Ultimate Studio Home Theatre

Total Professional Concept

 

Студийные мониторы класса РА

Прежде чем рассказать о том, что такое студийные мониторы "класса PA" (термин введён автором сайта), стоит более подробно познакомиться со схемой многополосного усиления звукового сигнала или просто РА. Термины PA, РА звукоусиление, РА системы и т.п. расшифровываются как Professional Audio (профессиональное аудио) - та сфера деятельности, в которой они изначально возникли. Обязательное условие построения таких систем звукоусиления заключается в полном предотвращении попадания на динамики тех частот, для воспроизведения которых они просто не предназначены. Использование стандартных пассивных разделительных фильтров приводит к следующим отрицательным явлениям:

  1. Даже самые сложные пассивные кроссоверы не обеспечивают полного исключения попадания на динамические головки тех частот, для воспроизведения которых они не предназначены как по замыслу разработчика АС, так и в силу конструктивных особенностей. Например, любая, даже самая мощная высокочастотная головка тут же сгорит, если на неё подать низкочастотный сигнал. Иными словами, широкополосный сигнал всегда попадает на все динамические головки, хоть и имеет довольно низкую амплитуду после точек раздела полос.
  2. Динамические головки имеют довольно большие области совместного излучения около точек раздела кроссоверов. Это приводит к нарушению целостности звукового образа и искажениям в диапазоне частот их совместного звучания. По этой причине невозможно создание пассивных АС с количеством полос более четырёх, так как весь частотный диапазон, по сути, превратится в сплошную зону совместного излучения.
  3. В фильтрах присутствуют радиоэлементы с реактивным характером нагрузки (конденсаторы и катушки индуктивности), что приводит к паразитным всплескам тока и напряжения во время прохождения (фильтрации) широкополосного звукового сигнала через них.
  4. Сложные разделительные фильтры высоких порядков, не говоря уже про усовершенствованные модели с корректирующими режекторными звеньями, обладают достаточной крутизной среза и могут даже выравнивать АЧХ. Но такие кроссоверы являются самой тяжелой нагрузкой для усилителя и приводят к повышению уровня его искажений и требуют специализированных схемотехнических решений. Такие АС характеризуются очень плохим качеством звука, т.к. в фильтрах возникают большие фазовые задержки между громкоговорителями. Звуковая картина при этом превращается в кашу, стерео эффект и локализация звуковых образов выражены очень слабо. Это связано со сложной психоакустической природой восприятия человеческого слуха. Если судить только по графикам АЧХ и затуханию фильтров, то такие АС выглядят очень даже ничего, но звучат очень плохо.
  5. Качество звучания усилителя очень сильно зависит от типа применяемых фильтров и количества полос в конкретной модели акустической системы, так как их параметры измеряются и нормируются только на определённом номинале активной нагрузки. Иными словами, один и тот же усилитель может играть совершенно иначе при подключении к разным АС. Заметьте, что тесты усилителей в аудиофильских журналах проводят только на какой-либо одной конкретной модели колонок. При этом "высшую награду" может элементарно получить тот усилитель, который просто лучше остальных сработался с реактивным характером нагрузки данных колонок.
  6. Снижается коэффициент демпфирования усилителя, который тоже нормируется на определённом номинале активной нагрузки. При этом звучание низких частот приобретает гулкий и протяжный характер.

Системы класса РА лишены всех этих недостатков, т.к. вместо пассивных кроссоверов в них применяются активные. Они выполнены в виде отдельных устройств со своими корпусами, блоками питания и различными регуляторами. Аудио выходы устройства звуковоспроизведения (CD, DVD плеер, звуковая карта) должны подключаться к этому устройству, а не к усилителю, как это было раньше. Они имеют одну пару входов (стерео) и несколько парных выходов на каждую частотную полосу, количество которых должно равняться или быть больше, чем у подключаемой акустической системы. Обычно не встречаются кроссоверы с количеством полос более четырёх. Разделение сигнала в них выполняется при помощи транзисторов. Активные фильтры обладают регулируемой частотой среза с некоторым шагом и возможностью выбора крутизны затухания (до 48 дБ/Отк). Это очень удобно, т.к. позволяет подстроить точку раздела головок на слух или по результатам измерений искажений последних, с целью распределения частотного диапазона между ними с максимальной эффективностью. Обязательно присутствует регулятор уровня громкости для каждого выхода, что позволяет выровнять уровни АЧХ головок, если они имеют различную чувствительность, и регулятор фазы для каждой полосы, чтобы добиться синфазной работы головок в точках раздела, что особенно важно при использовании сабвуферов.

Но и у таких кроссоверов тоже есть недостатки, так как они оперируют всё же с аналоговым сигналом. При этом неизбежно добавляются собственные шумы, искажения и уменьшается динамический диапазон фонограммы. Особенно сильно этот эффект проявляется при использовании внешних моделей, с собственными корпусами, блоками питания, длинными соединительными кабелями, контурами изменения параметров настройки и предварительными усилителями перед каждым выходом. Тем не менее, этот паразитный вклад в звучание очень мал и становится критичным только в самых дорогих системах звукоусиления. Исключается этот недостаток применением цифровых кроссоверов, работающими с первоначальной цифровой формой сигнала и обладающих несколько большими возможностями, по сравнению со своими аналоговыми собратьями.

Теперь необходимо только подключить к выходам кроссовера стерео усилители по одному на каждую частотную полосу, а к ним динамические головки без всяких разделительных фильтров. Динамики при этом будут работать только в отведённых для них частотных диапазонах и представлять для усилителя практически линейную нагрузку, минимизируя искажения последнего.

Анализируя вышесказанное можно сказать, что РА схема звукоусиления отличается от простой широкополосной гораздо большей сложностью, а, самое главное, гораздо большими затратами денежных средств. Финансовая сторона вопроса упирается преимущественно в усилители, так как их нужно купить столько, сколько полос у акустической системы. Хотя при использовании "брендового" цифрового кроссовера, стоимость последнего может превысить даже стоимость усилителей. Но это единственный способ добиться высококачественного звуковоспроизведения.

Когда я искал информацию по студийным мониторам, то понимал, как мало я знаю, когда читал очередную веб-страничку, посвящённую данной тематике. Первое, что меня натолкнуло на эту идею - это факты производства систем многополосного мониторинга довольно известными фирмами: Quested, ATC, PMC. Такой подход они используют в старших моделях своих main мониторов. Вторым был тот факт, что только единицы производителей студийных мониторов используют в своей продукции динамики собственного производства. Остальные же используют, например: Accuton, Eton, Precision-Devices - фирма ADAM. Продукцию Volt можно встретить в большинстве трёхполосных мониторов: Quested, PMC, Genelec, C&H. Фирмы Beyma и Volt имеют линейки громкоговорителей под довольно броским названием "Studio". Кто мешает вам купить те же динамики или даже лучше под свои требования? Третье - электроника внутри даже хороших трёхполосных мониторов имеет не такую уж высокую планку качества и элементную базу, в отличии от цены. Когда я видел внутренности довольно дорогих студийных мониторов, то сомневался над "оптимизацией блоков друг под друга" - ну не такая же примитивщина а-ля радио наборчики "Мастер-Кит". Эти маленькие "платки" просто меркли при сравнении с внутренностями даже обычных студийных усилителей (не путать с профессиональными). Четвёртое - сигнал внутри мониторов проходит разделение, корректировку и выравнивание по фазе уже в аналоговой форме. Т.е. потери в качестве звука неизбежны даже при активном разделении, как я и говорил выше. В случае же с PA системами можно использовать цифровые кроссоверы, которые имеют не только более высокую крутизну среза, производя все операции разделения в цифровой форме сигнала, но ещё позволяют использовать себя в качестве ЦАП. Пятое - это тот факт, что в 70-80ые года существовали только PA студийные мониторы, а их современные версии "All In One" стали появляться только с 70х годов очень малыми тиражами. Единственной целью этого подхода стала возможность делать компактные и мобильные мониторы со всей электроникой "на борту". Разумеется, мы не сможем узнать, что засунул туда производитель, а зачастую электронная начинка оказывается не высшего класса... Шестое - это цена. Стоимость компонентов для PA мониторов, как правило, не превышает цену уже готовых АС.

Самое главное преимущество такого подхода к студийным АС заключается в полной свободе выбора отдельных компонентов с уже известными характеристиками и возможностью сделать мониторы под свои предпочтения. Вы в праве сами выбирать количество полос в проектируемой акустической системе, её мощность; определять её габариты, количество головок, их характеристики, материалы диффузоров, акустическое оформление. Простор при выборе усилителей тоже огромен.

Но у вас может возникнуть вполне логичный вопрос №1: "Зачем это нужно, если и так есть готовые АС с высокой мощностью, вполне качественными характеристиками, четырёхполосной конструкцией, да и вообще построенные по этой же схеме РА усиления?" - Вот тут и предстаёт главная идея этого сайта. Заключается она не в том, чтобы собрать, по сути, такие же мониторы самому. Цель - мониторы беспрецедентного уровня звуковоспроизведения, которых до сих пор не существует.

Тогда появляется вопрос №2: "Если их нет, то рынок студийных мониторов достиг высшей планки звуковоспроизведения!? Куда ещё лучше? Как можно сделать то, чего нет?" - Да, готовых продуктов нет, но для самодельного изготовления таких АС все необходимые компоненты, к счастью, пока что ещё производятся некоторыми фирмами. Это не те среднестатистические кроссоверы, динамики и усилители, которые присутствуют на рынке профессионального или студийного звука, это - лучшие из лучших, самые именитые производители (хотя и необязательно), дожившие до наших дней. Одни из них имеют мировую репутацию и историю длиной в несколько десятилетий, вторые малоизвестны или вообще появились совсем недавно, третьи присутствуют даже в нашей стране. Таких фирм буквально единицы, поэтому запутаться в выборе практически невозможно. И лишь благодаря им концепция Ultimate Studio имеет право на жизнь.

Статьи

Основы студийного звуковоспроизведения

Аудиосистемы класса Ultimate Studio

Дополнения

Разное