Акустические системы: мини-ликбез

От редакции: несмотря на то, что многие из вас, уважаемые читатели, являются довольно продвинутыми пользователями и даже профессионалами в своих областях, мы все-таки решили опубликовать этот мини-ликбез. Причины такого нашего решения просты: во-первых, никогда не мешает повторить базовые понятия, и во-вторых, даже супер-профессионал, наизусть знающий микроархитектуры всех современных микропроцессоров, совершенно не обязательно может легко читать профессиональные статьи по звуку.

Мы планируеим изредко публиковать подобные ликбезы и в других рубриках нашего сайта, а от вас, как обычно, ждем обратной связи. Читайте!

Немного истории

Начиналось все очень давно с самого простого динамика, встроенного в корпус. Называлось это "устройство" спикерфоном,  оно, кстати, и сейчас является обязательным атрибутом любого "панциря". Ситуация изменилась с появлением первых звуковых карт, которые могли обеспечить вывод 2-канального звука. Сейчас эту систему называют "по-научному" 2.0 (первая цифра - количество колонок, вторая - количество сабвуферов), раньше же говорили проще - стереосистема.

Первые многоканальные акустические системы имели обозначение 4.0, в состав которых, соответственно, входят 4 колонки - две фронтальных и две тыловых. Подобная акустика дает неплохие эффекты в играх, создавая трехмерный звук. С помощью системы 4.0 можно, конечно, и слушать музыку, но звук будет ненамного отличаться от того, который можно получить на обычных двух колонках. В акустике 4.1, как видно из названия, добавлен сабвуфер. Правда, эти системы все равно остались четрыехканальными - низкочастотные сигнала в них выделяются с помощью специального кроссовера.

Следующий тип акустических систем уже обладает полноценным 6-канальным звуком.  Речь идет, как вы, наверное, уже догадались, об акустике 5.1. В состав этих комплектов входят две фронтальные колонки, две тыловые, одна центральная и сабвуфер. То есть по сравнению с акустиской 4.1 появился центральный излучатель. А нужен он для соответствия формату Dolby Digital, часто используемом в фильмах, особенно на DVD-дисках. По центральной колонке передаются диалоги действующих лиц. Кроме того, акустика 5.1 может оснащаться декодерами DTS и Dolby Pro Logic. Таким образом, системы 5.1 - минимально необходимые для домашнего кинотеатра.

Но производители не останавливаются на достигнутом. Совсем недавно появились 8-канальные системы 7.1 и 7.2. В принципе, они очень похожи. В этой акустике добавились еще два динамика - тыловые центральные. Кроме того, в системе 7.2 появился дополнительный сабвуфер, вот только "басовый" канал остался единым, так что особого эффекта эта "прибавка" не дает. Если вы решитесь приобрести подобную акустику, то сможете дома насладиться звуком формата Doulby digital Surround EX или DTS Surround EX, который можно найти только в самых современных кинотеатрах.

Устройство обычной колонки

Ну а теперь, наверное, можно перейти от азов к углубленному изучению компьютерной акустики. И начать стоит с обычной колонки. Впрочем, такая ли уж она обычная? Практически все современные компьютерные колонки многополосные. Причина этого проста. Думаю, вы знаете, что человеческое ухо воспринимает достаточно большой диапазон частот. Ни один существующий динамик не сможет воспроизвести такое многообразие звуков. Поэтому в один корпус устанавливается несколько динамиков, чаще всего два - высокочастотный (от 1 до 15-20 кГц) и среднечастотный (от 200 Гц до 10 кГц). Низкочастотный динамик выносится в отдельный корпус, чтобы его звучание не мешало другим.

В настоящее время на рынке представлены колонки с двумя разными типами динамиков. В первом основой является так называемый конусный излучатель или диффузор. Принцип действия таких динамиков основан на взаимодействии переменного магнитного поля магнитной катушки с полем постоянного магнита. В результате получается достаточно мощный звук и неплохие басы. В другом типе динамиков вместо диффузора используется плоская мембрана. В этом случае колонки теряют в мощности и широте частотного диапазона, зато приобретают очень миниатюрные размеры (особенно в глубину). Таким образом, динамики с плоской мембраной используются в основном в бюджетных системах в связке с сабвуфером.

Но не только динамики играют большую роль в качестве звука. Очень многое зависит и от устройства корпуса колонки. Существует множество разных конструкций. Думаю, нет смысла вдаваться в подробности, поскольку чаще всего корпуса компьютерных колонок, хоть и сильно различаются между собой, тем не менее, разработаны достаточно хорошо. Просто стоит отметить, что предпочтительнее приобретать колонки из дерева, поскольку именно этот материал обладает хорошими поглощающими свойствами, которые обеспечивают чистоту звука.

Устройство акустической системы

В любой акустической системе главную роль играют фронтальные колонки, поскольку хоть в системе 2.0, хоть в 7.2 именно они отвечают за тональный баланс и воспроизведение музыкальных нюансов. Чаще всего эти колонки состоят из двух динамиков - широкополосного и высокочастотного. Центральный излучатель имеет еще более сложное устройство, поскольку на него ложится ответственность за "озвучивание" героев фильмов и т.д. В хорошей акустике в этой колонке обычно объединены два широкополосных динамиков и один высокочастотный. Тыловые колонки играют менее важную роль. На них ложится "подзвучка" при воспроизведении музыкальных композиций и создание трехмерных спецэффектов в играх.

Но это только внешняя сторона. В состав любой компьютерной акустической системы, кроме пассивных (которые уже практически исчезли с рынка) входит множество электронных компонент, не видимых с первого взгляда. В первую очередь, конечно, стоит упомянуть об усилителе, без которого немыслима современная акустика. Этот блок выполняет несколько важных функций. Во-первых, усилитель увеличивает мощность поступаемого сигнала, во-вторых, фильтрует его, осуществляя выравнивание по частоте, а,  в-третьих, он обеспечивает обработку сигнала от разных источников (ведь компьютерную акустику можно использовать вместе с телевизором, магнитофоном, DVD-проигрывателем и т. п.).

Также в акустических системах используются так называемые кроссоверы, или, попросту говоря, фильтры. Мы с вами уже разобрались, что к разным колонкам идет разный сигнал. Кроме того, в некоторых сателлитах часто соседствуют два или три динамика, воспроизводящие разные звуки. Вот для того, чтобы выделить из общего сигнала именно тот, который нужен для конкретного излучателя, и используются кроссоверы.

Но и это еще не все. Во многих качественных системах 5.1, 7.1 и 7.2 можно встретить звуковые процессоры, которые декодируют многоканальный звук в соответствии с определенными форматами: для акустики 5.1 это Dolby Digital, DTS и Dolby Prologic, а для 7.1 и 7.2 - Dolby Digital Surround EXи DTS Surround EX. Именно наличие этого компонента позволяет использовать компьютерную акустику для домашнего кинотеатра.

Итак, теперь, когда мы разобрались с устройством акустических систем, пора перейти к их параметрам. Действительно, у каждой акустики есть набор вполне конкретных характеристик, по которым можно судить о многом. Итак, начнем...

Мощность. Естественно, этот параметр первым приходит на ум любому пользователю, именно по нему многие выбирают себе акустику, поскольку считают его эквивалентом громкости. К сожалению, далеко не все знают, что к мощности стоит относиться очень осторожно. Ведь эта характеристика - не громкость, а всего лишь оценка громкости, причем очень и очень расплывчатая. Во-первых, стоит учитывать, что мощность измеряется в разных единицах. На российском рынке в большинстве акустических систем этот параметр указан в соответствии со стандартом PMPO (аббревиатура переводится как пиковая кратковременная подводимая мощность). Думаю, вы сами понимаете, что трудно судить о среднем по одному крайнему значению. Поэтому гораздо больше информации о системе дает значение мощности по стандарту RMS (усредненное значение подводимой электрической мощности). Кроме того, у стандарта PMPO есть еще одна серьезная проблема. Оказывается, производители до сих пор не могут договориться между собой, как же именно нужно измерять мощность, поэтому каждая компания делает это по-своему, что приводит к довольно существенной разнице в цифрах.

Чувствительность. Этот параметр определяется отношением уровня звукового давления на определенном расстоянии от излучателей к подводимой электрической мощности. Чувствительность - не менее важный параметр, чем мощность, поскольку он более реально описывает громкость системы. Довольно часто бывает, что акустика с меньшей мощностью, но с большей чувствительностью выдает более громкий звук.

Частотный диапазон. Еще один "опасный" для пользователя параметр. На первый взгляд, все понятно - чем больше частотный диапазон, тем лучше. И в принципе, это верно. Вот только в большинстве случаев человеческое ухо (кроме, пожалуй, ушей профессиональных музыкантов) и не сможет уловить ту небольшую разницу в частотном диапазоне, которая существует между разными акустическими системами.

Импеданс. Это полное электрическое сопротивление динамика при подаче на него гармонического сигнала частотой 1кГц. Само значение параметра, в принципе, не очень интересно. Главное, чтобы импеданс колонок был согласован с выходным сопротивлением усилителя, иначе или звук будет некачественным, или очень тихим. Хотя, подобные недоработки встречаются только у самых дешевых систем "неизвестного" происхождения.

THD. Эта характеристика известна также под названием суммарный коэффициент гармоник. THD также измеряется при подаче на динамик сигнала частотой 1 кГц. А вот определяет он общую мощность гармонических искажений звука. Естественно, чем этот параметр больше, тем хуже качество звучания акустики.

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ). Этот параметр является, наверное, самой понятной характеристикой качества звучания акустики. Он представляет собой график, который показывает зависимость усредненного уровня звукового давления от частоты при воспроизведении сигнала с независимой от частоты интенсивности. Если же говорить простым языком, то АЧХ - это график, пики и провалы которого показывают завышенный и заниженный уровень звука на определенных частотах. Естественно, что в идеале АЧХ - это прямая горизонтальная линия. Но вы сами понимаете, что такого не бывает. Именно поэтому знание АЧХ акустики очень важно для потенциального покупателя, тем более, что только эта характеристика может наглядно продемонстрировать качество звучания системы. Но тут покупателей опять подстерегает разочарование: производители не считают нужным приводить интересующий нас график в техническом описании акустики.

Так что же все-таки выбрать?

Итак, мы узнали все, что нужно для выбора акустической системы. Осталось рассмотреть последний вопрос: "А какую же акустику все-таки выбрать, 2.0, 5.1, а может быть, 7.2?" Кстати, ответить на этот вопрос не так уж и сложно. Итак...

2.0 и 2.1. Большинство пользователей компьютеров не очень требовательны к компьютерному звуку. Если вы слушаете записи формата mp3, да еще иногда играете, то вам будет вполне достаточно акустики 2.0 или 2.1. Причем, если вы хотите добиться качественного звука, то просто купите систему подороже. Приобретать же более "продвинутую" акустику не имеет смысла, поскольку для нее нужна многоканальная звуковая карта. А подобные затраты для прослушивания mp3 (формата, не отличающегося особым качеством звука) мне кажутся нерациональными.

4.0 и 4.1. Эта акустика предназначена в первую очередь для игроков, а особенно для любителей трехмерных "стрелялок". Специально для систем 4.0 и 4.1 разработчики игр создают впечатляющие звуковые эффекты, которые могут существенно поднять настроение игрокам. Ну а при прослушивании музыки на системах 4.0 и 2.0 вы почти не почувствуете разницы, поскольку в большинстве случаев задние динамики будут просто дублировать сигнал с фронтальных. Таким образом, при покупке хорошей акустики 2.0 или 2.1 можно слушать более  качественную музыку, чем после приобретения акустики 4.0 или 4.1 низшего ценового диапазона.

5.1. Как я уже говорил, формат 5.1 разрабатывался в первую очередь для просмотра фильмов на DVD. Таким образом, если вы частенько смотрите на компьютере видео, то выбор для вас однозначен. Кроме того, акустика 5.1 дает очень неплохие результаты и при прослушивании музыки. В играх же все зависит от того, потрудились ли разработчики обеспечить поддержку 6-канального звука. Если нет, то использование акустик 5.1 и 4.1 будет мало чем различаться.

7.1 и 7.2. Акустика для настоящих гурманов и любителей фильмов на DVD. Причем не любых фильмов, а только самых лучших, от наиболее известных компаний, например, от "Лукас Фильм", потому что далеко не все используют в своей продукции форматы Dolby digital Surround EX и DTS Surround EX. В остальных же случаях приобретение акустики 7.1 или 7.2 не разумно. Зато, если вы все-таки потратитесь на подобную систему и звуковую карту, то сможете превратить свой домашний компьютер в настоящий кинотеатр.

С теорией мы закончили. Ну а как на практике выбрать конкретную модель акустической системы? Все очень просто: сначала определитесь с примерной суммой, которую вы можете потратить на акустику, а затем послушайте разные варианты из этого ценового диапазона, ведь самое главное, чтобы звук нравился вам. Поэтому никогда знание технических параметров и чтение обзоров в прессе не заменят прослушивание, но зато могут помочь вам сделать правильный выбор.