості стереоефекту, що сприймається Для слухачів, розташованих збоку від осі симетрії системи, що сприймають тільки найближчий гучномовець, звучання по суті справи стає монофонічним.
Цей недолік, властивий більшості стереофонічних звуковідтворювальних систем, не є непереборним. З рис. 3.2 та 3.3 видно, що застосування спрямованих та певним чином орієнтованих гучномовців може бути досить ефективним заходом для розширення зони стереоефекту. Іншими словами за допомогою характеристик спрямованості гучномовців виявляється можливим компенсувати дію на орган слуху тимчасової різниці рівнів.
При цьому рівняння компенсації має вигляд
;.Д.,.+ ДЧ.+ ДД(Ф., = 0 (3-2)
де ДLдф -компенсуюча різницю рівнів, в децибелах, створювана в цій точці за рахунок відмінності характеристик спрямованості Д1(1) і Д2(11;2) гучномовців, що визначається як
Д Lд = Д, Ш – Д, Ш = /С. + 20 Ig + /С
Зазвичай значення ДLд(ф розраховуються тільки для центрального КІЗ, оскільки стабілізація його розташування при бічному зміщенні слухача є необхідною і достатньою умовою стабілізації всієї панорами. Це випливає з того факту, що нахил кривих, що характеризують відносне зміщення КІЗ функції AL або Дт не залежить ні від розміру, ні від координат слухача при у>В.
З (3.3) випливає, що є безліч форм оптимальних характеристик спрямованості, оскільки визначальним чинником є їх різницю. Найчастіше на практиці використовуються два шляхи отримання різниці ДLдф
Найбільш поширеним для двоканал стереофонії є створення гучномовців, що забезпечують отримання для кожного слухацького місця значень різниці факторів спрямованості, що забезпечують спрямоване випромінювання звуку тільки в горизонтальній площині. При цьому з вертикальної площини випромінювання звуку має бути по можливості ненаправленим
Отримання характеристики спрямованості кожного з гучномовців у горизонтальній площині монотонної функції кута і до того ж не має різких перегинів можливе, якщо точну компенсацію (повну нейтралізацію дії на орган слуху) величин Ахх.у і \Lx,y проводити тільки для точок, що утворюють пряму лінію, паралельну основі гучномовців .
Результати розрахунків Доп1(ф) для різних значень та відстаней уо представлені на рис. 3.4. Для зручності порівняння виконано нормування кожної одержаних кривих і, крім того, вони побудовані в децибелах. З рис. 3.4 слід, що форма оптимальної характеристики спрямованості гучномовців залежить від Уо та В; чим більше і менше відстань до лінії ко.м-яеісацин, тим гостріше повинна бути характеристика спрямованості Гр1 і Гр2;
Про -5 -10 -15 -го дВ -20 -15 -10 -5 Про
Рис, 3.4. Оптимальні по передачі просторової інформації характеристики іаправ-леніон для правого (суцільні лінії) і лівого (пунктирні лінії) гучномовців стереофонічної акустичної системи для різних баз при уь=2 м (а) н різних Уо прн В=1,8м (б)
прн!/о>1,5 м вплив цього фактора суттєво знижується; акустичні осн гучномовців з оптимальною спрямованістю (залежно від обраних значень і уо) перетинаються на осі симетрії під кутом 80-120°; зміна спрямованості кожного з гучномовців у межах кута 60°, рахуючи від його акустичної основи для випадків, що мають найбільший практичний інтерес (В = 2,8-3,0 і Уо>\,5 м), становить 6-8 дБ. Зауважимо, що результати цих обчислень досить добре узгоджуються з § 3.2. Для зменшення впливу вертикальної спрямованості таких гучномовців та отримані результати, гучномовці слід розташовувати на рівні вух слухача, якщо ж вертикальна спрямованість незначна, то розташування колонок по висоті байдуже. Слід лише пам'ятати, що їх надзвичайний підйом призводить до неприродного за висотою положення стереопанорами.
Іншим, менш поширеним в даний час способом розширення зони стереоефекту (однаково придатним для стереофонії та квадрафонін), є застосування гучномовців, що мають певну форму спрямованого випромінювання у вертикальній площині за відсутності спрямованості горизонтальної. Для отримання необхідного ефекту гучномовці повинні встановлюватися нижче (це розташування є більш від-
ЗЧесно кажу: чого не було, того не було. Жодного разу в житті не попадав до мене цей виріб на робочий стіл. Рідкісна в наших краях машина, так... Давно мене підмиває дізнатися, як же сприймається на слух розсунута таким несподіваним чином зона стереоефекту. Адже що вони, інженери ці, зробили (див. рисунок 5). До основних лівого і правого каналів додали вони ще одним каналом, зрушивши для кожного з них фазу на 90°. Підозрюю, що платою за таке рішення стало погіршення локалізації джерел звуку, та й просто – "розмазалася" стереопанорама. Втім, пристрої цього я так жодного разу в житті і не прослухав, так...
Взагалі ж, машинка ця виглядає дуже цікаво. Так, ще що: не знайшов я, як не намагався, західного аналога цього мастодонта (а ось це вже дійсно цікаво). Насамперед поліз я шукати його серед виробів фірми AKAI, виходячи з того, що лабіринтні АС 6АСЛ-1 лихварі "зняли" саме з акаївських АС Jet Stream (про це нижче). Так от: серед акаївських конструкцій того часу водилися квадрофонічні системи, але такої несподіваної штуки я в них, як не намагався, так і не відшукав. Пройшовся я і по каталогах інших героїв того часу, втім, з тим самим результатом... Хоча, звичайно, і не факт, що її не забрали у якогось менш іменитого виробника, або я неуважно вивчав тодішні каталоги, або не попався мені потрібний. каталог, - все ж каталогів цих до нашого часу дожило досить мало ... Загалом, боячись помилитися, відкладав я публікацію цього посту з самої весни, а тепер ось нарешті вирішив: прошляпив так прошляпів, - і хрін з ним!
Так-с... Так ось: як я вже писав вище, конструкцію акустичних систем цього апарату лихварі скопіювали у японців, з модних на той момент лабіринтних АС Jet Stream (реактивний потік) фірми AKAI. Зробили вони це без зазрення якоїсь совісті, тобто - з точністю до міліметра. Єдине, що довелося змінити ростовським інженерам, так це додати в АС твіттер 3ГД31, та й фільтр для твіттера встановити довелося теж. Не знайшлося у нас тоді широкосмугової голівки необхідних габаритів і потужності і тому наші інженери без другого слова перевернули японську систему догори колесами (щоб центр тяжкості її опинився внизу, а твіттер, як йому й належить, вгорі) і усвідомили туди цей самий рознещасний твіт -с... Рішення, як на мене, більш ніж здорове.
Насамкінець наведу я ностальгічну японську рекламну фотку тих років (на ній якраз і зображена квадрофонічна система фірми AKAI, укомплектована акустичними системами Jet Stream).
"РОСТІВ-ДОН-101-СТЕРЕО"
В. Кияшко, Н. Сідневець, Ю. Савкін
"Радіо" №3, 1978 рік
ЗСистема об'ємного звучання «Ростов-Дон-101-стерео» складається з підсилювально-комутаційного пристрою та чотирьох двосмугових гучномовців 6АСЛ-1 лабіринтного типу. Вона забезпечує прослуховування монофонічних програм з ефектом об'ємного звучання та стереофонічних програм із розширеною зоною стереоефекту. Джерелами сигналу можуть бути магнітофон, електропрогравач або радіоприймач (тюнер).
Технічні характеристики УКУ:
Номінальний діапазон посилюваних частот, Гц 40... 18 000
Нерівномірність амплітудно-частотної характеристики каналіву номінальному діапазоні частот, дБ, не більше 2
Вихідна потужністькожного каналу на навантаженні 4 Ом, Вт:
номінальна 10
максимальна 15
Коефіцієнт гармонік з електричної напругипри номінальній вихідній потужності в номінальному діапазоні частот, % не більше 1
Відносний рівень перешкод, дБ, не більше, з входу:
керамічного звукознімача («Зв. до.» та магнітофона («Магн.») — 60
магнітного звукознімача («Зв. м. *) - 50
тьюнера («Прийм.»). . . - 50
Чутливість, мВ, з входу:
«Зв. к.» та «Магн.». . . . 200. . .250
«Зв. м.» 3 ... 5
«Прийм.» 20 ... 25
Межі регулювання тембруна частотах 63 Гц та 16 кГц, дБ, не менше. . ±10
Межі плавного регулювання гучностідБ. не менше 60
Ступінчасте ослаблення гучності, дБ, не менше -15
Розузгодження фаз вихідної напруги між стереоканаламиу діапазоні частот 1 . ..6 кГц, градус... 90 ±15
Коефіцієнт демпфування, не менше 8
споживана потужність, В А 150
Габарити, мм 530 x 355 x 136
Маса, кг 16,5
Технічні характеристики гучномовця 6АСЛ-1:
номінальна потужність, Вт 6
Діапазон частот, що ефективно відтворюється(При нерівномірності частотної характеристики 15 дБ), Гц 63. .. 18 000
Номінальний вхідний опір, Ом 4
Середній стандартний звуковий тиск, Па 0,1
Сумарний коефіцієнт гармонікпо звуковому тиску при номінальній потужності на частоті 1 кГц, %, трохи більше 3
Габарити, мм 1 70x285x430
Маса, кг 7
Структурну схему підсилювально-комутаційного пристрою «Ростов-Дон-101-стерео» показано на рис. 3. Джерела вхідних сигналів підключають до роз'ємів X1 - Х4, гучномовці - до роз'ємів Х6 - Х9, стереотелефони - до роз'єму Х5. Вибране джерело сигналу підключають до входу підсилювача А1 натисканням відповідної кнопки перемикача S1. Посилений сигнал через перемикачі S1.5 («Тихо» – ступінчастий регулятор гучності) та S1.6 («Стерео») надходить на здвоєний змінний резистор R7, що є регулятором гучності. Натисканням на кнопку S17 («Тонкомпенсація») до нього можна підключити ланцюги тонкомпенсаційні C2C4R5 і C3C5R6, що покращують якість звуковідтворення при малій гучності. Положення кнопки S1.6, показане на схемі, відповідає подачі на вхід УКУ монофонічного сигналу. Виходи підсилювача А1 та регулятори гучності в цьому випадку з'єднані паралельно.
Чутливість та амплітудно-частотна характеристика (АЧХ) двоканального вхідного підсилювача А1 змінюються залежно від вибору джерела сигналу. Необхідні перемикання виробляє електромагнітне реле (на рис. 3 воно показано), розміщене в підсилювачі і кероване кнопкою S1.3.
Під час роботи від магнітного звукознімача (натиснута кнопка S1.4) спрацьовує реле К2, підключаючи до входу підсилювача роз'єм ХЗ. Реле ж, що знаходиться в підсилювачі А1, не спрацьовує, так як ланцюг живлення його обмотки розімкнена (кнопка S1.3 у положенні, показаному на схемі). У цьому АЧХ підсилювача відповідає стандартної, яке чутливість становить 3...5 мВ.
Натискання на кнопку S1.3 призводить до того, що реле К2 відпускає (вхід підсилювача з'єднується з роз'ємом Х4), а реле, що знаходиться в підсилювачі, спрацьовує. В результаті АЧХ підсилювача стає лінійною та чутливість зменшується до 20...25 мВ.
У вхідному підсилювачі є ще один двоканальний тракт, який використовується під час роботи від керамічного звукознімача та магнітофона. Вони підключаються до підсилювача контактами реле К1 (ланцюг живлення комутується контактами кнопки S 1.1). Виходи підсилювачів цього тракту з'єднуються з виходом підсилювача А1 контактами ще одного реле (на схемі також не показано). При цьому виходи підсилювачів сигналів магнітного звукознімача та радіоприймача відключаються.
З двигунів змінного резистора R7 сигнали надходять на входи емітерних повторювачів А2 і з них - на регулятори тембру за вищими і нижчими частотами, попередні підсилювачі А4 і А5 і фазообертачі U1 і U2.
Вихідні сигнали фазообертачів, зрушені по фазі на 90° один щодо одного (у кожному каналі), подаються на безтрансформаторні підсилювачі потужності А6.1, А6.2 та А7.1, А7.2. Харчуються підсилювачі від двополярного джерела, розташованого в блоці живлення G1.
Для контролю рівнів вихідних напрузі служать стрілочні індикатори P1 та Р2. підключені до виходів підсилювачів потужності через випрямлячі U3 та U4.
Усі функціональні вузли УКУ, крім фазообертачів, виконані за відомими схемами та якихось принципових особливостей не мають.
Принципова схема фазообертача одного з каналів показана на рис. 4.
Його вхідний пристрій є каскадом на транзисторі V1 з розділеним навантаженням. Власне фазообертальний ланцюг, що складається з резисторів і конденсаторів створює на вході складових емітерних повторювачів V2, V4 і V3, V5 два сигнали з необхідним (90°) фазовим зсувом у вказаному вище діапазоні звукових частот. Ці сигнали посилюються каскадами на транзисторах V6 і V7 надходять на підсилювачі потужності. Однакові рівні сигналів на виході фазообертача встановлюють підстроювальними резисторами R26 і R27.
Для отримання об'ємного звучання гучномовці встановлюють один ряд (рис. 5) з відривом 100...150 мм від стіни. Відстань l між гучномовцями лівого та правого каналів вибирають залежно від розміру приміщення.
Високочастотний
АКУСТИЧНИЙ АГРЕГАТ З КРУГОВОЮ ДІАГРАМОЮ НАПРЯМОК
Г. СТЕПАНОВ
Великим недоліком сучасних динамічних гучномовців є гостра характеристика спрямованості у сфері вищих звукових частот, що створює певні незручності під час прослуховування монофонічних програм і звужує зону стереоефекту під час використання звичайних акустичних систем у стереофонії.
У різній вітчизняній та зарубіжній літературі неодноразово наводився малюнок (рис. I), що ілюструє вплив розташування гучномовців на зону стереоефекту. Для розширення зони стереоефекту багато любителів стереофонічного звуковідтворення застосовують один - два гучномовці закритого типу в кожному каналі, розташовуючи їх у кутах кімнати, як показано на рис. 2.
Високочастотні акустичні агрегати, що випускаються рядом іноземних фірм, виконані у вигляді куба, на внутрішній стороні кожної грані якого розміщений гучномовець (всього 6 штук).
Застосування всеспрямованих випромінювачів не тільки розширює зону стереоефекту, а й дозволяє значно знизити необхідну площу приміщення з 18-20 до 12
Мал. 1. Зони помітного стереоефекту:
а - при розміщенні одиночних г ром до розмови в кутках наші б - при розміщенні системи з трьох гучномовців в кожному каналі вздовж вузької сторони кімнати.
Мал. 2. Розміщення гучномовців під кутами кімнати.
Автором статті пропонується конструкція високочастотного акустичного агрегату, що має кругову характеристику спрямованості в горизонтальній площині, з робочим діапазоном частот від 5-б до 18-20 кгц.
У конструкції застосовані вітчизняні гучномовці 1 ГД-3 РРЗ із наступними основними параметрами: середній стандартний звуковий тиск 0,3 п!м2, власна частота механічного резонансу 4,5 ± 1 кГц, модуль повного електричного опору на частоті 630 гц - 12,5 ом, номінальна потужність 1 етп, робочий діапазон частот 5-18 кгц.
Загальний вигляд агрегату показано на рис. 3. Сферичний фронт звукової хвилі від гучномовця 1 (на малюнку дано розріз дифузора гучномовця) потрапляє на лінзу, що розсіює 2. Відбиті від лінзи звукові коливання мають кругову характеристику спрямованості в горизонтальній площині. Утворююча лінзи розраховані
тана таким чином, що у вертикальній площині повторюється характеристика спрямованості гучномовця. Для збільшення звукового тиску та розширення характеристики спрямованості у вертикальній площині в агрегаті використовуються два гучномовці.
При складанні агрегату гучномовець з капроновою сіткою 6, що захищає його від пилу, приклеюють до пластини 4 і запресованого в неї кільця 5. Потім весь вузол за допомогою стійок 7 кріплять до корпусу 3. Стоїки 7
Мал. 3. Загальний вигляд акустичного агрегату:
1 - гучномовець; 2 – акустична лінза; 3 – корпус; 4 - дюралюмінієва пластина; 5 - кільце; б - капронова сітка; 7 - стійки: 8 - основа; 9 – муфти.
РАДІО № 4, 1973 р, Про 39
Звукова карта – центральний, але не єдиний пристрій комп'ютерної аудіосистеми. Як посилювати звук, на чому та в яких умовах його слухати, щоб це було адекватно можливостям звукової карти та доставляло насолоду? Купувати нове чи використати старе?
У акустичних систем та підсилювачів made in USSR, які завдяки неабияким розмірам здаються багатьом росіянам еталоном на всі часи, безумовно, є ще порох у порохівницях. Але врахуйте, що в апаратах десяти-двадцятирічної давності багато що могло стати непридатним. Електролітичні конденсатори схудли, потенціометри засолилися, дифузори скубнули, корпуси розсохлися і т. д. Звичайно, якщо динаміки добре збереглися, звук буде непоганий, але прогрес не стоїть на місці, і навіть на порівняно недорогій сучасній акустиці отримаєш і динаміку гірше, і стере . Ринок наповнений елегантною активною акустикою з чудовим звучанням. Усього за півсотні доларів отримуєш все в одному: і стерпний стереопідсилювач, і солідні колонки.
Меломани-комп'ютерники переважно стикаються із проблемою вибору саме комп'ютерної акустики. І поєднання таких систем з обчислювальним другом у рамках середньостатистичних російських апартаментів (12 квадратних метрів на людину) значно відрізняється від покупки, наприклад, домашнього кінотеатру для встановлення в окремому просторому приміщенні заміського особняка.
Стереофонія та стереотипи
Правильно реалізована стереофонія дозволяє розставити голоси-звуки у просторі, чітко відокремивши їх один від одного, що не тільки покращує-полегшує сприйняття, а й відтворює емоційну атмосферу – так би мовити, випускає джина з пляшки. Саме за джина звуку викладають чималі гроші аудіофіли. Прийнято вважати, що стереоефект - це коли звук бігає зліва направо і навпаки або коли одні інструменти долинають з лівої колонки, інші з правої. Насправді люди, які так вважають або ніколи не чули справжнього стереозвуку, або їм не дано почути від природи.
Незалежно від фізіологічних особливостей слухача на якість стереоефекту впливають три взаємопов'язані параметри:
видалення слухача від лінії, де знаходиться пара акустичних систем (стереобази);
ширина стереобази (відстань між випромінювачами каналів);
спрямованість акустичних систем
Вибравши ширину стереобази менше 2 м, на більшості акустичних систем при видаленні порядку метра – типова схема для комп'ютерного гнізда, – отримаємо ширину зони оптимального стереоефекту (на наведених схемах 1 та 2 межа зони позначена червоним) близько 20 см.
van_SG_stereo_classic.gif
При вузькій стереобазі наші вуха виявляються (через фіксовану відстань між барабанними перетинками) за межами зони стереоефекту, якщо видалення від лінії, що з'єднує випромінювачі каналів, недостатньо. Ледве голова ліворуч або праворуч - і в зоні максимального стереоефекту знаходиться вже тільки одне вухо. Якщо завузити стереобазу, справжньої стереокартини не видно як своїх вух: доведеться зміщувати акустичні системи вглиб за площину екрана монітора. Варіювати вийде, на жаль, лише в межах глибини монітора, оскільки зазвичай він розташовується на столі впритул до стіни. Інакше доведеться відсуватися від лінії «монітор-колонки» хоча б на метр-півтора, що прийнятно тільки для дистанційних клавіатур, які страждають далекозорістю володарів. Як експеримент колонки можна підвісити до стелі, направивши вниз, і за рахунок відстані до стелі досягти необхідного видалення (якщо вистачить довжини кабелів і взагалі вдасться прокласти їх більш-менш естетично).
Всупереч поширеній думці про відповідальність за стереоефект високих частот, що визначає діапазон - від 300-600 Гц до 3000-5000 Гц. Стереоефект народжується не тільки різницею звукового тиску, але і більш тонкими матеріями звуку. Авангардно просунуті стереоефекти засновані на фазуванні (перекид на 180 градусів, тобто в протифазі) складових звуку з вищезазначеного частотного діапазону. Теоретично хвилі в протифазі, взаємно складаючись, повинні поглинати один одного, але на практиці, завдяки тому, що у нас два вуха, розташовані не на нульовій відстані один від одного, анігіляції не відбувається. Динаміки випромінюють звукові хвилі в протифазі, створюючи складне звукове поле з перерозподіленою енергією, вносить свій внесок і відбиття від стін хвиль, що відстали по фазі. Парадоксально, але в цьому випадку ми виразно чуємо уявні (!) Джерела звуку. Відчуття разючі - часом здається, що звук лунає за спиною, хоча ніяких акустичних систем там немає і близько (див., наприклад, наші статті з навушників Sony MDR-DS5100 - і акустичної системи Creative PlayWorks PS2000 Digital - /multimedia/9049). Правда, вгадати, в якій точці простору кімнати ефект проріжеться найбільше, можна тільки емпірично. Довжина хвилі у стереофонічному діапазоні частот становить приблизно від 1 м до 6 см. Перенесіть свій слуховий апарат, скажімо, на півметра вперед – і, ймовірно, ефекти підуть у тінь. Тому краще розмістити колонки так, щоб заздалегідь зарезервувати максимальну площу простору, визначивши згодом зону найкращого стереоефекту досвідченим шляхом. Зрозуміло, зробити це набагато легше при широкій стереобазі.
Зауважимо, що раніше стереоефекти ґрунтувалися на різниці гучності між каналами або на розпихуванні голосів інструментів ліворуч, як у записах The Beatles шістдесят якогось року. У міру вдосконалення звукозапису та знань у галузі психоакустики стали використовуватися фазові затримки між звуками різних каналів. Так, якщо однаковий за амплітудою звук випустити з лівого каналу із затримкою понад 3 мс щодо правого, на слух звук почне переважати правому каналі. Відповідно, при затримці в правому каналі, з точки зору системи слуху людини, звук втече в лівий канал. Якщо ж затримка перевищить 60 мс, замість віртуального стереоефекту ми почуємо різнобій (схожий на луну) звуків, що доносяться з лівого та правого каналів.
При занадто широкій стереобазі (більше 4-5 м) і використанні компактних акустичних систем спливає маса сюрпризів, переважно негативних, але з нашим життєвим метражем такий розмах не дуже цікавий. До речі, для професійного прослуховування довжина бази вибирається від 3 до 5 м, а домашньої апаратури до 3 м . Кут розвороту акустичних систем стосовно лінії бази становить від 45 до 75 градусів.
Найчастіше ми не маємо можливості розмістити акустичні системи згідно з класичними правилами, за суворою симетрією і т. п. Не варто впадати у відчай - є безліч цілком прийнятних варіантів. Один з них для невеликої кімнати представлений на схемі 2. Розплатою буде вузькість (при базі до 4 м на видаленні близько 2 м - менше півметра) і несиметричність оптимальної зони для прослуховування, а плюсом - хороша локалізація джерел звуку за рахунок розширення стереобази та ослаблення акустичного тиску на низькочастотних резонансах
При розміщенні колонок не забувайте про великі істини: не ставити по кутах вздовж широкої стіни; не задирати під стелю, засунувши, наприклад, на шафу і не забезпечивши нахилу у бік голови слухача; не влаштовувати зону прослуховування в закутках, що утворюються масивними меблями та різноманітними будівельними апендиксами. В іншому можна сміливо експериментувати. Наприклад, якщо низів, на ваш погляд, обмаль, спробуйте влаштувати місце для прослуховування так, щоб голова-вуха виявилися якомога ближче до стіни, протилежної від площини колонок.
Видалення оптимальної точки прослуховування та відстань між акустичними системами взаємопов'язані через спрямованість останніх. Не секрет, що під різним кутом до осі колонки матимеш різну амплітудно-частотну характеристику. Спрямованість особливо виражена на високих та середніх частотах. Експерти дружно вітають широкоспрямовані колонки, у яких спад високих і середня болтанка мінімальні в міру зростання кута відхилення. Ніхто не сумнівається в тому, що якщо під кутом звук не погіршується, то куди б не став (у напівплощині) слухач, скрізь колонка звучатиме однаково. Зауважу, одна колонка. Але з двома - війна в Криму, все в диму Якість відтворення стереокартини парою (!) колонок до пуття оцінювати-вимірювати, схоже, ще не навчилися. Твердження, що широконаправлені колонки дають кращу локалізацію джерел звуку в зоні стереоефекту, досить спірне. Інженери-акустики наполягають: чим ширша спрямованість, тим менше площа зони стереоефекту. Про місцезнаходження (поздовжнє) ідеальної точки стереоефекту єдиної думки немає. Одні стверджують, що це півтори довжини стереобази, інші наполягають, що це одно довжина (природно, мається на увазі рівновіддаленість від акустичних систем).
Багатоканальні системи
Із вторгненням у наше життя багатоканального звуку, коли по кімнаті доводиться розпихати не менше п'яти сателітів плюс сабвуфер, завдання визначення оптимальної зони для прослуховування ускладнюється неймовірно. Не виключено, що оптимальна точка прослуховування виявиться зовсім не в області затишного крісла, а в районі люстри.
Продавці аудіо/відео в один голос сурмлять, що без п'яти сателітів об'ємного звуку ви не почуєте. Зауважу, що центральний канал потрібен лише для того, щоб збільшити кількість місць у вашому кінотеатрі. Уявіть, що вимовлена пошепки фраза доноситься з лівого каналу. Тоді глядач, акустично екранований домочадцями та гостями, що сидять зліва, її просто не розчує. Щоб народ із краю не губився у здогадах, що сказав герой зліва, а що відповіла героїня праворуч, виділили спеціальний канал, до якого звукорежисери намагаються звести всі діалоги. Якщо весь партер - два крісла, центральний канал не такий необхідний. Для прослуховування на персональному комп'ютері він взагалі не є актуальним. Локалізація звуків у центрі чудово відтворюється лівим та правим фронтом через старий добрий стереоефект. Наприклад, надвдала п'ятикомпонетна (4.1) система Altec Lansing ADA-890 першою серед комп'ютерної акустики отримала сертифікат THX, проте центрального каналу там немає і близько (див. ). .
Окрема пісня – розміщення тилової (surround) акустики. Dolby Labs рекомендує тил розносити ширше, ніж фронт (див. схему 3), при цьому кут між тиловими колонками в точці ідеального ефекту становить 140 градусів, а всі колонки рівновіддалені від неї. Тобто несабвуферні динаміки мають бути розставлені по колу.
Насмілюсь припустити, що з круглими кімнатами у нас туго, тому з тиловою акустикою доведеться мудрувати. Зверніть увагу, що за рекомендаціями Dolby відстань між фронтальними колонками дорівнює радіусу колонкового кола. Тоді якщо зазначена відстань не перевищує метра (характерно для класичного розміщення комп'ютерних акустичних систем поряд з монітором), то колонки оточуючих каналів повинні знаходитися на відстані від слухача лише в межах одного метра. А це реалізувати практично вкрай проблематично. Будь-які підставки-триноги будуть постійно збиватися-ронятися разом з колонками. В ідеалі колонки добре б ставити на спеціальну полицю або вішати на стіну, тільки стіна або полиця напевно виявляться далі, ніж потрібно.
Співвідношення відстаней, рекомендоване наведеної схемою, не універсально й у деяких межах. Скажімо, навряд чи воно буде справедливим для десяти метрів і подавно не спрацює для десяти сантиметрів. Неважко передбачити, що на малих відстанях (менше півметра) вплине розмір акустичних систем.
Якщо вірити все тій же Dolby (яка знає секрети просторового звуку не з чуток), прийнятну зону для прослуховування слід шукати всередині кола, радіус якого приблизно дорівнює половині відстані між фронтальними колонками. Очевидно, що чим менша ця відстань, тим менша площа оптимальної зони для прослуховування. Слід зазначити, що потрапляння вух до так званої прийнятної зони зовсім не гарантує стовідсоткового просторового звуку. Щось із об'ємних ефектів залишиться, а щось загубиться. Оптимальна зона може виявитися набагато меншою за прийнятну, це залежить від цілого ряду нюансів.
Сюрприз чекає на тих, хто не любить відсуватися від монітора, особливо при прослуховуванні музики або перегляді фільмів з багатоканальним звуком. Зазвичай користувач сидить на відстані 50-70 см від дисплея та фронтальних колонок. А це при відстані між фронтальними колонками близько метра і більше (зазвичай любителі музики розставляють їх саме так) призводить до розбіжності положення вух та ідеальної зони прослуховування через те, що остання тікає за голову слухача чи не на півметра. Зближення фронтальних колонок до 50-70 см (з боків 15 або 17-дюймового монітора) наближає ідеальну точку прослуховування до вух користувача, але призводить до вкрай небажаних наслідків. По-перше, для отримання істинного об'ємного звуку тилові колонки доведеться розташовувати ще ближче (новий радіус-то дорівнює горезвісним 50-70 см!). По-друге, площа зони оптимального прослуховування стає ще меншою, утискаючись чи не до розмірів черепної коробки. По-третє, область прийнятного прослуховування всихає до того, що ще одному слухачеві просто не знайдеться місця у просторі об'ємного істинного звуку.
Втім, виникає резонна думка: навіщо потіти з розстановкою колонок, якщо ніхто не заважає відрегулювати гучність центрального, фронтальних та навколишніх каналів у тому ж мікшері аудіокарти, тим самим компенсувавши різницю у видаленні розкиданих за правилами колонок. Однак тут криється каверза. Справа в тому, що навіть у ідентичних акустичних систем частотні показники різняться на різній гучності! Тобто сильно навантажені та слабко навантажені колонки можуть звучати по-різному. Начебто заспівати тихо набагато легше, ніж те ж саме заспівати голосно, не давши півня або не зірвавши голос. Підстроювання гучності окремих каналів може призвести до загибелі об'ємного звуку, а може зійти з рук. Тут як пощастить з конкретною моделлю колонок, як позначаться персональні уподобання щодо гучності звучання.
Слід наголосити, що використання різнокаліберних колонок (зокрема, за потужністю) для тилу та фронту, а також для центру, не є простим шляхом з точки зору відтворення просторового звуку. Звичайно, ви і з першого разу можете потрапити до яблучка, але шанси, на жаль, не великі.
Щоб правильно налаштувати об'ємний звук без тяганини з розстановкою (або підбором) колонок, вдаються до більш тонких засобів, ніж підкрутка гучності. У драйверах просунутих звукових карт (і дуже рідко – в підсилювачах-декодерах багатоканальних акустичних систем, див. наприклад, 12561) можна погратися затримкою між фронтом та тилом. Наприклад, у Creative SB Audigy2 з'явилася автоматизована процедура калібрування багатоканальних акустичних систем, що має нетривіальний алгоритм.
Для коректного розміщення акустичних систем у найзагальніших рисах можна рекомендувати два підходи. Перший (компромісний) полягає в традиційному розміщенні сателітів фронту в площині екрана дисплея, а центру - верхи на моніторі. Тоді при невеликій відстані між фронтальними колонками і казна-як прибудованому тилу так-сяк, але все-таки отримаємо багатоканальний звук прямо на робочому місці, проте слухати доведеться поодинці і не ворухнувшись, щоб не вискочити з звуженої зони об'ємного звуку. При досить широкій розстановці фронтальних колонок і, як наслідок, відсутності головного болю про те, куди прилаштувати тилові колонки, отримаємо пристойну зону оптимального звуку, але вона буде поза типовим робочим місцем. Тобто, при прослуховуванні багатоканального звуку доведеться відсувати крісло назад.
Другий підхід (далекоглядний) полягає в експериментальній розстановці колонок далеко від монітора з метою розширення зони оптимального прослуховування, а також надання просторовому звуку більшої реалістичності і більш чіткої локалізації.
Розташування колонки центрального каналу на передній частині монітора (пропонований безліччю виробників мультимедіа) не можна визнати вдалим рішенням, у тому числі при широкому розташуванні фронтальних колонок. Так, у повномасштабному домашньому театрі прийнято нагромаджувати центральну колонку на телевізор, але при цьому фронтальні колонки розсуваються більш як на два метри, а глядачі-слухачі сидять на поважному віддаленні. Якщо все-таки колонку центрального каналу поставити на монітор, а фронтальні колонки розташовувати навмання, цінителю звуку доведеться відсуватися набагато далі порівняно зі звичною робочою відстанню. Практика показує, що іноді краще взагалі відмовитися від центрального каналу. На жаль, результат залежить від специфіки акустичних систем. Тому найкраще рішення - видалити від місця перманентного перебування слухача фронтальні та центральні колонки, розмістивши центр на підставці (або підвісі, або на полиці) за монітором, а фронт - по краях столу або на сусідніх з ним полицях (див. схему 4).
van_SG_true5_1!!.gif
Легко сказати, розстав колонки так і так, коли в кімнаті тут шафа випирає, а там якась незрушна хрень стирчить. І чи такий гарний цей просторовий звук, якщо можна обійтися добротним стерео? Про смаки не сперечаються, звісно. Бажаєте нових справді гострих відчуттів? Тоді вперед!
Звільнений від колонок комп'ютерний стіл, поставлений перпендикулярно довгій стіні - одне із спірних рішень щодо оптимізації розміщення акустики (схема 5). Фронтальні та центральні колонки треба на щось поставити, щоб вони виявилися вищими за стол і монітор, інакше не уникнути екранування та дифракції. Погано й те, що оптимальна зона для прослуховування втекла так, що її більшість накрила простір, недоступний слухачам.
У разі кутового столу, притисненого до двох стін, отримуємо досить поганий варіант (схема 6). Одна з тилових колонок виявляється не пришею до кобили хвіст. Навіть якщо її підвісити до стелі, все одно асиметрія стін зробить свою чорну справу, а про тилову стовпчика-самітника, що висить, як пити дати, на проході, всі будуть битися головами. Ось зі стереозвуком тут так, всі чики-чики: тилові колонки на стінах можуть служити гарним розширювачем стереобази в режимі double stereo. Щоб таки претендувати на об'ємний звук, доведеться наблизити тилові колонки (схема 7).
van_SG_true5_1!!.gif
Все сказане вище про розміщення колонок стосується акустики з п'ятьма і більше сателітами, але у разі домашнього кінотеатру легко проектується на чотири. З іграми складніше доведеться пошукати заповітну солодку точку (sweet spot) експериментальним шляхом або обмежитися навушниками.
| Особливості сучасних акустичних систем Два слова про конструктиви комп'ютерних акустичних систем. При закритому акустичному оформленні колонок віддача на низьких частотах залишає бажати кращого, оскільки позначається пружність повітря, замкненого всередині ящика акустичної системи. Тут під віддачею мається на увазі акустичний тиск, що розвивається в озвучуваному просторі. Пружність повітря підвищує основну резонансну частоту головки басового динаміка тим більше, що більше діаметр дифузора і що менше обсяг ящика . Великий за площею дифузор набагато ефективніше випромінює низькі частоти, але у вік повальної мініатюризації це мало кого тішить. Щоб зробити колонку басовіший, йдуть трьома шляхами: збільшують об'єм корпусу (не модно та й коштує недешево); обтяжують низькочастотний дифузор (недоліки очевидні: спробуй розгойдуй і загальмуй, коли потрібно) або збільшують гнучкість підвісу дифузора; обманюють природу, перевертаючи по фазі хвилю, що випромінюється тильною частиною дифузора, - вставляють порт (як правило, трубу) фазоінвертора. Наскільки відомо, розрахунок фазоінвертора немає однозначного аналітичного рішення, тобто щодо розмірів злощасної труби діють методом спроб і помилок, використовуючи напівемпіричні залежності. Якщо труба, за прикидками, виходить занадто довгою і не вміщається в корпус колонки, то фазоінвертор згинають, рідше практично навмання, профільують горловину труби. Його виносять, як правило, на лицьову панель колонки, але не гидують і задньої, хоча трапляються і більш логічні рішення типу розгорнутого по периметру порту в нижній частині колонок. Варіант із заднім проходом, мабуть, найнеадекватніший. Зрозуміло, найкраще фазоінвертор перевертає ту хвилю, яка збігається за частотою з його власним резонансним. Інші частоти випльовуватимуться так. В ідеалі низькочастотні хвилі повинні перевертатися на 180 градусів, щоб збігатися по фазі з передньою поверхнею дифузора, що випромінюється. Не всі динамічні головки хороші для колонок з фазоінвертором. Будь-який динамік має власний резонанс і є таке поняття, як добротність коливальної системи. При малій добротності динамік намагатиметься ігнорувати зовнішні впливи на своїй частоті резонансу. При великій добротності, навпаки, розгойдуватись їм у такт до одурення. Бородатий приклад із фізики про солдатів, що йдуть мостом не в ногу, ще пам'ятаєте? Ну, підвести при нормальній експлуатації до динаміка напругу підступної частоти, щоб він розвалився, навряд чи вдасться, - швидше гавкнеться котушка (яка прикріплена до дифузору і коливається в зазорі магніту). Чим рухливіше підвіс дифузора, тим, як правило, вища добротність. Досвід показує, що перевищувати межу добротності загрожує. Зокрема, є ризик отримати надмірну опуклість на АЧХ акустичної системи та неприємні на слух (хоч і потужні) низькі частоти. Як завжди в техніці, натрапляємо на необхідність пошуку компромісу. Або голова загрузне, або ноги потопнуть. Колонки отримають або високу чутливість (легко розгойдуються будь-яким підсилювачем) і будуть гудіти, бубонити і вухати в районі частоти фазоінвертора, або низьку (що при грамотному проектуванні активної акустики можна легко обійти, погодивши динаміки вбудований підсилювач), зате без фазоінверторного гу. Фазоінвертор, сконструйований тяп-ляп, разом з невдало підібраним динаміком розмазує в часі звуки ударного характеру і привносить низькочастотне післязвучтя в тони суто гармонійні. Таким чином, фазоінвертор рятує при модній нині мініатюризації колонок з класичними динаміками, але таїть у собі безліч сюрпризів, що важко передбачаються, найчастіше неприємних. |
Про акустику приміщень
Сподіваюся, не треба доводити, що та сама акустична система в різних приміщеннях може звучати по-різному. Час реверберації прямо пропорційно обсягу простору, що озвучується, і назад пропорційно певній штуковині під назвою загальне поглинання приміщення. Чим більший час реверберації, тим химерніша і потужніша луна. Так зване загальне поглинання приміщення найчастіше визначається емпіричним шляхом. Поглинання деяких об'єктів (стільців, крісел, людей) відоме, але залежить від частоти звуку. Наприклад, на частоті 100 Гц воно втричі менше, ніж частоті 4000 Гц.
У житлових кімнатах обсягом до п'ятдесяти кубометрів час реверберації замало і становить близько 0,3 с. У таких приміщеннях слухачі переважно сприймають звуки, відтворювані безпосередньо гучномовцями . Звуки, відбиті стінами, мають затримку, щоб наша система слуху встигала на них реагувати. Для порівняння: час реверберації великих концертних залів сягає п'яти секунд.
Будь-яке приміщення викликає вибірковий перерозподіл потужності певних частотних складових. Найбільше помітно це на чистих тонах. Ефект викликається утворенням стоячих хвиль (фронт хвилі не переміщається у просторі, загасання мало) на резонансних частотах приміщення. Основні резонансні частоти визначаються відстанню між протилежними стінами, між стелею та підлогою, а також їх геометрією. Крім основних, є безліч додаткових резонансів, що йдуть в область більш високих частот. Так, у діапазоні частот до 100 Гц для великої вітальні можна виявити близько сорока (!) резонансів. У малих приміщеннях не виключені навіть низькочастотні биття – дуже неприємне явище на слух. Не дарма експерти Hi-Fi-акустики відзначають погану дивність звучання на басах потужних колонок підлоги в маленьких кімнатах. Зате в кімнатах з високою стелею (більше 3 м) можуть чудово зазвучати баси скромних поличок. Заглушити будь-яку кімнату в низькочастотному діапазоні непросто. Тут товстими важкими килимами і щільними прилаштованими гардинами не відбудешся, хоча без них часто зовсім невесела картина.
Для середніх і високих частот при стереопарі колонок, як стверджують аудіофіли, непоганий результат дає огорожу по тилу оптимальної зони прослуховування предметами, що звукорозсіюють. Однак для багатоканальної акустики доведеться шукати інших шляхів. Той же ковролін (попушистіший та тепліший) на підлозі, пухирчасті м'які потовщені шпалери, пінопластова стельова плитка і штори на вікнах дадуть помітні позитивні зрушення. Для більшості типових житлових приміщень цього цілком достатньо. Наявність м'яких меблів мається на увазі за умовчанням, адже не сидячи по-турецьки музику слухати.
Вигалятися доведеться у приміщеннях неординарної форми, в яких горе-архітектори створюють акустичні кишені різного роду, аж до низькочастотних резонаторів. Хазяї іноді теж дають маху з розстановкою акустики, а потім дивуються, що тонус падає. На жаль, універсальний рецепт тут дати неможливо, надто багато непередбачуваних комбінацій.
В ідеалі потрібно подбати про звукоізолювання, тобто не лише заглушити приміщення для прослуховування, позбавившись відбитих звуків, а й мінімізувати проходження звуку в сусідні приміщення. Для цього застосовують звукопоглинаючі, а не звуковідбивні та не вібродемпфуючі матеріали. Звуковідбивні матеріали не дадуть звуку проникнути в сусідні приміщення, але що при цьому творитиметься в приміщенні з джерелом звуку, здогадатися неважко. Відобразити звук набагато простіше, ніж поглинути. Для максимального ефекту товщина шару, що поглинає, повинна бути порівнянна з довжиною хвилі, а на низьких частотах це від декількох метрів до півтора десятків.
Сучасні шумопоглинаючі матеріали (спінені відкритокомірчасті на основі поліуретану і т. п.), що широко використовуються в аудіотюнінгу автомобілів, ефективні починаючи з 200 Гц, з максимальним поглинанням на певних частотах, наприклад 1 кГц . Звукопоглиначі резонансного типу (дірчасті мати) гарні лише на певних частотах. Найбільш ефективні, причому у всьому діапазоні частот, загострені клини із звукопоглинаючих матеріалів, але розміри таких клинів повинні бути настільки великі для низьких частот, що призводить до диких витрат і не менш дикого зовнішнього вигляду кімнати. Пам'ятається, для звукоізоляції житлових приміщень затяті меломани обклеювали стіни комірчастими пакувальними піддонами, призначеними для транспортування курячих яєць, наповнюючи також пристінковий простір мінеральною ватою. Вид у цього творіння той ще, зате насолоджуватися повноцінним звуком можна було в будь-який час доби. Тож серйозна звукоізоляція - справа клопітна, дорога і невдячна. Сусіди не оцінять ваш порив гідно, а ось домочадці стануть на стежку війни.
Втім, все добре в міру і заглушенням приміщення не варто захоплюватися. Виняток становить випадок, коли необхідно проводити коректні вимірювання, наприклад знімати АЧХ акустичних систем і т. п. В іншому ж перезаглушення навряд чи виправдане, оскільки призведе до неприродного і несподівано тихого звуку, щоправда, за дуже чіткої стереокартини з детальною локалізацією джерел звуку. Ось такий компроміс: або просторові ефекти або природність звучання.
Б. Урбанській. Електроакустика у питаннях та відповідях. - М: Радіо і зв'язок, 1981.
В. К. Йофе, М. В. Лизунков. Побутові акустичні системи. - М: Радіо і зв'язок, 1984. - 96 с.
М. Ефруссі. Зниження резонансної частоти головок, Радіо, 3, 1975.
(http://www.noisebuster.ru/material/aa.shtml).
Стереофонічне звуковідтворення отримало нині загальне визнання за вищу (порівняно з монофонічним) природність звучання.
Носіями стереофонічної інформації є тимчасова Дт та інтенсивна AL різниці сигналів лівого та правого каналів.
Мал. 1. Спотворення просторової панорами при бічному зміщенні слухача
Інтенсивна різниця визначається виразом ДL=201g(P 2 /P 1), де Р 1і P 2 - звукові тиски, що розвиваються лівим і правим гучномовцями, позначеними В 1і В 2на рис. 1.
При асиметричному розташуванні слухача щодо акустичних систем лівого та правого каналів або за не ідентичних характеристик вузлів стереофонічного комплексу виникають додаткові часові та інтенсивнісні різниці сигналів. Це призводить до того, що дійсна стереопанорама відрізнятиметься від вихідної (задуманої звукорежисером), тобто виникають просторові спотворення.
Поява просторових спотворень супроводжується також низкою інших змін. Насамперед втрачається роздільність сприйняття окремих частин звукової панорами, і навіть порушується музичний баланс у стереопанорамі чи балансу гучностей.
Останні дослідження показали, що за додаткової різниці ДL=3 дБ джерело звуку зміщується на 0,4 м у бік гучномовця, що випромінює сигнал з великим рівнем, а при ДL=6 дБ - на 0,8 м. Наприклад, при введенні додаткового зсуву часу Дт=0,5 мс при базі 5=1,8 м звук від роялю зміщується на 0,5 м у бік гучномовця, що випромінює випереджальний сигнал. Ці відхилення рівносильні переміщенню слухача вздовж лінії бази та призводять до спотворення просторової звукової панорами (рис. 1). Найбільше зміщення від початкового положення зазнають джерел звуку 2, 4, розташовані в середній частині панорами.
Для джерел, розміщених у позиціях гучномовців, просторові спотворення практично відсутні, оскільки ДL>20 дБ і Дт>3 мс.
При введенні додаткового тимчасового зсуву Дт = 5 ... 15 мс локалізація джерела звуку не може, звучання набуває гучності і об'ємності. Для якісної локалізації джерела звуку величина Дт має бути меншою за 3...4 мс.
Щоб уникнути просторових спотворень стереопанорами, характеристики підсилювачів низької частоти, акустичних систем та електропрогравачів. пристроїв повинні відповідати певним вимогам.
Дослідження в цій галузі дозволили сформулювати низку вимог до стереофонічних транзисторних підсилювачів низької частоти та акустичних систем та обґрунтувати відповідні технічні рішення.
Для отримання низького коефіцієнта гармонічних та інтермодуляційних спотворень транзисторні підсилювачі потужності повинні мати:
розширений діапазон частот, для чого вихідні каскади рекомендується включати за схемою із загальним колектором і компенсацією за випередженням і запізненням;
малий коефіцієнт загального негативного зворотного зв'язку для забезпечення стійкості підсилювача з розширеним діапазоном частот та ослаблення динамічних спотворень;
каскади з місцевими негативними зворотними зв'язками та використанням комплементарних пар транзисторів; працюючих у режимі класу А;
каскади з гальванічними зв'язками для одержання лінійної фазочастотної характеристики;
більш високу перевантажувальну здатність послаблення динамічних спотворень.
Для зменшення часових зрушень стереофонічні підсилювачі повинні мати ідентичні фазочастотні характеристики 1ФЧХ), що досягається підбором радіоелементів з розкидом не більше ±2%.
Коефіцієнт гармонійних спотворень в підсилювачах звукової частоти повинен перевищувати 0,05% в діапазоні частот 30..,20 000 Гц.
Акустичні системи повинні мати по можливості рівномірну амплітудно-частотну характеристику (АЧХ) та близьку до лінійної фазочастотну характеристику в діапазоні частот, що відтворюються.
Акустичні системи для стереофонічного звуковідтворення мають дуже вузьку зону стереоефекту. Для слухачів, розташованих збоку від осі симетрії системи, звучання стає монофонічним. Цей недолік можна послабити розширенням зони стереоефекту. Іншими словами, зміною характеристик спрямованості гучномовців виявляється можливим компенсувати дію на орган слуху тимчасової різниці, що виникла, і різниці рівнів при асиметричному розташуванні щодо лівого і правого гучномовців.
Характеристика спрямованості випромінювання середньочастотного гучномовця на частотах 3000 ... 5000 Гц можливо. покращена, якщо діаметр дифузора гучномовця не перевищує 80 мм. Подальше покращення забезпечується постановкою акустичних лінз.
Іншим недоліком акустичної системи є те, що гучномовці мають великі спотворення та нерівномірності АЧХ по звуковому тиску, особливо в нижчих частотах звукового діапазону, де рухлива магнітна система коливається з великою амплітудою. Причинами спотворень зазвичай є вихід звукової котушки межі магнітного зазору і нелінійність пружної підвіски дифузора.
Більшої рівномірності АЧХ, зменшення амплітуди переміщення рухомої системи і зниження нелінійних і интермодуляционных спотворень можна домогтися зміною добротності рухомий системи гучномовця, т. е. ступеня її демпфування. Управляти демпфуванням можна зміною вихідного опору підсилювача звукової частоти з допомогою позитивного зворотного зв'язку по струму навантаження або датчика швидкості (прискорення), встановленого на дифузорі. Ступінь демпфування буде вищим, якщо гучномовець має більш високий звуковий тиск і легкий дифузор.
При великій нерівномірності АЧХ гучномовця (±15 дБ) по звуковому тиску вводяться додаткові різниці звучання сигналів в діапазоні звукових частот по каналах. Цю різницю можна зменшувати еквалайзером, але для цього потрібно визначити дійсні АЧХ обох гучномовців, що дуже утруднено. До того ж при зменшенні нерівномірності АЧХ звукового тиску еквалайзером вводяться додаткові часові зрушення сигналів по каналах стереопідсилювача.
Певного вирівнювання гучномовця ФЧХ можна досягти розташуванням акустичних центрів динамічних головок в одній площині . Однак зазначений захід часто виявляється недостатнім, оскільки фазові зрушення залежать від швидкості поширення звукових хвиль по поверхні дифузора. Найкращі результати дає висування вперед низькочастотного гучномовця стосовно ереднечастотного, а середньочастотного - високочастотного.
Електропрогравач - це третій важливий вузол звуковідтворювального комплексу.
Спотворення в електропрогравач вносять головка звукознімача, тонарм і механічний вузол. Головка звукознімача повинна мати еліпсну голку, оскільки форма еліпса більшою мірою наближена до форми різця для платівки, ніж сфера.
Істотно менші спотворення при звуковідтворенні механічного запису вносять багаторадіусні ігри (наприклад, так звана S-голка), які також покращують надійність проходження тонарма по канавці пластинки і підвищують перехідне загасання між стереоканалами на високих частотах. Більш високу якість звучання забезпечує магнітодинамічна головка звукознімача, так як у неї інтермодуляційне спотворення менше, ніж у електромагнітної головки.
Для зниження спотворень, викликаних тонармом, необхідно придушення резонансів, оскільки на резонансній частоті різко зростає механічний опір звукознімача.
Пригнічення резонансів здійснюється механічним демпфуванням тонарма, демпфування в області нижчих частот - гнучким зв'язком між трубкою тонарма та противагою за допомогою гумової муфти.
Високочастотний резонанс демпфується заповненням трубки тонарма деревною масою або вуглецевими нитками товщиною приблизно 1-10~~? мм, просоченими епоксидною смолою без затверджувача (декремент загасання просочених вуглецевих ниток більше трьох). Коефіцієнт детонації рухомого механізму електропрограючого пристрою (диску) не повинен перевищувати 0,1%, а рівень перешкод від вібрацій рушійного механізму - 60 дБ, виміряний за зваженою характеристикою, або - 40 дБ - за широкою характеристикою.
