Часть I. Технические дорожки

Включите и прогрейте автомобиль и аудиоаппаратуру, поставьте тестовый диск, вооружитесь пультом ДУ (если он у вас есть) и сядьте поудобнее на своё привычное место. Если вы хотите повысить точность (а, значит, и достоверность) измерений, постарайтесь раздобыть шумомер, он облегчит вам работу.

Итак, для начала проверим запас аудиоаппаратуры на неискажённый уровень громкости. Это на самом деле – фундаментальная характеристика автомобильной аудиосистемы, в просторечии означающая: «насколько можно крутануть громкость, чтобы не хрипело». В хорошо настроенном звуковом тракте даже при полностью введённом регуляторе громкости из громкоговорителей не должно быть слышно хрипов и других искажений. Однако максимальный неискажённый уровень громкости у аппаратуры разных классов различен – один звуковой тракт при отсутствии искажений может высадить стёкла, другой – лишь перекрыть громкий разговор с собеседником. Конечно, крутость в громкости радует, но где оптимальный критерий? Давайте здесь немного прервёмся и порассуждаем.

Для справки. Суммарный уровень шумов в салоне нашего самого стандартного автомобиля ВАЗ-2105 на прямой передаче, при скорости 80 км/ч, с четырьмя седоками, со штатной комплектацией в багажнике, на ровном горизонтальном асфальтовом покрытии и штатной всесезонной резиной составляет 85 – 86 дБC (буква «C» после численного значения дБ говорит о включённом взвешивающем фильтре «C» в измерительном шумомере.). Для того, чтобы звучание в автомобиле было минимально комфортным, его громкость должна быть по крайней мере в два раза выше, т.е. 85 + 3 = 88 дБC (именно этот уровень выбирается на соревнованиях ЛАС для прослушивания). Полностью комфортной считается громкость в 10 раз выше шумов, т.е. 85 + 10 = 95 дБC. Стало быть, не ниже этого должен быть уровень неискажённой громкости при полностью введённом регуляторе.

Вернёмся к прослушиванию.

Неискажённый уровень громкости определяется по первой дорожке тестового диска. На ней партия вокала и партия баса дополнительно скомпрессированы. Включив дорожку, постепенно увеличивайте громкость. Когда звуковой тракт автомобиля входит в перегрузку, именно на басе и вокале начинают прослушиваться явно заметные нелинейные искажения (воспринимаются на слух как хрипы). Это и есть предел звукового тракта по неискажённой громкости. Поставьте головное устройство на паузу и запомните это положение регулятора по цифрам на дисплее.

Для точного определения значения неискажённой громкости нужно воспользоваться шумомером. Очень удобен здесь малогабаритный цифровой шумомер (FWE 33-2055 или аналогичный по функциям и габаритным размерам) с взвешивающим фильтром «C». Процедура измерения такова: шумомер, как и на соревнованиях ЛАС, подвешивается микрофоном вниз на зеркало заднего вида. Не меняя зафиксированного положения регулятора громкости на головном устройстве, переключите тестовый диск на воспроизведение дорожки №15. Там записан сигнал розового шума, и по показаниям шумомера вы узнаете точное значение уровня неискажённой громкости.

Следующий этап – установка стандартного уровня громкости прослушивания. Чтобы измерения методом FSQ были достоверны, все следующие дорожки на тестовом диске должны прослушиваться на одном и том же уровне громкости в 88 дБС. Если вы привыкли к другой громкости – поставьте именно это положение, но точность метода FSQ снизится.

Если предпочтёте 88 дБС, ещё раз воспользуйтесь шумомером. Включив дорожку №15, регулятором головного устройства установите по шкале шумомера громкость в 88 дБC (не забудьте включить на шумомере взвешивающий фильтр «C»).

Если шумомера у вас нет, пригласите двух-трёх друзей, посадите в машину и попросите их по-свойски (т.е. без бурных разбирательств) обсудить какую-нибудь проблему. Громкость такого разговора в машине обычно составляет 86 – 88 дБC. Прислушайтесь к их разговору и, периодически воспроизводя дорожку №1, постарайтесь выставить регулятором такую же громкость.

Запомните положение регулятора уровня громкости и до конца прослушивания тестового диска не изменяйте его!

По дорожкам №№2 – 4 тестового диска проводится проверка фазировки звукового тракта между каналами в трёх полосах АЧХ. Отметим, что это одно из наиболее сложных испытаний.

Для справки. Под правильной фазировкой монофонической звуковой сцены понимается синхронное перемещение вперёд и назад диффузоров громкоговорителей левого и правого каналов. В этом случае звуковой образ, воспроизводимый двухканальной аудиосистемой, будет восприниматься точно из середины между громкоговорителями. Если фазировка нарушена и диффузоры громкоговорителей двигаются относительно друг друга не синхронно (один из них отстаёт или опережает другой), то звуковой образ в центре расплывается, становится нечётким или даже смещается в сторону.

На стереофонической фонограмме нарушение фазировки приводит к искажению звуковой перспективы. К примеру, часть музыкантов в записи симфонического оркестра может оказаться не на своих местах. Или рок-вокалист из центра звуковой сцены может вдруг сместиться в угол или в глубину сцены.

Примечание:

1. Салон автомобиля, как и любое помещение прослушивания, имеет переднюю звуковую сцену с вполне определённым её центром. Идеальным положением центра звуковой сцены считается такое, при котором точечный источник звука, находящийся на первом плане звуковой сцены, кажется расположенным в центре плоскости продольной симметрии автомобиля на высоте глаз водителя и на существенном удалении впереди (снаружи) лобового стекла.

2. Центр звуковой сцены на лобовом стекле имеет некоторую ширину. Для судейства принимается полоса, равная по ширине размеру стандартного головного устройства.

На тестовом диске «Аудиодоктор FSQ» фазировка определяется раздельно для средних, низких и высоких частот. На дорожке №2 записан голос диктора со словами: «Средние частоты. Фаза». Эти слова должны быть слышны из центра звуковой сцены. Далее диктор произносит: «Средние частоты. Противофаза». В этом случае дикторский текст должен быть меньше предыдущего по уровню громкости и/или расфокусированным для слушателя и/или смещённым в ту или иную сторону от центра. Если голос диктора на последних словах звучит более громко и сфокусирован в центре, то в области средних частот аудиосистема акустически противофазна. Аналогично проводится проверка фазировки аудиосистемы в полосе ВЧ по дорожке №3 и в полосе НЧ по дорожке №4.

Нередки случаи, когда фазный сигнал фокусируется не в центре и оказывается смещённым в одну сторону, а противофазный - в другую. В этом случае главным критерием в оценке фазировки становится энергетика. Фазный сигнал должен быть громче, чем противофазный, независимо от их положения в пространстве. Иногда между фазным и противофазным сигналами разницы нет. Тогда фазировка считается правильной.

Если определение фазировки в трёх полосах оказывается для вас затруднительным, можно пользоваться более простым (но и менее информативным) способом – проверка фазировки проводится сразу во всей полосе частот по сигналу розового шума, записанного на дорожке №16. Фазный сигнал должен восприниматься точно в середине звуковой сцены и/или быть более громким, чем противофазный. Надо отметить: на разных местах в салоне фазировка часто не совпадает.

Наличие помех, дребезжаний, посторонних призвуков и шумов в звуковом тракте и салоне автомобиля проверяется по дорожкам №5 и №6. Понятно, что любое из перечисленного не украшает звучание, накладываясь на него в самых неподходящих местах. На реальном музыкальном сигнале, особенно полифоническом, когда в фонограмме присутствует множество инструментов, точно отследить такие мешающие звуки сложно. Поэтому для испытаний на тестовом диске используется тональный (синусоидальный) сигнал, частота которого плавно изменяется от самых низких до самых верхних частот (свип-тон). Раздельно, сначала для левого, а потом и правого каналов. Здесь-то и «выплывает» незваная полифония.

Для оценки качества низкочастотного тракта служит дорожка №7. Здесь определяется низшая частота рабочего диапазона звукового тракта и неравномерность АЧХ в области до 150 Гц. Механизм оценки основан на особенностях слуха – хорошей кратковременной звуковой памяти и предпочтительности восприятия низкочастотных звуков.

В психоакустике известен такой эксперимент: если включить со средней громкостью через любой широкополосный тракт синус с частотой 5 – 7 кГц, а потом подать на вход усилителя ещё одну синусоидальную частоту, лежащую в области 50 – 80 Гц, то, к удивлению, вы будете очень хорошо слышать низкочастотный тон и почти (или даже совсем) не слышать среднечастотный. Это – эффект маскировки, доказывающим «приверженность» нашего уха к басам.

Фонограмма, сначала для левого, а потом и для правого канала содержит запись ряда фиксированных звуковых частот низкочастотного диапазона. Сначала голос диктора сообщит о том, что звучит частота 60 Гц. Назовём её «опорной». Сосредоточьтесь и запомните её по уровню громкости. Затем голос диктора сообщит, что звучит частота в 20, 25, 30 Гц и так далее. В подавляющем большинстве случаев частоты 20 и 25 Гц по громкости ниже, чем опорная, а далее громкость идёт по нарастающей. Первый чистый низкочастотный тон (без искажений и сипов от воздушных струй фазоинвертора), совпадающий по громкости с опорным, и определяет низшую рабочую частоту вашего звукового тракта. Запомните её и продолжайте прослушивание. В идеальном случае все остальные низкочастотные тоны вплоть до 150 Гц должны быть одинаковыми по уровню. Но на практике встречаются провалы и всплески уровней, хорошо заметные ухом. Это и есть неравномерность низкочастотного тракта в вашей машине.

Для справки. Судя по письмам пользователей диска «Car Audio FSQ», эту фонограмму многие автоаудиолюбители даже используют для настройки фазоинвертора в сабвуфере. Здесь наше ухо превосходит по точности восприятия даже очень крутые спектроанализаторы. Но вернёмся к возможному низкочастотному гудению, о котором мы упоминали при описании работы с предыдущими дорожками. Если уши от гула закладывает, то выделите на дорожке №7 ту частоту, на которой наблюдается максимум гула. Лечить нужно здесь.

Гул – результат совместной работы акустики и объёма салона – стоячая низкочастотная волна. Максимум её излучения называется модой. В любом салоне их минимум три (длина, ширина и высота). И если они близки друг к другу по частоте, что бывает при одинаковых (1:1 – ширина и высота) и кратных размерах (1:2 – ширина и длина), то они складываются, и бороться с ними чрезвычайно трудно.

Неравномерность АЧХ в области средних звуковых частот для нашего уха особенно заметна. Наиболее резкие всплески и провалы, следующие друг за другом (по-простому – «забор»). Для определения на слух, без спектро-анализатора, неравномерности АЧХ в области средних частот служит дорожка №8. Это – высококачественная стереофоническая запись аплодисментов в заполненном зрителями зале. Хлопки в ладоши в достаточно гулком помещении, которым является большой зал, эквивалентны равномерно распределённому по спектру диффузному полю – шуму. Однако на фоне этого монотонного шума человеческое ухо успевает различить самое начало хлопков (всплески). На звуковом тракте с ровной, линейной АЧХ слушатель воспринимает эту фонограмму как аплодисменты. Но если звуковой тракт имеет неравномерность АЧХ («забор»), аплодисменты становятся похожими на шум дождя. И чем больше неравномерность, тем натуральнее кажется дождь и ненатуральнее – аплодисменты. Отдельные хлопки, выделяющиеся из общего звукового фона, в этом случае воспринимаются как назойливые сильные капли дождя, стучащие по подоконнику.

По дорожке №9 определяется линейность стереокартины по ширине звуковой сцены. Фонограмма содержит семь ударов малого барабана, плавно перемещающегося слева направо по всей ширине стереокартины. Удары точно локализованы по направлению, и перемещение их в пространстве линейно, т.е. углы между ударами одинаковы. Первый удар слышен на первом звуковом плане с самого левого края звуковой сцены; второй чуть ближе к середине и чуть глубже; третий удар отнесён ещё чуть дальше вглубь звуковой сцены и ближе к её середине. Четвёртый удар должен восприниматься слушателем из центра звуковой сцены, в глубине, на втором-третьем звуковом плане. Ширина центра, как мы указывали, может быть приравнена к ширине стандартного головного устройства. Пятый и шестой удары аналогичны, соответственно, третьему и второму, но с правой стороны от середины сцены. Седьмой удар находится на первом плане в самой правой части сцены.