Советы при выборе мультимедийной акустики

Это руководство призвано помочь в выборе мультимедийной акустики для PC. Следует сказать несколько слов о том, на кого оно рассчитано. Покупателей можно разделить на 3 условные категории: "чайники", "продвинутые" и "задвинутые". "Чайники" ничего не знают или знают немного и, самое обидное, не хотят ничего знать. "Задвинутые" уже сами все знают и в разъяснениях не нуждаются. А вот "продвинутым", которые уже многое знают и хотят знать еще больше, как раз и адресован этот материал.

Здесь вы получите разъяснения, касающиеся параметров, указываемых производителем в паспорте на акустические системы. Что они реально означают, а также какие подводные камни в себе таят. На что нужно обращать внимание в первую очередь, а что можно вообще не учитывать.

Начнем по порядку. Важно четко определить, для чего вы покупаете то или иное изделие. На практике встречаются два наиболее распространенных варианта:

1. Для украшения компьютерного стола (причины могут быть разными) и вторичного сигнального оповещения о событиях операционной системы (типа озвучивания прихода новых сообщений ICQ-пейджера "Аськи"). В этом случае внешний вид и дизайн намного важнее такой мелочи, как качество звучания.

2. По своему прямому назначению. Акустика приобретается для воспроизведения музыки CD-DA и MP3, звукового сопровождения в современных играх, для озвучивания многоканальной дорожки при просмотре DVD-фильмов и т.д.

Далее нужно определиться с суммой денег, выделяемой на покупку мультимедийной акустики. Достаточно традиционной стала следующая схема распределения денег: основная часть - на процессор, видеокарту, монитор, материнскую плату, звуковую карту и т.д., а на акустику - что осталось (или даже "в наушниках как-нибудь послушаю"). Очень грустно, если это так. Никто вам не обещает "волшебного" звука "за целых $10-15". Придется смириться с тем, что качественная акустика стоит недешево (в зависимости от уровня притязаний цена может составлять сотни долларов).

Мы же будем в первую очередь руководствоваться качеством звучания акустических систем. В случае если вы руководствуетесь тем же, этот гайд будет для вас наиболее полезным помощником.

Итак, вы окончательно выяснили для себя, что именно хотите приобрести и для какой цели. Что же делать дальше? Для начала общие рекомендации:

1. Меньше всего обращайте внимание на красочные рекламные надписи на упаковочных коробках, которые привлекают к себе лишь наивных и простодушных покупателей. Не стоит всерьез воспринимать характеристики, указываемые на коробках большими буквами, так как обычно они пишутся работниками отдела маркетинга для вышеназванной категории покупателей.

2. Обратите особое внимание на материал, из которого изготовлен корпус. Достоинства колонок с пластмассовыми корпусами: небольшие размеры, эргономичность, богатый выбор инженерно-дизайнерских форм и расцветок, низкая цена. Недостатки: не позволяющий достичь низких частот небольшой размер, дребезжание на средней и высокой громкости, среднечастотные резонансы в звучании. Достоинства колонок с корпусами из дерева: плотный и жесткий корпус, обеспечивающий по сравнению с "пластмассой" меньше паразитных призвуков и являющийся необходимым условием более высокого качества звучания на средних и низких частотах. Недостатки: большие габариты и вес, обычно громоздкий и консервативный ("хайфайный") внешний вид.

3. Размеры акустических систем. Надо помнить, что спикеры маленьких размеров не годятся для озвучивания комнаты. Ввиду узкой диаграммы направленности таких колонок и источников, близких к точечным, семейный просмотр фильма на мультимедийной акустике может оказаться невыполнимой задачей. Звук на большой громкости будет "кричащим", "надрывным" (с большим количеством искажений - до 10% и выше) и мало кому придется по душе. Колонки больших размеров компенсируют свою громоздкость обычно на порядок лучшим качеством звучания. На больших громкостях в этом случае звучание будет объемным, ненапрягающим и чистым (искажений будет намного меньше). Но и стоимость таких систем в разы выше. При ограниченных средствах оптимальным для персонального использования вариантом может считаться набор пластмассовых колонок с деревянным сабвуфером.

4. Важную роль играют динамические головки. Идеальным вариантом в мультимедийной акустике будет колонка с двумя динамиками (двухполосные системы): высокочастотным и средне-низкочастотным. Диапазон воспроизводимых частот при этом значительно шире, чем у спикера с одной динамической головкой. А при наличии фазоинвертора (естественно, при достаточном объеме корпуса и правильно спроектированном акустическом оформлении) звучание обогатится низкими частотами.

Это был первоначальный этап отсева неприемлемых для покупателя вариантов. Такой отбор возможен даже в заочной форме - по внешнему виду, информации, взятой из публикаций в печатных изданиях и статей в интернете.
Допустим, вы подыскали ряд моделей, подходящих по всем четырем параметрам. В процессе следующего, более сложного, этапа вы должны определить, какие из моделей лучше. Для этого вам понадобится сравнить характеристики всех выбранных изделий.

Для того чтобы "расшифровать" написанное в характеристиках колонок, вам придется освежить в памяти (если вы знаете) или узнать (если не знали) значения терминов, употребляемых фирмой-производителем в паспорте изделия.

Подробная расшифровка характеристик акустики

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 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 различных факторов: 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. К примеру, 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 (Root Mean Squared - среднеквадратичное значение). 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 о том, 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. К примеру, мощность колонки равна 500 Вт (PMPO). Этот факт говорит о том, 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. Поэтому информативность показателя мощность акустической системы невысока. Ну а мощность в 1000-5000 Вт (PMPO), указанная крупными буквами на пластмассовых "чебурашках" размером с 0,33 банкой Pepsi, - это просто клоунада! :)

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 (FR)

Амплитудно-частотная характеристика представляет собой график, показывающий разницу величин амплитуд выходного и входного сигналов во всем диапазоне воспроизводимых частот. АЧХ измеряют подачей электрического синусоидального сигнала неизменной амплитуды при изменении его частоты. Причем 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.

Буржуи предпочитают термин FR (frequency response) - диапазон воспроизводимых частот, который представляет собой "выжимку" информации из АЧХ: указываются лишь граничные частоты и неравномерность. Допустим, написано: 50 Гц - 16 кГц АЧХ(+/-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" (или 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 же диапазон воспроизводимых частот с разными неравномерностями нельзя вовсе.
Нелинейные искажения, коэффициент гармоник (THD)

Аббревиатура THD расшифровывается как суммарные гармонические искажения (Total Harmonic Distortion). 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.

Гармонические искажения происходят от добавления лишних гармоник к первоначальному сигналу вследствие нелинейности характеристики вход/выход. Эти паразитные гармоники придают звучанию новый тембр и ведут к невосполнимым потерям в звуке. Нелинейные искажения измеряются подачей синусоидального сигнала частотой 1000 Гц. С помощью специального фильтра в звуковом сигнале находят лишние гармоники и определяют их мощность. В советских стандартах наряду с коэффициентом гармоник измеряется также коэффициент нелинейных искажений, который более близок к термину THD+N. Эти коэффициенты в общем случае не совпадают. Коэффициент нелинейных искажений измеряется либо в процентах, либо в децибелах: [дБ] = 20 log ([%]/100). Чем больше величина коэффициента THD или THD+N, тем обычно хуже звучание. Среди аудиофилов бытует мнение, что определенные искажения, которые делают звучание "мягким" и "теплым", могут быть приятными на слух. Однако это не относится к компьютерной акустике и транзисторным усилителям из категории "ширпотреба".< /FONT >

THD колонок во многом зависит от мощности подаваемого на них сигнала. Поэтому глупо делать заочные выводы или сравнивать колонки только лишь по THD, не прибегая к прослушиванию аппаратуры (хотя по такому легкому пути иногда идут даже самые авторитетные издания). К тому же для рабочих положений регулятора громкости (обычно это 30..50%) значение THD производителями не указывается.

Электрическое сопротивление, импеданс (impedans)

Электродинамическая головка имеет определенное сопротивление постоянному току, зависящее от толщины, длины и материала провода в катушке (такое сопротивление еще называют резистивным или реактивным). При подачи 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 impedans акустических систем равен 4, 6 или 8 Ом.

В целом величина полного электрического сопротивления (impedans) акустической системы ни о чем, связанном с качеством звучания того или иного изделия, покупателю не скажет. Производителем указывается этот параметр лишь для того, чтобы сопротивление учитывали при подключении акустической системы к усилителю. Если значение сопротивления колонки ниже, чем у усилителя, в звучании будут присутствовать нелинейные искажения; если выше, то звук будет значительно тише, нежели с равным сопротивлением.

Корпус колонки, акустическое оформление

Одним из самых важных факторов, влияющих на звучание акустической системы, является акустическое оформление. 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 в мультимедиа 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 "закрытый 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.

Выводы для покупателя. Оптимальным выбором будут колонки среднего размера, по возможности 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 компьютерных сабвуферов обычно имеется достаточный запас), а на достоверное воспроизведение всего диапазона низких частот. С точки зрения качества звучания наиболее нежелательны колонки с просверленными отверстиями для вентиляции, из тонкой пластмассы или очень маленьких размеров, едва превосходящих по габаритам динамик.

Окончательный выбор

Хотим сразу предостеречь вас от поспешных выводов при сравнении акустики по техническим параметрам, приведенным в паспорте. Нужно иметь в виду, что отдел маркетинга никогда не упустит возможности "обхитрить" покупателя. Какие бы вы цифры ни увидели, не обольщайтесь и относитесь к ним скептически. К примеру, на некоторых колонках пишут: "мощность 100 Вт, искажения 0,01%". Проблема в том, что мощность и искажения измерялись отдельно. Мощность - при 10%, а искажения - при 1 Вт. При этом наверняка такие "странные" условия измерения описаны где-нибудь в углу мелкими буквами, чтобы при возможном разбирательстве у покупателя не было оснований для претензий.

Теперь об акустических системах, включающих в себя несколько колонок. Как вы знаете, среди многоколоночных конфигураций существуют в основном 4.1 и 5.1-системы. Внешне они отличаются немногим: 5.1-акустика в отличие от 4.1 имеет в комплекте на одну колонку больше (так называемый "центр"). Но на самом деле различие заключается не только в этом. Все зависит от того, какая звуковая карта установлена в вашем компьютере:

Подключение звуковой карты к мультимедийным колонкам

При подключении акустических систем к звуковым картам могут возникнуть небольшие трудности, связанные с недоукомплектованностью наборов, а если быть точнее - с несовместимостью разъемов соединительных шнуров с выходными разъемами у звуковых карт.

С активными стереоколонками таких проблем не возникает. В комплекте вы всегда найдете соединительный провод стереоминиджек на два "тюльпана" (RCA). Существуют два варианта подключения стереоакустики к четырех- и шестиканальным звуковым картам. Если использовать выход на фронтальные колонки, у вас появляется возможность выбора режима работы аналогового выхода звуковой карты: наушники (headphones) и обычный режим стерео. Если же подключение происходит к тыловому выходу, нужно выбрать режим 2Х-стерео. Подаваемый сигнал при этом продублируется с фронтального выхода. На звуковых картах эти два выхода могут сильно отличаться по качеству между собой. Поэтому у одних лучше подключать стереоколонки через тыловой (rear out), у других - через фронтальный выход (front out). Например, в случае карт серии SB Live! и SB Live! 5.1 предпочтительнее слушать музыку на стереоколонках используя тыловой выход (в играх все же их нужно подключать во фронтальный).

Подключение акустики 4.1 или 5.1-наборов производится двумя способами:

Мы будем рады, если этот гайд поможет вам в выборе активной мультимедийной акустики.
Удачной покупки!

По материалам "Компьюторг"