Бас – является самым низким мужским певческим голосом. Диапазон баса составляет от фа большой октавы до фа (соль) первой. Правда, диапазон центрального баса и баса профундо может захватывать более низкие ноты. Самой яркой нотой у высокого баса является до первой октавы, рабочая середина – это си бемоль большой октавы – ре первой октавы. Бас – это очень выразительный и богатый голос, но к сожалению певцов с таким голосом крайне мало, да и оперных партий для баса написано немного. По диапазону различают высокий (бас кантато), средний (центральный) бас и низкий (бас профундо). По характеру звучания выделяют баритональный бас, характерный бас или комический бас (бас-буффо).
Высокий бас – это певучий бас, тембрально это самый светлый и яркий голос. По характеру звучанию похож на баритон, особенно в верхней тесситуре. Его рабочий диапазон составляет от соль большой октавы до соль первой.
Центральный бас – это бас, у которого возможности диапазона шире. Ему присущ твёрдый, звучный и грозный тембральный окрас. Рабочая середин у таких голосов это соль большой октавы – до первой октавы. Весь диапазон такого голоса хорошо звучит только в грудном резонаторе, в головном резонаторе бас сильно теряет тембральную окраску.
Низкий бас, бас профундо – ещё одно название этого крайне редкого мужского голоса – бас-октавист. Вокалисты с такими характеристиками голоса могут спеть самые низкие ноты (фа-соль контроктавы). Даже кажется, что человеческий голос не может извлекать такие звуки. Бас-профундо часто исполняют партии в опере или церковном хоре. Низкое глубокое звучание, напоминающее рокот или бурление завораживает. Такое явление, по словам, критиков и знатоков вокала, можно найти только в России, их называют «русское чудо», награждая такой голос званием уникального явления природы.
Баритональный бас — это голос, обладающий чертами как баса, так и баритона. Имеет хороший верх и низ, но без профундовых нот. Часто бас-баритоны обладают очень богатым тембром и мощным звучанием, и способны петь репертуар баритонов.
Бас-буффо — это обычно бас-буффо исполняет партии второго плана. Часто это комические партии или партии стариков. От обладателя такого голоса в первую очередь требуется актерское мастерство, а какими-либо певческими особенностями или красотой тембра они могли не обладать вовсе. В опере-сериа XVIII века басы использовались редко, и признание к ним пришло только с появлением оперы-буфф, где басам отводилось значительное место.
По своей природе певческий голос бас встречается реже других мужских голосов, зачастую он проявляется не сразу, и долгое время певец может причислять себя к баритонам, но в следствие занятий со временем баритон, может перерасти в бас. Дело в том, что признаки, по которым определяется тот или иной голос, у новичков могут быть смазаны или ещё не развиты. Исключением могут быть лишь голоса, поставленные от природы. Упражнения для голоса бас такие же, как и для других певческих голосов только в своей тесситуре. Так что если у вас бас, то вы являетесь представителем очень редких певческих голосов.
В профессиональной среде часто обсуждается феномен субъективной «медлительности», отставания баса от основного сигнала. Особенно остро возникает проблема на стадии согласования субвуферов и основных акустических систем. Я вижу три основные причины этого явления:
неестественная форма АЧХ;
несогласование по такому параметру как acceleration factor;
особенности типа акустического оформления.
1. Неестественная форма АЧХ большинства систем с субвуфером
Этот пункт хочется отметить особо, так как здесь - первопричина того, почему независимо от типа конструктивного оформления субвуфер нарушает сцену (фокусировку, локализацию), и тем сильнее, чем выше уровень его громкости по сравнению с громкостью основных акустических систем.
Спектр натуральных звуков по своей природе не имеет того подъема к низким частотам, которого принято добиваться субвуферами. Стоит внимательнее прислушаться к грому, прибою, звучанию симфонического оркестра и даже органа, в конце концов к взрыву, чтобы понять это.
Что происходит при ударе в барабан (или по струне рояля)? К слову, именно атака рояля считается самой сложной для воспроизведения аппаратурой. Палочка (колотушка, молоточек) с начальной скоростью соударяется с поверхностью мембраны (струны). Начинаются местные мелкие прогибы и волны около точки касания, и только потом вся мембрана (струна) смещается на максимальную амплитуду и появляется основная низкочастотная гармоника. То есть атака не начинается с самой низкой гармоники - у большинства инструментов атака начинается c кратных частот. То, что мы слышим вживую, это отчетливая атака, сопровождаемая низким послезвучием с естественно ослабленным давлением.
Теперь представим АЧХ с подъемом к низким частотам. Начало атаки будет присутствовать, но низкочастотная составляющая, и так появляющаяся с задержкой по другим физическим причинам, будет акцентирована. Иными словами, если, к примеру, барабанщик играл синхронно с другими музыкантами, то есть синхронным было начало удара, - мы воспримем не столько начало атаки, сколько акцентированный «горб» на нижней части АЧХ, воспроизводимой субвуфером. Еще более заметно это явление у бас-гитары, особенно если музыкант играет не медиатором, а пальцами, ведь при этом четкость атаки снижается.
Есть основания полагать, что этот эффект усугубляется еще и маскировкой. Ведь если источники сигнала совмещены в пространстве (в данном случае источник - большой барабан), то более низкий по частоте сигнал маскирует более высокий. В результате как бы исчезает звучание гармоник поверхности мембраны. Тот же эффект будет с любым другим музыкальным инструментом. При спадающей же АЧХ маскировка ослабнет, при возрастающей - усугубится.
Вспомните «ударное» и «быстрое» звучание дискотечных систем. Кажущаяся скорость баса исходит из особенности АЧХ: общий упор на верхнюю часть басового диапазона с сильным «горбом» на 80…120 Гц и с ослабленным «нижним» басом. Можно посмотреть параметры Тиле-Смолла для концертных басовых 15″ динамиков: параметр F3 у большинства из них в оформлении редко опускается ниже 50 Гц, причем с легким спадом уже от 80…100Гц.
А теперь вспомните звучание субвуфера в автомобилях, пусть даже верхнего ценового ряда в оформлении «кабинет» или «фриэйр»!
Напрашивается мысль о принципиальной невозможности создания универсальной акустики, способной передавать достоверно звучание живых инструментов и одновременно добиваться сочной подачи баса в рок-музыке, для чего делают подъем на 40…50 Гц.
И еще важный момент - при конструировании акустических систем и настройке комплекса звукоусиления необходимо учитывать влияние помещения прослушивания, так как небольшая комната может создать значительный подъем АЧХ в области ниже 100 Гц, и даже при теоретически правильной АЧХ системы звучание басов будет ненатуральным из-за резонансов и стоячих волн.
2. Фактор ускорения
Следует рассмотреть такую величину, как acceleration factor = (BL/sqrtRdc)/Mmc. Если провести расчеты, то для большинства басовых громкоговорителей эта величина лежит в пределах 0,07…0,05; для «средних» же басов (особенно с диффузором 5″ и с легкой подвижной системой) она составляет 0,2…0,6. И пусть это абстрактная величина, но разница в 3-12 раз!
Эта величина характеризует ускорение при разгоне диффузора (BLI = F, F/M = a). Было бы неплохо проанализировать это явление и привести к какой-то универсальной единице, учитывающей ход диффузора и прочие параметры, для непосредственного согласования показателя скорости на частоте стыковки.
(Следует учесть, что звуковое давление пропорционально не только скорости движения диффузора, но и его площади. Именно площадь диффузора надо учесть в числе «прочих параметров», ведь у НЧ-головок она заметно больше, чем у СЧ - прим. ред.)
3. Особенности акустического оформления
Фазоинвертор является резонатором высокой добротности. А любая резонансная система не выходит на максимальную установившуюся амплитуду с первых полупериодов раскачки! Причем чем выше добротность, тем выше время раскачки и успокоения. Отсюда и «отставание» при разгоне, и «размазывание» атаки, и инерционность при остановке.
Расчетная АЧХ фазоинвертора соответствует как раз установившемуся резонансу порта, а при быстром и коротком сигнале он может просто не успеть разогнаться и не «отработать» какой-то момент.
Онкен . Возможно, онкен (улучшенная разновидность фазоинвертора) звучит натуральнее стандартного фазоинвертора, потому что:
не создает подъема самых нижних частот (выше опорной чувствительности);
его частота настройки ниже, то есть меньшая доля сигнала подвергается воздействию порта;
результирующая добротность резонансной системы «громкоговоритель-порт» тоже ниже (имеется в виду, что ящик намного просторнее стандартного «оптимального» фазоинвертора);
групповая задержка в области вплоть до самых нижних частот меньше и более пологая.
TL, TQWP . Все то же самое касается и трансмиссионных линий (TL), поскольку они являются резонаторами, только основанными на другом физическом принципе.
По TQWP (труба Войта) трудно сказать что-то определенное, так как это тип «резонансного рупора». По форме АЧХ у TQWP может быть местный подъем на средних басах, но книзу он начнет спадать, что натурально и естественно.
Рупор . Рупорный бас считается наиболее быстрым и точным. Что касается «отставания» рупоров - теоретически оно очень малое, но надо принять во внимание транспортное запаздывание по длине хода волны вдоль канала (внутри свернутого рупора при тыловом рупоре). Если на низких частотах задержка в 7…10 мс считается незаметной, то при длине рупора до 3 м отставание будет незаметным. Плюс у рупоров естественная АЧХ без подъема к самому низу. Транспортное запаздывание можно скомпенсировать физическим расположением излучателей относительно друг друга.
Но применение рупоров ограничено их габаритами. Здесь еще следует учесть, что, как правило, басовые рупоры рассчитывают для излучения в одну восьмую пространства (угол помещения), что ограничивает область применения. Для «настоящего баса» размеры рупора очень внушительны, для открытого большого пространства практически нереализуемы.
Закрытый ящик . Традиционно считается, что с точки зрения динамики закрытый ящик является одним из лучших видов оформления, к тому же прост в расчете и некритичен к отклонениям от оптимальных расчетных значений. Но и здесь есть некоторые «подводные камни». К примеру, динамики, способные играть самый низ в закрытом ящике разумного размера, как правило, имеют очень большую массу подвижной системы и соответственно низкое значение acceleration factor.
Кроме того, в них есть некоторые «сюрпризы», на которых обычно не заостряют внимание. Математическая модель динамика в ящике - масса, подвешенная на пружине. Однако почему-то не учитывается конечная масса этой «пружины». Возьмем, к примеру, Scan Speak 10″. Масса подвижки 47 г, ящик 50-60 л. Вспомним физику с химией: воздух 28 г/моль, любой газ 22,4 л/моль. Получаем массу воздуха в ящике 70 г! Это даже больше, чем масса подвижки.
(В движущуюся массу включено все: диффузор, подвес, соколеблющийся воздух не только внутри ящика, но и снаружи - прим. ред.).
Трудно сказать что-то определенное по поводу расчета такой уточненной модели, но необходимо задуматься: если динамик демпфируется усилителем, то что происходит с колеблющейся воздушной массой после прекращения сигнала? Она ведь воздействует на диффузор, пусть и в небольшой мере, но, как показывает практика слухового восприятия, ничего незначительного не бывает. Какова реальная частота и добротность резонанса с учетом массы воздуха в ящике?
У профессиональных систем с высокой чувствительностью и легким диффузором соотношение массы подвижной системы и массы воздуха в ящике будет еще больше.
Еще момент. Ход динамика 5 мм, объем ящика 50 л, площадь диффузора 330 см2. Можно рассчитать силу, приложенную к задней части диффузора при максимальных амплитудах смещения по разности давлений на заднюю и переднюю поверхности. Получилось около 1,1…1,3 кгс. Много это или мало? Можем рассчитать силы инерции и движущую силу катушки, для примера на 50 Гц с ходом в 5 мм. Получается около 1,8 кгс. Как видите, величины вполне сопоставимы.
(По катушке F=BLI, сила инерции F=Ma, a=2S/t2, с учетом, что за 1/4 периода динамик сместится на 5мм.)
Это не имеет отношения к теме задержки баса, но влияет на модальные режимы излучения динамика.
Выводы
Если форму АЧХ можно скорректировать графическим эквалайзером, то причины, указанные в пунктах 2 и 3, являются некорректируемыми. Остается искать быстрый динамик для закрытого ящика либо, еще лучше, для «бесконечного экрана» или строить бескомпромиссный рупор с выходным сечением в несколько квадратных метров.
Интересно было бы набрать портал из излучателей в экранах, плотно состыкованных в общий щит размером в несколько метров на каждую сторону. Получив такой диполь, можно добиться звучания баса, близкого к идеалу. Все секции будут компактны и транспортабельны, а общий размер портала позволит избежать акустического короткого замыкания на рабочих (музыкальных) частотах.
Не претендуя на научность и абсолютную достоверность изложенных фактов, надеюсь, что кого-то эта статья подтолкнет к размышлению на данную тему и, возможно, поиску новых путей решения проблемы.
Особое место в работе звукооператора занимает работа с эквалайзером, который предназначен для того, чтобы поднимать или понижать уровень сигнала в определенной полосе частот, не затрагивая другие частоты. Особенно важным навыком при этом является умение четко представить себе, что происходит в различных частях спектра сигнала, а также распознавать эти полосы на слух.
Ниже приведены краткие описания основных диапазонов частот с указанием характерных особенностей звучания сигнала в них.
Глубокий бас
Глубокий бас находится в диапазоне между 10 и 100 Гц. Часто значительную часть этого диапазона намеренно отфильтровывают при записи речи или акустических инструментов чтобы избавиться от низкочастотных помех. Значительная часть этого диапазона может быть также отброшена при обработке звука. Человеческий голос, особенно женский, в этом диапазоне практически не слышен. Из инструментальных партий сюда проникают только отдельные ноты.
Средний бас
Представляет диапазон 100-300 Гц. В этом диапазоне находятся основные гармоники человеческого голоса - и мужской, и женский голос имеют здесь почти одинаковую энергию, но не возможно разобрать гласные звуки, которые зависят от более высоких гармоник, создаваемых головными резонаторами. В инструментальной музыке эти частоты используются в основном для аккомпанемента, а не для ритма или мелодии.
Нижняя середина
Нижняя середина находится в диапазоне 300-600 Гц. Здесь находятся нижние гармоники основных частот голоса. Именно в этом диапазоне действуют певческие головные резонаторы, формирующие звучание гласных звуков. Этот и следующий диапазоны содержат большую часть энергии человеческого голоса. Эти диапазоны также содержат основную и другие наиболее мощные гармоники большинства мелодических инструментов. При сведении важно обращать внимание, чтобы инструментальные партии не маскировали голос.
Середина
Содержит октаву от 600 Гц до 1,2 кГц. Большая часть энергии вырабатывается гармониками высшего порядка основной частоты. Женский голос, яркий по природе, в этом диапазоне звучит сильнее. Вместе с тем, голос не различим полностью, так как глухие согласные звуки начинаются только в следующей октаве. Этот диапазон важен для инструментов: в то время как нижняя середина позволяет слышать мелодию, первая и вторая гармоники помогают различать инструменты. Большинство инструментов имеют здесь значительную энергию.
Верхняя середина
Верхняя середина содержит октаву от 1,2 до 2,4 кГц. Этот диапазон важен для речи: здесь достаточно энергии гармоник для различения большинства гласных звуков и охватываются все согласные звуки. Он также важен для медных инструментов, имеющих громкие верхние гармоники. Пение особенно сильно представлено в этом диапазоне, соответствующим резонаторам в передней части головы ("в маске"). Но, несмотря на всю активность в этой октаве, громкость не столь высока. Энергия инструментальных партий здесь приблизительно такая же, как и октавой ниже.
В этом диапазоне работает специальный фильтр "Presence", позволяющий субъективно приблизить источник звука к слушателю.
Нижний верх
Содержит октаву от 2,4 до 4,8 кГц. Хотя большинство гласных звуков и здесь имеют заметные гармоники, но они не важны для различимости и только устанавливают присутствие. Например, в телефонии частоты обрезаются посередине этого диапазона на 3,5 кГц, но все равно обеспечивают достаточно голоса для того, чтобы не только понять слова, но и узнать говорящего. Из инструментов здесь сильна оркестровая медь, богатая верхними гармониками.
Средний верх
Диапазон от 4,8 до 9,6 кГц. Здесь слышно только немного женского голоса, а от мужского голоса остаются лишь фрикативные согласные звуки. Инструментальных партий почти не слышно, за исключением медных духовых, верхних гармоник струнных, гитары и ударных.
Все певческие голоса подразделяются на женские, мужские и детские. Основные женские голоса – это сопрано, меццо-сопрано и контральто , а самые распространённые мужские голоса – тенор, баритон и бас .
Все звуки, которые можно спеть или сыграть на музыкальном инструменте, бывают высокими, средними и низкими . Музыканты, когда говорят о высоте звуков, пользуются термином «регистр» , подразумевая целые группы высоких, средних или низких звуков.
В глобальном смысле женские голоса поют звуки высокого или «верхнего» регистра, детские голоса – звуки регистра среднего, а мужские – звуки низкого или «нижнего» регистра. Но это верно лишь отчасти, на самом деле всё гораздо интереснее. Внутри каждой из групп голосов и даже внутри диапазона каждого отдельного голоса тоже есть разделение на высокий, средний и низкий регистр.
Так, например, высоким мужским голосом является тенор, средним – баритон, а низким – бас. Или, ещё пример, у певиц самый высокий голос – сопрано, средний голос вокалисток – это меццо-сопрано, а низкий – контральто. Окончательно усвоить разделение мужских и женских, ну заодно и детских голосов на высокие и низкие, вам поможет вот эта табличка:
Если говорить о регистрах какого-либо одного голоса, то у каждого из них есть и низкие звуки и высокие. Например, тенор поёт и низкие грудные звуки, и звуки высокие фальцетные, не доступные басам или баритонам.
Женские певческие голоса
Итак, основные виды женских певческих голосов – это сопрано, меццо-сопрано и контральто. Они различаются, прежде всего, диапазоном, а также тембровой окраской. К числу тембровых свойств можно отнести, например, такие, как прозрачность, лёгкость или, наоборот, насыщенность, сила голоса.
Сопрано – женский самый высокий певческий голос, его обычный диапазон – две октавы (целиком первая и вторая октава). В оперных спектаклях часто партии главных героинь исполняются именно певицами с таким голосом. Если говорить о художественных образах, то лучше всего высокий голос характеризует молодую девушку или какого-нибудь фантастического персонажа (например, фею).
Сопрано по характеру звучания разделяют на лирическое и драматическое – вы и сами легко можете представить себе, что партии девушки очень нежной и девушки сильно страстной не может исполнять одна и та же исполнительница. Если голос с лёгкостью справляется с быстрыми пассажами и фиоритурами в своём высоком регистре, то такое сопрано называют колоратурным .
Контральто – уже говорилось о том, что это самый низкий из женских голосов, притом очень красивый, бархатный, к тому же и очень редкий (в некоторых оперных театрах нет ни одного контральто). Певице с таким голосом в операх нередко поручают партии мальчиков-подростков.
Ниже приводится табличка, в которой называются примеры оперных партий, которые часто исполняют те или иные женские певческие голоса:
Давайте, послушаем, как звучат женские певческие голоса. Для вас – три видео-примера:
Сопрано. Ария Царицы ночи из оперы «Волшебная флейта» Моцарта в исполнении Белы Руденко
Меццо-сопрано. Хабанера из оперы «Кармен» Бизе в исполнении прославленной певицы – Елены Образцовой
Контральто. Ария Ратмира из оперы «Руслан и Людмилы» Глинки в исполнении Елизаветы Антоновой.
Мужские певческие голоса
Основных мужских голоса всего три – это тенор, бас и баритон. Тенор из них самый высокий, его высотный диапазон – ноты малой и первой октав. По аналогии с тембром сопрано, исполнителей, обладающих этим тембром, разделяют на теноров драматических и теноров лирических . Кроме того, иногда упоминают такую разновидность певцов, как «характерный» тенор . «Характер» ему придаётся каким-нибудь фоническим эффектом – например, серебристостью или дребезжанием. Характерный тенор просто незаменим там, где требуется создать образ седовласого старика-старца или какого-нибудь хитреца-пройдохи.
Баритон – этот голос отличается своей мягкостью, густотой и бархатностью звучания. Диапазон звуков, которые может спеть баритон, заключается в пределах ля большой октавы до ля первой октавы. Исполнителям с таким тембром часто поручаются мужественные партии персонажей опер героического или патриотического плана, однако мягкость голоса позволяет раскрывать и любовно-лирические образы.
Бас – голос самый низкий, может петь звуки от фа большой октавы до фа первой. Басы бывают разные: одни раскатистые, «гудящие», «колокольные», другие жёсткие и очень «графичные». Соответственно и партии персонажей для басов отличаются разнообразием: это и героические, и «отцовские», и аскетические, и даже комические образы.
Наверное, вам интересно узнать, какой же из мужских певческих голосов самый-самый низкий? Это бас-профундо , иногда певцов с таким голосом называют также октавистами , так как они «берут» низкие ноты из контроктавы. Кстати, мы ещё не упомянули о самом высоком мужском голосе – это тенор-альтино или контртенор , который совершенно спокойно поёт почти женским голосом и с лёгкостью достигает высоких нот второй октавы.
Как и в предыдущем случае, мужские певческие голоса с примерами их оперных партий отображены в табличке:
Теперь послушайте, каково звучание мужских певческих голосов. Тут для вас ещё три видео-примера.
Тенор. Песня индийского гостя из оперы «Садко» Римского-Корсакова в исполнении Давида Послухина.
Баритон. Романс Глиэра «Сладко пел душа-соловушко», поёт Леонид Сметанников
Бас. Ария князя Игоря из оперы Бородина «Князь Игорь» в оригинале написана для баритона, но в данном случае её поёт один из самых лучших басов XXвека – Александр Пирогов.
Рабочий диапазон голоса профессионально обученного вокалиста в среднем обычно составляет две октавы, иногда, правда, певцы и певицы обладают куда более широкими возможностями. Для того, чтобы вы хорошо ориентировались в тесситурах при выборе нот для занятий, предлагаю вам познакомиться с рисуночком, наглядно демонстрирующим допустимые диапазоны для каждого из голосов:
Перед заключением хочу порадовать вас ещё одной табличкой, с помощью которой можно познакомиться с вокалистами, обладающими тем или иным тембром голоса. Это нужно для того, чтобы вы самостоятельно могли найти и послушать ещё больше аудио-примеров звучания мужских и женских певческих голосов:
На этом всё! Мы с вами говорили о том, какие бывают голоса у певцов и певиц, разобрались с основами их классификации, размерами диапазонов,выразительными возможностями тембров, а также послушали примеры звучания голосов знаменитых вокалистов. Если вам понравился материал, поделитесь им на своей страничке в контакте или в своей ленте твиттера. Для этого под статьёй есть специальные кнопочки. Успехов!
Вопрос этот отнюдь не праздный. Автомобильная аудиосистема строится совсем иначе, нежели домашняя. Тут играет роль и ограниченность пространства салона, и особенности установки акустических систем. Потому и подход к решению задачи выглядит для многих непривычно.
Причина, по которой я хотел бы начать именно с этой темы, очень проста. Как показывает практика, далеко не каждый автомобилист захочет перестраивать штатную аудиосистему полностью. Поэтому многие ограничиваются лишь ее легким апгрейдом для более уверенного звучания низкочастотного диапазона. В большинстве штатных систем бас - это действительно одно из самых слабых мест. Акустические оформления динамиков зачастую оставляют желать лучшего, а штатный сабвуфер, если он вообще есть, редко в какой системе может похвастать достойным звуком.
Штатные сабвуферы, как правило, построены на небольших динамиках и имеют пластиковые корпуса Сразу должен предупредить, что речь пойдет именно о нормальной музыкальной системе, в которой бас - это плотный фундамент, придающий звучанию полновесность независимо от жанра. К сожалению, словосочетание «автомобильный сабвуфер» у многих сегодня ассоциируется с непонятными сооружениями в багажниках, которые издают гудящие и дребезжащие звуки и не имеющие к музыке никакого отношения. Эти «50 оттенков баса» и прочие автозвуковые извращения давайте оставим за бортом, а за ориентир возьмем хорошую домашнюю систему.
Акустические условия
Первое заметное отличие автомобильных условий от домашних заключается в том, что объем салона ограничен. Многие скептики оперируют именно этим аргументом, полагая, что строить в автомобиле аудиосистему высокого класса бессмысленно. В таких случаях я обычно возражаю, что с домашним подходом это действительно так. А вот если грамотно использовать специфику «малых объемов», то можно добиться впечатляющих результатов, что неоднократно доказывалось практикой.
Собственно, одна из основных особенностей акустических свойств салона автомобиля - это «помощь» в воспроизведении низких частот. Понятно, что с понижением частоты длина звуковой волны растет. Например, на частоте 1000 Гц длина волны около 30 см, а на 300 Гц - уже больше метра. С еще большим понижением она становится и вовсе соизмеримой с размерами салона.
В этот момент звуковые волны в обычном представлении прекращают свое существование, и диффузор динамика начинает создавать равномерное чередование сжатий-разряжений воздушной массы по всему объему. Подобно поршню в цилиндре. И здесь не в последнюю очередь многое будет зависеть от амплитуды колебаний диффузора. Ниже частота - выше амплитуда. В замкнутом объеме салона автомобиля это создает эффект акустического усиления низких частот: ниже частота - больше ход диффузора - выше акустическое усиление.
Акустическое усиление в салоне автомобиля (дБ/Гц) В теории «помощь» салона начинается с 50-100 Гц в зависимости от размеров автомобиля. Чем меньше авто, тем с более высоких частот начинает проявляться этот эффект. Причем с понижением частоты на каждую октаву прирост усиления составит 12 дБ. На практике, конечно же, все не так радужно - скажутся утечки воздуха, потери звуковой энергии через вибрации и т.д. К тому же эта математическая модель не учитывает индивидуальных особенностей разных салонов. И дело не только в геометрических размерах, значение может иметь даже материал обивок.
Разные акустические условия при закрытом и открытом верхе делают кабриолеты и родстеры одними из самых сложных при построении аудиосистем высокого уровня Почувствовать эффект «помощи» салона на низких частотах очень просто. Включите любую композицию с акцентированным басом. Обратите внимание на то, как звучит низкочастотный диапазон. Теперь откройте двери и крышку багажника. Уверен, разницу почувствуете сразу же - как будто регулятором тембра убавили низкие частоты.
А нужен ли сабвуфер?
Зная эту особенность замкнутого салона, логично предположить, что в автомобиле и вовсе нет необходимости в отдельном сабвуферном звене. Возможно оно и так, но давайте сравним автомобильную акустику с домашней. И в том, и в другом случае используются громкоговорители близких калибров - от 5 до 8 дюймов. 6,5 дюймов – «золотая середина» и классика автомобильных динамиков.
Домашняя колонка - это цельный законченный узел, спроектированный и изготовленный так, чтобы создать для динамиков наилучшее акустическое оформление. А самое главное - прочный корпус, лишенный вибраций. В машине, к сожалению, о таком чаще всего приходится только мечтать. Корпусами для динамиков в большинстве случаев становятся двери или какие-нибудь ниши и пространства в кузовных элементах. Получить в таких условиях нормальное воспроизведение низких частот? Ой, да не смешите.
Так установлены динамики в Burmester 3D High End Sound System за 8000 Евро. Мягко говоря, не самое лучшее акустическое оформление:
Вот и получается, что в большинстве случаев акустика способна более-менее эффективно «дотянуть» лишь до 80-100 Гц, что бы там ни заявляли производители. Какая уж тут основательность звучания.
Положение можно исправить либо серьезным укреплением дверей с превращением ее в тяжеленную «железобетонную» конструкцию, либо изготовлением для динамиков отдельных корпусов. Ну или вовсе удариться в какую-нибудь экзотику:
В любом случае попытки создать низкоиграющую акустическую систему сводятся к радикальному вмешательству в конструкцию автомобиля, а для этого нужно быть совсем уж фанатиком. А посему получается, что сабвуфер - самый рациональный способ решить автомобильную проблему низких частот. Другое дело, каким именно он должен быть и как его бесшовно срастить с остальной акустикой, чтобы он не бубнил в багажнике сам по себе, а являлся полноценной частью звуковой системы.
Изготовление корпусов в дверях - не такой экзотический, но тоже весьма радикальный и затратный способ создания нужного акустического оформления для динамика. На фото - работа Александра Лысенко Выбор сабвуферного звена
Думаю, нет смысла подробно останавливаться на выборе конкретной концепции сабвуфера, для человека, знакомого с домашней техникой, многие вещи очевидны. Но кое в чем автомобильная специфика все же отличается от домашней.
Для домашней техники объем корпуса хоть и играет определенную роль, но не такую значимую, как в автомобиле. Здесь желательно уместить всю конструкцию в как можно меньших объемах. Задача эта весьма противоречивая, и ее решение - сплошные компромиссы. Как только зажимаешь динамик в тесный объем, сразу же возрастает нижняя граничная частота и сабвуфер превращается просто в вуфер. Чтобы восстановить статус-кво, производителям приходится утяжелять подвижную систему, а это влечет за собой снижение чувствительности, а значит, требует более мощного усилителя. Поэтому не стоит удивляться автомобильным басовым моноблокам с мощностью в сотни Ватт - им обычно приходится тягать достаточно тугие драйверы.
Так что при выборе динамика приходится расставлять приоритеты - либо отдать предпочтение «легковесам» с мягкими подвесами и малым весом подвижки, с хорошим импульсным откликом и не заоблачными требованиями к усилителю, но которые при этом будут требовать крупных корпусов, либо «тяжеловесам», которые умещаются в компактные корпуса, но требуют усилителей повышенной мощности.
Сабвуфер совсем не обязательно должен быть большим и занимать половину багажника. Это может быть и небольшая аккуратная конструкция, не съедающая в багажнике полезное место Теперь немного о размерах динамиков. То, что большие громкоговорители при прочих равных требуют больших корпусов, полагаю, и так очевидно. Но есть еще и другой фактор. От размера сабвуфера напрямую зависит еще и то, насколько удачно его получится срастить с акустическими системами. Например, если с басовым потенциалом у последних совсем все плохо, то выбирать какой-нибудь тяжеловесный 15-дюймовый саб как минимум глупо - он вряд ли нормально будет работать выше 50-60 Гц. А вот, например, «десятки» при прочих равных, могут легко дотянуться снизу до акустики и неплохо с ней состыковаться.
Пожалуй, это два основных момента, на которые следует обратить внимание при построении низкочастотного звена для автомобильной аудиосистемы. Все остальное - вопросы конкретных реализаций динамиков. Могут быть и легкие сабвуферы больших размеров, и маленькие «тугоходы». Каждый из них, естественно, требует своего подхода к выбору акустического оформления. Но это отдельная тема и сейчас углубляться в нее нет необходимости.
Кстати, что касается оформления, то тут считаю нужным упомянуть сабвуферные динамики для установки free-air. Они обычно стоят немного особняком. Такие не требуют отдельных корпусов. Вернее, корпусами для них будет объем багажника – они ставятся в заднюю полку или перегородку между багажником и салоном. Несмотря на кажущуюся простоту, обеспечить им должное оформление довольно сложно хотя бы из-за того, что приходится радикально укреплять до каменной жесткости посадочные места для динамиков, а это связано с высокой трудоемкостью таких работ. Кинуть в багажник корпус куда как проще, поэтому «фриэйрных» сабов на рынке крайне мало. Хотя, на мой взгляд, это все же одни из самых лучших сабвуферов, с которыми обеспечивается наиболее точное звучание НЧ-диапазона.
Проблемы «заднего баса»
Продолжая тему сращивания звучания сабвуфера с АС, должен затронуть еще один важный вопрос - локализация саба. Казалось бы, наши уши не определяют положение источника звука в том частотном спектре, в котором работает сабвуфер. Вот почему никто особо не стремится разместить его в передней части салона, а классикой считается установка в багажнике.
Не хотите ставить саб в багажнике? Да пожалуйста, хоть в торпедо встраивайте… Можно и в буквальном смысле Однако на практике в очень многих случаях бас все равно воспринимается как бы идущим сзади, когда основная звуковая картина формируется впереди слушателя, а низкие частоты живут своей жизнью. Причин этому может быть несколько.
Причина первая: вибрации
От могучих басовых аккордов могут резонировать рядом расположенные панели и элементы. А эти звуки, как вы понимаете, уже далеко не низкочастотные. Они так хорошо «подмешиваются» к звучанию сабвуфера, что мы не всегда можем идентифицировать их, но общую картину они заметно испортят.
Лечится обработкой кузовных элементов вибродемпфирующими материалами, посадкой пластиковых обивок на уплотнительные «противоскрипные» материалы, надежным креплением корпуса сабвуфера и, в конце концов, элементарным наведением порядка в багажнике.
Причина вторая: неудачный корпус
Попробуйте при включенном сабе просто прикоснуться к нему ладонью. У хорошего корпуса вибраций быть не должно. Если же они есть, то вот вам и вторая причина - кроме диффузора динамика звук излучают сами стенки корпуса. Причем тоже далеко не на самых низких частотах. Этим в основном грешат дешевые сабвуферы с плоскими стенками, большинство из них изготавливается из ДСП толщиной в лучшем случае 18-20 мм.
Выход - делать нормальный корпус с толстыми стенками, усиливать его внутренними распорками или применять многослойную конструкцию с использованием вибродемпфирующих материалов в качестве промежуточных слоев. Недостаток - трудоемко, да и корпус слишком тяжелый получается. Легкость конструкции с достаточной жесткостью сочетают в стеклопластиковых корпусах. Сантиметровой толщины для стеклопластиковых стенок сложной формы вполне хватает, чтобы сделать конструкцию достаточно монолитной.
Криволинейные поверхности стеклопластикового корпуса даже при толщине около 1 см имеют достаточную жесткость Причина третья: завихрения воздуха
На низких частотах ход диффузора часто оказывается весьма значительным, особенно если «поддать жару». При этом, если сам динамик закрыт слишком плотным защитным грилем, то на больших амплитудах могут появляться завихрения воздуха, которые будет хорошо слышно.
Если используется корпус фазоинверторного типа, то еще одним потенциальным источником может стать сам порт. Особенно, если он имеет слишком маленькое сечение или острые края.
Причина четвертая: неправильная настройка фильтров усилителя
Очень важно в сабвуферном канале правильно ограничивать частотный диапазон сверху. Подобрать срез фильтра нижних частот можно только опытным путем, отталкиваясь, опять же, от потенциала фронтальной акустики. В самом простейшем случае такая возможность обычно есть в сабвуферном усилителе, для более сложных систем с процессорами можно выбирать не только частоту среза, но и, например, крутизну фильтра, а иногда даже и его добротность. В custom-системах топового уровня такие возможности процессоров оказываются востребованными. Естественно, если настройщик имеет достаточный опыт и имеет представление о том, что именно он настраивает.
Цифровые процессоры дают практически неограниченные возможности настройки аудиосистемы. Настройка, как правило, производится с компьютера через специальный софт В отличие от домашних систем, в автомобилях частота настройки ФНЧ в сабвуферном канале обычно лежит в пределах 50-100 Гц. Что касается крутизны фильтра, то принято считать, что чем она выше, тем лучше, но я бы с этим утверждением поспорил. Настройка - дело творческое и сугубо индивидуальное, шаблонный подход не всегда приносит нужный результат.
Важно понимать, что согласовать сабвуфер с акустическими системами необходимо не только по их АЧХ, но и по фазе. Многие специализированные сабвуферные усилители имеют для этого так называемые «фазовращатели». Проще, если у вас система с цифровым процессором, там можно оперировать задержками, как правило, виртуально отодвинув ими фронтальные каналы.
Если вы уже все перепробовали, но сабвуфер по-прежнему звучит отдельно от всего остального и локализуется сзади, просто перекиньте «+» и «-» на динамике. Иными словами, переверните фазу и попробуйте повторить настройку.
Заканчивая этот материал, хотелось бы отметить следующее. Принимая любое решение - простой ли апгрейд штатной системы или построение сложной custom-системы на топовых компонентах, всегда держите в голове, чего именно вы хотите добиться. Автозвук - это средство повысить комфорт вашего личного пространства, конкретно - вашего автомобиля. Звучание должно быть аккуратным, точным и, главное, приносящим удовольствие.
