Файл: Филипп Ньюэлл – Project-студии.pdf

Philip Newell  - Project studios  
Филипп Ньюэлл – Project-студии 

136 

Глава 12 Стерео. Призрачные иллюзии 

Перед изложением этой главы хочу извиниться перед читателями со слабым сердцем. Но жизнь – 

штука сложная, и от неё не скроешься. А трудности лучше встречать «в лоб». 

Возможно, я слишком уж мусолю тему громкоговорителей, ведь задача книги - охватить широкий 

круг  тем  в  области  звукозаписи.  Но  из  опыта,  специалистов  от  звукозаписи  больше  всего  интересуют 
именно громкоговорители. Ведь это то окно, через которое в итоге и судят о записях. Поэтому извините 
меня за эту трудную главу, которая вряд ли доставит удовольствие тем читателям, которые ищут лёгкой 
жизни. 

Множество  аспектов  работы  громкоговорителей  воспринимаются  как  нечто  само  собой 

разумеющееся и, вместе с тем, понимаются совершенно неправильно. В следующих главах мы обсудим 
кое-какие аспекты surround sound, но чтобы понять их, надо сначала разобраться, что же такое стерео? В 
10-й  главе  мы  рассмотрели  взаимодействие  громкоговорителей  с  помещениями,  а  в 11-й – возможные 
трудности  в  этом  и  пути  их  преодоления.  И  если  мы  не  усвоим  хотя  бы  частично  азы,  мы  утратим 
хорошую возможность получить кое-какие полезные сведения. Мне уже несколько раз «напомнили», что 
я  должен  придерживаться  названия  книги  и  быть  снисходительным  к  уровню  понимания  её  возможных 
читателей; но говорить с людьми свысока – это почти то же, что оскорблять их интеллект и держать их в 
неведении. 

Поэтому  я  предлагаю  читателям  настроиться  и  проявить  побольше  усердия,  чтобы  понять  эту 

главу. Если кто-то хоть несколько раз пробормочет про себя «Эге! А что-то раньше я этого и не знал!», то 
будем  считать,  что  эта  глава  оказалась  хоть  в  чём-то  полезной.  Если  же  кто-то  начнёт  крушить  и 
выбрасывать  свои  обожаемые  стереосистемы  из  окон  (пока  его  не  скрутят  «архангелы  в  белых 
халатах»), значит, мы достигли даже большего. А если глава разбудит у читателей интерес к этой книге, 
то  будем  считать,  что  мы  уже  подготовили  почву  для  становления  новых  инженеров,  которые  будут  по 
праву называть себя таковыми.   

В  мартовском  номере  журнала  «Studio Sound»  за 1996 г.  Джон  Уоткинсон (John Watkinson) 

написал  вызывающую  статью  о  понятии  совершенного  громкоговорителя.  Да,  создание  идеального 
громкоговорителя – похвальная  цель.  Но  даже  в  случае  успеха  мы  бы  не  получили  то,  на  что 
рассчитывали. Совершенный громкоговоритель – это одно, а его применение, особенно в стерео парах – 
это  нечто  совсем  другое.  В  том  же  номере  журнала  Томлинсон  Холмэн (Tomlinson Holman) из  студии 
«THS» (где  «ТН» - его  инициалы)  написал  статью  о  многоканальном  стерео.  Он  затронул  общую  для 
конструкторов  громкоговорителей  и  для  студийных  дизайнеров  острую  тему:  акустические  взаимосвязи 
не  только  между  громкоговорителем  и  помещением,  но  и  между  самими  громкоговорителями  в 
многоканальной системе. Том Холмэн предложил правило: «сначала панорамируй, потом эквализируй». 
И в этом он прав, поскольку часто приходится сталкиваться с тем, что звучание «только одной стороны» 
отличается  от  звучания  фантомного  образа,  создаваемого  в  центре.  Даже  если  бы  у  нас  была  пара 
совершенных  громкоговорителей,  мы  всё  равно  бы  столкнулись  с  действием  непреодолимых 
акустических  связей.  Некоторые  из  этих  проблем  мы  сейчас  обсудим,  и  как  только  мы  их  поймём, 
концепции «идеального стерео мониторинга» будет нанесён смертельный удар. 

12.1 Взаимосвязи между громкоговорителями 

Стерео  пару  громкоговорителей  нужно  рассматривать  именно  как  пару,  а  не  как  два  моно 

источника. Ведь бывают случаи, когда громкоговорители отказываются объединяться в стерео пару. Но 
об этом позже. 

Для начала всё-таки рассмотрим моно пару. Представьте вариант размещения двух 15-дюймовых 

громкоговорителей друг возле дружки в одном и том же корпусе. На выходе будет значительно больше 
низких  частот,  чем  от  одного  громкоговорителя  в  том  же  корпусе,  к  которому  подводится  такая  же 
электрическая  мощность.  Конечно,  пара  громкоговорителей  может  потреблять  и  вдвое  больше 
электроэнергии,  т.к.  при  параллельном  их  подключении  общий  импеданс  снижается,  что  даёт 
возможность усилителю посылать на пару больше электроэнергии. Но речь не об этом. В нашем случае и 
на пару, и на один громкоговоритель подаётся, к примеру, 100 Ватт. Так почему же пара воспроизводит 
больше  низких  частот?  Дело  в  том,  что  взаимосвязь  двух  громкоговорителей  способствует  большему 
излучению акустической мощности, чем в случае с одним громкоговорителем. 

Если  рассмотреть  работу  только  одного  громкоговорителя,  то  мы  увидим,  что  на  его  звучание 

оказывает  влияние  нагрузка  от  воздуха,  которая  зависит  от  направления  движения  диффузора.  Если 
установить рядом два громкоговорителя, то каждый из них вдобавок будет изменять локальное давление 
воздуха на соседний громкоговоритель. Если один громкоговоритель, сам по себе, испытывает нагрузку 
от  воздуха  в  помещении  (или  от  открытого  воздуха,  если  он  установлен  на  улице),  то  два 
громкоговорителя,  работающие  вместе,  испытывают  нагрузку  ещё  и  со  стороны  соседнего  синфазно 
подключенного громкоговорителя.  

Представьте двух боксёров одинакового телосложения. Один наносит удары по тяжёлой «груше», 

а другой – по «груше», неплотно набитой перьями. Первый вспотеет намного раньше второго! Причина в 
том,  что  тяжёлая  груша  оказывает  больше  сопротивления  ударам,  заставляет  боксёра  сильнее  её 

Philip Newell  - Project studios  
Филипп Ньюэлл – Project-студии 

137 

 
толкать  и  тем  самым  вынуждает  его  выполнять  больше  работы.  Когда  громкоговоритель  движется 
вперёд,  то  воздух  сопротивляется  его  движению.  Для  преодоления  этого  сопротивления  выполняется 
определённая работа, которая преобразует движение поверхности диффузора в акустическую энергию. 
Если это сопротивление увеличивается (например, от дополнительного давления со стороны ещё одного 
диффузора), то работы выполняется больше и звука излучается больше. 

Точно  так  же  преобразующую  способность  громкоговорителя  усиливает  рупор,  который  тоже 

оказывает  нагрузку  на  громкоговоритель,  затрудняя  отход  воздуха  в  сторону, «с  пути»  движущегося 
диффузора  или  диафрагмы.  Увеличение  мощности  звучания  в  осевом  направлении – следствие 
увеличения нагрузки от «затиснутого» в рупоре воздуха. 

В  нашем  же  случае  увеличение  выходной  мощности  (при  двух  громкоговорителях)  связано  с 

увеличением  нагрузки  на  них,  возникающей  от  их  акустического  взаимодействия.  Так  что  акустическая 
система с двумя 15-дюймовыми громкоговорителями будет иметь больше низких частот, чем такая же, но 
с одним таким громкоговорителем, даже если они потребляют поравну электроэнергии. 

Теперь давайте рассмотрим работу стерео пары мониторов прямого излучения, вмонтированных 

в переднюю стену контрольной комнаты с умеренными отражающими и реверберационными свойствами. 
Расстояние между центрами мониторов - 3 метра. Допустим, что это совершенные мониторы с гладкой 
частотной  характеристикой  от 10 Hz до 40 kHz. Помня  о  вышеупомянутом  правиле  «сначала 
панорамируй»,  послушаем  и  запомним  звучание  бас-гитары  при  воспроизведении  только  через  левый 
монитор. Затем спанорамируем её полностью вправо. Звучание будет таким же, как и в левом мониторе. 
Но как только мы спанорамируем бас-гитару в центр, мы услышим усиление звучания по низким частотам 
и, возможно, окраску звука по «верхним низам». Рост «низов» может составить до 3 dB (см.рис.41-43), но 
в каждой комнате будет по-своему. На практике это зависит от реверберационных свойств помещений, 
характеристик мониторов и нагрузки корпусов мониторов на громкоговорители. 

Philip Newell  - Project studios  
Филипп Ньюэлл – Project-студии 

138 

Трёхметровое расстояние между мониторами равно длине волны около 110 Hz, поэтому в нашем 

случае все частоты, находящиеся ниже частоты половины длины волны (в данном случае около 55 Hz) 
будут усиливаться. Этот подъём возникает из-за дополнительной нагрузки на каждый монитор, которую 
на него оказывает давление другого монитора в паре (отсюда и их взаимосвязь), а также из-за отражений 
звука  поверхностями  помещения.  В  нашем  положении  ниже  разделяющей  частоты (55 Hz), 
соответствующей  половине  длины  волны  между  центрами  мониторов,  мониторная  система  из  двух 15-
дюймовых  громкоговорителей  эффективно  воспроизводит  спанорамированный  в  центр  образ,  хотя 
излучать  звук  будут  левый  и  правый 15-дюймовые  мониторы.  Таким  образом,  их  взаимосвязь  при 
панорамировании в центр уже создаст подъём «низов» на 3dB. На практике, правда, этот подъём будет 
несколько  меньше,  так  как  за  пределами  акустического  ближнего  поля  громкоговорителя  давление 
падает  на 6 dB при  каждом  удвоении  расстояния.  Но  свою  лепту  в  подъёме  «низов»  привнесут  и 
отражения внутри помещения. 

А  теперь  снова  представьте  себе  два 15-дюймовых  громкоговорителя  в  одном  ящике  (что 

характерно для больших мониторов). На частотах около 50 Hz они попадут в акустическое ближнее поле 
друг друга, поэтому будут в реальности работать как один-единственный источник с возможным 3dB-ным 
подъёмом на выходе. Прибавьте к этому ещё дополнительный подъём «низов», создаваемый нагрузкой 

Philip Newell  - Project studios  
Филипп Ньюэлл – Project-студии 

139 

 
отражений внутри помещения. 

Такая взаимосвязь между громкоговорителями может быть на всех частотах. При этом она может 

как усиливать, так и ослаблять звучание разных частот в зависимости от того, насколько «в фазе» или 
«не  в  фазе»  звучание  на  каждой  отдельной  частоте  одного  громкоговорителя  достигает  диффузора 
другого  громкоговорителя.  Это  зависит  от  длины  волны  и  расстояния  между  мониторами,  а  не  от 
местоположения слушателя. 

Это явление не похоже на погашение или усиление звучания отражёнными волнами, что вызвано 

разницей во времени их прибытия в зону слушателя. Здесь - позиционная зависимость. Если мониторы 
разнесены  менее  чем  на  половину  длины  волны  и  подключены  синфазно,  то  взаимосвязь  между  ними 
становится  полностью  усиливающей,  хотя  отражения  от  поверхностей  комнаты  могут  прибывать  к 
каждому из них с разной фазой. 

Взаимосвязь  между  громкоговорителями  возникает  только  тогда,  когда  звуковое  давление  от 

одного  из  них  накладывается  на  излучающую  поверхность  другого.  В  безэховых  условиях  это  очень 
зависит от позиций громкоговорителей и их направленности. Ниже разделяющей частоты (длина волны 
которой равна половине длины волны между центрами громкоговорителей), звучание будет усиливаться. 
Меньше  будет  возрастать  мощность  на  тех  частотах,  где  уровень  давления  будет  уменьшаться  с 
расстоянием.  На  частотах,  которые  выше  разделяющей  частоты,  взаимодействие  громкоговорителей 
будет  либо  усиливать,  либо  ослаблять  звучание,  либо  давать  какой-то  промежуточный  результат.  Это 
уже  зависит  от  длины  волны  и  расстояния,  а  значит – от  фазы  прибытия  волны  от  громкоговорителя  к 
противоположному громкоговорителю. Смысл всего этого в следующем: фантомный стерео образ может 
иметь  плоскую  частотную  характеристику  только  на  центральной  линии  между  двумя  мониторами. 
Помните  об  этом,  это  очень  важно.  Я  снова  готов  это  повторить:  спанорамированный  в  центр  образ 
может  обладать  плоской  частотной  характеристикой  только  на  центральной  линии  между  мониторами. 
Доказательство этого - на рис.48. 

12.2 Взаимосвязи громкоговорителей со звуковыми отражениями 

В  акустическом  смысле  помещение  с  отражающими  звук  поверхностями  похоже  на  зеркальную 

комнату.  На  рис.44  показана  зеркальная  комната,  в  которой  отражённый  звук  будет  слышен  из  любого 
места, откуда видно громкоговоритель (во всех трёх измерениях).  

 
 
Это значит, что в обычных комнатах громкоговорители акустически взаимодействуют как бы с т.н. 

мнимыми  громкоговорителями,  существующими  в  виде  отражений  от  стен  (другими  словами,  места 
отражений от стен выступают в роли эдаких громкоговорителей, которые взаимодействуют с реальными 
громкоговорителями  и  создают  им  дополнительную  нагрузку – А.К.).  В  итоге  мы  имеем  прямую 
взаимосвязь между ними, что сказывается на звучании. Мы также имеем нагрузку по низким частотам от 
стен и пола с потолком, ограничивающих угол излучения громкоговорителей. 

Philip Newell  - Project studios  
Филипп Ньюэлл – Project-студии 

140 

Эти явления не зависят от позиции слушателя. Думаете, на этом всё? Отнюдь! 
Есть  ещё  один  вид  помех,  которые  возникают  в  «дальнем  поле» (на  достаточном  удалении  от 

мониторов – А.К.). Возникают они вследствие смешивания прямого сигнала от мониторов с отражениями 
от поверхностей помещения. Проблема в том, что эти отражения прибывают с временной задержкой, и 
бороться с ними эквалайзером бесполезно. А вот их проявление очень зависит и от позиции мониторов, и 
от позиции слушателя. 

Так  что  совершенный  громкоговоритель – штука,  конечно,  хорошая.  Но,  надеюсь,  теперь  уже 

ясно,  почему  совершенный  громкоговоритель  не  будет  идеально  звучать  в  обычных  помещениях? 
Сложные взаимосвязи приводят к такому звучанию в осевой направленности, которое ближе 3 dB-ному 
сложению мощности, чем к 6 dB-ному, которое обычно ожидают в современных контрольных комнатах. 
Кстати,  в 60-х  годах  в  контрольных  комнатах  этих  взаимосвязей  было  больше,  чем  в  современных 
контрольных комнатах с хорошим акустическим дизайном. Но в project-студиях их и сейчас хватает!  

12.3 Как лучше панорамировать? 

Усиление  общего  звучания  на 3 dB, получаемое  в  результате  взаимодействия  мониторов  при 

панорамировании  сигнала  в  центр,  лежит  в  основе  старой  дилеммы:  не  сделать  ли  так,  чтобы  при 
центральном  положении  регулятора  панорамы  сигналы  ослаблялись  по  отношению  к  крайним 
положениям панорамы?; и насколько - на 3dB или на 6dB? 

Для моно совместимости стерео баланса нужна постоянная бдительность: спанорамированные в 

центр  сигналы  должны  "урезаться"  на 6dB, чтобы  при  электрическом  сложении  получилось 
первоначальное  напряжение  (регуляторы  панорамы  являются  делителями  напряжения,  которые  в  этом 
случае  просто  слагают  эти  сигналы).  С  другой  стороны,  для  стереофонического  создания  акустически 
центрального  образа  в  достаточно  реверберирующем  помещении  именно  мощность  звучания  обеих 
мониторов должна воедино складываться в центре, поэтому уровень звучания каждого монитора должен 
быть  ниже  только  на 3dB (т.е.  в  половину  мощности).  Хотя  в  диапазоне,  который  находится  ниже 
разделяющей  частоты  (рис.42),  потребуется  большее  ослабление  сигнала  (до -6dB), так  как  в  этом 
диапазоне эффект взаимосвязи громкоговорителей прибавит 3dB.