Быстрый ремонт грузовых mercedes. . изготовление полиэтиленовых пакетов с логотипом . модели

		АЗ www

	Divide et empera «Разделяй и властвуй». Латинское изречение, приписывается Г. Ю. Цезарю Власть над звуком

Юрий ЕВТУШЕНКО
Андрей ЕЛЮТИН

В общем, не так уж и важно, кто это сказал. Важно, что древние латиняне были неглупые люди и кое-что в этой жизни понимали. И, в частности, тот факт, что людьми легче управлять поврозь, нежели когда они вместе. Спросите, какое все это имеет отношение к звуку? А самое непосредственное. Со звуком-то, оказывается, то же самое...

Наверное, каждый, кто хоть немного «в теме», уже знает, что громкоговорители — это потенциально самый значительный источник искажений звука. И если вносимые ими нелинейные искажения — это, увы, реальность, с которой можно только примириться, то искажения линейные (то есть амплитуды и фазы) изводят всеми доступными средствами.

Тысячу раз было повторено, что идеально было бы, кабы весь звуковой диапазон воспроизводился одним динамиком. Но сделать полноценный широкополосный излучатель никому пока не удалось. Даже самые удачные попытки произвели на свет излучатели, которые способны работать не более чем удовлетворительно в большей части диапазона. А хочется, чтобы не удовлетворительно, а идеально, и не в части, а во всем.

Приходится диапазон частот делить и ставить во главе каждой из частей свой, оптимизированный для своей полосы частот динамик. Сабвуфер, мидбас, среднечастотник или «пищалку». Вон сколько инструментов в car audio-оркестре!

Делить сигнал на частотные полосы можно на выходе усилителя, и тогда мы приходим к широко распространенным пассивным кроссоверам. Там выделение нужной полосы доверено индуктивностям, емкостям и резисторам. Достоинство пассивных кроссоверов — необходимость только в одном канале усиления на всю полосу. Другой подход — разделить сигнал как бы заранее и потом каждую полосу усиливать отдельным усилительным каналом. Каналов при этом требуется больше (как минимум вдвое, а в самом экстремистском случае — вчетверо). Зато у многоканального усиления есть масса преимуществ. Все сказанное вполне справедливо по отношению к домашним аудиосистемам, где в подавляющем большинстве случаев применяются готовые громкоговорители со своими пассивными фильтрами, законченным акустическим оформлением и предсказуемой акустикой помещения. А что прикажете делать в нашем клиническом случае — то есть с громкоговорителями автомобильными, для которых изначально не известно взаимное расположение головок, их ориентация, особенности акустического оформления, акустики салона, да вообще, почти что ничего заранее не известно. Коль скоро окончательная «сборка» громкоговорителя производится установщиком, то ему очень желательно иметь доступ к настройкам кроссовера. В пассивном изменять какие-либо настройки затруднительно (кроме простейших — ослабления сигнала на «пищалке»). Вот тут-то и приходят на помощь активные кроссоверы, которые устанавливаются между источником сигнала и оконечными усилителями. Перед пассивным у него такие преимущества. Резко снижаются интермодуляционные искажения, появляется возможность легко и без хлопот устанавливать нужное соотношение уровней сигнала в полосовых каналах, частоты разделения, а в ряде случаев и крутизну характеристик фильтров. Активные кроссоверы позволяют получить АЧХ, близкие к теоретическим характеристикам фильтра. И, наконец, сами фильтры в активных кроссоверах можно сделать высоких порядков, с большой крутизной характеристики, что в случае пассивных фильтров затруднено и/или связано с потерями мощности.

Если пассивный кроссовер разрабатывается (по крайней мере, должен) для каждого конкретного набора динамиков, то активный кросс — вещь универсальная. То есть, если пассивный можно сравнить с обычной КПП автомобиля (которая тоже разрабатывается для конкретного двигателя и ходовой части), то активный кроссовер будет ближе к бесступенчатому вариатору с изменяемой программой управления. Но нет совершенства в этом мире, так что и активные кроссоверы не свободны от некоторых недостатков. Прежде всего, конечно, это значительное удорожание и усложнение аудиосистемы в целом, связанное с применением отдельных оконечников для каждой частотной полосы. Неизбежно (хотя и не очень значительно) увеличение уровня шумов в сигнале. Ограничены возможности фазовой коррекции излучения громкоговорителей. Последнее следует как раз из того, что АЧХ и ФЧХ активного кроссовера почти идеальны, тем самым подтверждая ту мудрость, что наши недостатки являются продолжением наших достоинств (и наоборот).

Скажете, сложновато? Возможно, но никто ведь и не обещал, что будет легко. Впрочем, если вас мало интересуют технические подробности, то с этого места вы можете спокойно перевернуть страницу, поскольку дальнейший разговор будет о том, что мы мерили и как. Если по порядку, то понятно, что диапазон регулирования частот среза является основной характеристикой каждого фильтра. В зависимости от степени сложности кроссовера, частотных полос может быть от двух до четырех, а поскольку полосовой фильтр представляет собой последовательное соединение ФНЧ (или LP) и ФВЧ (HP), то всего может быть до шести фильтров (а то и больше). Поскольку даже в таблице такой объем информации воспринимается с трудом, то мы представили графики АЧХ каждого фильтра в крайних положениях регуляторов частоты среза. Для большей наглядности. На графиках красным показана самая низкочастотная полоса, синим — самая высокочастотная. Для полосовых фильтров использован зеленый и (где есть больше одного полосового фильтра) эдакий лиловый. И, наконец, в некоторых кроссоверах есть дополнительные каналы частотной фильтрации, например для тыловой акустики. Тут пошел в ход оранжевый.

Возможности согласования уровней входного и выходного сигналов определяются следующими параметрами. Во-первых, это максимальное значение коэффициента передачи, то бишь отношение напряжения на выходе к напряжению на входе. Его минимальное значение в тех кроссоверах, где есть регулятор усиления (gain), обычно равно нулю. Ну, а где такой регулятор сочли ненужным — там коэффициент передачи около единицы. Второй параметр — это максимальное входное напряжение, выше которого кроссовер начинает искажать сигнал. Естественно, что оно должно быть достаточным для работы с любыми «головами». Интересно, что по выходу удалось перегрузить лишь два из почти дюжины кроссоверов (при коэффициенте передачи, большем единицы). Теперь о шумах. Как обычно, уровень шума мы относили к выходному напряжению 1 вольт и при коэффициенте передачи, равном единице. Поскольку уровень шумов будет зависеть от ширины полосы, то измерения проводились при максимально широкой полосе фильтра. Например, если частоты среза ФВЧ регулируются в пределах 50 — 7500 Гц, то регулятор устанавливался в положение «50». Тем самым гарантируется, что уровень шумов устройства будет в любом случае не хуже. При тех же условиях измерялось и переходное затухание между каналами. И попутно, больше для порядка, был измерен суммарный диапазон частот, пропускаемый кроссовером.

Подозреваю, что, дочитав до этого места, вы воскликнете: «Опять тут бесконечные децибелы, герцы и вольты! Какое все это имеет отношение к звуку?» А самое непосредственное. Эти самые децибелы и проч. отражают принципиальные возможности кроссовера, который есть не что иное, как инструмент для конструирования звука. Можно сказать, что идеальный кроссовер — это такой, который не замечаешь, но который позволяет раскрыть положительные стороны акустики и усилителей. В этом плане активный кроссовер обеспечивает серьезные возможности. Он дает власть над звуком.

Результаты тестирования >