Previous Entry Share Next Entry
О превосходстве фазолинейной акустики
sun
dnovikoff
Давненько я не писал за звук. Но надо исправляться, так что сегодня мы поговорим за фазолинейную акустику, а именно за её кроссовер.

Вообще, этот пост должен был называться по-другому и отвечать на вопрос "каковы оптимальные частоты раздела полос и чем они обусловлены?", заданный мне недавно в личной беседе. Вопрос это крайне интересный и многогранный, потому на него я обязательно отвечу, но гораздо более интересна в этом ответе именно составляющая, имеющая отношение к фазолинейным АС.

Поехали?


Принято считать, что существует область наибольшей чувствительности слуха, попадание частот раздела в которую является крайне нежелательным, потому что это слышно. Наиболее выражен здесь диапазон 3-5кГц, но в разделе на 1 кГц тоже ничего хорошего нет. Именно это и определяет классические частоты раздела трёхполоски в районе 200-500 Гц между НЧ/СЧ и 4.5-6 кГц между СЧ/ВЧ.

На самом деле, на этом ответ можно было бы и закончить, если бы не тот момент, что справедливо это только для обычных, не минимально-фазовых, АС. Ну и если не вдаваться в причины того, а почему же разделы частот собственно слышно. А прикол тут в том, что наиболее часто упоминаемая и очевидная причина ("динамики играют по-разному") на самом деле глубоко вторична.

Так что давайте разбираться дальше.

Как я уже неоднократно писал, наиболее важными характеристиками акустики, влияющими на натуральность, естественность и "открытость" звучания являются фазо-частотная и импульсная/переходная характеристики. Этот вопрос я довольно подробно разбирал в своём посте про то, существует ли эталон звука, поэтому здесь я на этом факте детально останавливаться не буду, а просто примем его за данность.

Если посмотреть на этот вопрос с точки зрения ФЧХ, то становится понятна причина того, почему же нельзя делать частоты раздела в области наивысшей чувствительности слуха - разделительный фильтр даёт неизбежный скачок фазы, тем больше, чем больше его порядок (а даже 2-й порядок - это гарантированные 180 градусов при границе слышимости в +-20), что и приводит к крайне неприятным последствиям. Особенно если учесть то, что выравниванием акустических центров динамиков никто давно не парится, сами динамики сажаются на переднюю панель как бог на душу положит (читай, как дизайнер и маркетологи в плохом смысле скажут), и ФЧХ там даже без этого выходит как паровозная труба после бури, а переходная характеристика вообще напоминает кардиограмму паралитика в агонии.

Но у минимально-фазовой акустики на ФЧХ всё ровно. Значит ли это, что частоту раздела полос можно выбирать произвольно? С одной стороны - да, с другой стороны - нет.

Да - потому, что где вы её ни сделаете, таких эффектов как с обычной акустикой, наблюдаться не будет, а звучать это будет в любом случае на голову выше любой обычной АС, пусть даже с полностью вынесенными из критической области частотами раздела (что, вообще говоря, является большой проблемой и требует наличия широкополосника на СЧ, который сам по себе всегда является диким компромиссом). Мы в процессе разработки полноценно протестировали не один десяток различных вариантов настройки акустики на самой разной музыке, так что я знаю, о чём говорю.

А нет - потому, что одновременно с выравниванием ФЧХ открывается огромное поле деятельности по дальнейшему улучшению звучания АС. И результаты такового улучшения могут технически вообще противоречить всем "золотым стандартам" в области акустики. Итоговая частота раздела СЧ/ВЧ у нас, например, вообще получилась на 3 кГц. Кому расскажешь - засмеют и какашками закидают, однако объективно и субъективно именно такая частота в нашем случае даёт наилучшее звучание и характеристики.

Первая и главная часть этого поля лежит в области переходной характеристики. Если мы посмотрим на классический подход к разработке акустики, то обратим внимание на то, что наиболее проблемной является как раз СЧ-область. Потому что СЧ-динамик должен быть достаточно большим и мощным, чтобы не перегружаться по НЧ, при этом достаточно маленьким для того, чтобы хорошо отыгрывать верхнюю часть диапазона. И это всегда, в 146% случаев, приводит к компромиссу.

Типовые последствия этого компромисса обычно очень хорошо видны как раз на переходной характеристике. Например, когда у вас резкая и короткая реакция лёгкого ВЧ-динамика накладывается на пологую и затянутую реакцию тяжёлого СЧ-динамика, который туда поставлен таким затем, чтобы не перегружаться по НЧ. В итоге переходная характеристика получается с резким и очень выраженным изломом, что приводит к типовой же проблеме, например, в авто-акустике - когда верхняя часть диапазона играет как бы отдельно от нижней.

В случае, если у вас появляется простор в выборе частот раздела, сдвигом этих частот можно очень хорошо регулировать форму переходной характеристики в целях устранения этого излома. Что интересно, итоговый результат оказывается сугубо физичен и прост как валенок по своей сути, так как эта частота на 95% определяется... Соотношением масс подвижных систем динамиков! :) Ну, с точки зрения именно качества звучания. Перегрузочную способность, искажения и особенности АЧХ никто не отменял (а выравнивание АЧХ сдвигом частоты раздела тоже весьма эффективно в определённых пределах, когда горбы АЧХ одного динамика у вас накладываются на провалы АЧХ второго динамика).

Естественным ограничением здесь также выступают внеосевые АЧХ динамиков, а именно их спад начиная с некоторой частоты, но здесь та же физика приходит на помощь сама. Дело в том, что частота, на которой происходит спад внеосевых АЧХ, однозначно определяется размером диафрагмы динамика, а он в свою очередь прямо пропорционален массе подвижной системы. Так что это, по сути, одно и то же и выбирая частоту раздела по критерию соотношения масс подвижных системы вы одновременно убиваете двух зайцев.

Вторая часть этого поля деятельности находится в области нелинейных искажений. Если в обычной акустике их приходится по возможности минимизировать, чтобы оно хоть как-то звучало, то в фазолинейной акустике зачастую приходится делать наоборот. Не как самоцель, конечно, но профилирование кривой искажений в сторону их увеличения - практически неизбежно в акустике с нормальной импульсной и переходной характеристикой.

Дело тут в чём. Идеальные ФЧХ и ИХ/ПХ дают чудеснейшее звучание на акустической музыке. Натуральное, открытое, чистое, всё как надо. Но как только дело доходит до спектрально-плотного тяжеляка, звучание которого во многом построено на нелинейных искажениях (см. электрогитары), моментально возникает проблема отсутствия "мяса" в звуке, которая приводит к тому, что этот самый тяжеляк начинает нещадно ездить по ушам.

Что самое смешное, причина тут к самой акустике не имеет вообще никакого отношения и заключается в том, что акустика просто честно играет то, что записано. А поскольку сводится всё это хозяйство чаще всего хрен пойми на чём, значительная часть этого "мяса" формируется не столько на этапе записи, сколько на этапе прослушивания за счёт грязи в звучании АС, на которой это всё прослушивают, и в первую очередь именно за счёт категорически кривых переходной и импульсной характеристики. Поэтому остаётся, по факту, единственное разумное решение - повышать искажения в области "мяса", пока это не начнёт сказываться негативно на звучании остальной музыки. Именно из-за этого, например, многие фазолинейки звучат очень "лампово" - в акустике обычно превалирует вторая гармоника по чисто физическим причинам. А с учётом того, что немного "ламповости" на акустической музыке ещё никому не мешало, такое решение является вполне адекватным и не портит звук как таковой.

Кстати, на хорошо записанном зарубежном тяжеляке проблема отсутствия "мяса" на фазолинейках заметна гораздо реже. Обусловлено это тем, что пишутся, сводятся и мастерятся они на нормальных студиях, где вполне могут стоять фазолинейные Kinoshita или Westlake, а то и чего ещё круче. Да и делают это люди не только не глухие, но и с огромным опытом. А вот с отечественными записями всё, как правило, очень грустно. Разница настолько огромная, что свою любимую отечественную музыку я уже давно предпочитаю слушать исключительно в дерьмовых наушниках, потому что на нормальной акустике слушать ЭТО невозможно.

Хотя, например, даже с очень хорошими записями бывают косяки. Когда мы довели акустику я, например, стал слышать, как на записях Moby на вокале открывается гейт, лол. Первое время, пока я не допёр, что это вообще, это вызывало сильные непонятки. Или что вокал на Rolling in the deep имени Adele пережат просто в полный хлам (что любопытно, на всех остальных песнях с 21 ситуация очень сильно лучше, а One and only так вообще ням-ням записана).То есть надо понимать, что обладание качественной акустикой очень сильно повышает требования к качеству записей.

Такие дела :)

  • 1
Да, я до сих пор вспоминаю ощущения от прослушивания Queen на твоих JBL...

Надо будет повторить таки :)

кстати, могу привезти свою звуковуху, купленную по твоему совету, ее можно послушать тоже

а можно, кстати. любопытно будет их в лоб сравнить с RME, хотя бы на наушниках. на акустике сейчас не очень выйдет, там мультиампинг через звуковуху, RME и тех аж 2 штуки надо.

Очень интересный опыт, спасибо!
Есть вопрос по поводу плоских сотовых диффузоров и их акустических центров. Возьмем, к примеру, акустику Technics SB-M2. В этой акустике все динамики подобного типа, их диффузоры расположены на одной линии. Возможно ли сделать из такой акустической системы минимально-фазовую?

Не за что! :)

По поводу SB-M2 - не факт. Минимально-фазовая акустика предъявляет очень серьёзные требования к динамикам. Сделать минимально-фазовую трёхполосную АС из обычной трёхполоски почти нереально, потому что у большинства динамиков есть куча проблем, на которые в обычной акустике либо забивают, либо лечат их способами, неприменимыми в минимально-фазовых АС. Подобрать динамики под фазолинейку - это тот ещё геморрой, потому что эти требования очень, очень сильно сужают выбор.

Ну и кроме того ошибочно считать, что если у динамика плоский диффузор, то его акустический центр находится в плоскости этого самого диффузора. В общем случае это совсем не так.

Edited at 2015-07-27 10:04 am (UTC)

Как вы считаете, почему раньше тот-же Техникс производил фазолинейную акустику, но в поколении акустических систем на сотовых диффузорах от фазолинейности отказались. Та же Сони в следующих моделях тоже перешла на плоские диффузоры. Может быть фазолинейность, как и плоский сотовый диффузор - маркетинговая фишка, которая была модной в определенный момент? Раньше было много АС с басовиком, который чуть выступал за пределы передней панели, вроде Otto SX-P1 или Sony SS-G7 - это тоже имеет отношение к фазолинейности?

Сначала отвечу на второй вопрос. И Sony SS-G7, и Otto SX-P1 - в полной мере фазолинейные системы. Sony SS-G7 у меня были, отличная акустика, хотя и имеет свойство приедаться.

Почему перестали делать? Это сложный и многогранный вопрос. Если совсем вкратце, то потому что очень дорого и очень геморройно. Мы вон полтора года сношаемся с разработкой одной модели АС. Да, при наличии ресурсов и отсутствии ряда не имеющих отношения к собственно бизнесу проблем это было бы быстрее, но тем не менее. Плюс её реально почти невозможно сделать бюджетной, а рынок диктует свои условия.

Наверное, я позже опубликую часть своего письма slavinsky, которое я писал, когда мы только начинали работать с Syndicated Brands. Там был большой обзор истории развития рынка аудио в целом и основных трендов и мотиваций этого развития. Просто если уж отвечать на вопрос, так отвечать нормально.

Хотя, подозреваю, после публикации этого материала меня опять начнут обвинять в д'Артаньянстве :)

Ну да, и выльют, как и положено, полные говна ушаты.
Для повышенной сходимости с анекдотом, ггг :)


P.S. "Но идея хороша!" © ;-) /kspshnik

Edited at 2015-07-27 07:04 pm (UTC)

Буду ждать вашу статью на эту тему.

Интересно, что про фазолинейность Sony SS-G7 нигде не упомянуто и графиков измерения фазы для этой акустики я не видел. Кроссовер в ней тоже далеко не такой сложный, как, например, в SB-7000. Откуда информация про фазолинейность?

С фазолинейностью SS-G7 всё очень просто :)

Во-первых, перепутать по звучанию фазолинейную акустику с НЕ-фазолинейной практически невозможно.

Во-вторых, я их измерял, ещё вместе с Раулем. Графики одно время были выложены у него на сайте.

Здравствуйте. В этой статье Вы указали на то, что частоту раздела кроссовера можно найти исходя из соотношения масс подвижных систем динамиков. Не могли бы на примере показать как это делается?
Спасибо, с уважением Владимир.

  • 1
?

Log in