Графики и параметрики
Автомобильная аудиосистема — сооружение весьма сложное и противоречивое. Как ни крути, а замкнутое пространство салона транспортного средства с то и дело возникающими резонансами совсем не приспособлено для звуковоспроизведения. На звук влияют форма кузова, материалы, применяемые для оформления салона, позиции, отведенные производителями под акустику, и многое другое по мелочи. Никто, конечно, не утверждает, что создание добротного мобильного аудиокомплекса — затея абсолютно бесперспективная. Можно поэкспериментировать с частотами кроссовера, найти приемлемое местоположение динамиков, выставить нужные уровни на усилителе. Но даже эти усилия часто не в состоянии компенсировать условия существования компонентов, уготованные автомобилестроителями. И тут на помощь приходит эквалайзер.
Г. САМОЙЛОВ
Хотя и на этот счет есть мнения. Многие установщики из числа больших профессионалов с неохотой идут на внедрение в тракт сигнала дополнительного электронного устройства, поскольку следуют довольно распространенной в автомобильном аудио пуристической философии “чем меньше, тем лучше”. И в этом они, в общем-то, правы: чем меньше компонентов, тем меньше причин для проникновения в систему шума и искажений. А чувствуя за собой правоту, они готовы идти на большие жертвы, сутками конструируя новые оптимальные гнезда для акустики. В этом праведном, в сущности, порыве они увлекают за собой клиента: оплачивать инсталляционные изыски приходится все же ему, да и акустика должна быть уровня соответствующего, никак не 20 “условных” за комплект.
С другой стороны, бывает, что клиент ждать, пока закончатся творческие муки установщика, не хочет. Ему надо за три дня, в рамках бюджета, и чтобы играло, “как ему нравится, но на уровне”. Вот здесь без внедрения эквалайзера уже редко когда кто обходится. Данное корректирующее устройство можно рассматривать с двух позиций. С одной — это средство выправления амплитудно-частотной характеристики малой кровью. То есть даже при неидеальной ориентации акустики и в абсолютно бедовом, с музыкальной точки зрения, салоне эквалайзер (EQ) часто может обеспечить вполне достойный результат. Иначе говоря, приблизить звук в машине если не к идеалу, то хотя бы к, так сказать, индивидуальным запросам заказчика. Кроме того, солидные профессиональные приборы нередко используются для коррекции АЧХ при подготовке к соревнованиям.
Сами эквалайзеры, как известно, делятся на два типа — графические и параметрические. По своей сути обе разновидности — это сигнальные процессоры. Функция устройства состоит в том, чтобы получить от головного аппарата сигнал, откорректировать его и отправить усилителю. Оба типа EQ различаются главным образом по количеству корректируемых полос частотного спектра (обычно от 20 Гц до 20 кГц), коих в устройстве может быть всего одна и до 30 и более. Каждая такая полоса в графических и параметрических эквалайзерах выделяется из частотного спектра ВЧ- и НЧ-фильтрами, после чего с ней начинается “исправительная работа”: регулировка уровня сигнала. Таким образом, сам корректирующий прибор является своего рода набором полосовых кроссоверов (кстати, многие эквалайзеры попутно выполняют функцию электронных кроссоверов).
Графические эквалайзеры
Так их назвали за наглядность. Органы управления многих графических эквалайзеров выполнены в виде движков, и график желаемой кривой АЧХ можно наблюдать прямо на лицевой или верхней панели. Поэтому и пользоваться ими обычно не слишком сложно, особенно теми, что применяются для оперативных регулировок. Графические EQ имеют фиксированные регулируемые полосы, и центральная частота в них не изменяется. Эти приборы различаются по ширине полос: одна, пол и одна треть октавы. Встречаются и такие, у которых часть полос раздается в ширь на одну октаву, а остальные — на пол октавы или одну треть. Понятно, что чем больше полос, тем точнее регулировки. Частоты выше и ниже центральной частоты регулируемой полосы определяют ее ширину или добротность. При этом чем больше выставляемый уровень сигнала в регулируемой полосе, тем она уже, тем “скалистее” будет АЧХ. И наоборот: при меньшем уровне затрагивается более широкий диапазон частотной полосы, обуславливая более ровную частотную характеристику. Есть, правда, устройства, ширина полосы (добротность) которых не зависит от подъема частотной характеристики (так называемые “Constant Q”). При настройке графического эквалайзера “проблемная” частота должна совпадать (или быть близкой) с центральной частотой полосы, чтобы можно было выполнить надлежащую коррекцию.
Параметрические эквалайзеры
Опять-таки название этого типа EQ говорит само за себя. В параметрических эквалайзерах можно регулировать три параметра: центральную частоту, ширину регулируемой полосы и, разумеется, усиление. Что делает эти устройства на порядок более гибкими в сравнении с рассмотренными выше графическими приборами, хотя и регулируемых полос у них на порядок меньше, да и весь частотный диапазон они редко когда перекрывают. Зато в “зоне охвата” параметрического эквалайзера можно добиться впечатляющих результатов в деле борьбы с резонансами. Пользователь самолично, правда, в определенных пределах, может выставить центральную частоту. Ширина полосы в параметриках зависит от добротности (Q) и выставляется в зависимости от величины проблемного участка частотного спектра. Чем больше добротность, тем уже полоса, и наоборот.
Настройка
Еще, как мы уже говорили, следует различать между эквалайзерами для оперативных регулировок и теми, что используются для единовременных настроек. С первыми все ясно. В последнее время масса производителей приноровилась штамповать полудиновые приборы для установок прямо в приборную панель или куда еще поблизости. Это на самом деле удобно: эквалайзер располагается прямо под рукой, а количества полос (5—10) вполне хватает, чтобы слушатель мог в любое время откорректировать тембр по своему разумению, покрутив (подвигав) пару регулировок. Проще говоря, все делается на слух, без какой-либо измерительной аппаратуры.
Иное дело устройства для одноразовых настроек АЧХ. Не совсем, конечно, одноразовых (при желании все можно переиграть), но, как правило, параметры выставляются надолго. Процесс этот достаточно трудоемкий, и без помощи спецоборудования здесь не обойтись. Минимум, что потребуется, — реальновременной анализатор спектра (RTA) с источником розового шума (тестового сигнала с исключительно равномерным распределением энергии по октавным полосам. На слух напоминает статические помехи в радиоприемнике).
Еще понадобится изрядный запас терпения, поскольку наличие измерительного комплекса результата не гарантирует. К примеру, при воспроизведении розового шума мы поместим микрофон в область, где обычно находится голова слушателя, и снимем график АЧХ. Затем сместим микрофон сантиметров на двадцать влево. И что заметим? А то, что в замкнутом пространстве салона кривая АЧХ довольно сильно изменилась по сравнению с первоначальной. Объясняется это тем, что прямой и отраженный звук в салоне суммируется, и амплитудно-частотная характеристика очень чутко реагирует на любое смещение микрофона. Поэтому выровнять эквалайзером частоту только по результатам одного измерения, снятого с одной точки, нельзя. А как можно?
Один из способов — вычисление так называемого “пространственного среднего” из графиков АЧХ, полученных с шести—восьми позиций в салоне. То есть усредненную кривую, снятую с 6—8 “стратегически важных” областей салона. Но, во-первых, занятие это довольно муторное, а во-вторых, следует учитывать тот факт, что человеческое ухо обладает способностью отделять звуковые волны прямой направленности от отраженных от обшивки и стекол. Реальновременной анализатор смешивает все в одну кучу, тогда как оптимальной, с точки зрения субъективного восприятия, является плоская кривая, находящаяся где-то посредине АЧХ-сигнала, воздействующего на наши уши непосредственно из динамиков и АЧХ отраженного звука. Найти золотую середину можно попытаться с помощью метода, обнародованного известным американским специалистом в области car audio Марком Румрейхом. Причем он предупреждает, что данный способ выправления АЧХ адресован не участникам автозвуковых конкурсов “на самую плоскую кривую”, а предназначен, скажем так, для достижения оптимального звуковоспроизведения и соответственно звуковосприятия (о том, что идеально ровная АЧХ и оптимальный звук — это две большие разницы, мы уже писали в прошлом номере).
Так вот, Марк рекомендует для начала выставить на ноль регуляторы баса и высоких частот на головном устройстве, регуляторы эквалайзера — в центральные позиции, а фейдер и регулятор громкости — в “нормальное для прослушивания положение”. Затем розовый шум с выходов RTA подается на входы эквалайзера.
При корректировке средних и мид-басовых частот регулятор баланса следует повернуть в крайнее левое положение так, чтобы слышны были только левые динамики. Микрофон при этом располагается непосредственно перед левым громкоговорителем на расстоянии 20—30 сантиметров и направлен строго в его центр. В этом случае микрофон улавливает только прямые звуковые волны и практически не “слышит” отраженные. После этого можно двигать (крутить) регуляторы эквалайзера (те, что отвечают за полосы от 150 Гц до 1, 5 кГц) в поисках плоской кривой АЧХ. При этом рекомендуется не слишком отклоняться от центрального (как правило, фиксированного) положения движков или “крутилок”.
При работе с басами микрофон помещается в то место, где обычно находится голова “основного” слушателя — водителя. Микрофон должен быть направлен вверх. Регулируются полосы от 45 до 150 Гц. Остальные, ниже 45 Гц, лучше не трогать, а оставить в фиксированном (центральном) положении. Мало какие динамики могут воспроизводить эти ультрабасовые частоты, так что повышением уровня сигнала на этих полосах можно только перегрузить усилитель и получить порцию искажений на глубинных басовых пассажах. На частотах от 40 до 100 Гц уровень следует поднять примерно на 5 децибел, чтобы перекрыть эффект маскирования дорожного шума (уменьшение чувствительности слуховых органов в ответ на дорожный шум), который особенно влияет на восприятие нижнего баса.
Остается подправить средневысокую и высокочастотную составляющие — полосы от 1, 5 кГц и выше. Микрофон опять устанавливается в районе подголовника водительского кресла, будучи направленным в сторону левых фронтальных динамиков. После исправления АЧХ микрофон сдвигается на 30—35 сантиметров вправо, производятся регулировки с целью получения усредненной кривой АЧХ. Для надежности можно попробовать еще несколько положений микрофона: высокие частоты, как известно, обычно требуют тонкой настройки.
Но измерения измерениями, а слушать все равно придется ушами. Другими словами, какая бы ни была объективная реальность, чуть-чуть субъективизма здесь не повредит. Поэтому финальный аккорд настройки эквалайзера требует привлечения к процессу слуховых органов и тестовых дисков. Можно даже не тестовых, а тех, что слушает клиент, но очень желательно, чтобы музыкальный материал перекрывал весь частотный спектр. Предпочтение нормальных, живых инструментов (фортепиано, саксофон, ударные и т.д.) перед синтезаторами также очевидно. Особое внимание здесь следует обратить на “подозрительные” настройки. Скажем, если на частотах выше 150 Гц усиление сигнала в соседних полосах превышает 6 дБ, попробуйте понизить уровень на 3 дБ и еще раз послушать тестовую композицию. Если второй вариант звучит более убедительно, то можно смело доверится своему восприятию музыкальной действительности.
Г. САМОЙЛОВ
Хотя и на этот счет есть мнения. Многие установщики из числа больших профессионалов с неохотой идут на внедрение в тракт сигнала дополнительного электронного устройства, поскольку следуют довольно распространенной в автомобильном аудио пуристической философии “чем меньше, тем лучше”. И в этом они, в общем-то, правы: чем меньше компонентов, тем меньше причин для проникновения в систему шума и искажений. А чувствуя за собой правоту, они готовы идти на большие жертвы, сутками конструируя новые оптимальные гнезда для акустики. В этом праведном, в сущности, порыве они увлекают за собой клиента: оплачивать инсталляционные изыски приходится все же ему, да и акустика должна быть уровня соответствующего, никак не 20 “условных” за комплект.
С другой стороны, бывает, что клиент ждать, пока закончатся творческие муки установщика, не хочет. Ему надо за три дня, в рамках бюджета, и чтобы играло, “как ему нравится, но на уровне”. Вот здесь без внедрения эквалайзера уже редко когда кто обходится. Данное корректирующее устройство можно рассматривать с двух позиций. С одной — это средство выправления амплитудно-частотной характеристики малой кровью. То есть даже при неидеальной ориентации акустики и в абсолютно бедовом, с музыкальной точки зрения, салоне эквалайзер (EQ) часто может обеспечить вполне достойный результат. Иначе говоря, приблизить звук в машине если не к идеалу, то хотя бы к, так сказать, индивидуальным запросам заказчика. Кроме того, солидные профессиональные приборы нередко используются для коррекции АЧХ при подготовке к соревнованиям.
Сами эквалайзеры, как известно, делятся на два типа — графические и параметрические. По своей сути обе разновидности — это сигнальные процессоры. Функция устройства состоит в том, чтобы получить от головного аппарата сигнал, откорректировать его и отправить усилителю. Оба типа EQ различаются главным образом по количеству корректируемых полос частотного спектра (обычно от 20 Гц до 20 кГц), коих в устройстве может быть всего одна и до 30 и более. Каждая такая полоса в графических и параметрических эквалайзерах выделяется из частотного спектра ВЧ- и НЧ-фильтрами, после чего с ней начинается “исправительная работа”: регулировка уровня сигнала. Таким образом, сам корректирующий прибор является своего рода набором полосовых кроссоверов (кстати, многие эквалайзеры попутно выполняют функцию электронных кроссоверов).
Графические эквалайзеры
Так их назвали за наглядность. Органы управления многих графических эквалайзеров выполнены в виде движков, и график желаемой кривой АЧХ можно наблюдать прямо на лицевой или верхней панели. Поэтому и пользоваться ими обычно не слишком сложно, особенно теми, что применяются для оперативных регулировок. Графические EQ имеют фиксированные регулируемые полосы, и центральная частота в них не изменяется. Эти приборы различаются по ширине полос: одна, пол и одна треть октавы. Встречаются и такие, у которых часть полос раздается в ширь на одну октаву, а остальные — на пол октавы или одну треть. Понятно, что чем больше полос, тем точнее регулировки. Частоты выше и ниже центральной частоты регулируемой полосы определяют ее ширину или добротность. При этом чем больше выставляемый уровень сигнала в регулируемой полосе, тем она уже, тем “скалистее” будет АЧХ. И наоборот: при меньшем уровне затрагивается более широкий диапазон частотной полосы, обуславливая более ровную частотную характеристику. Есть, правда, устройства, ширина полосы (добротность) которых не зависит от подъема частотной характеристики (так называемые “Constant Q”). При настройке графического эквалайзера “проблемная” частота должна совпадать (или быть близкой) с центральной частотой полосы, чтобы можно было выполнить надлежащую коррекцию.
Параметрические эквалайзеры
Опять-таки название этого типа EQ говорит само за себя. В параметрических эквалайзерах можно регулировать три параметра: центральную частоту, ширину регулируемой полосы и, разумеется, усиление. Что делает эти устройства на порядок более гибкими в сравнении с рассмотренными выше графическими приборами, хотя и регулируемых полос у них на порядок меньше, да и весь частотный диапазон они редко когда перекрывают. Зато в “зоне охвата” параметрического эквалайзера можно добиться впечатляющих результатов в деле борьбы с резонансами. Пользователь самолично, правда, в определенных пределах, может выставить центральную частоту. Ширина полосы в параметриках зависит от добротности (Q) и выставляется в зависимости от величины проблемного участка частотного спектра. Чем больше добротность, тем уже полоса, и наоборот.
Настройка
Еще, как мы уже говорили, следует различать между эквалайзерами для оперативных регулировок и теми, что используются для единовременных настроек. С первыми все ясно. В последнее время масса производителей приноровилась штамповать полудиновые приборы для установок прямо в приборную панель или куда еще поблизости. Это на самом деле удобно: эквалайзер располагается прямо под рукой, а количества полос (5—10) вполне хватает, чтобы слушатель мог в любое время откорректировать тембр по своему разумению, покрутив (подвигав) пару регулировок. Проще говоря, все делается на слух, без какой-либо измерительной аппаратуры.
Иное дело устройства для одноразовых настроек АЧХ. Не совсем, конечно, одноразовых (при желании все можно переиграть), но, как правило, параметры выставляются надолго. Процесс этот достаточно трудоемкий, и без помощи спецоборудования здесь не обойтись. Минимум, что потребуется, — реальновременной анализатор спектра (RTA) с источником розового шума (тестового сигнала с исключительно равномерным распределением энергии по октавным полосам. На слух напоминает статические помехи в радиоприемнике).
Еще понадобится изрядный запас терпения, поскольку наличие измерительного комплекса результата не гарантирует. К примеру, при воспроизведении розового шума мы поместим микрофон в область, где обычно находится голова слушателя, и снимем график АЧХ. Затем сместим микрофон сантиметров на двадцать влево. И что заметим? А то, что в замкнутом пространстве салона кривая АЧХ довольно сильно изменилась по сравнению с первоначальной. Объясняется это тем, что прямой и отраженный звук в салоне суммируется, и амплитудно-частотная характеристика очень чутко реагирует на любое смещение микрофона. Поэтому выровнять эквалайзером частоту только по результатам одного измерения, снятого с одной точки, нельзя. А как можно?
Один из способов — вычисление так называемого “пространственного среднего” из графиков АЧХ, полученных с шести—восьми позиций в салоне. То есть усредненную кривую, снятую с 6—8 “стратегически важных” областей салона. Но, во-первых, занятие это довольно муторное, а во-вторых, следует учитывать тот факт, что человеческое ухо обладает способностью отделять звуковые волны прямой направленности от отраженных от обшивки и стекол. Реальновременной анализатор смешивает все в одну кучу, тогда как оптимальной, с точки зрения субъективного восприятия, является плоская кривая, находящаяся где-то посредине АЧХ-сигнала, воздействующего на наши уши непосредственно из динамиков и АЧХ отраженного звука. Найти золотую середину можно попытаться с помощью метода, обнародованного известным американским специалистом в области car audio Марком Румрейхом. Причем он предупреждает, что данный способ выправления АЧХ адресован не участникам автозвуковых конкурсов “на самую плоскую кривую”, а предназначен, скажем так, для достижения оптимального звуковоспроизведения и соответственно звуковосприятия (о том, что идеально ровная АЧХ и оптимальный звук — это две большие разницы, мы уже писали в прошлом номере).
Так вот, Марк рекомендует для начала выставить на ноль регуляторы баса и высоких частот на головном устройстве, регуляторы эквалайзера — в центральные позиции, а фейдер и регулятор громкости — в “нормальное для прослушивания положение”. Затем розовый шум с выходов RTA подается на входы эквалайзера.
При корректировке средних и мид-басовых частот регулятор баланса следует повернуть в крайнее левое положение так, чтобы слышны были только левые динамики. Микрофон при этом располагается непосредственно перед левым громкоговорителем на расстоянии 20—30 сантиметров и направлен строго в его центр. В этом случае микрофон улавливает только прямые звуковые волны и практически не “слышит” отраженные. После этого можно двигать (крутить) регуляторы эквалайзера (те, что отвечают за полосы от 150 Гц до 1, 5 кГц) в поисках плоской кривой АЧХ. При этом рекомендуется не слишком отклоняться от центрального (как правило, фиксированного) положения движков или “крутилок”.
При работе с басами микрофон помещается в то место, где обычно находится голова “основного” слушателя — водителя. Микрофон должен быть направлен вверх. Регулируются полосы от 45 до 150 Гц. Остальные, ниже 45 Гц, лучше не трогать, а оставить в фиксированном (центральном) положении. Мало какие динамики могут воспроизводить эти ультрабасовые частоты, так что повышением уровня сигнала на этих полосах можно только перегрузить усилитель и получить порцию искажений на глубинных басовых пассажах. На частотах от 40 до 100 Гц уровень следует поднять примерно на 5 децибел, чтобы перекрыть эффект маскирования дорожного шума (уменьшение чувствительности слуховых органов в ответ на дорожный шум), который особенно влияет на восприятие нижнего баса.
Остается подправить средневысокую и высокочастотную составляющие — полосы от 1, 5 кГц и выше. Микрофон опять устанавливается в районе подголовника водительского кресла, будучи направленным в сторону левых фронтальных динамиков. После исправления АЧХ микрофон сдвигается на 30—35 сантиметров вправо, производятся регулировки с целью получения усредненной кривой АЧХ. Для надежности можно попробовать еще несколько положений микрофона: высокие частоты, как известно, обычно требуют тонкой настройки.
Но измерения измерениями, а слушать все равно придется ушами. Другими словами, какая бы ни была объективная реальность, чуть-чуть субъективизма здесь не повредит. Поэтому финальный аккорд настройки эквалайзера требует привлечения к процессу слуховых органов и тестовых дисков. Можно даже не тестовых, а тех, что слушает клиент, но очень желательно, чтобы музыкальный материал перекрывал весь частотный спектр. Предпочтение нормальных, живых инструментов (фортепиано, саксофон, ударные и т.д.) перед синтезаторами также очевидно. Особое внимание здесь следует обратить на “подозрительные” настройки. Скажем, если на частотах выше 150 Гц усиление сигнала в соседних полосах превышает 6 дБ, попробуйте понизить уровень на 3 дБ и еще раз послушать тестовую композицию. Если второй вариант звучит более убедительно, то можно смело доверится своему восприятию музыкальной действительности.