Спектр музичного сигналу (частина 1)

Спектр музичного сигналу

Який він насправді?

Музичний сигнал – їжа для аудіосистеми. Точніше – не зовсім так. Динаміки музику не слухають, її відновлює наш мозок, отримуючи складний сигнал, що містить безліч частотних складових. Завдання динаміків (не без допомоги, звісно, всього, що їм передує – підсилювачів, джерел сигналу та іншого) – донести ці частотні складові до вух слухача у вигляді коливань повітря. Донести бережно, зберігши все, що було в запису, але без дурної самодіяльності, тобто – не привносячи в сигнал того, чого там не було. Здавалося б, що може бути простіше. Однак все, чим без упину займаються тисячі людей у всьому світі вже сто років, спрямовано на вирішення цієї, такої простої на словах задачі. А адже перш ніж вимагати від аудіосистеми добросовісного засвоєння пропонованих музичних страв, не завадить розібратися, що входить до складу дієти.

Ті дані, які були нами зібрані (за доволі тривалий час) і, в міру можливості, узагальнені (теж не відразу), зобов'язані своїм появою на світ і концентрації в руках автора простому і щирому цікавості – найпотужнішому приводному механізму людських вчинків. Однак провокуючим фактором стали питання «з публіки», які публіка задає з постійністю і зацікавленістю, гідними куди кращого застосування, чесне слово. Йдеться про потужність динаміків – характеристику, що викликає у публіки велике і дуже часто недоречне хвилювання. «У мене на динаміках написано «100 Вт», а у тебе – тільки 80, слабак, однозначно». А що ці ватти означають, якщо тільки відкинути випадок, коли вони не означають нічого (поклон на 45 градусів у бік сходячого сонця, яке сходить не тільки над схилами Фудзіями, але й над берегами Янцзи).

Так ось вам, панове, жахлива правда, для початку розмови. Визначення і умови вимірювання потужності динаміків, наведені в їх технічних описах, навіть найдетальніших, ніколи не розшифровуються. А розшифровка цієї характеристики наводиться тільки в сухих і нудних текстах промислових стандартів. Згідно з діючими нормами, максимально допустимою потужністю динаміка вважається така потужність (в середньоквадратичному вимірюванні), яка, будучи подана на нього, після 100 годин роботи не викличе його виходу з ладу або незворотних змін параметрів більше допустимого. Наприклад, допустимим зміною резонансної частоти після такого випробування вважається її зниження на 40%. Нормально, так? Такий от, наполовину розмащений динамік вважається пройденим тест на максимальну потужність. Це – умова вимірювань номер один.

Умова номер два: який сигнал подають на динамік під час мучительного випробування. Дивимося в текст стандарту: «при подачі сигналу з характеристикою рожевого шуму, що пройшов через фільтр з частотною характеристикою, що відповідає стандартному розподілу потужності за спектром музичного сигналу». Тобто – зрозуміло, не просто шумовий або, бережи господь, синусоїдальний сигнал, а деякий умовно усереднений, що зображає спектральний образ «музики всіх часів і народів» в одній посуді. Характеристики цього фільтра можна знайти в спеціальній літературі, вже ніяк не в тій, яку вкладають у коробку з динаміками типу «100 Вт, а хочете – так і 200!». У цієї АЧХ навіть є своя історія. До кінця 60-х років стандартною вважалася крива, запропонована Міжнародною електротехнічною комісією (по-нашому – МЕК, по-їхньому – IEC). Музику «всіх часів і народів» міжнародна комісія усереднила в криву, зображену зеленим на графіку. Повинен бути поблизу, знайдіть.

Сама по собі крива – досить виразна. Міжнародні спеціалісти встановили, що в реальному музичному сигналі вміст нижніх частот менше за рівнем, ніж рівень середніх, декібел в середньому на 10, а верхніх – самі бачите, наскільки.

Криві стандартної спектральної щільності: стара, «філармонійна» (зелена) і нова (фіолетова).

У пасторальних ранніх 60-х експерти дивилися в основному в філармонійну сторону, і затверджена високими підписами і печатками стандартна крива спектра музичних записів переважно базувалася на записах класичної музики. В кінці 60-х, коли «Бітлз» вже майже все відгравали, а інші якраз розійшлися не на жарт, стало зрозуміло, що музика змінилася. Тобто не вся, а та, що складала основну навантаження для звукозаписуючих компаній і основну дієту для динаміків. «Сучасна» (для тих часів) музика вимагала більшої терпимості до підвищеного вмісту верхніх частот, волохаті гітаристи, що топчуть фузи, і змоклі ударники з двадцятьма тарілками на душу ударного населення про це подбали. Нову, постреволюційну криву затвердила МЕК, а трохи пізніше взяла на озброєння свята інквізиція міжнародної стандартизації – німецька контора промислових стандартів DIN. Що прийнято DIN, те прийнято всіма, це перевірено неодноразово. Прогресивна крива стандартного спектра DIN, нині прийнята всіма, – на тому ж графіку, ліловим кольором.

Культурна революція в кінці 60-х змінила частотну характеристику.

Розуміння от цих кривих, хоч минулої, класичної, хоч нової, хіпової, вже саме по собі проливає світло на посули виробників щодо потужності. 100 Вт (або скільки там) максимальної потужності, зазначеної для динаміка, не означає, не означало і ніколи, до наступної культурної революції, не буде означати, що на нього можна подати сигнал будь-якої частоти в межах заявленої робочої смуги з потужністю, заявленою виробником, і очікувати, що все буде в порядку. На якихось частотах, швидше за все, так і буде. А на інших – ні, але тепер ви знаєте, що вам цього і не обіцяли, в суді справа не пройде.

< 1 2 3 4 5 6 7 8 >

Журнал "Автозвук"