Диапазон воспроизводимых частот 20 20. Как выбирать наушники: самый верный способ – прийти в магазин и отслушать «кандидатов. Корпус колонки, акустическое оформление

Частотный диапазон

Диапазон частот — это полоса частот, воспроизводимая системой в определенных пределах по амплитуде (уровню громкости) сигнала.

Частотный диапазон усилителя

Диапазон частот вычисляется на основе данных графика амплитудно-частотной характеристики.

Амплитудно-частотная характеристика усилителя как правило представляет собой кривую близкую к прямой, со спадами (уменьшением уровня сигнала) на краях. В технической документации указывается частотный диапазон, попадающий в определенные рамки по амплитуде. В примере показаны частотные диапазоны для отклонения на 0, 3, 6 и 12 дБ. Как правило, чем больше отклонение, тем более широкая полоса частот попадает в диапазон частот. Если отклонение не указано, то указанный частотный диапазон не несет полезной или определенной информации.

У усилителя обычно не бывает резкого падения амплитуды на АЧХ, поэтому если указано, что диапазон частот 30 Гц - 18000 Гц по уровню -1 дБ, то например частоты 20 Гц и 25000 Гц усилитель так же воспроизводит, просто с уровнем меньшим, нежели -1 дБ. Это может быть -3 дБ, а может -5 дБ. Формально, частотный диапазон указывать производителей никто не обязывает и его указывают просто, чтобы был. Если не указано в каких пределах отклонений обозначен частотный диапазон, то производитель лишь утверждает, что усилитель эти частоты воспроизводит, и что этот уровень не соответствует полной тишине.

Частотный диапазон наушников

Амплитудно-частотная характеристика наушников, как правило, представляет собой кривую, где неравномерность кривой может достигать как малых, так и относительно высоких величин. Диапазон частот может иметь вид 25 Гц - 28000 Гц ± 6 дБ, что означает что линия графика не выходит за пределы в 6 дБ относительно среднего положения линии, где расстояние между линиями отклонения (коридором значений) равно 12 дБ. В примере это пунктирные оранжевые линии. Обозначение 25 Гц - 28000 Гц - 12 дБ будет обозначать то же самое. По смыслу в таком обозначении за базовую среднюю линию взята верхняя линия коридора. В коридоре, обозначаемом как "-", могут не учитываться пики и провалы на средних частотах.

Однако бывает так, что линия графика имеет более высокие отклонение по пикам и провалам, и частотная характеристика уже может выглядеть как 30 Гц - 20000 Гц ± 17 дБ, что не дает представление о характере звучания. Высокие отклонения могут быть продиктованы в подчеркнутости определенных частотных диапазонов для особого характера звучания или профессиональных целей. Так же линия графика может плавно убывать (в примере - в области низких частот), что делает затруднительным указание края частотного диапазона, так как более низкая звучит лишь немного тише, чем более верхняя, а не замолкает. И в таком случае частотный диапазон может указываться или для одного из стандартных значений ± 3, ± 6 дБ, или произвольно. Как правило, практика обозначения коридора "± 3 / ± 6 дБ" применяется для акустических систем.

Особая сложность заключается в том, что стенды для измерений наушников имеют разные конфигурации и не имеют жесткого стандарта, в отличии от акустических систем. АЧХ на разных стендах имеют расхождения, а характер амплитудно-частотной характеристики не располагает к обозначениям в рамках коридора или отклонения амплитудно-частотной характеристики от какой либо базовой частоты. В итоге производители устанавливают частотный диапазон, исходя из своих соображений, и лишь на редкие модели указывается коридор или отклонение. Без указания коридора или отклонения, цифры несут скорее маркетинговый характер, нежели показывают реальное положение дел. Ориентироваться на такие цифры в сравнительных целях между моделями наушников смысла нет. Также стоит учесть, что указывать частотный диапазон, чувствительность, импеданс и другую техническую информацию производители совершенно не обязаны и перечень указываемых характеристик продиктован в большей степени самим рынком, если компания считает, что указание данных поднимет продажи, то указывает, если считает наоборот, то не указывает.

Для сравнения звучания наушников, с точки зрения того, какие частоты они воспроизводят, а какие нет, стоит исходя из графиков амплитудно-частотной характеристики, измеренных в одинаковых условиях.

Обычно частотный диапазон на упаковке указан без обозначения отклонений и условий измерений. Такие данные не дают возможности прямого сравнения, т.к. для одних наушников мог изначально применяться коридор в 6 дБ, а для других в 20 дБ, и наушники с меньшим частотным диапазоном на практике могут играть более уверенно, против модели с указанным широким частотным диапазоном.

Характерный вид обозначений частотного диапазона, который не рекомендуется сравнивать с частотными диапазонами других наушников.

В таком виде дается обозначение частотного диапазона у подавляющего количества наушников - вне зависимости от их стоимости или области применения.

Данные, которые можно приблизительно сравнивать, имеют указание коридора значений. В данном случае для Sennheiser HD800 указано два частотных диапазона с разным коридором в 3 и 10 дБ. Дополнительно прикладывается и типовая амплитудно-частотная характеристика, по которой можно составить различные частотные диапазоны в разных коридорах.

В данном примере коридоры можно построить лишь в диапазоне 90 Гц - 14000 Гц, где присутствует линия графика. Указанные выше коридоры и график дополняют друг друга.

Производитель может дать информацию по частотному диапазону без коридора, но в совокупности с амплитудно-частотной характеристикой.

В примере показан Ortofon e-Q7, где указан частотный диапазон без коридора и подробный график амплитудно-частотной характеристики в частотном диапазоне от 20 до 16 000 Гц.

К наушникам также может прилагаться подробная амплитудно-частотная характеристика, как это сделано, например, в случае с Audez"e LCD-2.

Многие из нас привыкли выбирать технику, руководствуясь её техническими характеристиками. Применим ли такой подход к выбору наушников? Давайте разберёмся… Перво-наперво, посмотрим, что вообще собой представляет список технических характеристик наушников. Сразу оговоримся, что рассматривать такие параметры как размеры, вес, форм-фактор, принцип действия и акустическое оформление мы сейчас не будем - просто потому, что за исключением принципа действия, смысл всех этих параметров очевиден. А рассказ о различных принципах действия был бы достаточно долгим, и мог бы вылиться в отдельную статью.

Текст: Иван МУСИНОВ

Рассмотрим же мы только те характеристики, которые имеют непосредственное отношение к излучателям наушников. Таких характеристики всего четыре:

• Диапазон воспроизводимых частот
• Сопротивление
• Чувствительность
• Максимальная входная мощность

Рассмотрим каждый из этих параметров более подробно.

Диапазон воспроизводимых частот: размер значения не имеет?

В обывательских кругах этому параметру зачастую придаётся очень большое значение - иногда даже от продавцов-консультантов приходится слышать, что именно он является основным показателем качества звучания наушников. А за производителями наушников можно заметить следующую практику: для более дорогих и высококлассных своих моделей они, как правило, указывают более широкий частотный диапазон, чем для более простых и бюджетных.

В действительности диапазон воспроизводимых частот не только не имеет какого-либо отношения к качеству звучания, но и вообще, не несёт в себе никакой смысловой нагрузки. Почему? - сейчас разберёмся.

До сих пор точно не установлено, какой диапазон звуковых частот способен слышать человек, однако примерные границы этого диапазона определены - от 20 Гц до 20 КГц. Фактически, для человека нет разницы, способны ли наушники воспроизводить что-либо за пределами этого диапазона, однако важно, чтобы всё, что попадает в этот диапазон, воспроизводилось с разбросом по громкости, не превышающим разумных пределов (с равномерным уровнем громкости весь диапазон ни одни наушники не воспроизводят).

Тут следует сказать, что некоторые производители намеренно увеличивают этот разброс «поднимая», или наоборот «приглушая» определённые участки частотного диапазона, стремясь придать звучанию своих наушников определённый, «фирменный», характер - так, например, с недавних времён стала популярной практика «приподнимать» определённый участок диапазона высоких частот в дорогих наушниках - чтобы их звучание казалось более детальным, разборчивым. В любом случае, никакой информации об этом разбросе по громкости, подъёмах и спадах на разных участках «частотки» диапазон воспроизводимых частот нам не даёт.

Кроме того, стоит отметить, что очень немногие современные наушники способны без «завалов» воспроизводить высокие частоты - у большинства моделей в области свыше 14 КГц начинается интенсивный спад уровня громкости. Так что не стоит пугаться, если у наушников заявлен диапазон, не дотягивающий по верхней границе до 20 КГц (такое часто бывает у наушников, построенных на базе арматурных излучателей).

Кстати, насколько бы ни был широк указанный производителем частотный диапазон наушников - наушники способны воспроизводить звуки любой частоты, находящиеся за его пределами, - только с очень большим «завалом» по громкости. А какой же «завал» следует считать достаточно большим для того, чтобы обозначить его как границу заявленного частотного диапазона? 20 децибел, или, может быть, 30, или ещё более того? На самом деле, никакого единого стандарта на этот счёт нет, и каждый производитель волен обозначать границы диапазона буквально там, где сам пожелает. В таких условиях не может идти речи не только о полезности такой характеристики как диапазон воспроизводимых частот у наушников, но и о её корректности или правдивости.

Сопротивление имеет значение для музыки с планшетов и смартфонов

Этот показатель означает ничто иное как величину электрического сопротивления наушников. На сопротивление обычно рекомендуют обращать внимание тем, кто собирается использовать наушники с «маломощными» источниками звука - портативными плеерами, ноутбуками, планшетами, смартфонами, а также компьютерными звуковыми картами.

Считается, что при достаточном уровне чувствительности наушников (о том, какая чувствительность считается «достаточной» мы расскажем далее), оптимальное значение их сопротивления для портативных плееров, смартфонов, и планшетов - не более 50-70 Ом, а для ноутбуков и компьютерных звуковых карт - не более 100 Ом (цифры, естественно, приблизительные и усреднённые). В то же время, не рекомендуется использовать наушники, сопротивление которых ниже выходного сопротивления источника (это касается любых, не только описанных выше «маломощных» устройств) - как минимум, это чревато потерями в качестве звучания, как максимум - повреждением источника. Последнее, правда, возможно лишь в крайне «запущенных» случаях.

Казалось бы, всё просто - смотрим на сопротивление, и решаем, подходят к нашему источнику наушники, или нет. В действительности же, дела обстоят несколько сложнее.

Излучатели наушников, на самом деле, обладают двумя похожими друг на друга характеристиками: сопротивлением постоянному току и импедансом (комплексным сопротивлением), отражающим сопротивление наушников переменному току. Так как звуковой сигнал, поступающий с плеера на наушники - это как раз переменный ток- то из этих двух характеристик нас интересует именно импеданс.

У изодинамических наушников, импеданс линеен - их сопротивление не зависит от частоты переменного тока. А вот у динамических и арматурных наушников импеданс в зависимости от частоты поступающего на них тока (а соответственно, и от чистоты воспроизводимого ими звука) может быть разным.

Причём, в то время как одних наушников разброс импеданса по частоте незначителен, у других он достигает серьёзных величин - и это может нести определённые последствия для качества звука. Если на каком-то из участков частотного диапазона импеданс наушников чересчур низкий (ниже выходного сопротивления источника) - на этом участке возымеет место потеря разрешающей способности и рост уровня искажений. Аналогичным образом дела складываются тогда, когда «маломощный» источник не может справиться с чересчур высоким импедансом наушников.

Небольшой пример - многие владельцы популярных портативных наушников Koss Porta Pro, использующие их с плеерами, среди их недостатков отмечают медленный, «невнятный», хотя и мощный бас. Да, по скорости и разборчивости баса эти наушники - не рекордсмены, но, вероятно, если бы их владельцы попробовали подключить их к достаточно мощному усилителю, они бы отметили значительное улучшение этого параметра. А всё дело в том, что хотя заявленное сопротивление Koss Porta Pro - всего 60 Ом, что вполне нормально для портативных наушников - в области «мид-баса» оно возрастает до 140 Ом - и большинство портативных плееров «пасует».

Теперь вопрос - почему у большинства наушников импеданс обозначается лишь одной цифрой, и какой от этой цифры толк? Ответ: эта цифра, в большинстве случаев, отражает значение импеданса на отметке в 1000 Гц - считается, что именно по этой чистоте пользователь определяет и выставляет комфортный для себя громкости. Толк от этой цифры следующий: у большинства наушников «разброс» импеданса в зависимости от частоты всё-таки не очень велик, и поэтому указанная цифра может служить кое-каким ориентиром при выборе наушников.

Полноценные графики импеданса производители наушников афишируют крайне редко, но если вы хотите узнать всё о сопротивлении той или иной модели наушников - с большой долей вероятности вы сможете найти нужную информацию в сети.

Чувствительность отражает уровень звукового давления

Иначе говоря - громкости, который способны развить наушники при подаче на них сигнала определённого уровня. Рассказывая про бесполезность характеристики «диапазон воспроизводимых частот», мы уже упоминали о том, что громкость наушников на протяжении воспроизводимого ими частотного диапазона разнится - какие-то его участки наушники воспроизводят громче, какие-то - тише.

На основании какого участка частотного диапазона измеряется чувствительность? Как правило это отметка в 1000 Гц - также, как в случае с импедансом.

Чувствительность наушников указывается либо в децибелах на милливатт (дБ/мВт), либо в децибелах на вольт (дБ/В).Чувствительность, выраженная в дБ/В удобна тем, что с её помощью, не обращая внимание на сопротивление, можно сравнивать между собой рвзличные модели наушников, и в частности, определять насколько та или иная модель подходит для использования с портативными устройствами. Оптимальный уровень чувствительности для таких наушников - не менее 90 дБ/В.

Зная величину сопротивления наушников, можно перевести чувствительность, выраженную в дБ/мВт, в чувствительность, выраженную в дБ/В. Для этого есть следующая формула:

Чувствительность (дБ/В) = Чувствительность (дБ/мВт)+20Lg(1/),

Где R- сопротивление наушников.

Максимальная мощность - этот параметр в теории...

Этот параметр, в теории, должен отражать максимальную мощность электрического сигнала, который можно подавать на наушники без риска повредить излучатели. Как правило, очень сильно занижен, и практического смысла в себе не несёт.

Какие же параметры наушников говорят о том, как наушники звучат? Увы, никакие - поэтому сравнив технические характеристики различных моделей, выбрать из них наиболее подходящий по звучанию вариант не получится.

Мы уже не раз говорили о том, что самый верный способ выбрать наушники - это прийти в магазин, и отслушав несколько «кандидатов», сделать выбор. Если же такая возможность у вас отсутствует, мы можем порекомендовать вам собрать максимум информации - обзоров, измерений, отзывов - о тех моделях, среди которых вы ищете «свою единственную», и принять на их основе решение.

Сегодня, если ты будешь кокетничать, как Rolls-Roys с мощностью двигателя, если не предъявишь контрастность картинки один к миллиону, тебя продадут с молотка. На этом фоне консервативные производители стерео выглядят скромнягами: подумаешь, в колонках теперь указывают верхнюю границу в 30 кГц, а в усилителях подняли планку всего-то в пять раз - до 100 кГц. Что все это значит, для чего сделано и как к этому относиться?

Так называемые «высокие частоты» имеют долгую историю и вошли, можно сказать, в область фольклора. Любой бесконечно далекий от мук выслушивания кабеля охламон в состоянии высказать претензию - «что-то высоких маловато». Во времена магнитных перезаписей заветного «цыканья» катастрофически не хватало, а то что имелось - таяло на суровых механизмах отечественных кассетников, как снег по весне. Практически все усилители имели две регулировки. Баску служила ручка о ста герцах, а чтобы все «звучало по-человечески», выкручивался на максимум второй регулятор полосы в 10 кГц.

Для изощренных любителей корежить амплитудно-частотную характеристику выпускались отдельные эквалайзеры, в которых ползунки, как правило, ставились галочкой, задирая края диапазона и проваливая средние частоты. С включенным «садомазоэквалайзером» велась и магнитная перезапись. Насчет искажений фазы никто не парился. Сегодня, если верить спецификациям на компоненты, проблемы с высокими частотами остались давно позади. От себя могу сказать, что с цифровым контентом по крайней мере характеристики никуда не уплывут, и музыка будет звучать стабильно хорошо. Или стабильно плохо, ха-ха. Так все-таки, как относиться к бойким характеристикам от нуля до ста килогерц?

По правилам хорошего тона к цифрам частотного диапазона следует соблюдать и указывать неравномерность (в децибелах). Не все утруждаются это делать, особенно грешат производители наушников. Приведенные в спецификациях границы частотного диапазона сами по себе ничего не говорят, лишь указывают, что к данному устройству был приложен технический сигнал так называемого «розового шума». Можно, не указывая неравномерность, и радиоприемнику записать хоть от нуля до 500 кГц.

Для адекватного, неокрашенного звучания важно, чтобы отклик был как можно более линеен, т.е. имел одинаковый уровень на каждой полосе. Для усилителей и источников предельная неравномерность составляет плюс-минус 0,5 дБ, для акустики - 3 дБ.

Начиная с 90-х в хайфае убрали регуляторы тембров от греха подальше. И правильно сделали, кстати говоря, хотя именно в АС они бы не помешали. При установке в реальном помещении колонки демонстрируют куда большие, чем 3 дБ пики/провалы АЧХ, и советы выровнять некрасивый звук сетевым кабелечком выглядят сущим издевательством.

Официально считается, что человек в состоянии различать звуки от 20 Гц до 20 кГц. Это совпадает с порогом воспроизведения компакт-диска - половина частоты дискретизации 44,1 стерео сигнала, т.е. 22,05 кГц. В хайрезах 24/192 значение верхнего предела теоретически может достигать соответственно 96 кГц, чего на практике никто не делает: никто не хочет семплировать пустоту, раздувая и без того немалый файл. В настоящее время наибольшее хождение получили как коммерческие, так и самодельные записи (например, виниловые рипы) в 24 бит/96 кГц. До 48 кГц частотного диапазона можно вместить что угодно и кого угодно. Да только кто туда пойдет?

Если вы закажете у районного сурдолога процедуру проверки слуха, то, как правило, получите аудиограмму до 8 кГц, а свыше прибор и не станет рисовать, он на это не рассчитан. Врачами считается, что для нормальной жизни больше 8 кГц и не надо. Знаменитый, так называемый «ультразвуковой» прикол для собачек на финальной канавке грампластинки 1967 года был записан на частоте всего-то 15 кГц. Вы можете раздобыть тестовые сигналы и попробовать расслышать ВЧ, начиная с десятки. Для кого-то будет неприятным сюрпризом остановиться на 16 кГц, но не спешите расстраиваться.

Знаменитый, так называемый «ультразвуковой» прикол для собачек на финальной канавке грампластинки 1967 года был записан на частоте всего-то 15 кГц

За исключением духового органа (10 кГц), который также умеет издавать и самые низкие звуки, свыше 4 кГц не играет ни один инструмент, даже флейта-пикколо. Другое дело, обертона: они могут карабкаться повыше - до 16 кГц у вокала, скрипки и пикколо. Область от 14 до 20 кГц и отвечает за создание «воздуха» в фонограмме. А любимое народное «цыкание» тарелочек спокойно уложилось гораздо ниже - в диапазон от 7 до 12 кГц. Вот на все эти некрупные цифры и ориентировались производители стереоаппаратуры 70-х.

А что же тогда находится в HD-записях свыше 20 кГц? Да мало ли что. Говорят, в ультразвуковой области могут залегать какие-то неучтенные ранее, а потому дико ценные обертона, которые человек (особенно такой мнительный, как аудиофил) способен если не слышать, то ощущать . Если посмотреть частотку HD-трека, картина бывает разная. У кого-то видно применение фильтра на тех же сакраментальных 20 кГц, а дальше ничего и нет. У кого-то жизнь наблюдается до 48 кГц. Что это может быть?

Как правило - ультразвуковые шумы квантования, какие-то резонансы, например, системы винилового картриджа. Значит ли это, что аудио 24/96 и выше - обман народа? Совершенно не значит, потому что мы получаем не только расширение частотной полосы, но и вынос ошибок квантования куда подальше, где их не слышно, увеличение запаса динамического диапазона. Проще говоря, HD-фонограмму сложнее испортить при записи, поэтому даже виниловые рипы в домашних условиях на 24/96 звучат более разборчиво и выразительно, чем на стандартных 16/44.1. Так что хоть и слышим мы, дай бог, чтобы до 18 кГц, а музыку лучше слушать в HD-изданиях. Как ни крути компакт-дисками.

Сравнительное тестирование стереоколонок Edifier и Microlab (апрель 2014)

Мощность

Под словом мощность в разговорной речи многие подразумевают «мощь», «силу». Поэтому вполне естественно, что покупатели связывают мощность с громкостью: «Чем больше мощность, тем лучше и громче будут звучать колонки». Однако это распространенное мнение в корне ошибочно! Далеко не всегда колонка мощностью 100 Вт будет играть громче или качественней той, у которой указана мощность «всего» в 50 Вт. Значение мощности, скорее, говорит не о громкости, а о механической надежности акустики. Те же 50 или 100 Вт — это совсем не громкость звука , издаваемого колонкой. Динамические головки сами по себе имеют низкий КПД и преобразуют в звуковые колебания лишь 2-3% мощности подводимого к ним электрического сигнала (к счастью, громкости издаваемого звука вполне хватает для создания звукового сопровождения). Величина, которую указывает производитель в паспорте динамика или системы в целом, говорит лишь о том, что при подведении сигнала указанной мощности динамическая головка или акустическая система не выйдет из строя (вследствие критического разогрева и межвиткового КЗ провода, «закусывания» каркаса катушки, разрыва диффузора, повреждения гибких подвесов системы и т.п.).

Таким образом, мощность акустической системы - это технический параметр, величина которого не имеет прямого отношения к громкости звучания акустики, хотя и связана с ней некоторой зависимостью. Номинальные значения мощности динамических головок, усилительного тракта, акустической системы могут быть разными. Указываются они, скорее, для ориентировки и оптимального сопряжения между компонентами. Например, усилитель значительно меньшей или значительно большей мощности может вывести колонку из строя в максимальных положениях регулятора громкости на обоих усилителях: на первом - благодаря высокому уровню искажений, на втором - благодаря нештатному режиму работы колонки.

Мощность может измеряться различными способами и в различных тестовых условиях. Существуют общепринятые стандарты этих измерений. Рассмотрим подробнее некоторые из них, наиболее часто употребляемые в характеристиках изделий западных фирм:

RMS (Rated Maximum Sinusoidal power — установленная максимальная синусоидальная мощность). Мощность измеряется подачей синусоидального сигнала частотой 1000 Гц до достижения определенного уровня нелинейных искажений. Обычно в паспорте на изделие пишется так: 15 Вт (RMS). Эта величина говорит, что акустическая система при подведении к ней сигнала мощностью 15 Вт может работать длительное время без механических повреждений динамических головок. Для мультимедийной акустики завышенные по сравнению с Hi-Fi колонками значения мощности в Вт (RMS) получаются вследствие измерения при очень высоких гармонических искажениях, часто до 10%. При таких искажениях слушать звуковое сопровождение практически невозможно из-за сильных хрипов и призвуков в динамической головке и корпусе колонки.

PMPO (Peak Music Power Output — пиковая музыкальная мощность). В данном случае мощность измеряется подачей кратковременного синусоидального сигнала длительностью менее 1 секунды и частотой ниже 250 Гц (обычно 100 Гц). При этом не учитывается уровень нелинейных искажений. Например, мощность колонки равна 500 Вт (PMPO). Этот факт говорит, что акустическая система после воспроизведения кратковременного сигнала низкой частоты не имела механических повреждений динамических головок. В народе единицы измерения мощности Вт (PMPO) называют «китайскими ваттами» из-за того, что величины мощности при такой методике измерения достигают тысячи Ватт! Представьте себе - активные колонки для компьютера потребляют из сети переменного тока электрическую мощность 10 В*А и развивают при этом пиковую музыкальную мощность 1500 Вт (PMPO).

Наравне с западными существуют также советские стандарты на различные виды мощности. Они регламентируются действующими по сей день ГОСТ 16122-87 и ГОСТ 23262-88. Эти стандарты определяют такие понятия, как номинальная, максимальная шумовая, максимальная синусоидальная, максимальная долговременная, максимальная кратковременная мощности. Некоторые из них указываются в паспорте на советскую (и постсоветскую) аппаратуру. В мировой практике эти стандарты, естественно, не используются, поэтому мы не будем на них останавливаться.

Делаем выводы: наиболее важным на практике является значение мощности, указанной в Вт (RMS) при значениях коэффициента гармоник (THD), равного 1% и менее. Однако сравнение изделий даже по этому показателю очень приблизительно и может не иметь ничего общего с реальностью, ведь громкость звука характеризуется уровнем звукового давления. Поэтому информативность показателя «мощность акустической системы» — нулевая .

Чувствительность

Чувствительность — один из параметров, указываемых производителем в характеристике акустических систем. Величина характеризует интенсивность звукового давления, развиваемого колонкой на расстоянии 1 метра при подаче сигнала частотой 1000 Гц и мощностью 1 Вт. Измеряется чувствительность в децибелах (дБ) относительно порога слышимости (нулевой уровень звукового давления равен 2*10^-5 Па). Иногда используется обозначение — уровень характеристической чувствительности (SPL, Sound Pressure Level). При этом для краткости в графе с единицами измерений указывается дБ/Вт*м либо дБ/Вт^1/2*м. При этом важно понимать, что чувствительность не является линейным коэффициентом пропорциональности между уровнем звукового давления, мощностью сигнала и расстоянием до источника. Многие фирмы указывают характеристики чувствительности динамических головок, измеренные при нестандартных условиях.

Чувствительность — характеристика, более важная при проектировании собственных акустических систем. Если вы не осознаете до конца, что означает этот параметр, то при выборе мультимедийной акустики для PC можно не обращать на чувствительность особого внимания (благо указывается она не часто).

АЧХ

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ ) в общем случае представляет собой график, показывающий разницу величин амплитуд выходного и входного сигналов во всем диапазоне воспроизводимых частот. АЧХ измеряют подачей синусоидального сигнала неизменной амплитуды при изменении его частоты. В точке на графике, где частота равна 1000 Гц, принято откладывать на вертикальной оси уровень 0 дБ. Идеален вариант, при котором АЧХ представлена прямой линией, но таких характеристик в реальности у акустических систем не бывает. При рассмотрении графика нужно обратить особое внимание на величину неравномерности. Чем больше величина неравномерности, тем больше частотных искажений тембра в звучании.

Западные производители предпочитают указывать диапазон воспроизводимых частот, который представляет собой «выжимку» информации из АЧХ: указываются лишь граничные частоты и неравномерность. Допустим, написано: 50 Гц - 16 кГц (±3 дБ). Это значит, что у данной акустической системы в диапазоне 50 Гц - 16 кГц звучание достоверное, а ниже 50 Гц и выше 15 кГц неравномерность резко увеличивается, АЧХ имеет так называемый «завал» (резкий спад характеристики).

Чем это грозит? Уменьшение уровня низких частот подразумевает потерю сочности, насыщенности звучания басов. Подъем в области НЧ вызывает ощущения бубнения и гудева колонки. В завалах высоких частот звук будет тусклым, неясным. Подъемы ВЧ означают присутствие раздражающих, неприятных шипящих и свистящих призвуков. У мультимедийных колонок величина неравномерности АЧХ обычно выше, чем у так называемой Hi-Fi акустики. Ко всем рекламным заявлениям фирм-производителей об АЧХ колонки типа 20 - 20000 Гц (теоретический предел возможности) нужно относиться с изрядной долей скептицизма. При этом часто не указывается неравномерность АЧХ, которая может составлять при этом немыслимые величины.

Поскольку производители мультимедийной акустики часто «забывают» указать неравномерность АЧХ акустической системы, встречаясь с характеристикой колонки 20 Гц - 20000 Гц, надо держать ухо востро. Существует большая вероятность купить вещь, не обеспечивающую даже более или менее равномерную характеристику в полосе частот 100 Гц - 10000 Гц. Сравнивать диапазон воспроизводимых частот с разными неравномерностями нельзя вовсе.

Нелинейные искажения, коэффициент гармоник

Кг — коэффициент гармонических искажений. Акустическая система представляет собой сложное электроакустическое устройство, которое имеет нелинейную характеристику усиления. Поэтому сигнал по прошествии всего звукового тракта на выходе обязательно будет иметь нелинейные искажения. Одними из самых явных и наиболее простых в измерении являются гармонические искажения.

Коэффициент — величина безразмерная. Указывается либо в процентах, либо в децибелах. Формула пересчета: [дБ] = 20 log ([%]/100). Чем больше величина коэффициента гармоник, тем обычно хуже звучание.

Кг колонок во многом зависит от мощности подаваемого на них сигнала. Поэтому глупо делать заочные выводы или сравнивать колонки только лишь по коэффициенту гармоник, не прибегая к прослушиванию аппаратуры. К тому же для рабочих положений регулятора громкости (обычно это 30..50%) значение производителями не указывается.

Полное электрическое сопротивление, импеданс

Электродинамическая головка имеет определенное сопротивление постоянному току, зависящее от толщины, длины и материала провода в катушке (такое сопротивление еще называют резистивным или реактивным). При подаче музыкального сигнала, который представляет собой переменный ток, сопротивление головки будет меняться в зависимости от частоты сигнала.

Импеданс (impedans) — это полное электрическое сопротивление переменному току, измеренное на частоте 1000 Гц. Обычно импеданс акустических систем равен 4, 6 или 8 Ом.

В целом величина полного электрического сопротивления (импеданс) акустической системы ни о чем, связанном с качеством звучания того или иного изделия, покупателю не скажет. Производителем указывается этот параметр лишь, чтобы сопротивление учитывали при подключении акустической системы к усилителю. Если значение сопротивления колонки ниже, чем рекомендуемое значение нагрузки усилителя, в звучании могут присутствовать искажения или сработает защита от короткого замыкания; если выше, то звук будет значительно тише, нежели с рекомендуемым сопротивлением.

Корпус колонки, акустическое оформление

Одним из важных факторов, влияющих на звучание акустической системы, является акустическое оформление излучающей динамической головки (динамика). При конструировании акустических систем производитель обычно сталкивается с проблемой в выборе акустического оформления. Их насчитывается больше десятка видов.

Акустическое оформление делится на акустически разгруженное и акустически нагруженное. Первое подразумевает оформление, при котором колебание диффузора ограничивается только жесткостью подвеса. При втором колебание диффузора ограничивается помимо жесткости подвеса еще упругостью воздуха и акустическим сопротивлением излучению. Также акустическое оформление делится на системы одинарного и двойного действий. Система одинарного действия характеризуется возбуждением звука, идущего к слушателю, посредством только одной стороны диффузора (излучение другой стороны нейтрализуется акустическим оформлением). Система двойного действия подразумевает использование в формировании звука обеих поверхностей диффузора.

Поскольку на высокочастотные и среднечастотные динамические головки акустическое оформление колонки практически не влияет, мы расскажем о наиболее распространенных вариантах низкочастотного акустического оформления корпуса.

Очень широко применима акустическая схема, получившая название «закрытый ящик». Относится к нагруженному акустическому оформлению. Представляет собой закрытый корпус с выведенным на фронтальную панель диффузором динамика. Достоинства: хорошие показатели АЧХ и импульсная характеристика. Недостатки: низкий КПД, необходимость в мощном усилителе, высокий уровень гармонических искажений.

Но вместо того, чтобы бороться со звуковыми волнами, вызванными колебаниями обратной стороны диффузора, их можно использовать. Наиболее распространенным вариантом из систем двойного действия является фазоинвертор. Представляет собой трубу определенной длины и сечения, вмонтированную в корпус. Длину и сечение фазоинвертора рассчитывают таким образом, что на определенной частоте в нем создается колебание звуковых волн, синфазные с колебаниями, вызванными фронтальной стороной диффузора.

Для сабвуферов широко применяется акустическая схема с общепринятым названием «ящик-резонатор». В отличие от предыдущего примера диффузор динамика не выведен на панель корпуса, а находится внутри, на перегородке. Сам динамик непосредственного участия в формировании спектра низких частот не принимает. Вместо этого диффузор лишь возбуждает звуковые колебания низкой частоты, которые потом многократно увеличиваются по громкости в трубе фазоинвертора, выполяющего роль резонансной камеры. Достоинством этих конструктивных решений является высокий КПД при малых габаритах сабвуфера. Недостатки проявляются в ухудшении фазовых и импульсных характеристик, звучание становится утомляющим.

Оптимальным выбором будут колонки среднего размера с деревянным корпусом, выполненные по закрытой схеме или с фазоинвертором. При выборе сабвуфера следует обратить внимание не на его громкость (по этому параметру даже у недорогих моделей обычно имеется достаточный запас), а на достоверное воспроизведение всего диапазона низких частот. С точки зрения качества звучания, наиболее нежелательны колонки с тонким корпусом или очень маленьких размеров.