Включаешь дома любимый трек на колонках, потом тот же трек в машине, потом в наушниках. Три раза звучит по-разному: дома бас мягче и звук где-то впереди, в машине бас давит, а сцену тянет к ближней двери, в наушниках всё чётко, но музыка играет как будто внутри головы. Аппаратура тут виновата меньше всего. Главную роль играет место, где звук до нас доходит.
Недавно посмотрел видео канала RAW-CAt как раз про это: почему одна и та же музыка по-разному звучит в комнате, в машине и в наушниках. Ролик на английском, разобрано всё очень понятно, и захотелось, чтобы такой разбор был и на русском. Дословно переводить не стал: взял идею автора сравнить три ситуации и написал по этому поводу свой текст, с упором на то, что важно для автозвука и SQ. Схемы нарисовал заново. Само видео и ссылка на канал в конце статьи, автору спасибо.
Дома: комната звучит вместе с колонками
Колонка не светит звуком, как фонарик. Высокие частоты ещё более-менее идут вперёд, а середина и бас расходятся во все стороны. Поэтому до ушей сначала доходит прямой звук, а следом, с задержкой в несколько миллисекунд, отражения от стен, пола, потолка и мебели.
Мозг с этим хорошо справляется. Направление он определяет по первому пришедшему звуку, а отражения воспринимает как «воздух» и размер помещения. Задержка большая, отражения приходят с других сторон, и мы их не путаем с самим источником. Как именно мозг определяет направление, подробно разобрано в вики: ITD и ILD, психоакустика, ранние отражения и фантомный центр.
С басом дома сложнее. Длина волны на 50 Гц почти 7 метров, это размер комнаты. Между параллельными стенами возникают стоячие волны: на одних частотах бас гудит, на других проваливается. Пересядь с дивана на кресло, и баланс поменяется. Поэтому одна и та же пара колонок в двух разных комнатах звучит как две разные системы.
В машине: близко, тесно и несимметрично
Салон по сравнению с комнатой крошечный, и это меняет всё.
Первое: сидим не по центру. До ближнего динамика сантиметров 80, до дальнего около полутора метров. Звук от ближнего приходит примерно на 2 мс раньше и громче, и сцена уезжает к двери водителя. Дома такого перекоса просто нет, там слушатель сидит посередине.
Второе: отражения. Лобовое стекло, боковые стёкла, пластик торпедо отражают звук через доли миллисекунды. Мозг уже не отделяет их от прямого звука, они складываются с ним и дают горбы в АЧХ. Отсюда крикливость и «стекло в звуке» на верхней середине у неотстроенных систем.
Третье: бас. Ниже примерно 60–80 Гц закрытый салон начинает работать как маленькая камера, и давление растёт по мере снижения частоты. Это усиление салона. Тот же сабвуфер, который дома играл скромно, в машине выдаёт плотный низ без всякого эквалайзера. Поэтому домашние впечатления от сабвуфера нельзя переносить в машину и наоборот.
Если коротко, машина отнимает равную побортную АЧХ и ФЧХ и добавляет отражённый звук. Грамотная инсталляция и SQ-настройка делаются, чтобы свести влияние салона к минимуму, а то, что убрать нельзя, скомпенсировать. ВЧ и СЧ ставят на стойки и разворачивают на слушателя, чтобы прямого звука было больше, чем отражений. Задержки в DSP выравнивают время прихода от левых и правых динамиков. Дальше сводят ФЧХ: на стыках полос и между бортами, в том числе с помощью алпасов (фазовых фильтров), чтобы динамики складывались, а не гасили друг друга. И эквалайзером приводят АЧХ к целевой кривой. Цель - собрать сцену перед собой, как будто сидишь по центру в хорошей комнате.
В наушниках: комнаты нет совсем
С наушниками пропадает сама среда. Нет стен, нет отражений, нет салона. Левый канал слышит только левое ухо, правый только правое.
С колонками каждое ухо слышит оба канала: дальний приходит чуть позже и тише, голова его немного затеняет. Из этих разниц по времени и громкости (ITD и ILD) мозг и строит картину «звук впереди». Звукорежиссёры сводят музыку на мониторах, то есть рассчитывают как раз на такое прослушивание. В наушниках перекрёстного звука нет, и сцена выстраивается по линии между ушами, внутри головы.
Ушная раковина в наушниках тоже работает иначе. Её форма подкрашивает звук в зависимости от направления, и мозг привык к этой подкраске. Накладные наушники используют раковину частично, внутриканальные обходят её совсем и меняют резонанс слухового канала. Поэтому их тонкая настройка в верхней середине сильно зависит от посадки и амбушюр, а у двух людей одни и те же наушники звучат по-разному.
Зато с самим сигналом у наушников всё хорошо. Нет салона и комнаты, нет разницы расстояний, поэтому АЧХ и ФЧХ левого и правого каналов складываются практически идеально. Поправка одна: у каждого свои уши со своей АЧХ, и два человека в одних наушниках слышат немного по-разному.
Ещё одно отличие - бас. Наушники отлично передают низ как звук, но телом его не почувствуешь. В машине и в хорошей комнате бас ощущается грудью и сиденьем, и для впечатления «мощно» это важнее, чем кажется.
Сводим вместе
На графике схема, не замер: как одна и та же ровная система поменялась бы в трёх условиях. В комнате бас скачет из-за мод. В машине низ поднимается за счёт салона. В наушниках бас ровный, зато верх зависит от того, как они сидят в ухе.
- Сравнивать «дома лучше, чем в машине» напрямую бессмысленно: это три разные акустические задачи.
- Настраивать систему в машине по ощущениям из наушников не стоит. Наушники показывают запись, но не показывают салон.
- Машина отнимает равную побортную АЧХ и ФЧХ и добавляет отражения. Грамотная инсталляция и SQ-настройка нужны, чтобы минимизировать и компенсировать влияние салона и вернуть симметрию, сцену впереди и ровный тембр.
Если хочется изучить тему поглубже, начните с вики: психоакустика, точка прослушивания и фантомный центр.
Источник
Статья написана по мотивам видео канала RAW-CAt «Почему мы слышим по-разному дома, в машине и в наушниках?» (оригинал на английском, есть русский автодубляж). Идея сравнения и разбора принадлежит автору видео, текст и схемы наши. Смотреть на YouTube: youtube.com/watch?v=6snOsrZXhOo.