Это вторая часть шестой статьи цикла о том, почему акустика, которая хорошо измеряется, может плохо звучать.

В первой части я задался вопросом, действительно ли все усилители звучат одинаково. Пока мой ответ сводится к следующему: при условиях, в которых усилители тестируются и специфицируются (резистивная нагрузка, стабильный синусоидальный сигнал, уровень ниже порога клиппинга), компетентные усилители действительно сложно отличить на слух. Одна-единственная цифра, замеренная на одной частоте, при одной мощности и на одной нагрузке, говорит правду только об этой точке измерения. Однако спецификации умалчивают о другом: реальная нагрузка отличается от простого резистора; зависимость искажений от уровня сигнала и их характер влияют на то, что мы слышим; демпфирование динамика определяется не только усилителем; внутренняя схема представляет собой ряд компромиссов; а музыка регулярно выходит за пределы линейного диапазона усилителя.

Сейчас мы заглянем внутрь усилителя, рассмотрим выходной каскад и то, как каждое решение на уровне схемотехники влияет на спектр искажений и зависимость их от уровня сигнала. Разберём и обратную связь — что она убирает и что добавляет. Посмотрим, что происходит у шин питания, и вернёмся к вопросу, с которого начали.

Это шестая статья цикла о том, почему акустика, которая хорошо измеряется, может плохо звучать.

В первой статье выяснилось то, что АЧХ суммирует всю поступившую энергию независимо от времени её прихода. Во второй — что помещение добавляет к звуку большое количество отраженных копий и резонансов, с которыми надо научиться дружить. В третьей — что качество воспроизведения низких частот сухие цифры характеристик не отражают. Четвёртая спустилась глубже — до самого динамика: идеального решения не существует, а ошибки проектирования после покупки уже не исправить. Пятая (ч.1 и ч.2) была посвящена искажениям: что это такое, почему порядок гармоники важнее её абсолютной величины, и почему слух отзывается на эти явления совсем не так, как измерительный прибор. На тот момент все закончилось заменой усилителя, но проблема с высокими частотами осталась на месте.

С усилителями получилась занятная картина — эти устройства незаметно присутствовали фоном практически с самого начала цикла. Уже в первой статье я сознательно отложил разговор о них приняв допущение об их невиновности по сравнению с динамиками: измерительный стенд, синусоида, резистивная нагрузка и красивые цифры. Позже, в пятой, тема снова возникла вскользь — упоминались выходной каскад класса B, режекторный фильтр и мысль о том, чтобы управлять током вместо напряжения. Каждый раз разговор откладывался, и вот настал момент, когда откладывать дальше некуда.

Главный вопрос звучит просто: все ли усилители звучат одинаково? Когда происходили описываемые события готового ответа у меня не было. Понимание приходило постепенно, шаг за шагом. Мешало то, что распутывались сразу две нити, усилитель и источник сигнала, и понадобилось несколько заходов, чтобы понять, кто из них за что отвечает. Поэтому объяснение первопричин моего недовольства и разделилось надвое: источникам будет посвящена отдельная статья.

Это вторая часть пятой статьи цикла о том, почему акустика, которая хорошо измеряется, может плохо звучать.

В первой статье выяснилось то, что АЧХ суммирует всю поступившую энергию независимо от времени её прихода. Во второй — что помещение добавляет к звуку большое количество отраженных копий и резонансов, с которыми надо научиться дружить. В третьей — что качество воспроизведения низких частот сухие цифры характеристик не отражают. Четвёртая спустилась глубже — до самого динамика: идеального решения не существует, а ошибки проектирования после покупки уже не исправить.

В данной же статье будет идти продолжение разговора про искажения. В первой части мы разобрались, что показатель THD суммирует энергию всех гармоник в одно число, измеренное на лабораторном синусоидальном сигнале. Форма передаточной характеристики диктует появление тех или иных гармоник: плавная асимметрия порождает вторую, плавное симметричное поджатие — третью, резкий излом — целый ряд высоких разом. Восприятие же зависит гораздо сильнее от номера гармоники, чем от её количества: ближние прячутся в тени основного тона, дальние пробиваются сквозь неё. Показатель Gm предсказал оценки слушателей успешнее, чем традиционные коэффициенты THD и интермодуляции.

Теперь посмотрим, где физически живёт нелинейность внутри динамика — в моторе, в подвесе, в нагреве. Разберём, почему один из источников искажений проявляется в токе, а не в звуковом давлении, и чего это стоит. Посмотрим, что происходит, когда на вход приходят два тона сразу, и зачем инженеры иногда добавляют искажения намеренно. По пути продолжится и моя собственная история, свернувшая совсем не туда, куда я рассчитывал.

Это пятая статья цикла о том, почему акустика, которая хорошо измеряется, может плохо звучать.

В первой статье выяснилось то, что АЧХ суммирует всю поступившую энергию независимо от времени её прихода. Во второй — что помещение добавляет к звуку большое количество отраженных копий и резонансов, с которыми надо научиться дружить. В третьей — что качество воспроизведения низких частот сухие цифры характеристик не отражают. Четвёртая спустилась глубже — до самого динамика: идеального решения не существует, а ошибки проектирования после покупки уже не исправить.

Во всех предыдущих статьях я специально обходил общее свойство перечисленных явлений: они абсолютно не зависят от уровня воспроизводимого сигнала. Та же точка излома направленности на 3500 Гц одинакова и при тихом, и при громком воспроизведении, а комнатные моды на 30 Гц стабильно занимают одни и те же положения вне зависимости от громкости. Именно поэтому в четвёртой статье я сделал допущение об идеальности магнитной системы, отложив рассмотрение нелинейностей на потом: сначала хотел разобраться с линейной частью отдельно.

Сегодня займёмся второй половиной проблемы: явлениями, зависящими от уровня сигнала и изменяющимися вместе с громкостью.

В этой статье я хочу рассмотреть природу различных типов искажений. Покажу, откуда берётся порядок гармоник и почему слух чувствительнее реагирует на порядок, нежели на общую величину искажений.

Это четвертая статья серии о том, почему акустика, которая хорошо измеряется, может плохо звучать

В первой статье выяснилось то, что АЧХ суммирует всю поступившую энергию независимо от времени её прихода. Во второй — что помещение добавляет к звуку большое количество отраженных копий и резонансов, с которыми надо научиться дружить. В третьей — что качество воспроизведения низких частот сухие цифры характеристик не отражают.

Первые три статьи рассматривали вопросы, находящиеся за пределами самих динамиков: измерительную методику, влияние комнаты, особенности конструкции корпуса. Все они были решены одна за другой: я переставил мебель, заглушил порт, использовал только действительно работающие цифровые фильтры. Теперь же обсудим ситуацию, когда проблема рождается на этапе создания ещё до выпуска модели на рынок и устранить её впоследствии невозможно.

В моем случае признаки были стабильными и конкретными. Где-то в верхней середине начинался участок, который звенел у меня в ушах, и у этого участка была отчётливо слышимая нижняя граница. Ниже неё звучание оставалось нормальным, однако начиная с определённой ноты появлялись неприятные ощущения, причём всегда на одних и тех же частотах. Из-за этого вместо отдыха от повседневного шума я проводил время, внимательно прислушиваясь к недостаткам воспроизведения. Итогом становились напрасно потраченное время, повышенная усталость и выход из комнаты раздражённым.

В этой статье я хочу рассмотреть конструктивные решения, влияющие на звук, показать, почему эквализация здесь неэффективна, и подсказать как прогнозировать последствия таких решений исходя из общедоступной информации.

Это третья статья серии о том, почему акустика, которая хорошо измеряется, может плохо звучать. В первой части мы выяснили, что АЧХ суммирует энергию не спрашивая, вовремя ли та пришла. Во второй — что комната добавляет к звуку копии и резонансы, и провели границу честности эквалайзера: ниже частоты Шрёдера он чинит физику, выше — только график.

Сегодня отправимся в самые низкие частоты спектра, где пересекаются темы предыдущих статей. Бас — это частоты, на которых колонка ещё не закончилась, а комната уже началась, и где одно-единственное конструктивное решение — каким образом нагрузить динамик — определяет характер звука сильнее, чем всё остальное железо вместе взятое.

После перестановки и наведения порядка в комнате моя система впервые за годы зазвучала собранно — и, как это всегда бывает, новая расстановка только подчеркнула фундаментальную недостачу. Описать словами мое разочарование весьма непросто, ведь там, где бас ещё оставался — у самой настройки порта, — с ним вдобавок было что-то не так. Если раньше баса было много, но он был абсолютной кашей, то теперь стало отчетливо слышно, как бочка ударника набирала вес, но теряла резкость удара: щелчок и тело ноты будто расходились во времени.

Кривая АЧХ там, у частоты настройки, ничего дурного не показывала — а слух показывал; у меня уже было правило на этот случай, ещё с прошлых стараний: если график в порядке, а слух недоволен, надо смотреть на время.

Это вторая статья серии о том, почему акустика, которая хорошо измеряется, может плохо звучать. В первой части мы разобрали АЧХ — главный график индустрии — и его фундаментальное ограничение: измерение суммирует всю энергию в точке, не различая, что пришло вовремя, а что с опозданием или вовсе лишнее. Закончилась та история закономерно для инженера, который поверил, что дело в железе: я купил лучшую акустику, которую мог себе позволить, поставил на то же место — и звук остался плохим. Просто стал другим.

Сегодня — о втором участнике любой стереосистемы. Он не указан в спецификациях, не продаётся в салонах и достаётся вам бесплатно вместе с квартирой.

Я занимаюсь разработкой, и как большинство людей с техническим складом ума, когда что‑то работает не так — ищу способ это починить. Желательно программно.

Более десяти лет назад я серьёзно занялся звуком. Мои попытки получить хорошее качество воспроизведения в комнате заставили меня пройти длительный путь проб, ошибок и исследований.

Выяснение того, где именно была проблема и почему всё оказалось сложнее, чем я надеялся, потребовало огромного количества времени. Эта серия статей — результат того расследования. Это не туториал по измерениям акустики: таких достаточно. Скорее разбор того, что в подобных туториалах обычно остаётся за кадром. Мы пойдём всё глубже: от того, что показывают стандартные метрики, к тому, что они скрывают, и к тому, что с этим реально делать.

Начнём с самого очевидного инструмента — амплитудно‑частотной характеристики (АЧХ).