Акустическая система — непременный атрибут любого современного компьютера. Звуковое сопровождение в играх и фильмах, музыка — все это воспроизводится с помощью аудиоплаты и подключенных к ней колонок. На рынке представлены сотни моделей АС, стоимость которых колеблется в диапазоне от пяти до нескольких сотен долларов, что повергает в растерянность многих потенциальных покупателей, решивших обзавестись «звуком». В этой статье рассказывается об основных характеристиках АС, знание которых поможет новичкам сделать правильный выбор.

Что нам надо?

В первую очередь следует определиться, для каких целей вам нужны колонки. Тем, кто приобретает их для оповещения о системных событиях (например, о загрузке компьютера или приходе новых сообщений ICQ-пейджера) и украшения компьютерного стола, полезно обратить внимание на внешний вид корпуса. Покупающим же АС для проигрывания CD и MP3-файлов, звукового ряда в современных играх, DivX- и DVD-фильмах следует отдавать предпочтение другим характеристикам. Скажем, если компьютер используется для просмотра кино, то АС прежде всего обязаны четко передавать речь, чтобы она воспринималась без усилий и была внятной, даже когда несколько героев говорят одновременно.

В последнее время наибольшим спросом пользуются 5.1-канальные комплекты (пять сателлитов плюс сабвуфер) «футуристического» дизайна. В рекламных объявлениях все чаще приводятся не технические спецификации, а утверждения, что «колонки идеально интегрируются в интерьер комнаты» и «сабвуфер легко спрятать за занавесками, диваном или под столом». Такие модели смотрятся в квартире умопомрачительно, но качество выдаваемого ими звука порой не выдерживает никакой критики. На поводу у любителей эффектного внешнего вида идут даже именитые фирмы, производящие устройства высокого класса.

Рассматривая колонки для ПК, сразу следует отметить, что в целом они, как правило, уступают аналогичным системам для музыкальных центров. Невозможность установки НЧ-динамика достаточно большого размера (не разместишь же на компьютерном столе агрегат размером с холодильник) приводит к ухудшению воспроизведения басов. Нередко в мультимедийных АС используется единственный широкополосный динамик, из-за чего тоже не удается получить действительно качественный аудиосигнал. В подавляющем же большинстве компьютерных колонок, продающихся на рынке, число динамиков не превышает двух. Впрочем, учитывая быстрый прогресс в области синтеза объемного звука, следует ожидать, что такая конфигурация будет постепенно уходить в прошлое.

Для реализации трехмерных звуковых эффектов требуются комплекты, состоящие из четырех или даже шести колонок. Под низкие частоты (басы) в высококачественных системах обычно отводятся отдельные колонки (сабвуферы). Однако АС высокого класса стоят довольно дорого (нередко дороже, чем аудиоплаты), что вынуждает некоторых пользователей остановить выбор на более привычных двухколоночных конфигурациях. Поэтому производители микросхем для звуковых плат, чтобы повысить привлекательность своей продукции, пытаются решить проблему вывода объемного звука посредством двух колонок.

Качество звучания средних (как по цене, так и по распространенности) компьютерных АС можно описать очень просто. Воспроизводимые частоты находятся в диапазоне 100—12 000 Гц (напомню, что «обычное» человеческое ухо слышит аудиосигналы, лежащие в пределах 20—20 000 Гц). Если в конструкции присутствует ВЧ-динамик, то либо его отдача из-за низкой чувствительности намного меньше, чем у среднечастотного, либо игра высоких частот больше похожа на лязг.

Несколько лет назад живо обсуждались два типа компьютерных колонок: активные и пассивные. Последние существенно дешевле, так как представляют собой всего-навсего динамики в корпусе. Для работы они используют маломощный усилитель аудиоплаты. Это приводит к тому, что громкость зачастую можно регулировать только программными средствами (собственного регулятора у большинства плат нет). Кроме того, встроенный усилитель плохо приспособлен к выводу через колонки музыки: его удел — обеспечивать работу наушников. Наводки от других компонентов звуковой платы и прочих комплектующих вносят в получаемый аудиосигнал дополнительные помехи, особенно на большой громкости. Активные же колонки подобными проблемами не страдают: они имеют собственный достаточно качественный усилитель и отдельное питание. В результате активные АС способны получать сигнал с линейного выхода звуковой платы, где дополнительные помехи отсутствуют. Все это привело к тому, что пассивные колонки стали чуть ли не антикварной редкостью. Сейчас их практически никто не производит и не продает.

Мощность

Следует знать: существует несколько систем измерения мощности АС, чем и пользуются в рекламных целях производители. Также при выборе колонок необходимо помнить, что их КПД никогда не превышает доли процента, подавляющая часть энергии уходит в тепло. А самая «страшная» тайна заключатся в том, что мощность, на которую рассчитаны АС, никак не влияет на качество их звучания. Рассмотрим подробнее некоторые из стандартов мощности, наиболее часто встречающиеся в характеристиках изделий западных фирм.

PMPO (Peak Music Power Output, пиковая кратковременная музыкальная мощность) — величина, означающая максимально достижимое пиковое значение сигнала за минимальный промежуток времени (возникающие при этом искажения не учитываются). Иными словами, PMPO всего лишь показывает, какой мощности сигнал можно подать на устройство, чтобы оно не испортилось.

RMS (Root Mean Squared) — среднеквадратичное значение электрической мощности, ограниченной заданными нелинейными искажениями. Мощность измеряется синусоидальным сигналом на частоте 1 кГц при достижении уровня гармонических искажений, равного 10%. Как видим, эта спецификация тоже слабо связана с качеством аудиосигнала. Тем более что ни один нормальный усилитель в штатном режиме не будет выдавать искажения больше сотых долей процента.

SPL (Sound Pressure Level) — уровень звукового давления, развиваемого АС. Это самый информативный показатель.

DIN 45500 — комплекс общепринятых стандартов IEEE, описывающих различные звукоусилительные характеристики аппаратуры.

DIN Power — электрическая мощность сигнала частотой 1000 Гц, при которой нелинейные искажения достигают 1%.

DIN Music Power — то же самое, но характеризует музыкальный сигнал. Обычно величина DIN Music выше, чем DIN.

ГОСТ 23262—88 — отечественный стандарт, характеризующий номинальную мощность. Это искусственная величина, оставляющая свободу выбора разработчику АС. Он волен указать значение номинальной мощности, соответствующее наиболее выгодному значению нелинейных искажений. Обычно указанная мощность подгонялась под требования ГОСТа к классу сложности исполнения изделий при наилучшем сочетании измеряемых характеристик. Указывается как у АС, так и у усилителей.

Паспортная шумовая мощность — электрическая мощность, ограниченная исключительно тепловыми и механическими повреждениями (например, сползание витков звуковой катушки от перегрева, выгорание проводников в местах перегиба или пайки, обрыв гибких кабелей и т.п.) при подведении розового шума1 в течение 100 ч.

Максимальная кратковременная мощность — электрическая мощность, которую громкоговорители АС выдерживают без повреждений (проверяется по отсутствию дребезжаний) на протяжении короткого промежутка времени. В качестве испытательного сигнала используется розовый шум. Сигнал подается в течение 2 с, испытания проводятся 60 раз с интервалом в 1 мин. Данный вид мощности дает возможность судить о кратковременных перегрузках, которые способен перенести динамик АС в ситуациях, возникающих в процессе эксплуатации.

Максимальная долговременная мощность — электрическая мощность, которую громкоговорители АС выдерживают без повреждений в течение 1 мин. Испытания повторяют 10 раз с интервалом в 2 мин. Испытательный сигнал тот же, что и в предыдущем случае. Максимальная долговременная мощность определяет момент, когда нарушается тепловая прочность динамиков (начинается сползание витков звуковой катушки и пр.).

Делаем выводы: наиболее важным на практике оказывается значение мощности, указанное в ваттах (RMS) при коэффициенте гармонических искажений, равном или меньшем 1%. Однако оценка изделий даже по этому показателю очень приблизительна и может не иметь ничего общего с реальной громкостью аудиосигнала, которая характеризуется уровнем звукового давления.

Человеческое ухо имеет динамический диапазон 135 дБ, и чтобы его полностью перекрыть, нужны АС с SPL = 135 дБ/м, удаленные на 1 м от слушателя (при каждом удвоении расстояния к этому значению необходимо прибавлять 3 дБ). Передовые образцы контрольных агрегатов (АС, использующиеся в студиях) имеют SPL = 120—130 дБ/м. У лучших АС для бытовых музыкальных центров этот показатель составляет не более 110—115 дБ/м, а у основной их массы не превышает 100 дБ/м. SPL компьютерных колонок обычно лежит в пределах 86—90 дБ/м.

Чувствительность

Эта величина характеризует интенсивность звукового давления, развиваемого колонкой на расстоянии 1 м при подаче сигнала частотой 1000 Гц и мощностью 1 Вт. Иногда используется термин «уровень характеристической чувствительности» (SPL, Sound Pressure Level). При этом для краткости в графе с единицами измерений указывается дБ/Вт?м. Важно понимать, что чувствительность не является линейным коэффициентом пропорциональности между уровнем звукового давления, мощностью сигнала и расстоянием до источника. Многие фирмы указывают характеристики чувствительности динамических головок, измеренные при нестандартных условиях.

Чувствительность важна прежде всего при проектировании собственных АС. Если вы толком не понимаете, что означает этот параметр, то при выборе колонок для ПК можно его не учитывать (благо указывают его нечасто).

АЧХ

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) в общем случае представляет собой график, показывающий разницу амплитуд выходного и входного сигналов во всем диапазоне воспроизводимых частот. АЧХ измеряют подачей электрического синусоидального сигнала постоянной амплитуды при изменении его частоты. Причем в той точке на графике, где частота равна 1000 Гц, принято откладывать на вертикальной оси уровень 0 дБ. Идеален вариант, при котором АЧХ представлена прямой линией, но реально таких характеристик у АС не бывает. При рассмотрении графика нужно обратить особое внимание на величину неравномерности. Чем она больше, тем больше частотных искажений в звуке.

Западные производители предпочитают термин FR (frequency response) — диапазон воспроизводимых частот, который представляет собой «выжимку» информации из АЧХ: указываются лишь граничные частоты и неравномерность. Допустим, написано: 50 Гц — 16 кГц АЧХ (?дБ). Это значит, что у данной АС в диапазоне 50 Гц — 16 кГц звучание достоверное, а ниже 50 Гц и выше 16 кГц неравномерность резко увеличивается и АЧХ имеет так называемый «завал» (резкий спад).

Чем это грозит? «Завалы» низких частот влекут за собой потерю сочности, насыщенности звучания басов, а их повышение приводит к тому, что колонки начинают бубнить. С понижением высоких частот звук становится тусклым, неясным, а при их подъеме в сигнал добавляются раздражающие шипящие и свистящие призвуки.

Поскольку изготовители компьютерных АС часто «забывают» указать неравномерность АЧХ, к заявлениям о диапазоне воспроизводимых частот 20—20 000 Гц надо относиться с долей скептицизма. Велика вероятность купить изделие, не обеспечивающее более-менее равномерную АЧХ даже в полосе частот 100—10 000 Гц. Сравнивать же диапазон воспроизводимых частот с неравномерностями АЧХ нельзя вовсе.

Нелинейные искажения, THD

Аббревиатура THD расшифровывается как Total Harmonic Distortion — суммарное значение коэффициента нелинейных искажений. Разберем, что это такое. АС представляет собой сложное электроакустическое устройство с нелинейной характеристикой усиления. Поэтому сигнал, пройдя весь звуковой тракт, на выходе обязательно будет иметь нелинейные искажения, среди которых самые явные и наиболее доступные для измерения — гармонические. Высокий коэффициент гармоник ухудшает звучание АС, придавая ему специфическую окраску.

THD колонок во многом зависит от мощности подаваемого на них сигнала. Поэтому было бы опрометчиво делать заочные выводы или сравнивать аппаратуру только по THD, без прослушивания (хотя по такому легкому пути иногда идут даже самые авторитетные издания). К тому же для рабочих положений регулятора громкости (обычно это 30—50%) значение THD производители не указывают.

Импеданс

В целом величина импеданса (impedance, полное электрическое сопротивление) колонок ничего о качестве их звучания не скажет. Этот параметр приводится разработчиками лишь для того, чтобы сопротивление учитывали при подключении АС к усилителю. Если сопротивление колонок ниже, чем у усилителя, в звучании будут присутствовать нелинейные искажения, если выше — аудиосигнал окажется значительно тише, нежели при равном сопротивлении.

* * *

Итак, мы рассмотрели основные характеристики, которые необходимо знать при выборе АС. Удачных вам покупок!

1Группа сигналов случайного характера с равномерной спектральной плотностью распределения по частотам, убывающей при увеличении частоты со скоростью 3 дБ на октаву во всем диапазоне измерений. Зависимость среднего уровня розового шума от частоты описывается формулой 1/f, где f — частота.