Про тыловую акустику!

[teter71]

Тылом имеет смысл заниматься только после того, как стабилизируется положение на фронте и будут одержаны важные победы: получена гладкая частотная характеристика фронтальной акустики, сформирована звуковая сцена, решен вопрос с басами. Только после этого можно обращаться к тыловым каналам, ибо роль их в качественной мобильной установке - существенно вторичная.

И еще: сразу оговоримся, что речь пойдет о тыловой акустике, поддерживающей звуковую картину для сидящих на переднем сиденье, а не о системе обслуживания задних пассажиров.

Нравится нам это или нет, но в традиционном виде автомобильная аудиосистема настроена именно на эту часть населения, находящегося на борту. Случай лимузинов и членовозов здесь не рассматривается - там совсем другие критерии и решения.

Теперь картинка, олисестворяющая предмет устремлений при построении тыловых каналов.

Она изображает акустическую обстановку в реальной жизни и перенесена сюда не откуда-нибудь, а из официального издания "Руководства для судей на соревнованиях IASCA" (Official IASCA Competitor Judging Handbook), стр. 87, где она помещена с подписью "Идеальная звуковая сцена". В реальном зале большая часть звука приходит к слушателю непосредственно. В то же время часть его отражается от стен и других "местных предметов". И хотя интенсивность отраженных звуков намного уступает интенсивности прямых, именно отзвуки создают ощущение богатого, наполненного звукового поля, претендующего на сходство с реальным.

Тыловая часть звукового поля в машине должна быть именно добавкой к основному (т.е. фронтальному) звуку, а не давать самостоятельный звук. В этом смысле стихийно родившийся у нас термин "подзвучка" уступает по семантической состоятельности английскому "rear-fill", т.е. "тыловое заполнение", но тут уж ничего не сделаешь... В техническом смысле термин "тыловая подзвучка" означает звуковое поле, воспроизводимое вспомогательными громкоговорителями, расположенными позади слушателя. Целью подзвучки является добавить глубины и реализма звучанию основной (фронтальной) акустической системы.

Распространенное заблуждение, что сзади должна стоять мощная широкополосная акустика, является своего рода атавизмом того периода развития автостерео, когда наиболее подходящим местом для установки динамиков считалась задняя полка. До сих пор, надо заметить, многие автомобильные производители, не желая себя обременять компоновочными проблемами, неизбежно связанными с установкой качественной фронтальной акустической системы, ставят в штатном варианте в заднюю полку излучатели значительно большие по размеру, нежели установленные в передних дверях или панели приборов.

Более того, идя на поводу у столь укоренившихся фактов жизни, производители головных аппаратов часто коммутируют встроенные усилители и RCA выходы таким образом, что сигнал на линейном выходе (т.е. предназначенный для дальнейшего усиления, обозначается как тыловой.

Относится ли это к высококачественным аудиосистемам? Безусловно - нет. Давайте рассмотрим свойства тылового звукового поля, исходя из общего принципа звукового проектирования автомобильной системы, а именно - добиться наиболее реалистического воспроизведения звука.

В реальных условиях звук, приходящий к нам сзади - это отраженная и рассеянная часть звука, приходящего спереди, со стороны сцены. В этом легко убедиться при посещении концерта любого музыкального жанра. Сколько музыкантов (или громкоговорителей) расположились в последнем ряду партера? Вот именно: ни одного…

Итак, какой же звук приходит сзади и какой, следовательно, нам предстоит имитировать имеющимися у нас средствами? Во-первых, отраженный звук не содержит осмысленных басов. Это происходит не потому, что они не отражаются, а потому, что отражаясь, низкие звуки не несут информации о направлении на источник звука, именно поэтому сабвуфер можно устанавливать где угодно. Во-вторых, высокочастотных составляющих в отраженном звуке почти нет, поскольку они сильно ослабляются с расстоянием и при отражении от большинства поверхностей, встречающихся в реальной жизни. Типичная акустическая обстановка может быть воссоздана с помощью фильтра нижних частот с крутизной спада 6 дБ/окт и частотой среза 4 - 5 кГц.

Искомая АЧХ тыловых каналов дана на рисунке. В-третьих, оставшиеся средние частоты приходят к нам сзади после нескольких отражений от различных поверхностей, находящихся от нас на различных расстояниях. Подобный сигнал называется диффузным (размытым) и, вообще говоря, затрудняет определение направления на источник звука. И наконец, тыловой отраженный сигнал достигает нас значительно ослабленным, обычно на 18 - 24 дБ по отношению к фронтальному. Вывод может показаться довольно неожиданным: для реалистического воссоздания акустической обстановки с помощью тыловой акустики последняя должна обладать ровно теми свойствами, которых мы всеми силами стараемся избежать при создании фронтальной звуковой сцены: нет басов, нет верхов, размытые средние и низкий уровень. И наоборот, в чем многие убедились, успев, к сожалению, при этом потратить зря и силы и средства, - чем более широкополосный и четкий звук производит тыловая акустика, тем более размытой и неясной становится фронтальная звуковая сцена.

В терминах практических решений:

1. Не устанавливайте высокочастотных излучателей сзади. Там они не нужны, лучще направьте сэкономленные средства на качественные пищалки для фронтального комплекса, за которые переплатить - трудно.

2. Не устанавливайте больших динамиков - идеальными для тыла являются 3,5 - 4 дюймовые среднечастотные или широкополосные головки, 5-дюймовые - допустимы, 6 - дюймовые - излишество, 6 х 9 - явная несуразица. Более того, небольшие по размеру излучатели являются даже предпочтительными, поскольку создают меньше проблем с диаграммой направленности в верхней части рабочего диапазона (3 - 4 кГц). Для относительно скромных систем можно удовлетвориться штатными динамиками, если это - 4 - 5-дюймовые широкополосные головки. Если же Вас беспокоит, что дешевые головки, помимо ограниченного частотного диапазона, привнесут в общую звуковую картину повышенные искажения или неравномерность тонального баланса - лучше поставить небольшие, но качественные (но не шикарные) головки.

3. Не предусматривайте большой мощности тыловых каналов: уровень мощности, который будет достигнут после настройки, окажется меньше мощности, подводимой к передней акустике в 20 - 100 раз, то есть будет измеряться единицами ватт даже при максимальной громкости. Нет смысла использовать для этих целей два полновесных канала усиления мощности, зная, что усиление на их входах предстоит установить вблизи нижнего предела регулировки. В большинстве случаев мощности встроенных усилителей головного аппарата оказывется вполне достаточно, тем более, что в высококачественных установках они, как правило, оказываются вакантными. Один из вариантов включения тыловой акустики, успешно применявшийся в призовых установках, вообще может работать с одним каналом усиления, на чем мы остановимся отдельно.

4. Желательно, чтобы излучение тыловых динамиков достигало слушателей не непосредственно, а в результате отражения, например, от заднего стекла. Это способствует воссозданию диффузного звукового поля.

5. Если в багажнике или грузовом пространстве хетчбека установлен сабвуфер, а тыловые громкоговорители не изолированы от объема багажного отделения, низкочастотные колебания будут воздействовать на тыльную сторону диффузоров, заставляя их работать как пассивные излучатели и создавая неизбежные и очень неприятные на слух интермодуляционные искажения. Обязательно отделите тыловые динамики от звукового поля сабвуфера герметичными боксами, размер которых, с учетом довольно высокой нижней границы рабочего диапазона, может быть минимальным. Это заодно улучшит демпфирование тыловых головок и связанные с этим переходные характеристики.

Формирование частотного диапазона тыловых громкоговорителей лучше всего доверить пассивным L-C цепям, тем более, что настройки и подбора номиналов компонентов, как правило не потребуется.