Предисловие
Статья большая, требует сосредоточения и изобилует аналитикой и техническими моментами, кроме того, была подготовлена довольно давно - почти 30 лет назад, потому следует держать в уме технологические возможности тех лет. Это самый расцвет магнитной ленты, первые отголоски угасания винила, появление “современного” цифрового CD (даже до появления DVD требовалось еще несколько лет), в общем все как мы любим - чистый нафталин… Однако Мартин очень четко сумел описать интересную сущность нашего увлечения и даже заглянул вперед. Но прошло столько лет, а ситуация почти не изменилась…
Прежде чем представить на ваш суд фундаментальную статью о ПРАТе и извиниться за возможные технические неточности (я все же не переводчик), хотел бы сказать что она значит лично для меня.
Автор затрагивает очень интересные моменты воспроизведения музыки, которые на мой взгляд у каждого ощущаются на подсознательном уровне, но даже читая многие обзоры нашего бара (включая мои собственные) четко прослеживается неспособность их выразить нужными и понятными словами. А некоторых уводит в сторону НЧ, СЧ, ВЧ - как будто слушаем работу динамиков, звуки вместо музыки. Вот здесь этот материал как нельзя лучше и подходит, многое объясняет и наставляет на нужный путь. Хотя нужность каждый определит сам.
Прошу любить, критиковать и жаловать, опубликовано с разрешения авторов 
Мартин Колломс, 24 Ноября 1992г.
Темп, Ритм и Динамика
Мартин Колломс (сноска 1) полагает что традиционные пути оценки проблем хай-фай компонентов не замечают очевидного: меняет ли компонент музыкальный смысл записи?
При всех количественных и технических ошибках, легко выявляемых в лабораторных тестах, если сравнивать с идеальностью компакт дисков, виниловые LP диски несут на себе мощный и черезвычайно музыкальный материал, с легкой, основательной ритмичностью и цельностью подачи. Удивительно, но этот врожденный характер кажется гораздо сильнее выраженным, нежели в цифре. Субъективно, такие интересные результаты получаются именно с аналоговых источников без всяких проблем. Много удачных, но не обязательно дорогостоящих компонентов могут быть собраны воедино для получения весьма удовлетворительных результатов. Через аналоговые записи можно услышать различные огрехи и все равно чувствовать сильное музыкальное послание, в котором течение музыки, темп и ритм четко очерчены - в них просто затягивает.
На контрасте - цифровое аудио весьма хрупкая материя. Акустические преимущества остаются иллюзорными, цифровое воспроизведение часто ведет к раннему утомлению, при котором из-за недостатка вовлечения слушатель теряет всякий интерес. Мозг вместо расслабления остается нагруженным, он теперь каталогизирует функции восприятия и сравнивает с прошлыми впечатлениями. Это весьма отвлекающее занятие, примерно сравнимое в изобразительном искусстве с анализом техник кистей старых мастеров. Но, как замечает Роберт Харли в статье “Как мы это видим” этого месяца, зацикливание на технических моментах может ослепить и не позволит постичь всю полноту произведения. Эта легкая, ритмическая грация, живущая при хорошем аналоговом воспроизведении указывает на один из величайших парадоксов цифрового воспроизведения.
Технические преимущества цифры на низких частотах включают низкие групповые задержки из-за расширенной бассовой АЧХ, в теории простирающийся даже до DC. Но технические характеристики могут ввести в заблуждение. Из моего опыта более чем с 250 цифровыми устройствами, последовательная, выразительная и по настоящему взрывная динамика и способность передать хороший музыкальный темп и убедительный заводной ритм - это области где цифра удивительно слаба. Если все согласны с тем что цифровой бас очень собран, менее окрашен и четче “сфазирован”, то какого черта на этой планете аналог все равно выигрывает, когда дело касается субъективной оценки басовых ритмов? Тем не менее цифровой бас обычно звучит непринужденно и бодро, даже когда он нейтрален с технической точки зрения.
Хорошо натренированный на качественной оценке звучания слушатель будет понятным образом введен в заблуждение что хороший бас автоматически означает хороший ритм. Но это не так.
Несмотря на то, что хороший ритм это ключевой аспект создания живой и воспроизводимой музыки, его не так просто проанализировать. Это как если бы фокусировка на деталях выступления отвлекала бы от рассматриваемого вопроса. Субъективное восприятие ритма это непрерывный процесс, отмечаемым на уровне всего тела и принимаемым в состоянии сознательного, но расслабленного сознания. Как только ты поймешь, что воспроизводимый звук может передавать главный смысл музыкального произведения как такового, впечатление подъема, внутренний драйв может быть повторен снова и снова. Ты просто не сможешь устоять, что бы не испытать эти чувства снова.
Будучи человеком с техническим образованием, я не смог выработать правильное понимание этого аспекта воспроизведения многие годы, вместо этого я применял аналитические методы оценки качества звучания. Мое инженерное прошлое научило меня отделять проблемы качественного воспроизведения сериями измеряемых переменных, каждая из которых могла быть оценена предсказуемым образом. Моей задачей было создание наиболее точных и последовательных обзоров. Эти аналитические рамки были основаны на моем опыте во время создания большой линейки качественных мониторных АС для БиБиСи, где я узнал много о разнице живого и воспроизведенного звучания, а так же составил себе целый словарь для четкого описания слышимой разницы. Эти простые и легко описываемые недостатки акустических систем позволили мне сравнительно легко зайти в область анализа качества звучания.
А вот что получалось из моих свежих работ - понимание того, что нейтральный и ощутимо точный звуковой характер помогает получить качественно воспроизводимы звук, но не является необходимым условием. Это очень похоже на утверждение, что низкие искажения это очевидная цель для проектирования усилителя, но этот параметр не совсем связан с реальным качеством его звучания, если конечно не совсем уж зашкаливает.
Определения
Определения “темпа”, “такта”, “ритма” и “динамики” неизбежно включают в себя такие связанные аспекты как “драйв”, “вовлечение”, “течение” и “согласованность”. “Темп” к примеру означает скорость; для воспроизведения применяются понятные величины “быстро” и “медленно”.
(PACE) ТЕМП: На самом простом уровне темп эквивалентен ритму. Несмотря на то, что слушатель может иметь хорошее представление об абсолютном ритме, есть сильный индивидуальный элемент восприятия скорости на которой исполняется музыкальное произведение. Это следует из определения данного выше. Это как примерно воспринимаемая скорость движущегося автомобиля, в котором ты едешь. Как только съезжаешь со скоростного шоссе, более низкая скорость потока воспринимается удивительно абсурдной - оценка скорости была сильно зависима от ее ощущения до этого. Способ, которым дирижер или музыканты изменяют ритм сильно влияет на восприятие темпа. Это делается
специально, как элемент музыкального выражения и интерпретации - это очень важно для хорошего выступления. Он не сильно соотносится с измеряным временем звучания - те выступления которые звучат быстро, часто длятся дольше нежели более спокойные.
Что не могут описать многие слушатели, так это то, что слабое звено в аудио цепочке может усилить ошибки, которые накапливаясь, делают музыкальный темп медленнее; тот самый эффект потери интереса. (Другие классифицируемые ошибки не слишком хороших компонентов так же снижают интерес к прослушке музыки - сниженная четкость, к примеру, но цель данной статьи ограничена восприятием времени). А когда воспроизведение проходит менее интересно, опять страдает темп и получается что время как бы замедляется.
(TIMING) ТАКТ: Он конкретно относится к музыкальной характеристике исполнителя точно синхронизировать свое исполнение с нужным ритмом или ритмическим рисунком. Наши уши обладают удивительной способностью четко определять соответствует ли исполнение темпу и риму или нет. Включая даже специально сдвинутые по времени или синкопированые фрагменты, так как немузыкальные ошибки очень быстро разрушают весь посыл.
Весьма интересный аспект аудио воспроизведения заключается в том что хай-фай компоненты, индивидуально или все всесте, могут разрушить субъективное восприятие правильного такта даже очень сыгранного коллектива. Многие знакомые записи, в которых точно известно что с тактом все в порядке, проигранные на некоторых компонентах или даже системах привносят ауру усталости или вялости, при которой кажется что музыканты мажут.
Эти проблемы, при должной практике, можно услышать даже на нескольких нотах отдельно взятого инструмента. Это может быть выражено в чувстве легкой неуверенности, капле нервозности или чувстве того, что точное, управляемое течение самого исполнения не такое ровное как должно было быть.
При качественном воспроизведении записей хороших музыкантов, неизменно присутствует чувство уверенности и драйва, вместе с ощущением мощных, фундаментальных ритмов и их изменчивой природы по ходу раскрытия композиции. Точное проецирование ритма черезвычайно важно для классической музыки и жизненно важно для рока. С его короткими вступлениями, простой и понятной структурой, ритмический элемент рока является основой для вовлечения в него слушателя. Без этих ассоциаций притоптывания ногой, позывами пуститься в пляс, рок становится скучным и банальным. Только самая необычная и экспрессивная музыка - к примеру работы Джони Митчелл, может существовать с такими изъянами; но даже ее материал сильно выигрывает за счет отличного такта.
(DYNAMICS) ДИНАМИКА: Субъективная динамика играет свою роль в структуре музыкального темпа и ритма, но по праву имеет и свое довольно серьезное значение. В основном, динамика ассоциируется с техническим термином “динамический диапазон”, диапазоном возможного, отдельно взятого сигнала между собственным шумом системы и точки его перегруза. По этому CD имеют довольно широкий ДД; даже не смотря на 16-битный сигнал, их ДД может достигать 110дБ - этого более чем достаточно для домашнего использования. Но, между тем, это совсем не значит что CD обладают хорошей субъективной динамикой. По иронии судьбы, это совсем не так.
Хорошая динамика ассоциируется с захватывающими, реальными контрастами между громкими и тихими звучаниями. Перепады должны быть пропитаны настоящими атаками и четкостью, громкие пики по настоящему должны бабахать и оглушать. Эти пики не должны сглаживаться, размазываться или сжиматься.
(DYNAMIC DILUTION) ДИНАМИЧЕСКОЕ РАЗМЫВАНИЕ:** Реализм в воспроизведенной динамике заходит значительно дальше. Сравнение с живыми звучаниями постоянно показывает что записанный или даже просто усиленный звук уже страдает от серьезной потери качества, особенно когда речь идет о передаче внутренней динамики музыки. Тогда как инженер может инстинктивно принять мысль, что система передачи звучания может иметь ограниченые динамические рамки, и что слышимые ограничения так же могут вылезти когда пики волн достигают этих предельных значений, сама идея что даже звук удобно “помещающийся” в середину рабочего диапазона так же может страдать от потери динамики - для него просто ересь.
Очень жаль, что субъективный эффект различных ошибок в аудио компонентах приводит к размыванию динамического выражения. Гораздо чаще чем хотелось бы, эти проблемы существуют параллельно с потерей ритма. Говоря “психоакустически”, это не было бы справедливым вообще пытаться разделять эти оба момента. Интуитивно, мы можем ожидать что заметное смягчение динамических характеристик системы так же негативно повлияет на такт, из за влияния на связь и слитность резких граней переходов и динамических контрастов. Такое впечатление логически ведет к ослаблению подачи ритмических аспектов в музыке. Ослабь их и чувство драйва и точного такта просто потеряется.
По иронии, у тебя может быть широкая полоса пропускания, или высокий уровень громкости, или же отличная стерео панорама, почти отсутствующий и нейтральный окрас, или мощный бас без искажений - да вообще, хоть комбинация всего этого, очень редко можно получить с ними гармоничную, сфокусированую комбинацию натуральной динамики, такта и ритма. В хай-энде, мы слишком часто заняты изучением текстуры коры, что бы разглядеть в каком лесу мы гуляем.
Неопровержимо, что динамика и ритм сильно влияют на эмоциональную реакцию на все музыкальное произведение. Они представляют собой структуру музыкального дома, в которую мы можем добавлять такие детали как окна и декор. Но слишком прозрачное стекло в оконной раме абсолютно не нужно, если нет стены в которую мы эту раму поставим.
Сыгранная громко или тихо, музыка воспроизведенная с хорошей динамикой и ритмической составляющей сражается со внешними факторами за внимание слушателя. К сожалению, цели хай-энда, к примеру чистоту и ровный тональный баланс часто приводят к вялости самой экспрессии, задавливая динамический контраст.
(сноска 2) В дополнение, ритмическая подача может быть заметно замедлена, до точки, где звук становится красивыми акустическими обоями, нежели попыткой реконструкции живого события.
В противоречии с современной мудростью, оказывается что некоторые классические рупорные АС показывают бОльшую музыкальную целостность, если судить в рамках натурального такта и динамики, чем большинство сегодняшних низкочувствительных и “ровных” акустических систем. Вернитесь Клипши и Фойты, мы все простим! Вера их создателей в высокую чувствительность, качества линейности и несжатой динамики, которую дает этот единственный фактор целостности, до сих пор по праву не оценен в индустрии хай-энда.
Достаточно ли красоты самой по себе?
В обществе аудиофилов есть реальная опасность - производители, критики и конечные пользователи стали одержимы в поиске абсолютной красоты воспроизводимого звука и потеряли видимость основной животной силы, нити необходимой для действительного погружения в музыку. Драма, неожиданность и танцевальные элементы обязательны для большинства музыки практически на любой вкус.
Многие годы считалось что красота и ритм были непримиримо противоположны по своей сути, системы которые были живыми и ритмичными обладали недопустимым окрасом. По понятным причинам говорилось что большинство компонентов и систем звучат только если они были довольно быстрыми и ритмичными и что это было результатом намеренно несовершенного дизайна, подкрашивающего музыкальную тональность.
Подкрашивание было и есть главная проблема акустических систем, некоторые слушатели придерживались точки зрения что любой серьезный окрас обязательно обесценивает конствукцию. Конечно же многие АС прилично красят, потому что состоят из механических компонентов, которые имеют внутренние свойства накапливать и выпускать механическую и акустическую энергию; т.е. то самое подкрашивание. Если оно присутствует в небольших количествах, такое окрашивание не может само по себе улучшить или ухудшить акустическую систему. Для многих слушателей небольшой окрас не станет большой проблемой, скорее станет частью общего звучания акустики в их помещении.
Любопытно, что многие акустические системы, которые могут хорошо передать ритмический посыл музыки имеют этот самый небольшой окрас. Кому-то эти два факта покажутся причинно-следственными. Однако существует нехорошая тенденция у аудиофилов и аудио инженеров при анализе звуковых проблем и эффектов сразу переходить к выводам. Получив доказательства всего на нескольких моделях с похожими симптомами и технологиями, два плюс два могут показаться равными четырем, но очень часто будут пятью. Ранние поколения акустики от JBL, Linn, Rega и Naim для примера были с окрасом, считалось что их реалистичная и живая подача была следствием инженерных просчетов. Это сейчас понятно что во многих их конструкциях основными целями создателей как раз и были живая динамика и хороший ритм, и то что эти цели нисколько не пострадали в попытке привнести легкий окрас. (сноска 3)
Разработчики, которые стараются передать ритм, ощущали и все еще ощущают, что они владеют какой-то основой для хорошего понимания как живо должна воспроизводиться записанная музыка. Это понимание не специально дистанцировалось от основных принципов хай-энда. Однако, когда происходит общение этих двух лагерей, обнаруживается что они часто не понимают друг друга. Техника, представляющая этих две разные школы, оказывающаяся не в своем лагере даже звучит не комфортно. Доходило даже до открытых оскорблений, тогда как и те и другие могли спокойно наслаждаться разной музыкой. Тембронацисты ощущали себя лучше и менее агрессивно на классическом материале, а почитатели ритмичности легко выявлялись по пристрастию к року и джазу, на которых и проявлялись лучшие стороны их систем. В Англии это разделение наблюдалось лет 15!
Но так быть точно не должно.
Нет объяснения, почему нейтральные и прозрачные системы не могут воспроизводить динамичную и ритмичную музыку, особенно если разрабатывались для этого изначально. Но такие характеристики просто не существуют в измеряемом пространстве. Хочется, что бы спецификации, при необходимости должны быть субъективными, основанными на тщательных прослушках и использовать сравнительные отсылки. Главной из которых будет конечно же живое исполнение.
Технологии ритма нет в учебниках
Если аудио разработчик по настоящему осведомлен об этих качествах, обычно существующих в качественной живой музыке, он не устоит, но попытается как можно лучше передать их в своих изделиях. Подобные работы - очень тщательные и кропотливые процессы, которые постоянно должны проходить контрольные прослушивания. Прослушивания должны затрагивать общие концепты, исследования прототипов, разбор пассивных элементов и финальный результат.
Это и наработки передаются с кровью и потом за многие годы исследований, некоторые находки часто противоречат прописным истинам из книг и учебников по электронике. Потому как последние, часто связаны с классическими инженерными концептами стоимости и эффективности, просто не признают качество звучания как таковое. На самом деле, черезмерный инжиниринг, который часто можно увидеть в изделиях верхних продуктовых линеек по большей части презираем в сообществе электронных инженеров, которые просто не могут увидеть что аудиофилы так сильно ценят качество звучания, что готовы платить бешеные деньги что бы его получить. К примеру, если сегодня единственным способом серьезного улучшения качества звучания уже отлично звучащего усилителя мощности является увеличение в два раза его питающего трансформатора, так тому и быть. Если же позже мы найдем более эффективный по стоимости способ нахождения баланса между проектированием, технических характеристик и качества звучания - тоже пойдет.
Пример акустики
Типичная АС с динамиком на подвижной катушке наверняка будет страдать от недостатка динамики, не в плане общей сдавленности, а в выраженном чувстве внутренней динамики. Возможными причинами будут слабая выраженность переходных процессов, появляющаяся из некоторой комбинации нежелательной накопленной энергии в самом излучателе и корпусе, и/или просчеты в энергии, достигающей слушателя; к примеру неважные частотные и фазовые характеристики. Исправление сопряжения излучателей и исправления АЧХ сможет здесь сотворить чудо. Внимание, уделенное проблемам затухания так же будет полезным. Добавлю что проблемы динамичности, ритма и такта часто связаны с эффектами гистерезиса в механических подвесах и/или нагруженности акустического корпуса.
Гистерезис в акустическом излучателе - это феномен, когда восстановление от перепада искусственно тормозится из-за вязкоупругости или эффекта памяти, подвесы не могут работать как идеально линейные пружины. Этот замедленный возврат искажает последующие волны и это проявляется в ослаблении впечатления правильного такта. В частности бас звучит вяло, как будто отстает, не смотря на дополнительное демпфирование, предоставленное специальными подвесами с низкой добротностью (Q).
Отличный пример разницы в басовой ритмике предоставлен милыми и небольшими LS3/5 изготовленных для БиБиСи. Пару лет назад этот монитор ближнего поля был модернизирован для работы с более точным басовиком, тогда как базовый звук системы был точно выдержан и сохранен. Не смотря на то что новая версия играла несколько чище в середине чем типичные представители ранних выпусков, (сноска 4) любители рока определили что появилось еще одно отличие: старая версия была задорней и ритмичней.
Проведенный анализ показал что больше всех на эту историю повлиял выбор подвеса для басовика. В старой это был неопрен с высокой добротностью, а в новой низко добротный адсорбирующий ПВХ композит. Он был конкретно выбран из-за вязкозти что бы улучшить ход среднечастотника, успешно сгладив АЧХ, но за счет скорости и собранности басовых линий. Как выяснилось, его работа соответствовала принципу линейной пружины, с простыми ходами как у поршней, не отягощенными задержками или эффектом гистерезиса.
Это очень печальный факт, что проблемы гистерезиса не ограничиваются длинными ходами басовых динамиков. Они так же могут влиять на субъективные ощущения такта на средних и высоких частотах, конечно же не так выражено. Анализ тестирование многих АС подсказывает, что высокочастотники с пенным или тканевым подвесом работают точнее чем на ПВХ или похожих материалах.
В дополнении, потенциально аномальное механическое поведение ферромагнитных жидкостей должно быть сбалансировано относительно преимущества лучшего охлаждения звуковой катушки. Дикость их вибраций в высокочастонике - малых по амплитуде, но очень быстрых - точно не стоит недооценивать. Под серьезной нагрузкой она даже способна разболтать винтовые соединения, контакты катушки могут быть деформированы из-за усталости металла, ферромагнитная жидкость в зазоре будет выглядеть как кипящая, возбуждение достаточное что бы превратить некое ее количество в магнитную аэрозоль, летающую между полюсами.
Опыт показывает что любые случайные движения в акустических системах работают против динамической выразительности и хорошего ритма. Так, как если бы шумы произведенные этими случайными движениями были настолько вне общего контекста, что исказил бы смысл музыкального послания. Под тяжелой нагрузкой, свободные адсорбирующие наполнители могут случайным образом болтаться. Вот это самое болтание как раз и влияет на басовый ритм. Английский критик Джеймс Майкл Хьюз вообще советует удалить любой наполнитель из корпуса АС.
А я бы так с наполнителем не поступал. Всегда существует конфликт между необходимостью хорошего поглотителя громкости что бы погасить стоячие волны, которые способны вызвать окраску и необходимостью получить чистый и быстрый бас. В идеальном случае, воздух зажатый в объеме АС, должен подвергаться адиабатическим изменениям давления, быстрому в теории нелинейному феномену. Плотные наполнители корпусов часто расхваливаются за их способность вызвать усреднение изотермической реакции, при которой эффективный объем корпуса возрастает на 20-30%. Получается что наполнитель адсорбирует естественные изменения температуры в заданном объеме воздуха, вне зависимости от давления, вызываемого ходом басовика. (Постоянная температура, которая и дает подъем до “изотермической”) Расплата за это - медленная переходная характеристика из-за малых, но важных задержек, появляющихся при переходе от адиабатической к изотермической реакции. Просто воздуху нужно немного больше времени что бы отдать свое тепло, чем нагреться.
Случайное положение ведущей точки излучателя? так же смазывает ритмическую составляющую в музыке. Из моего опыта со многими примерами, я наблюдал четкую взаимосвязь между хорошей субъективной динамикой и такими фундаментальными аспектами построения АС как целостность корзин приводов, силу их креплений и прочностью и массой самих корпусов, куда ставятся привода. По отдельности эти вещи не создадут хорошую акустику, но они просто необходимы если вы хотите услышать полный эффект остальных хороших аспектов конструкции.
Много обозревателей и пользователей слышали гистерезисную хаотичность на деле, когда в погоне за улучшениями сильно перетягивали винты, которыми крепятся динамики к корпусам. Это следует делать крайне осторожно; очень просто сорвать резьбу в деревянных щитах, если только там не используются стальные направляющие. Черезмерное затягивание винтов так же может перекосить корзины динамиков. После сборки, деревянные или деревосодержащие композиты допускают некоторую степень поджатия; крепления динамиков могут со временем ослабеть, даже в интервале между производством и доставкой вам.
Качество звучания различается при обычной затяжке - которая допускает некоторые случайные типы вибраций между динамиком и корпусом АС, и при сильной, и эта разница может быть весьма существенной в динамическом и ритмическом плане.
Чувствительность акустики и динамика
Другой способ улучшить динамику и ритм акустической системы, позаботившись о том, что приняты необходимые меры по низкому накоплению энергии, это поднятие чувствительности. Это достигается путем использования бОльших и облегченных диффузоров с малым ходом, которым нужны гораздо меньшие электрические токи в катушке для достижения аналогичного уровня звукового давления. Малые токи приведут к меньшим искажениям, меньшей компрессии и меньшему нагреву - другим врагам хорошей динамики. Один отличный макет, который я хорошо знаю, достигает довольно хорошей динамики благодаря высокоточному отклику акустической энергии с точки зрения как волнового фронта, так и затухания. Однако он никогда не сможет быть еще лучше из-за низкой эффективности и соответствующей необходимости питания его относительно высокими токами. С альтернативным проектом, используя рабочие части того же размера, воспроизведением низких частот пришлось специально пожертвовать в пользу повышенной чувствительности (аж на 8дБ больше). В дополнение, использование более легкого диффузора позволяет достичь выбранной рабочей характеристики - динамики, без особых усилий.
