Как выбрать акустическую систему?
Звук
Для начала напомним, что такое звук вообще.
Звук - это механические колебания частотой 20 – 20000 Гц, распространяющиеся в виде волн в газах, жидкостях, в твердых телах. Звук в воздухе – это процесс распространения колебаний давления (плотности) воздуха.
Эти колебания давления с частотой 20 – 20000 Гц улавливаются нашими барабанными перепонками. Вот эти периодические изменения давления мы и слышим, как звук. В свою очередь, этот звуковой диапазон имеет три «ступеньки» (три основных диапазона):
- 20-150 Гц – низкие частоты
- 150-7 000 Гц – средние частоты
- 7 000-20 000Гц – высокие частоты
Громкость звука измеряется в дБ (децибелах), а не в ваттах.
Например, звук с частотой 1000 Гц мы начинаем слышать при значении громкости 0 децибел, то есть прямо на пороге слышимости. А звук с частотой 20 Гц мы начнем слышать только в районе 80 децибел.
Например, утверждение «громкость звука составляет 30 дБ» означает, что интенсивность звука в 1000 раз превышает порог слышимости звука человеком.
Мощность акустической системы и её громкость
Но не все так просто!
Любая акустика имеет опорную чувствительность - базовую громкость, которую она создает перед собой на частоте 1000 ГЦ на расстоянии 1 м при подаче на неё сигнала мощностью 1Вт.
Для большинства профессиональной акустики опорная чувствительность обычно составляет 99-100 дБ.
- опорная чувствительность 101-102 дБ – громкая акустика
- опорная чувствительность 96-98 дБ – тихая акустика
Между звуковым давлением (громкостью), опорной чувствительностью и мощностью существует простая зависимость:
каждое удвоение мощности дает увеличение громкости на 3 дБ.
ТАБЛИЦА. (зависимость звукового давления (громкости) от мощности для акустики c разной опорной чувствительностью)
Подаваемая мощность |
Звуковое давление (97 дБ)* |
Звуковое давление (100 дБ)** |
1 Вт |
97 дБ |
100 дБ |
2 Вт |
100 дБ |
103 дБ |
4 Вт |
103 дБ |
106 дБ |
8 Вт |
106 дБ |
109 дБ |
16 Вт |
109 дБ |
112 дБ |
32 Вт |
112 дБ |
115 дБ |
64 Вт |
115 дБ |
118 дБ |
128 Вт |
118 дБ |
121 дБ |
256 Вт |
121 дБ |
124 дБ |
512 Вт |
124 дБ |
127 дБ |
1024 Вт |
127 дБ |
130 дБ |
2048 Вт |
130 дБ |
133 дБ |
4100 Вт |
133 дБ |
136 дБ |
** — Звуковое давление (громкость) на расстоянии 1 м (для акустики c опорной чувствительностью 100 дБ)
Человек оценивает звук по громкости, которая измеряется в децибелах, а не в подводимых к акустике ваттах. И оценивать громкость по количеству ватт все равно что мерить скорость килограммами. Громкость в децибелах на акустике никогда не указывается. Зато указывается мощность в Ваттах.
Мощность бывает разной
RMS или Rated Maximum Sinusoidal — это предельная синусоидальная мощность. Если по-простому, RMS - это та мощность, на которой акустика может работать с реальным музыкальным сигналом на пределе сил в течение одного часа и после этого остаться «живой», т.е. без физического повреждения. При этом речь о качестве звучания (искажениях) не идет, лишь бы «осталась живой».
PMPO — Peak Music Power Output. Это еще один способ указания мощности. Проблема в том, что Peak Music Power Output - это такая мощность, которую акустика сможет выдержать в течение 1-2 секунды, после чего имеет полное право "умереть". Так что на эту мощность ориентироваться не стоит.
Вывод: внимательно изучайте какого типа Ватты вам продают.
Например, на акустике BEHRINGER B115D указана мощность 1000 Вт (рис. 1), но в паспорте пояснено, что это - максимальная мощность (НЧ 700Вт +ВЧ 300Вт) , но кто же это читает...?
Рис. 1. Фото BEHRINGER B115D
При такой максимальной мощности в 1000 Вт получим максимальное кратковременное (не постоянное) давление в 130 дБ (100 дБ (обычная опорная чувствительность + 30 дБ). НО там же в паспорте указано, что у этой акустики максимальное звуковое давление 126 дБ. А это соответствует максимальной мощности порядка 450 Вт или RMS порядка 350 Вт. Получается, в акустической системе BEHRINGER B115D указанная мощность 1000 Вт, пусть и максимальная, – обман.
Кстати, BEHRINGER B115D появилась на 2 года позже и создана на элементной базе BEHRINGER B215D, в паспорте которой указано: мощность PEAK 550 Вт, мощность RMS – 345 Вт (и это вместе с «пищалкой»). Здесь и возникает каверзный вопрос: почему некоторые производители указывают очень крупные значения мощности?
Маркетологи зная об отсутствии у большинства покупателей специальных знаний, хотят представить товар с лучшей стороны, поэтому и пишут значения мощности при очень высоких нелинейных искажениях.
Предупредим вас, что слушать музыку в таком режиме попросту невозможно, так как у вас возникнет ощущение, что всё работает на пределе, со скрежетом и сильнейшей перегрузкой.
ВЫВОД: если производителем честно указано максимальное звуковое давление в 132-133 дБ – это хорошая акустика для больших площадей и серьёзных мероприятий. Это давление соответствует долговременной мощности порядка 800 Вт.
Качество звучания
Ладно, с громкостью и мощностью понятно, а что с качеством звучания? Для выбора акустики есть два способа.
Первый способ— посмотреть на амплитудно-частотную характеристику звука акустики.
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)
АЧХ показывает:- как громко акустика воспроизводят звуки разных частот
- насколько равномерно громкость распределена по частотам. (мы и так чувствительны к СЧ диапазону)
Рис.2. Идеальная АЧХ
В идеальном случае АЧХ должна быть почти П-образной с резким возрастанием на самых низких частотах, горизонтальной линией к высоким частотам и падением где-нибудь в районе 20000 Гц (рис.2). В реальности даже очень дорогие студийные или сценические акустические системы не дают идеальную АЧХ, но близки к ней (рис.3 и 4).
Рис. 3 и 4. Примеры хороших АЧХ
Но в доступных обычному покупателю устройствах АЧХ будет сильно отличаться от идеала. В АЧХ нужно смотреть на то, чтобы на графике не было сильных «горбов» и «провалов» (рис. 5), которые чаще всего заметны в басах, то есть самых низких частотах, которые расположены слева на графике, а на средних частотах они наиболее паразитны для слуха (рис.6).
рис.5. Плохая АЧХ. рис.6. Плохая АЧХ с горбом- выпячиванием звучания на СЧ.
Что, например, можно сказать про акустику, для которой представлена АЧХ на рис.6. Опорная чувствительность невысокая – порядка 95 дБ. Следовательно, для получения приемлемого звучания на НЧ нужно будет "нагонять" мощность. Но выдержит ли это акустика? На СЧ диапазоне имеется явный горб. Но
- Во-первых, мы сами более чувствительны к этому диапазону
- Во-вторых, «нагоняя мощность» мы еще больше усилим громкость на СЧ
Поэтому такая акустика будет не играть, а орать. Сделать ровной реальную АЧХ в принципе невозможно или очень сложно, но она (АЧХ) должна быть максимально гладкой. Самому провести замер АЧХ не просто и нужно специальное оборудование, а производители в большинстве случаев АЧХ не публикуют (ну, кому хочется говорить горькую правду). Как быть, если АЧХ нет?
Второй способ оценки — не доверять отзывам и мнениям, а просто послушать разную акустику и выбрать себе по вкусу, потому что у каждого свои любимые жанры, свой слух и, в конце концов, свои предпочтения. Следует отметить, что реальная АЧХ акустики будет зависеть еще от целого ряда факторов, в частности, от размеров помещения, отражения и переотражения звука, места расположения акустики, угла направления на слушателя и т.д.. Пример такой зависимости представлен на рис.7.
рис.7. Пример зависимости АЧХ от отражения.
Полоса воспроизводимых частот
Полоса воспроизводимых частот акустики или рабочий диапазон – это полоса частот, которую воспроизводит акустика. Она устанавливается по границам спада АЧХ по уровню «- 3 дБ»
рис. 8. Полоса пропускания.
Почему «-3 дБ»? Да, просто частоты с большим спадом мы уже не услышим на фоне громкости других частот! Производители, конечно, и здесь лукавят, и указывают полосу пропускания либо по уровню (спаду) в «-10 дБ», либо вообще не указывают этот уровень (спад). Для чего? Да, так рабочий диапазон будет шире, либо гадайте сами. Пример, рис.8. По уровню «-3 дБ» НЧ-граница этой акустики будет в районе 60 Гц, а если по уровню «-10 дБ» НЧ-граница будет уже в районе 30 Гц. Вот так незатейливо "расширили" НЧ-диапазон.
YAMAHA DBR15. Полоса воспроизведения 50 – 20000 Гц по уровню «-10 дБ».
Качество активной акустики
- не подавать на акустику или усилитель звук (полезный сигнал) вообще
- выкрутить громкость на максимум
- послушать
Если сильно шумит – откажитесь от такого приобретения.
Если вы дочитали статью до конца, надеемся, что изложенная информация будет вам полезна.