Вновь хочу пройти я по Черёмушкам
Там, где были танцы под гармошку,
Где из окон нашего квартала
Песня про кота с утра звучала.
М.Андреев
Если помните 60-е, то вам, наверное, запомнилось, что включить радиолу на весь двор было не зазорно. И звучали они довольно-таки неплохо - если, конечно, не подходить с современными мерками. А если заглянуть внутрь (задней стенки у них частенько просто не было, ее не ставили назад после первого ремонта, поскольку так лучше охлаждались радиолампы), то можно было увидеть три или даже больше больших металлических динамиков.
А вы знаете, что радиола - это нарицательное? В 1926 году в продаже появилась "Radiola 104" - радиоприемник со встроенным динамиком мощностью 1 ватт. Проигрыватель грампластинок, привычно ассоциирующийся с этим словом, занял свое место в радиоле гораздо позже, в конце 40-х. Но начнем, все-таки, с начала.
Хорошо было патефонам - при давлении 240 гр. с пластинки выжимались колебания с такой амплитудой, что хватало раскачать металлическую мембрану - надо было только приставить к ней рупор побольше.
Но уже к концу века, когда давление на пластинку пришлось снизить, вплотную стала проблема громкости. В 1898 году Гораций Шорт догадался приделать к рупору баллон со сжатым воздухом, теперь мембрана колебалась, открывая и закрывая его поток (примерно так действуют человеческие голосовые связки). Но в отличие от голосовых связок, качество звука в этом устройстве было... не очень. Однако, фирма Патэ, от которой произошло слово "патефон", такие устройства выпускала.
Однако, в том же, 1898 году Оливер Лодж создал первый электрический динамик с подвижной катушкой.
То есть, Иоганн Рейс установил первую электродинамическую головку в свой телефон еще в 1861 году, однако, она могла воспроизводить только голос, и то не очень хорошо. А вот устройство динамика Лоджа дошло до наших дней, изменившись только в деталях.
Основу динамика составляет прочный металлический корпус, к которому прикреплен конический диффузор из гибкого материала (первоначально из картона), место крепления, для подвижности диффузора, сделано гофрированным (позже стали применять специальный "подвес" из резины или гибкого пластика). Таким образом, диффузор может двигаться вперед и назад на небольшое расстояние (у поздних низкочастотных динамиков оно могло было быть достаточно большим, несколько сантиметров, но у первых динамиков не более миллиметра-двух).
Катушка намотана на легкий (в ранних вариантах - из тонкого картона) цилиндр, который помещен в отверстие магнита таким образом, чтобы не касаться стенок. Если она заденет за стенки, динамик начнет хрипеть (не говоря уже о том, что катушка вскоре испортится от трения). Однако, чем меньше зазор между магнитом и катушкой, тем выше КПД динамика, поэтому позже, для улучшения центрирования и уменьшения зазора, в динамик стали вставлять так называемый спайдер или центрирующую шайбу, но в старых радиолах обходились без этого.
В мощных современных динамиках центрирующая шайба фактически, является вторым подвесом, разгружающим первый, наружный. На некоторых мощных динамиках ставят даже две шайбы, одну за другой.
Помню, в детстве отец учил меня переклеивать динамики - мы вставляли бумажный цилиндр в отверстие магнита и уже на него одевали катушку а потом наносили на диффузор клей, и приклеивали его к катушке. После полного высыхания клея, катушка сама занимала нужное положение с зазором, оставалось только выдернуть из нее бумажный цилиндр, который препятствовал ей касаться стен до того, как клей засохнет.
От катушки по диффузору шли два тонких провода, они шли почти до подвеса - и там к ним припаивались питающие катушку провода (припаять их у самой катушки значило нагрузить диффузор еще и упругостью питающих проводов).
Как работает такая конструкция? После усилителя, электрический сигнал, снятый с головки проигрывателя (магнитофона) или детектора приемника, по прежнему имеет звуковую частоту, то есть, графически он во всем идентичен обычному звуку, только это не воздушные а электрические колебания. Катушка предназначена для того, чтобы превратить их в колебания механические а диффузор - в звуковые.
Пропустим электрический сигнал через катушку и она станет колебаться в поле постоянного магнита точно так, как происходит в электродвигателе, только движение в динамике не вращательное а возвратно-поступательное. Возникнут механические колебания, аналогичные исходным электрическим.
Поскольку катушка приклеена к диффузору, а диффузор соединен с корпусом через гибкий подвес, будет колебаться и диффузор. А поскольку площадь диффузора большая, он будет двигать воздух и тем самым издавать звук.
Разумеется, гофрированный картон не очень гибок, поэтому в теории, такие динамики звучали тем лучше, чем больше их размер - конечно, при условии того, что усилитель дает мощность, достаточную для раскачки большого диффузора. В 30-е годы выпускались (в небольшом количестве) динамики метрового диаметра, и даже больше.
Радиолы 50-х и 60-х годов обладали довольно приятным и хорошо сбалансированным звуком, но вот частотный диапазон их был весьма ограниченным - что, впрочем, и неудивительно, потому что источники звука (монофонические пьезоголовки и радиоприемники) тоже частотным диапазоном не блистали.
Акустическую колонку изобрел в 1954-м году Эдвард Вильчур, поместив динамик в отдельную деревянную коробочку. Он же додумался до помещения в колонку "пищалки", отдельного высокочастотного динамика, придумав, таким образом, многополосную акустику.
Действительно, несмотря на количество динамиков (их могло быть три, четыре или больше), устройства 50-х годов использовали все их в одном режиме. Между тем, низкие частоты лучше всего воспроизводит большой диффузор со значительным ходом а высокие - маленький. При этом, если на высокочастотную головку попадает низкая частота, динамик все равно пытается ее воспроизвести, но издает только хрип. Поэтому нужны фильтры, которые отрежут только полосу частот, соответствующую конкретному динамику.
Таким образом, полос у акустической системы может быть сколько угодно (хотя на практике, трех-четырех достаточно). Важно только, чтобы каждому динамику соответствовал свой фильтр.
Устройство динамиков для каждой частоты индивидуально. Большие низкочастотные динамики могут иметь куполообразный диффузор сложной формы (обычно, с поперечной, а иногда и продольно-поперечной, ребристостью), сохраняющий жесткость при резких движениях. Иногда для жесткости, диффузор может быть металлизированным, это позволяет уменьшить его размер.
Здесь мы обнаруживаем еще одну характеристику динамика - его добротность, то есть отношение запаса механической энергии диффузора к его потерям. Говоря человеческим языком, параметр добротности показывает, сколько раз качнется диффузор после того, как сигнал на него уже не приходит (как колокол - его толкнули и он, некоторое время, звучит). Понятно, что такие качания - это паразитные звуки, то есть, чем ниже параметр добротности, тем лучше (меньше паразитных звуков) - но до определенного предела, потому что слишком зажав колебания мы во-первых потеряем КПД динамика, а во-вторых, получим завал в области резонансной частоты диффузора.
Из самых общих соображений понятно, что добротность важна, в основном для низкочастотных динамиков (хотя, среднечатотные диффузоры, которые двигаются слишком быстро, чтобы надолго запасти в себе энергию, все равно могут превратить звук в кашу при высокой добротности). На слух, высокая добротность низкочастотного динамика ощущается как сильные но "ватные" низкие частоты. У менее добротного динамика низкие слышны слабее и "суше". К сожалению, большая часть распространенных китайских колонок оснащены как раз высокодобротными динамиками - они намного дешевле. Кроме того, их легче рекламировать, потому что низкие частоты на них звучат громче (но и менее естественно).
Высокочастотные динамики отличаются еще большим разнообразием - они бывают пьезоэлектрическими, бывают электростатическими, бывают купольными (с диффузором в виде выпуклой полусферы), бывают пленочными (где металлический диффузор является одновременно и катушкой). У каждого типа есть свои преимущества и свои недостатки, и единой традиции пока не сложилось.
Колонки, появившиеся в середине 50-х годов, это нечто большее, чем просто выносной корпус для динамика. Вы можете открыть любой радиоприемник, чтобы убедиться, что вне закрытого корпуса динамик звучит совершенно не так, как в корпусе. Это вызвано тем, что скорость движения диффузора, особенно на низкой частоте, сравнима со скоростью движения воздуха; когда диффузор двигается вперед и создает область высокого давления впереди себя, появляется и область низкого давления сзади него - так вот, воздух успевает перетечь из области высокого давления в область низкого и "сминает" низкие частоты, которые звучат слабо. Это явление (его называют акустическим коротким замыканием) похоже на "краевое обтекание" воздушного винта в авиации, из-за которого вместо воздушных винтов стали использовать закрытые корпусом вентиляторы. В акустике, решение было примерно таким же: нужно было сделать корпус, который не даст воздуху перетекать с одной стороны диффузора на другую.
Очевидно, появление нескольких звуковых схем: открытая (когда корпуса нет вовсе), закрытая (когда корпус наглухо закрыт и глушит все звуки внутри себя) и целый спектр промежуточных схем, к которым относятся большинство выпускаемых моделей.
Очень заманчиво направить давление с задней части диффузора также в уши пользователя (чтобы половина мощности не пропадала просто так) - и для этого в корпусе проделали отверстие, называемое фазоинвертором. Размер и форма этого отверстия (и трубки в отверстии) должна резонировать на частоте, ниже испускаемой динамиком, тогда звуковые волны, лежащие в диапазоне между собственной частотой диффузора и резонансной частотой инвертора сдвигаются по фазе на полный цикл и усиливают звук прямого хода диффузора.
В идеальном случае, если размеры передней панели бесконечны, мы получим хороший звук - но на практике, когда размеры колонки ограничены, начнутся отражения звука от стен и интерференции, которые могут оный звук серьезно испортить. Собственно, если с ними не бороться, они неизбежно это сделают. Обычно с ними справляются, увеличивая размеры и вес колонок, применяя внутренние распорки, рассеивающий звук лабиринт или поглощающий звук материал внутри (мера неприятная, поскольку без толку рассеивает часть мощности, но, зачастую, вынужденная).
Конечно, как и всегда, есть ухищрения - например, разработаны полосовые колонки, у которых фильтрация низкой частоты происходит на звуковом а не на электронном уровне. Правда, эти колонки громоздки, поэтому как домашние не прижились - их применяют, в основном, в автотехнике, где они встраиваются прямо в салон автомобиля.
Появление колонок примерно совпало с продвижением в массы стереозаписей. До сих пор остается вопрос, к худшему или к лучшему привело внедрение стереоэффектов - к музыке они имеют очень косвенное отношение и едва ли способствуют ее восприятию (конечно, если не создастся привычка).
Что такое стереоэффект? Во многих книгах сказано что стереоэффект - это прослушивание каждым ухом своей записи и получение, таким образом, пространственного восприятия. С одной стороны, это, безусловно, правильно. А с другой стороны, корабль - это не просто очень большая лодка...
Терминологически, к стереофонии относится как двухканальная стереофония (которую мы будем считать собственно, сетреофонией), так и четырехканальная (квадрофония) и "объемный звук", хотя между ними есть большая разница.
Итак, что такое собственно стереофония? В большинстве источников, даже очень серьезных, говориться, что если мы возьмем два микрофона, сделаем две параллельные записи с каждого из этих микрофонов, а потом, установив по колонке на месте каждого из микрофонов эти записи воспроизведем, то мы получим объемную звуковую картину, примерно такую же, какую мы слышали при записи.
Ну, во-первых, ни фига мы не получим, в смысле такую же. У человека, вроде бы, два уха (ну, у большинства людей), но вот слышим мы во-первых, не только ушами (к примеру, есть наушники, которые прилегают к костям на груди - и мы прекрасно слышим звук) а во-вторых, мы хорошо определяем, например, сверху идет звук или снизу а не только справа и слева - что, в общем-то, в описанную благостную картину "свой звук для каждого уха" ну никак не вписывается.
Ну а самое главное, и записать-то таким образом почти ничего нельзя, потому что качественную запись возможно сделать только в студии, где звукового пространства нет и быть не может (потому что стены звукопоглощающие). И записывается каждый инструмент и голос отдельно... даже хорошие "концертные" записи частенько делаются в таких студиях (а потом на фонограмму накладывается концертный шум), потому что очень трудно сделать хорошую запись на концерте.
Но вот в этом-то все и заключается, что каждый инструмент записывается отдельно. Потом они сводятся, и при этом сведении нетрудно сдвинуть один инструмент чуть правее, другой чуть левее - и даже перемещать их прямо во время исполнения, двигая соответствующим регулятором громкости. Более того, можно добиться "объемного" эффекта, используя то свойство нашего восприятия, что для него "тише" значит "дальше" - ну а "громче", соответственно, "ближе". Можно выделить передний и задний планы, можно "разгуливать" по площадке прямо в время исполнения.
Но будет ли это стерео? Нет, такой эффект называется "псевдостерео", потому что у человека два механизма пространственного восприятия звука - громкостной и фазовый. То есть мы определяем не только в какое ухо звук пришел громче, но и с какой фазой он это сделал.
Так вот, псевдостерео, в отличие от "настоящего стерео" - того самого, с двумя (или больше) микрофонами, с фазами не работает. Собственно, на пластиках и компакт-дисках это никак не сказывается, человек прекрасно ощущает объем сцены, даже если стереоэффект только громкостной.
Однако, есть еще дуофония (устоявшегося названия нет, но мы будем называть ее так), которая тоже псевдостерео, но работает не с громкостным а с фазовым восприятием.
В переносных магнитофонах середины 80-х годов часто делали переключатель "расширенной базы стерео", вот это она и есть: мы просто сдвигаем фазу одного из каналов на небольшой угол, после чего громкостное восприятие говорит одно а фазовое - совсем другое. В итоге слуховой центр дуреет и начинает считать что звук идет отовсюду - просто потому что громкостное не совпадает с фазовым. Причем, дуофония совершенно независима от псевдостерео и может смешиваться с ним в любых пропорциях (а вот с настоящим стерео такое не проходит).
Существует еще бинуарная запись - это разновидность стерео, предназначенная исключительно для наушников: при прослушивании через колонки каждое ухо слышит звук обоих колонок а вот в наушниках звуки каждого канала строго разделены. Не буду на нем подробно останавливаться - в наше время в бытовых целях оно уже не встречается.
Есть два направления стереофонии: музыкальное (о нем мы только что говорили) и кинематографическое. Хотя технически оборудование для них в принципе не отличается, назначение у них совершенно разное: если для музыки критично пространство сцены и выделение планов, то в кинематографии задачи более приземленные - издать звук примерно с той стороны, где происходит действие.
История кинематографической стереофонии восходит к 1931 году, когда Аллан Блюмлейн, находясь в кинотеатре заметил, что изображение актера находится с одной стороны экрана, в то время как звук исходит с другой стороны - и придумал несколько способов, как исправить положение.
Основной идеей Блюмлейна был бинауральный звук - зрителю предполагалось надеть наушники. Хотелось, конечно, от них избавиться, и Харви Флетчер из Bell Laboratories пробует делать запись на целую стену микрофонов (их было 80 штук, и столько же динамиков). Но такие записи очень сложно записывать - и к 1940-му году число микрофонов (и динамиков) сократили до трех: на одной кинопленке делали четыре звуковые дорожки - три канала и общий регулятор громкости, чтобы повышать ее в нужных местах.
Постепенно эти идеи трансформировались в схемы объемного звука 5.1, 7.1 и так далее - сейчас они используются в быту для домашних кинотеатров.
Схема 5.1 включает в себя правый и левый громкоговорители, центральный канал посередине и два тыловых громкоговорителя. Ну и где-то еще стоит сабвуфер (поскольку он низкочастотный, его местоположение особого значения не имеет).
Понятно, что такая схема имеет основной целью синхронизацию объемного звука и изображения, предполагается что зритель смотрит на экран и следовательно, его голова занимает определенное положение.
Для музыки задачи немного иные - хотя в простейшей, дуальной стереофонии, схема расположения динамиков похожая:
Как видите, эта схема требует от слушателя определенного положения. А нельзя ли от этого избавится? Оказывается, можно.
После того, как в начале 50-х удалось пропихнуть пользователям стереофонический звук, у кого-то из производителей возникло желание сделать еще один шаг в эту сторону и заставить слушателей еще раз заменить всю свою аппаратуру и все свои недешевые записи. И они придумали квадрофонию.
В одном из ранних своих рассказов я показывал, как устроена механическая стереозапись:
Левая сторона дорожки содержит информацию левого канала, правая - соответственно, правого канала. И все, каналы кончились, поскольку у дорожки ровно две стороны. А у квадрофонии каналов четыре. Как быть? А очень просто: записать еще два канала на этих же дорожках - только в другом диапазоне частот (начиная от 31.5 килогерц, которые ухо не слышит). А потом, считав, преобразовать частоты, опустив их на 31.5 килогерц и превратив, таким образом, в слышимые.
В чем плюс квадрофонии? Оказывается квадрозапись, сделанная с четырех микрофонов, позволит слышать стереоэффект в любой точке комнаты. Даже если вы стоите вплотную к одной из колонок, и она забивает остальные, человеческие уши все равно воспринимают стереоэффекты от других колонок...
Конечно, квадрофония позволяет и "двигать" источник звука вокруг, позволяет делать самые разнообразные звуковые эффекты, но это не основное ее назначение - все-таки, в отличие от кино, сама музыка не предусматривает что-то, большее чем объем. В концертном зале, музыка идет с одной стороны - может быть, исключая шум самого зала (с чем квадрофония вполне справляется).
Но квадрофония "не пошла" - прежде всего по причине дороговизны и сложности записывающей и воспроизводящей аппаратуры (особенно неприятно было то, что приходилось работать с высокими частотами, обычно не используемыми в звуковой аппаратуре). Только с появлением многоканальных звуковых файлов и DVD-audio квадрофония стала проявлять признаки жизни - и то, потому что технически квадрозаписи прекрасно воспроизводятся на оборудовании 5.1
Разумеется, и для квадро и для 5.1 нужна специальная звукорежиссура. Как и дуального стерео, записывают квадро, обычно, как "псевдоквадро", то есть, создают объем монтажом и сдвигами громкости (исключение, как и со стерео, чаще всего бывают при записи симфонической, камерной музыки и концертов).
А вот если квадрозапись не сделана, то можно "расширить базу" и сделать квадро из стерео, сдвинув фазу каналов попарно. И получается неплохо - в отличие от 5.1, где направление имеет функциональное значение: представьте себе, вас окликают сзади-справа, но канал-то задний-правый ненастоящий, он сделан из переднего-правого... то есть, вы услышите оклик и спереди и сзади.
В выборе колонок дело осложняется тем, что диффузор - это сам по себе музыкальный инструмент, соответственно, если на него подают одну частоту, он немедленно порождает весь гармонический ряд, хотя бы никаких гармоник в исходном сигнале и не было (хотя, на практике такого не бывает, если мы слушаем музыку, свой гармонический ряд порождают и голоса и музыкальные инструменты - то есть, в итоге мы получаем смесь гармоник оттуда и оттуда, и избавится от этого нельзя).
В своем рассказе я использую термин “качество записи” или “качество звука”, однако, чтобы понимать о чем идет речь его следует разобрать.
Итак, применительно к звукозаписи качеством можно назвать некое отношение исходного сигнала (поданного на вход записывающего устройства) и результирующего сигнала, с этого устройства полученного.
Сигналы эти будут различаться по многим характеристикам, и чтобы можно было передавать их в численном виде, требуется разложить искажения по типам.
Гармоника - это свойство струны отзываться (и звучать) на частоте в два раза более высокой, чем ее основная частота (называемая “первой гармоникой”).
Такое колебание струны (и не только струны, этим законом подчиняется любое издающее звук устройство) называется гармоническим звукорядом. Громкость каждой из составляющих зависит, прежде всего, от геометрии издающего звук тела, поэтому одна и та же нота, изданная, к примеру, скрипкой и трубой, так сильно отличаются друг от друга.
Звукозапись и звуковоспроизведение тоже порождают гармоники. Дело даже не в том что диффузор акустической системы это вполне себе звукоиздающее устройство и оно не может не порождать гармоники. К сожалению, гармонические искажения имеют место во всей цепи звукозаписи, несмотря на то, что в ней нет звука как такового - но есть колебания, а все колебания подчиняются тем же законам, что и колебания звуковые.
Беда только в том, что у музыкального инструмента или голоса гармоники естественны и неотделимы, они окрашивают звук, делая его именно таким, к какому мы привыкли. Если гармоники издает звуковоспроизводящее устройство, то это приводит к тому, что звук отличается от того, что мы слышали в оригинале. То есть, все музыкальные инструменты могут и должны иметь красивые окрашенные гармоники, а вот динамики такого права не имеют! Хотя полностью избавиться от окрашенных гармоник динамик не может, их можно только сделать по возможности незаметными. Для этого, например, разделяют звук на каналы и используют для каждого свой динамик.
Но звук искажается и в процессе записи в процессе воспроизведения, потому что электромагнитные колебания подчиняются, в общем, тем же закономерностям, что и звуковые волны. И искажения, которые звук претерпевает на стадии электромагнитных колебаний - это самая значительная часть искажений, просто потому что преобразований на этом этапе происходит множество.
1. Линейные искажения.
1.1. Амплитудные неравномерности или, в просторечии, завалы. Общеизвестно, что ухо человека, по крайней мере в молодости, воспринимает частоты в диапазоне примерно от 30 герц до 18 килогерц (это в молодости, я и 15-то килогерц сейчас едва слышу). Считается, что хороший звукозаписывающий тракт должен пропорционально вопспроизводить частотный диапазон 20 герц - 20 килогерц (в идеале - с ослаблением на концах не более полутора децибел, если завалы будут сильнее, они станут слышимыми).
1.2. Фазовые искажения - искажения формы синусоиды сигнала. Очень хорошо слышные искажения, особенно на многодорожечных магнитофонах. При подстройке магнитной головки один из каналов неминуемо начинает на доли секунды опережать другой. Для домашних аппаратов это не очень страшно, а вот для многодорожечных студийных - большая беда, несмотря на высокую скорость ленты.
2. Нелинейные искажения.
Нелинейные искажения - это искажения самой формы сигнала, иными словами, появление в выходном сигнале иных частот, которых раньше не было, они вызываются множеством причин.
2.1. Амплитудная нелинейность - искажение наиболее громких звуков, которые устройство не может передать пропорционально.
2.2. Центральные амплитудные искажения, напротив, тем сильнее чем меньше амплитуда сигнала. Причина таких искажений, в общем, аналогична предыдущему случаю, только устройство не может пропорционально передать слишком слабый сигнал.
2.3. Переходные искажения - "ступенька" или "колокольчик" (названы так из-за сходства графика сигнала) вызываются, в основном, несогласованностью усилителя (неправильно подобраны обратные связи).
2.4. Интермодуляционные искажения (порождение устройством частот, которых нет в исходном сигнале) вызываются нелинейностью характеристики устройства.
Здесь имеет кратко суммировать акустические схемы расположения колонок (мы рассматривали их в историческом экскурсе - но сейчас мы говорим не об истории а о классификации). Еще раз оговорюсь, будем рассматривать только акустику, потому что электрическую часть (усилители, которые могут быть отдельными а могут помещаться внутри колонки, связь между ними - электрические или оптические и так далее, мы рассмотрим в статье об усилителях, если, конечно, я сподоблюсь ее написать).
Схема
Самое традиционное решение - две колонки, правая и левая (это схема называется 2.0 или просто 2). Однако, учитывая что человеческое ухо слабо определяет направление на источник низкочастоного звука, иногда имеет смысл не ставить низкочастотный динамик в каждую колонку а поместить его в отдельный корпус, называемый сабвуфером. Такая схема называется 2.1. Огромный ее плюс в том, что сабвуфер может находиться в стороне - на полке, под столом или где-то еще, а относительно небольшие сателлиты можно поставить на столе, куда колонки 2.0 соответствующих параметров просто не поместятся. Кроме габаритов, низкочастотный динамик может быть довольно дорогим и схема 2.1 может существенно снизить стоимость системы, без особого ущерба для качества звука. Обратите внимание, что специального канала для сабвуфера не предусматривается, звук для него смешивается из обоих каналов и фильтруется по всем частотам, кроме низких, то есть, фактически, работает частотное выделение сигнала.
Схема 4.0 (4.1) - это квадрофоническая формула, включающая четыре колонки по углам комнаты (реже - посередине каждой стены).
Схема 5.1, 7.1 и так далее - схемы объемного звука, мы их рассматривали выше.
Количество полос
Количеством полос акустической системы называют количество отличающихся друг от друга динамиков. Вместе с тем, какие-то динамики могут быть включены параллельно, без частотного разделения - для увеличения мощности. В колонках 70-х годов могло быть много полос - четыре и даже больше. В начале нашего века, после появления очень мощных магнитов, удалось уменьшить количество полос без существенной потери качества - хотя, с одной стороны, уменьшением количества динамиков мы уменьшаем стоимость колонки а с другой стороны, чтобы не было искажений вдали от рабочей области динамика, требуются дорогие низкодобротные головки, и разница может быть не в пользу малополосных схем (например, такой подход демонстрирует линейка переносных колонок JBL, использующая дорогие низкодобротные динамики). Однако, малополосные схемы выигрывают в компактности. Но для не столь требовательных к компактности устройств, трехполосная схема была и остается основной и предпочтительной.
Мощность
Уж сколько копий было сломано вокруг того, является ли мощность колонок "основным критерием", на который нужно смотреть раньше, чем на что-либо другое. Причем в качестве контр-аргумента утверждалось, что менее мощные колонки могут звучать лучше, чем более мощные. Знаете - могут, потому что испортить можно все, и создать плохо звучащую колонку большой мощности легче, чем звучащую хорошо. Но в общем, чем мощнее колонка, тем лучше у нее звук (даже на малой громкости), и исключения лишь подтверждают это правило.
Колонка - это набор компромиссов. К примеру, низкочастотные динамики можно сделать "жесткими" и низкодобротными (у меня были колонки "Эстония" с метализированными диффузорами относительно небольшого размера), они будут очень точно передавать бас, но того красивого звука, какой можно услышать у больших и мягких диффузоров колонок S-90, не будет. В итоге, я оставил себе S-90.
Правда, с добротностью в мощных советских колонках никогда не было проблем, проблемы всерьез появились только у китайских колонок.
Вопреки распространенному мнению, мощность акустики напрямую не связана с максимальной громкостью - она просто указывает, сколько энергии потребляет устройство.
Причем, мощностей бывает много, прежде всего это номинальная мощность (DIN Power), максимальная мощность (RMS) и пиковая мощность (PMPO). Номинальная мощность определяется подачей на вход синусоиды частотой 1 килогерц такой амплитуды, которая вызовет один процент нелинейных искажений в издаваемом звуке.
Максимальная мощность - мощность, при которой динамик проработает хотя бы час без повреждений. Обычно, это мощность на 25 % выше номинальной.
Пиковая мощность - мощность, которую динамик выдержит секунду без повреждения, обычно она в 100-200 раз выше номинальной.
Так вот, прямого указания, какую мощность писать в характеристиках, понятное дело, не существует. В СССР писали номинальную мощность, китайцы обычно пишут пиковую а все остальные - как придется. Но номинальную писать не выгодно с позиций рекламы.
Разумеется, колонки превращают в звук не всю подводимую к динамикам энергию. КПД колонок, обычно, не превышает 1-2 процента (в акустике говорят на КПД а "чувствительность", то есть интенсивность звукового давления, развиваемого колонкой на расстоянии 1 метра при подаче сигнала частотой 1 килогерц и мощностью 1 Вт). Измеряется чувствительность в децибелах (дБ).
И еще одна характеристика - импеданс, сопротивление (измеряется на частоте 1 килогерц). Бывают четырехомные, шестиомные и восьмиомные колонки (то есть, конечно, есть акустика с другими сопротивлениями, но это не тот случай). Собственно, логично что при той же номинальной мощности, четырехомные колонки потребуют от усилителя ровно в два раза меньшую мощность (и соответственно, для восьмиомных нужен более мощный и дорогой усилитель), чем восьмиомные. То есть, нужно следить, чтобы усилитель поддерживал колонки заданной мощности при указанном сопротивлении.
Вообще, соответствие мощности усилителя и колонок не несет в себе что-то смертельное: более мощный усилитель просто не сможет реализовать избыток мощности, по мере прибавления громкости, колонки начнут перегружаться. В общем-то, беда небольшая, но такой усилитель дороже, чем правильно подобранный по мощности, а его резервы на слабых колонках реализовать нельзя (если не хотите слушать хрип). Конечно, очень большой громкостью вы можете колонки и сжечь, но это только в том случае, если дадите на них запредельную громкость - нормально звучать они перестанут гораздо раньше.
Если же усилитель слабее колонок, то он не сможет их раскачать - то есть, они будут звучать хорошо, но не смогут достичь своей максимальной громкости (впрочем, оно, обычно и не надо, по крайней мере в комнате).
Следующая характеристика колонок, на которую стоит обратить внимание, это АЧХ (амплитудно-частотная характеристика).
АЧХ - это кривая зависимости сигнала на выходе к частоте, она показывает, какие у этой колонки линейные искажения.
О нелинейных искажениях говорит коэффициент гармоник или THD, Total Harmonic Distortion. Для его измерения подают на вход колонки килогерцовый синусоидальный сигнал и смотрят, насколько отличается от синуса то, что получилось. Измеряют его в децибелах или в процентах.
Конечно, на звук влияют и усилители и головки и ЦАП-ы, но наибольшее, подавляющее влияние имеет первое и последнее звено цепи: запись и колонки (еще раз повторю, я рассказываю с позиции человека, любящего музыку а не слушающего шипение между треками или глубину стереоэффектов).
И напоследок - песня про кота... та самая, из эпохи радиол. Тамара Миансарова и джаз-группа "Три Плюс Два" Леонида Гарина.