Стерео – навсегда

Вводный курс

 

Сегодня музыка — доступная часть мировой культуры. Для слушателя музыкальное произведение превращается в источник ярких образов, личностных переживаний и эмоций, которыми автор и исполнитель стараются наполнить творение. Присутствие на концерте дарит роскошь общения с прекрасным, но когда непосредственный контакт невозможен, мы довольствуемся прослушиванием записи. Любое искусство имеет целью прямо воздействовать на органы чувств и сознание человека, но стоит ли здесь обсуждать эти тонкости? Для нас важно, что музыка существует в звуке, который можно преобразовать, «законсервировать» и воспроизвести в любой момент. Остается решить, как правильно проложить информационно-чувственный канал между исполнителем и слушателем, какой аппаратуре можно поручить посредничество? Принято считать, что для верного воспроизведения (HighFidelity) нужна особая высококачественная аудиотехника, и с этим тезисом трудно не согласиться.

Если вспомнить дарвиновскую теорию эволюции живого, выяснится, что «человек разумный» и «человек слышащий» в этом смысле вряд ли имеет право называться «царем природы». Мы воспринимаем звук в весьма ограниченном диапазоне частот (20–20000 Гц), редко используем все возможности слухового анализатора и порой совершенно не бережем этот дар, допуская шумовое загрязнение собственной среды обитания. По этой части братья наши меньшие выглядят куда более талантливыми. Известно, что чувствительность слуха у большинства животных гораздо лучше, чем у человека. Слон улавливает инфразвуковые колебания ниже 20 Гц, сова легко находит добычу в кромешной тьме благодаря способности слышать ультразвук выше 20 кГц… Но в одном мы похожи: ориентироваться в пространстве по положению источников звука нам помогает пара «локаторов», разнесенных на определенное расстояние. Это по сути — направленная антенна, и все, что относится к понятию «антенна», подходит для описания двуухих существ. Речь идет о так называемом «бинауральном эффекте», дословное определение которого (от латинских: bini — два и auris — ухо) — способность человека и высших животных определять направление на источник звука.

Чтобы понять суть явления, достаточно провести простой психоакустический эксперимент. Попросите кого-нибудь встать перед вами на расстоянии 2–3 метров и поочередно щелкать пальцами левой и правой рук. Закройте глаза и убедитесь, что четко различаете источники звука. Плотно прикройте одно ухо, повернитесь боком и оцените разницу в восприятии. Кажется, теперь звук исходит из одной точки, а поступающей информации явно не хватает для идентифицикации левого и правого источников. Физические основы бинаурального эффекта заключаются в том, что уровень звукового давления будет больше от источника, находящегося ближе к одному из ушей; фронт волны достигает «цели» (например, левого уха) чуть раньше по времени. Кроме того, затенение высоких частот и дифракция волны на голове слушателя приводит к разнице в спектральном составе акустических сигналов, поступающих в разные уши. В результате человек имеет возможность, не поворачивая головы, оценить, где произошло звуковое событие: впереди, сбоку, сзади… Большинство слушателей с закрытыми глазами, как правило, в состоянии указать азимут с точностью 5–15 градусов. Все эти особенности в свое время были формализованы и представлены в виде «передаточной функции головы» HRTF (HeadRelatedTransferFunctions — математическая модель явления используется акустиками, разработчиками аппаратуры и звукорежиссерами).

Спрашивается, причем здесь музыка? Наиболее сложные музыкальные произведения (например, симфонические концерты) исполняются большими оркестрами, в которые входят хор, группы струнных, духовых, ударных инструментов. Расположение музыкантов на сцене строго детерминировано, и слушатель, находящийся в зале, не только целиком воспринимает звучание оркестра, но различает солистов и аккомпанирующих музыкантов по угловым координатам. Собственно, в этом состоит базовый принцип двухканальной стереофонии, которая призвана имитировать «акустическое пространство» с распределенными источниками звука. Отсюда — коренное отличие стерео от монозвука. Последний может характеризоваться широким частотным диапазоном, хорошей динамикой и минимальными искажениями формы акустического сигнала, но один излучатель никогда полноценно не заменит стереопару, поскольку «не показывает», где находится конкретный источник. При проигрывании хорошей стереозаписи на HiFi-аппаратуре при определенных условиях воссоздается реалистичный масштаб фронтальной панорамы с правильным расположением музыкантов на сцене. Более того, порой возникает ощущение глубины, трехмерности звуковой картины; как говорят англичане — YouAreThere (вы там находитесь). Однажды ощутив эти волшебные впечатления, мы стремимся испытать их вновь. Вот что такое идеальный стереозвук.

HighFidelity — мир огромный и разнообразный. Чего стоит, например, раздел акустики? Не охватить в одной статье проблем звукозаписи, подготовки помещения, выбора специальной мебели, аксессуаров и кабелей… Чтобы не утонуть в многочисленных вопросах, ограничим тематику нынешнего обзора обсуждением рыночной ситуации, которая сложилась в отношении двух компонентов стереосистемы — проигрывателя и усилителя.

 

Новая реальность

 

Чтобы понять, как обстоят дела на российском рынке со стереофонической аппаратурой класса HighFidelity, достаточно проанализировать содержание журнала за прошедший год. К сожалению, ставшее традиционным отсутствие сравнительных тестов стационарных CD-проигрывателей и стереоусилителей в нижней и средней ценовых категориях ($250–500) говорит о том, что подавляющее большинство фирм-производителей из числа так называемых «мейджоров» уже несколько лет не обновляет парк соответствующей аппаратуры. Более того, такие компании, как JVC, Aiwa, Panasonic (торговая марка Technics корпорацией Matsushita уже несколько лет не используется), давно отказались от выпуска CD-проигрывателей в пользу DVD. Нет оснований ожидать, что отношение этих компаний изменится и к таким типам источников, как кассетные деки, CD-рекордеры и FM-тюнеры. Вряд ли мы увидим ренессанс стереоусилителей по доступным ценам, которые в свое время сформировали широкий слой аудиолюбителей. Единственное «неубиваемое» исключение, которое стараниями мейджоров продолжает заполнять образовавшийся вакуум, — недорогие музыкальные центры (мини- и микросистемы). Популярный товар нельзя сбрасывать со счетов, однако откровенно компромиссное решение лишь вызывает раздражение у требовательных слушателей. Называться «устройствами для верного воспроизведения музыки» могут считанные модели из этой категории аппаратуры. Характерно, что цена достойных внимания комплектов достаточно высокая. Например, центры YamahaPianoCraft, миниатюрные Denon, Onkyo и TEAC стоят особняком и имеют мало общего с недорогими «мини», которые по дизайну и звуку ориентированы на специфический контингент.

Еще 5–10 лет назад классическая стереосистема представляла собой специально подобранный комплект аппаратуры, например: CD-проигрыватель, FM-тюнер, кассетная дека, эквалайзер, пара колонок, предусилитель и усилитель мощности. В настоящее время подобная комплектация — редкость. Вместо CD — универсальный DVD ($100–200), а интегральный стереоусилитель уступил дорогу многоканальному AV-ресиверу за те же деньги ($200–300). Только акустика как наиболее консервативный элемент аудиосистемы продолжает плавно эволюционировать (минимальная цена за пару — $150–300). Правда, ее требуется все больше, и если предположить, что все чаще музыку будут записывать в многоканальных форматах, может показаться: новая реальность не оставляет места для стерео. К такому выводу, на наш взгляд, следует относиться с известной долей осторожности. Для стерео и 50 лет — не возраст!

 

Ставим компакт-диск

 

Долгое время виниловая грампластинка служила референсным источником для большинства аудиолюбителей. 10–15 лет назад оптический компакт-диск приобрел заметный вес, и LP-пластинки передали ему эстафету под названием «прибыль». Сейчас мы наблюдаем период расцвета CDAudio— цифровой LPCM-формат, 16-битная запись с частотой 44,1 кГц, сигнал/шум 96 дБ, полоса 20–20000 Гц. Как когда-то, в восьмидесятые, в каждом доме играли грампластинки, так сегодня можно сказать о компакт-диске. И это происходит несмотря на то, что нынешний рынок ломится от наплыва DVD, MP3 и иных медиа-носителей.

Мы уже выяснили, что большая часть новых моделей CD-проигрывателей официально поставляется в Россию отнюдь не электронными гигантами. В разрез тенденции — сравнительно узкая категория SACD-аппаратов, которые выпускает фирма Sony. Аудиолюбитель, который не желает признавать в DVD прямого конкурента CD-проигрывателю, сегодня связывает свои надежды с деятельностью сравнительно небольших, но авторитетных компаний: Marantz, Denon, NAD, Onkyo, Rotel, TEAC, CambridgeAudio… Мы вынуждены заметить, что «сидишники» этих фирм характеризуются весьма серьезной ценой (не менее $250–500), которую не всегда удается оправдать «музыкальностью» или радикально высоким качеством. Правдоподобнее выглядит гипотеза о желании производителя компенсировать все затраты и получить хорошую прибыль.

Значительная часть публикаций о CD-проигрывателях HiFi-класса проходила в категории дорогостоящей аппаратуры, рассчитанной на состоятельных меломанов. Здесь основные «игроки» из Англии, США и Японии известны давно. Достаточно упомянуть статьи из рубрики HighEnd, например, о CD-проигрывателях Accuphase, DCS, Meridian, MusicalFidelity, Myryad, TEAC, Wadia. Аппаратура этих фирм на самом деле составляет цвет индустрии и олицетворяет вершину творческого подхода к созданию бескомпромиссных стереоисточников для воспроизведения CDAudio. Но пугающая цена — несколько тысяч долларов — все ставит на свои места. Эстетствующий потребитель обращает внимание на CD-проигрыватели английских брэндов (ARCAM, Creek, Chord, Exposure, LINN, Orelle, TalkElectronics, NaimAudio, AudioNote, Rega и др.), ищет «свой» звук среди топ-моделей от Bang&Olufsen, ClasseAudio, Cairn, C.E.C, Nakamichi, Onkyo, Parasound, Adcom… Любопытно, что среди этих марок есть как сторонники сугубо консервативной идеологии, так и представители передового крыла, имеющие в арсенале серьезные разработки в области новых форматов SACD и DVDAudio. «Последние из могикан» пытаются привлечь покупателя прогрессивным подходом к вопроизведению компакт-дисков, который, как правило, заключается в использовании пересэмплирования (многократное увеличение частоты дискретизации), поиске новых алгоритмов цифровой фильтрации, применении цифроаналоговых преобразователей высокого разрешения (24 бита/192 кГц) и буферов памяти, «убивающих» джиттер… Говорить, что при этом звучание принципиально улучшается, мы бы не рискнули, однако, как показывает практика, заметные на слух изменения отнюдь не ухудшают результат. Другой разговор — SuperAudioCD и DVDAudio — форматы и технологии, чей потенциал существенно превосходит возможности CDAudio. Единственное замечание: роскошные записи (в том числе многоканальные) пока слишком малочисленны, чтобы «заткнуть за пояс» CD.

Хотелось бы успокоить тех, кто собирается приобрести DVD-проигрыватель, в том числе для прослушивания музыки с компакт-дисков. Опыт последних лет свидетельствует, что эта аппаратура в состоянии полноценно заменить CD-проигрыватели бюджетного класса. По крайней мере, мы всегда стараемся обращать внимание читателей именно на те DVD-модели, которые достойно воспроизводят стереозвук. Кроме того, цифровая связь (CD-плейер/AV-ресивер) порой выручает, казалось бы, безнадежно загубленный аналоговый тракт. Короче говоря, возможны варианты, и у аудиолюбителей остается все меньше оснований не доверять исполнение музыки добротному DVD-проигрывателю.

 

Правильный усилитель

 

Чтобы слушать качественный звук, мало иметь стереоисточник. Если не брать в расчет так называемую активную акустику (например, от финской Genelec), аналоговый сигнал с проигрывателя — всего лишь исходная информация, которая выглядит как переменное напряжение весьма низкого уровня. Прежде чем использовать пассивные колонки, такой сигнал надо многократно усилить. Кстати говоря, электродинамические излучатели работают от переменного тока звуковой частоты, поэтому одним лишь увеличением амплитуды напряжения дело не заканчивается. Итак, имеем низкое напряжение, а требуется большущий ток…

Хотя наибольшую популярность среди аудиолюбителей приобрели интегральные стереоусилители, HiFi-идеология традиционно ориентирована на раздельные компоненты: предварительный усилитель (увеличивает сигнал по напряжению) и усилитель мощности (в соответствии с входным напряжением отдает переменный ток в нагрузку — акустические системы). Почему аудиофилы предпочитают такую компоновку? Удобнее использовать доказательство от противного. Возьмем, к примеру, удивительно живучую категорию — музыкальные центры. Что представляет собой блок — «все в одном»? Внутри компактного корпуса плотно размещены цифровой CD-проигрыватель, AM/FM-радиоприемник, кассетная дека, усилитель, импульсный блок питания, многочисленные электроприводы, цепи управления, информационный дисплей, процессоры обработки, вентилятор охлаждения… Аудиосигнал «с рождения» подвергается нападкам со стороны паразитных электромагнитных полей, импульсных помех и постоянных потенциалов. Взаимопроникновение аудиоинформации из канала в канал превышает все нормы приличия (звук напоминает монофонический); зашумление исходной информации неимоверным количеством наводок приводит к загрублению динамического диапазона системы и уничтожению тонкой микроструктуры звукового события. Страшно? Подобных «прелестей» удается избежать, когда компоненты сохраняют индивидуальность (собственные блоки питания для каждого канала, правильная разводка «земли», раздельно организованное питание для управления и сигнальных цепей).

Надо сказать, что поиск эффективных схемно-технических решений в области создания усилителей был оселком, на котором оттачивалось творческое мастерство тех, чьи имена составляют гордость аудиоиндустрии: Marantz, ConradJohnson, Creek, McIntosh, Manley, MarkLevinson, Kudelski (Nagra)… В свое время проблемы повышения выходной мощности и линейности усилителей решались с огромным трудом. Недаром в анналах HiFi-истории прописаны вакуумный триод 2А3 (конец 30 годов), чрезвычайно популярная лампа 300B (создана в сороковые годы), ультралинейные схемы на EL34 и KT88… Вакуумная техника царила в пятидесятые; лампы и трансформаторный выход исправно трудились в домашних аудиосистемах вплоть до середины семидесятых. Сегодня ламповые усилители — прерогатива относительно небольших фирм, скрупулезно выстраивающих «свой» звук. Покупатель этой техники — настоящий аудиогурман, которому не хватает «верного воспроизведения». На наш взгляд, основная причина, почему ламповый звук до сих пор находит поклонников, заключается в заметном обогащении выходного сигнала многочисленными гармониками. С помощью ламп можно обеспечить исключительно линейное усиление по амплитуде, но при этом сигнал характеризуется высоким коэффициентом нелинейных искажений. Иными словами, если музыкальный инструмент исходно имеет сложное в тембральном отношении звучание, то после лампового усилителя гармонический состав звука становится словно ретушированным с подчеркнутой обертональной структурой. Для некоторых это обстоятельство может сыграть положительную роль: повышается узнаваемость музыкального инструмента или голоса любимого певца.

Транзисторы — твердотельные триоды — поначалу выглядели совершенно беспомощными, и как основной элемент усилителя годились разве для карманных приемников. Но компактность, долговечность, отсутствие высокого напряжения и нагрева сделали свое дело: индустрия стала медленно, но верно отходить от вакуумных электронных ламп. Сегодня обласканные конструкторами полевые транзисторы, тщательно подобранные комплиментарные пары начинают испытывать давление со стороны интегральных микросборок (полный усилитель — в одной микросхеме). В конкурентной борьбе за место в HiFi-аппаратуре пока побеждают мощные транзисторы, но в массовой технике дискретные элементы почти не применяются.

Уже мало кого удивляют и новые схемные решения, касающиеся принципов усиления. Все чаще вместо ультралинейного класса А («зеленые», наверное, запретили бы этот способ из-за высокого энергопотребления) используется распространенный класс АВ. В последнее время разработчики пробуют использовать цифровые усилители, основанные на широтно-импульсной модуляции (классы D и Т): быстродействующие ключи, работающие с бешеной частотой, пропускают импульсные токи, которые после сглаживания фильтрами превращаются в готовый к «употреблению» поток электричества. Но классика не сдается! Сейчас потратить на стереоусилитель $500–1000 предлагают ARCAM, CambridgeAudio, Denon, Exposure, MusicalFidelity, NAD, Onkyo, TEAC, Rotel, Yamaha. Нет дефицита предложений и в HidhEnd-области. Проблема в том, чтобы уложиться в $200–300… Увы, здесь в основном приходится рассчитывать на вторичный рынок и старенькие модели, отлежавшие на складе не один год.

На выручку аудиолюбителю, не готовому тратить тысячу долларов на минималистский стереоусилитель, пришли многоканальные AV-ресиверы. Стоит ли недооценивать этот товар только лишь потому, что он идет с приставкой «AV»? Серьезный блок питания, мощные выходные каскады усилителя с высоким разделением каналов, отключаемые цифровые цепи и тембр-блок — по цене вчерашнего двухканальника. Радикально настроенные аудиофилы не хотят мириться с таким положением дел и не готовы ставить знак равенства между понятиями «стереоусилитель» и «многоканальный AV-ресивер»: сегодня за них это делает рыночная ситуация.

 

Цена вопроса

 

Сегодня практически при полном отсутствии на рынке доступной по цене специализированной стереоаппаратуры (музыкальные центры — не в счет) заметную роль играют фирмы, исповедующие индивидуализированный подход к достижению коммерческого успеха. Как правило, здесь у руля находятся (или находились) личности, чей опыт и пристрастия сформировались в 50–60-е годы, которые часто называют золотой эрой стереофонии — TheGoldenAgeofHighFidelity. Эти компании по-прежнему ориентируются на аудиолюбителей, предпочитающих классические решения ультрасовременным. В частности, на опустевший сектор рынка обращают внимание производители, завоевавшие признание в сравнительно узкой среде знатоков и ценителей HiFi. Похоже, массовость CDAudio как основного музыкального носителя положительно сказывается на стабилизации продаж блочных компонентов. Спрос в этой области нельзя назвать активно растущим, но, судя по некоторым признакам, интерес определенного слоя потребителей к стереофонии «имеет место быть». Сегодня минимальная цена комплекта HiFi-электроники (CD-проигрыватель плюс стереоусилитель) составляет около $500, средняя ценовая категория укладывается в диапазон $1000–2000, а HighEnd-класс порой только начинается с отметки $3000–5000 за компонент…

Кое-кто из аналитиков готов объяснить появление «неоклассиков» бунтом против засилья домашнего кинотеатра. Не будем разжигать страсти и тиражировать снобистские рекомендации. Для большинства проблема заключается не в противостоянии «музыка или кино», а в том, чтобы музыкальные потребности наиболее полно удовлетворялись за разумные деньги. В этой связи мы еще раз ответственно заявляем: весь наш опыт и объективные данные свидетельствуют, что получить качественный стереозвук можно с помощью DVD-проигрывателя и AV-ресивера, затратив в сумме те же «начальные» $500. Единственное пожелание: воспользуйтесь сравнительными тестами Stereo&Video, где вопросы качества и цены ставятся во главу угла. А что касается по-настоящему бескомпромиссной аппаратуры, согласитесь, она всегда стоила слишком дорого, чтобы реально влиять на выбор большинства.

 

Два звуковых канала

 

Первый опыт публичной демонстрации «бинаурального звучания» относится к концу XIX века. Его автор — Клемент Адлер (ClementAdler) — во время проведения Парижской электрической выставки в 1881 году установил пары телефонных микрофонов (между левым и правым — 7″, типичный размер головы человека) рядом со сценой в зале Парижского оперного театра, а электрические сигналы по проводам транслировал в номера соседнего отеля, где в качестве воспроизводящих устройств служили соответственно пары обычных телефонных капсюлей. К сожалению, низкое качество передачи и узкий частотный диапазон не позволили воссоздать реалистичную картину. Но возможно, слушатели могли заметить, как певцы перемещаются по сцене. По крайней мере, в прессе результат эксперимента сравнивался с новомодной технической новинкой — «стереоскопом», где пара фотоснимков, сделанных с разных точек, при одновременном просмотре давала ощущение глубины.

 

Первая стереопластинка

 

В марте 1932 года компания BellLabs сделала первую двухдорожечную грамзапись на виниловом диске (Скрябин, «Поэма огня»). Известно, что параметры записи на мастер-диске с золотым покрытием были следующими: частотный диапазон — 10 кГц, динамический — 60 дБ. В 1936 году Артур Келлер (ArthurKeller) запатентовал метод двухканальной записи на одну дорожку (соответствующие сигналы располагаются по краям бороздки). Тогда компания Bell не приняла всерьез предложение изобретателя. Однако в 50 годы именно этот метод «45/45» (патент принадлежит компании Westrex) стал основой стереофонической грамзаписи для долгоиграющих виниловых пластинок.

Не следует смешивать понятия «бинауральной» и «стереофонической» звукозаписи. Обычные стереозаписи для массовых тиражей, как правило, выполняются с нескольких групп микрофонов, режиссируются и микшируются так, чтобы звук через колонки шел чистым, не привязанным к акустике конкретного зала. Бинауральная запись предназначена исключительно для воспроизведения через головные стереотелефоны и выполняется с применением специального оборудования (DummyHead — «искусственная голова» и пара ненаправленных микрофонов, установленных в ушные раковины макета). При прослушивании создается ощущение присутствия в концертном зале, поскольку восстанавливаются практически все события, характерные для живого исполнения музыки (шумы, шорохи, акустика зала и т.п.). К сожалению, бинауральная запись не получила широкого распространения (сотня CD с классикой).

 

Требования к проигрывателю

 

Объективно качество стереопроигрывателя определяется параметрами аудиосигнала на аналоговом выходе. При тестировании мы исследуем отношение сигнал/ шум (90–115 дБ, С/Ш в ряде случаев может превышать теоретический предел 96 дБ), коэффициент детонации, ширину частотного диапазона (АЧХ должна сохранять линейность в диапазоне частот 20–20000 Гц), зависимость нелинейных искажений от частоты (лучшие образцы имеют КНИ порядка 0,001%), характер отклика на короткий дельта-импульс (он должен иметь максимальную амплитуду), коэффициенты усиления обоих каналов на стереовыходе (важна полная идентичность АЧХ правого и левого каналов), амплитудную характеристику (воспроизведение сигналов максимальной 0 дБ и минимальной амплитуды –80–100 дБ с наименьшими искажениями). По выходному спектру сложного тестового сигнала можно сделать вывод о качестве тракта; опытный эксперт в состоянии оценить джиттер, уровень гармонических и интермодуляционных искажений.

 

Требования к усилителю

 

Желательно, чтобы стереотракт HiFi-усилителя был рассчитан на работу с 4- и 8-омной акустикой. Рабочая полоса частот — не уже 10–100000 Гц (по уровню –3 дБ). Следует считать достаточной выходную мощность 50–150 Вт на канал (при КНИ 0,7%, на 8-омной нагрузке, в полосе 20–20000 Гц); с понижением мощности до значений порядка 10–30 Вт коэффициент нелинейных искажений должен уменьшаться до 0,01–0,001%. Коэффициент демпфирования усилителя в области низких частот — не менее 50–60 единиц (лучшие образцы имеют демпфирование 100–200). Разделение каналов на выходе — 60–80 дБ. Отношение сигнал/шум — порядка 100–120 дБ. Неплохо, если выходные каскады усилителя защищены от короткого замыкания, перегрузки и перегрева. По компоновочной схеме следует отдавать предпочтение конструкции «двойное моно», разделению на блоки (предусилитель плюс мощник).

 

Диапазоны звучания музыкальных инструментов

 

Звучание музыкальных инструментов отличается сложной структурой во времени (сигнал существенно нестационарный) и, стало быть — богатством гармонического состава (спектр содержит множество обертонов и субгармоник). Как правило, основная часть звуковой информации сконцентрирована в области 40–4000 Гц, однако, например, орган может воспроизводить 16-герцовые низкочастотные колебания, а верхние обертоны клавесина отмечаются в ультразвуковой области спектра.

 

Из журнала Stereo&Video

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *