Воспроизведение качественного звука в жилых помещениях обычного размера меня интересовало всю жизнь. Я многому научился из наблюдений и из собственных экспериментов. В основном они подтвердили то, о чем уже писал я или писали другие, во разных публикациях.
Некоторые советы и выводы по звуковой технике — акустика
Но при воспроизведении качественного звука все еще существуют области, которые не были изучены до такой степени, чтобы можно было дать четкие предписания или ограничения, например, для распределения звука в акустически небольших пространствах или для порогов слышимости для нелинейных искажений. Я всегда был очарован междисциплинарным подходом к конструкции громкоговорителей, если цель выше, чем у типичного потребительского продукта. Этот подход должен включать старые и новые знания в области механики, электроники, акустики.
Итак, вот некоторые выводы, к которым я пришел. Другие выводы были сделаны из наблюдений в салонах звука, магазинах прочих залах и частных местах для прослушивания. Многие из них очевидны, но я заявляю о них, поскольку их звуковые последствия кажутся недооцененными. Возможно, есть еще и я мог бы добавить их позже.
Акустические системы
Лучшее, на что можно надеяться с 2-канальным воспроизведением звука, — это иллюзия прослушивания в месте записи. Физика не всегда позволяет точно воспроизводить исходное звуковое поле только с двумя колонками.
Поскольку воспроизведение звука связано с созданием сцены и иллюзии, становится очень важно избегать или сводить к минимуму любые подсказки, которые отвлекают от иллюзии. Они происходят от линейных искажений, таких как частота и отклик, и от нелинейных искажений с их генерацией тонов и звуков, которых не было в оригинале.
Линейное искажение — частотный отклик, резонанс — влияет в первую очередь на тембр и четкость акустики.
Нелинейные искажения — интермодуляция, гармоника, ограничение — влияют в первую очередь на максимально допустимый уровень звукового давления.
Существует уровень нелинейных искажений, который «достаточно хорош» по сравнению с другими недостатками в акустике. Дальнейшее уменьшение этого искажения не приносит заметного улучшения.
Для точности необходимо воспроизвести звук с почти реалистичным уровнем звукового давления, чтобы ухо генерировало правильный тембр из-за собственных искажений. Контроль громкости или формирование отклика дает плохое приближение к кривым Флетчера-Мансона.
В продаже имеется много различных конструкций громкоговорителей. Все они превращают электрические сигналы в акустические сигналы. Но если цель состоит в том, чтобы точно воспроизвести звуки, то колонки должны быть либо точечным акустическим источником (монопольный, всенаправленный), либо акустически небольшим двунаправленным источником (дипольный). «Маленький» означает, что физические размеры малы по сравнению с излучаемой длиной волны или что формы не влияют на полярный отклик точечного источника.
Я не пришел к выводам о линейном источнике, который простирается от пола до потолка, является бесконечно длинным по акустике и, таким образом, генерирует цилиндрическую волну. Кажется, что это может быть альтернативный подход к освещению комнаты равномерно на всех частотах.
Все точные колонки будут звучать одинаково при прослушивании в настройках, соответствующих их конкретной конструкции.
Поскольку громкоговорители прослушиваются в закрытых помещениях, по сути, есть только два способа, которыми они должны освещать помещение звуком: либо всенаправленно, либо равномерно направлено во всем диапазоне от низких до высоких частот. Это позволяет задержанным отраженным звукам от границ комнаты иметь ту же спектральную сигнатуру, что и прямой звук.
Отраженные звуки маскируются восприятием, если их начальная задержка составляет> 6 мс и если отражения являются копиями полного спектра прямого звука. Это требует всенаправленных или дипольных громкоговорителей, которые свободно стоят в комнате.
Громкоговорители Omni и дипольные колонки при правильной настройке могут звучать практически одинаково в любой комнате. Комната должна приближаться к частотно-независимому поведению отражения-диффузии-поглощения выше 100 Гц.
Обычные акустические системы всегда всенаправленные на низких частотах и все более направленные вперед на высоких частотах, и, следовательно, отражения в помещении окрашивают звук.
При проектировании громкоговорителя важно выполнить измерения в свободном пространстве, чтобы увидеть влияние направленности драйвера и формы перегородки на важный отклик. Для этого необходимо, чтобы любые отражающие поверхности и объекты находились на расстоянии не менее 3 м от источника, чтобы расстояние до микрофона превышало наибольший размер перегородки, и чтобы источник вращался вокруг своей акустической центральной оси. Эта установка может обеспечить бесперебойную запись времени 10 мс и данные частотной характеристики до 100 Гц. На более низких частотах более практично использовать граничные измерения, но их интеграция с данными в свободном пространстве требует тщательной проверки и экспериментальной проверки.
3D-отклик в свободном пространстве твитеров и очень маленьких громкоговорителей можно измерить в типичных домашних помещениях, если требуемое расстояние от микрофона мало по сравнению с расстояниями пути отражения.
В активной акустической системе каждый драйвер имеет свой собственный усилитель мощности. Это дает максимальный контроль над механическим движением каждого драйвера и наиболее эффективное использование мощности усилителя. Драйверы с разной чувствительностью (SPL / W / m) легко комбинируются, в то время как с пассивными кроссоверами драйвер с наименьшей чувствительностью определяет общую чувствительность динамика.
Усилители мощности активной акустической системы видят доброкачественную нагрузку (резистивную, слегка индуктивную) в назначенном им диапазоне частот, если только он не включает в себя механический резонанс драйвера (высокоемкостной и индуктивный). Одиночный и намного больший усилитель мощности, который требуется для пассивного кроссоверного динамика, должен выдерживать сложную нагрузку, что предъявляет более жесткие требования к его динамической стабильности и общим характеристикам. Разные усилители могут звучать по-разному.
