И снова 10МАС-1М. Повторение пройденного.

Предыдущая моя статья «И снова 10МАС-1М. Возвращение к истокам.» закончилась констатацией явления разности звучания двух стерео акустических систем с разными структурными схемами фильтров при прочих равных условиях (объём корпуса, комплект динамиков, АЧХ). Разница в привязке ВЧ звена к минусовой или плюсовой шине. Сходу дать объяснение этому явлению у меня не получилось. Не хватало данных, а может и мозгов. Но вот у меня произошёл довольно эмоциональный разговор с звукорежиссёром-самоучкой (хороший слух, но не музыкант). Меня поразило, что он, вопреки лобовому сравнению, рьяно отстаивал звучание АС «YAMAHA NS-10M» с классической структурной схемой (с привязкой НЧ и ВЧ звеньев к минусовой шине) как предпочтительное в качестве «контрольников» ближнего поля для сведения первичной многоканальной записи в 2-х канальную. Основные аргументы: ровный звуковой баланс и высокая разрешающая способность, передающая все мелкие подробности звукового потока. Вторичный аргумент: сведённая в этой системе фонограмма нормально звучит на самых «кривых» АС. Однако попробовать поработать с моими доработанными АС в качестве «контрольников» ближнего поля он отказался.

Может быть его аргументы и верны, но меня звучание этих NS-10M сильно утомляет даже после обработки фонограммы. Долго их слушать невозможно, и не только мне, но и множеству коллег. Таким образом нарисовался ещё и аспект разных критериев восприятия звучания стерео акустических систем применительно к профессиональным или бытовым целям. Захотелось поискать объяснения ещё и этому явлению. Стал размышлять.

Поскольку все обычно измеряемые параметры у обоих систем очень близки, то приходится рассматривать более скрытые параметры. Простейшие из них – фазо-частотные характеристики (ФЧХ) потока сигналов на входных клеммах ГГ. Хитроумных программ для построения ФЧХ по электрической схеме у меня нет, поэтому пришлось нарисовать эти характеристики вручную, опираясь на остатки знаний в голове. В качестве реперных точек были взяты фазовые углы в начале координат и на резонансных частотах контуров НЧ и ВЧ звеньев фильтров в обоих структурных схемах. Причём, кривые ФЧХ НЧ звена в обоих случаях выглядят одинаково, а кривые ФЧХ ВЧ звеньев в рассматриваемых структурных схемах меняют свой ход зеркально относительно оси ϕ=0. Такой расклад получается потому, что при привязке ВЧ нагрузки к минусовой шине, на ГГ приходит прямое отфильтрованное напряжение (от 0 до максимума по частоте). Соответственно АЧХ и ФЧХ имеют типовой классический вид. Смотрим на рис.23, вспоминая рис.16 предыдущей статьи. Тогда как при привязке ВЧ нагрузки к плюсовой шине, на ГГ приходит разность напряжений между максимальным (на плюсовой шине) и отфильтрованным (от максимума до 0 по частоте). Соответственно все параметры (АЧХ и ФЧХ) зеркально переворачиваются относительно своей оси симметрии. Смотрим на рис.24, вспоминая рис.18 предыдущей статьи. Но всё это справедливо при представлении в абсолютных единицах. В относительных возможна путаница. Ну а измерительный микрофон в обоих случаях слышит одно и тоже – линейную АЧХ. Он на фазовые «прибаутки» не реагирует.

На рис.23 показаны ФЧХ НЧ и ВЧ звеньев двух-полосной АС с классическим фильтром, использующим привязку обоих звеньев к минусовой шине. NS-10M

На рис.24 показаны ФЧХ НЧ и ВЧ звеньев двух-полосной АС с предлагаемым фильтром, использующим привязку ВЧ звена к плюсовой шине. 10МАС-1М

рис. 23

рис. 24

Получив эти два графика, можно их как-то сравнивать и анализировать.

Процесс суммирования акустических сигналов от двух источников принято моделировать с помощью векторных методов вычисления, в которых фазовые углы исходных векторов обоих источников определяются их ФЧХ, а амплитуды исходных векторов определяются их АЧХ. Как видно из графиков на рис.23, суммарный вектор Z со своей амплитудой и фазовым углом сильно зависит от положения исходных векторов на разных частотах. Я выделил два облака значений в середине, около частоты 1 кГц (начало зоны совместной работы) и около 4 кГц (конец зоны совместной работы). Первое облако характеризует фазу основного потока, а второе – его отклонение. Оно интересно тем, что здесь разность фазовых углов векторов НЧ и ВЧ источников приближается к 180⁰ (и даже дальше), что приводит к уменьшению суммарного вектора Z по амплитуде менее исходных векторов А и В, а также резкому изменению его направления. Зона такого разворота вектора Z довольно узкая (3-6 кГц), но в ней создаются участки звукового потока, идущие как бы «против шерсти» основного потока. Предполагаю, что именно эти участки создают «хрипотцу» солирующему инструменту и голосу солиста, отмеченную в таблице из первой статьи «И снова 10МАС-1М. Возвращение к истокам.» А поскольку эти «добавки» к основному музыкальному потоку не имеют материального источника, а возникают прямо в воздухе (в процессе суммирования), то имеем вариант «комбинационных искажений или призвуков». Наверное, есть какие-то пути сглаживания звукового потока в рамках данной структуры, но по моему все они ведут к простой перетасовке состава и амплитуды «комбинашек» в поисках приятного на слух компромисса, так как условия для их возникновения заложены в самой структуре. После такого вывода это направление стало мне не интересно, хотя оно и популярно у большинства «доработчиков». Мне кажется, что я нащупал несколько иной путь.

На рис.24 показан ход фазо-частотных характеристик на выводах НЧ и ВЧ ГГ при привязке ВЧ звена к плюсовой шине. Как я указывал выше, из-за того, что на ВЧ ГГ приходит разностный сигнал (между максимумом на плюсовой шине и отфильтрованным), его АЧХ и ФЧХ меняют свой ход на зеркальный (опять же в абсолютных единицах). Для сравнения здесь также выделено два облака значений в середине, около частоты 1 кГц (начало зоны совместной работы) и около 4 кГц (конец зоны совместной работы). Также первое облако характеризует фазу основного потока, а второе – его отклонение. Также показаны векторные диаграммы в этих областях, которые сильно отличаются от приведённых на рис.23. Как видно из диаграмм, суммарный вектор Z в обоих случаях больше исходных А и В, а разность фазовых углов исходных векторов не превышает 60⁰ с тенденцией к сближению при повышении частоты. Соответственно видно, что не возникает никаких условий для появления «комбинашек» в зоне совместной работы НЧ и ВЧ звеньев АС.

И действительно, «хрипотца» в звуке пропадает, но появляется желание «порезонировать» на частотах 7-9 кГц. Дело в том, что как раз в этом диапазоне кривые ФЧХ обоих звеньев почти совмещаются, и создаются исходные условия для резонанса между НЧ ГГ, ВЧ ГГ и частью передней панели между ними. Про участие передней панели вопрос спорный, но практика подтвердила это подозрение. В процессе дальнейшей доработки 10МАС-1М введение распорки поперёк перемычки между отверстиями в передней панели снизило амплитуду резонанса на частоте 8 кГц вдвое. По практике доработки нескольких двух-полосных АС разного типоразмера можно сформулировать общее правило: условия резонанса создаются всегда, а его проявление зависит от добротности составляющих колебательной системы. Методы борьбы с проявлением резонанса не сложны. Добротность ВЧ ГГ регулируется его шунтированием режекторным RCL контуром, настроенным на частоту резонанса. Добротность перемычки между отверстиями в передней панели гасится введением распорки поперёк неё. Кстати, ширина этой перемычки у 10МАС-1М составляет около 4 см, что примерно соответствует длине волны частоты 8 кГц. Может конечно совпадение? Но подозрительное.

Если нарисованные мной на рис.23 и 24 графики ФЧХ соответствуют реальному положению вещей (что практика пока подтверждает), то напрашиваются весьма нетривиальные выводы. Фирма «YAMAHA» выпустила свои АС NS-10M, заложив в них довольно низкую частоту раздела между полосами, что привело к повышенному числу «комбинационных призвуков». Потребителям в быту это не понравилось, и продажи провалились, а вот профессионалы как-то смогли из этой «нечисти» выловить некий код «правильного звучания». При этом засорение звукового потока большим числом «комбинашек» на слух у них трактуется как повышенная детализация, а для укрощения особо «выдающихся» сигналов предлагается микшерский пульт со множеством примочек. Если к этому добавить высокую перегрузочную способность, то становится понятной популярность этих АС у звукорежиссёров. С другой стороны, наличие «комбинашек» для звукорежиссёра становится обязательным. Звуковой поток без них ставит его в тупик. Пропадают реперные точки. Вот почему мой знакомый звукорежиссёр отказался поработать с моими доработанными АС в качестве «контрольников» ближнего поля. В качестве основания отказа был выдвинут тезис о «замыленности» звучания доработанных мной АС. То есть кардинальное отсутствие «комбинационных призвуков» воспринимается им как потеря некоей тонкой части звукового потока, якобы отвечающей за эмоциональность исполнителя. После приличного знакомства со звучанием стереосистемы без «комбинашек», это утверждение воспринялось мной как издевательство какое-то. Мне пытаются «втюхать» звучание стереосистемы, напичканной «комбинашками», как идеал качества звука, к которому стремятся в профессиональной звукозаписи. Мозг отчаянно этому сопротивляется. Могу допустить, что это технологический приём для раскрытия каких-то более глубинных параметров записываемого материала. Я не звукорежиссёр и чего-то наверно не понимаю. Ну, если профессионалам так нравится мучить себя, пусть развлекаются, лишь бы конечный продукт получался качественным. А технологические приёмы контроля сигнала должны оставаться внутри и не расползаться. А они расползаются и становятся базовым решением для большинства производителей АС. В итоге при массовом выпуске АС по структурной схеме от NS-10M имеем бесконечное число компромиссов между основными параметрами, порождающих разный набор «комбинашек» и много разных типов звучания. Но не все слушатели обладают слухом звукорежиссёра и не у всех есть микшерский пульт, а только темброблок. Да и цели разные. Одним работать и укладывать материал в какие-то рамки, другим – просто получать удовольствие. А вот это как раз и не получается на базе технологических решений профессионалов. Нужен другой путь, о котором я и пытаюсь здесь толковать.

Графики на рис.24 показывают, что применение привязки нагрузки ВЧ звена на плюсовую шину позволяет кардинально изменить взаимодействие между НЧ и ВЧ источниками в зоне их суммирования, исключив все варианты формирования «комбинационных призвуков». В результате звучание солиста и солирующих инструментов очищается от «хрипотцы» и звучит как в студии перед микрофоном. Остальное как в сравнительной таблице в первой статье. Именно при таком взаимодействии между НЧ и ВЧ полосами достигается слитность, объёмность, чистота звучания и у простого слушателя возникает эффект удовольствия и комфорта, причём на любых уровнях громкости. «Каша» не возникает нигде.

Сие утверждение подтверждается доработкой 6 пар АС разных производителей. Это Tannoy, Grundig, JVC, AIWA , Polk Audio, БРЗ. После доработки они стали играть практически одинаково, вплоть до взаимозаменяемости. АЧХ всех АС легко выстраиваются в линейку с неравномерностью ±6 дБ. В трёх из них (с лёгкими конусными пищалками) резонанс на 8 кГц проявился, и пришлось вводить режекторный контур вместе с распоркой на передней панели. В трёх других (с тяжёлым по весу магнитом у купольной пищалки) резонанс на ожидаемых 8 кГц не проявился. Ну и все доработанные АС вызвали полный восторг у хозяев. Инструментальные параметры некоторых доработанных АС представлены в предыдущей статье «И снова 10МАС-1М. Возвращение к истокам». Данная же статья посвящена в основном объяснению неожиданных данных сравнительной таблицы из указанной выше статьи с позиции наличия или отсутствия «комбинационных призвуков», а также оценке влияния этого фактора на восприятие качества звука. Инструментария по выделению и измерению «комбинашек» у меня нет, так что все оценки субъективны и носят вероятностный характер, как и само определение «комбинационных призвуков».

И напоследок «Картинки с выставки». В конце апреля друзья пригласили меня на выставку «Аудиосаммит 2025». Я послушал звучание большинства систем «бюджетного» уровня (стоимостью 300 – 500т.р.), накопил впечатлений, и спустился вниз, на -1 этаж, где послушал, что предлагают системы высокого уровня (стоимостью 2 – 3млн. р.) И первое, что я услышал – а «комбинашек» то нет. Всё чисто. Если в «бюджетном» секторе они сплошь и рядом, то здесь их нет. Как они этого добились, пока не знаю. Возможно с помощью активного фильтра. Но факт налицо. Народ аудиофильский вокруг активно тусуется и слюной исходит. Нутром народ чует, что без «комбинашек» то оно лучше.

Сей трактат составлен 05.05.2025

Автор: Николай Васильевич (nivaga)