Слушаешь двадцать минут, и уши начинают уставать. Скрипки звучат как будто по стеклу провели, тарелки шипят, а на голосе «с» и «ш» режут. Громкость не запредельная, АЧХ по микрофону вроде нормальная. Судьи в таких случаях пишут в заметках «стекло» и «песок». Ниже о том, что за этим стоит и как найти причину за пять шагов.
Это не официальные термины ГОСТа, а язык судей и слушателей в SQ. Но за ними стоят вполне измеримые вещи, и если знать, где искать, их почти всегда удаётся найти.
Откуда берётся «стекло» в звуке?
«Стекло» чаще всего означает избыток энергии или резонанс в полосе 2–6 кГц, где слух самый чувствительный. Типичные причины:
- Пик на АЧХ в этой полосе. Уже +3–4 дБ на 3 кГц на длинной дистанции звучат утомительно.
- Излом диффузора или купола: резонанс материала, у СЧ динамиков часто в районе нескольких килогерц. Если он попал в рабочую полосу и не прибран фильтром, получается характерный звон.
- Отражения от лобового стекла, которые дают горбы и провалы с острыми пиками на верхней середине.
- Твитер, работающий слишком низко: на громкости купол выходит на пределы хода и начинает искажать.
Откуда берётся «песок»
«Песок» почти всегда про искажения и шум: к сигналу добавились частоты, которых в нём не было. Самый яркий пример, это клиппинг. Когда синус срезается сверху и снизу, появляются нечётные гармоники: 3-я, 5-я, 7-я и дальше. Для 1 кГц они лежат на 3, 5, 7 кГц и выше, прямо в самой чувствительной для слуха зоне.
На графике спектр синуса 1 кГц без искажений и с жёстким срезом на уровне 70% амплитуды. У срезанного 3-я гармоника всего примерно на 17,5 дБ ниже основной, 5-я на 32 дБ, а суммарный THD около 14%. Вдобавок к гармоникам на реальной музыке появляется интермодуляция: множество комбинационных частот, которые и звучат как «песок».
Диагностика по шагам: от простого к сложному
Если «песок» пропал или сильно уменьшился, а «стекло» осталось, песок от искажений на громкости: клиппинг усилителя, процессора или предел хода динамика. Если стекло пропало тоже, это может быть слуховая усталость на громком уровне.
Посмотри, не клиппует ли выход процессора и вход усилителя на пиках. Частая история: гейн усилителя выкручен, и на пиковых фрагментах он срезает сигнал. Песок появляется только на громких местах трека.
Выключи всё, кроме СЧ динамиков. Потом только твитеры. Крикливость, которая есть в одной полосе, укажет на виновника. Для твитера проверь, не слишком ли низко раздел: у ESB 9.1T-28 я держу его около 2,5 кГц, хотя без искажений он работает от ~1,5 кГц.
В REW замер свипом сразу покажет и АЧХ, и гармоники. Пик в 2–6 кГц это «стекло» по АЧХ. Рост 3-й и 5-й гармоник на громкости это «песок». Мой ориентир для всех компонентов: искажения меньше 1% в рабочей полосе.
Если на замере в точке прослушивания видны частые горбы и провалы, а при переносе микрофона на 5–10 см пики «гуляют», это отражения. Лечится углами и местами установки, а не эквалайзером. Подробнее в статье про ранние отражения.
Что обычно уточняют после такой диагностики
Можно, если «стекло» в звуке даёт пик на АЧХ в полосе 2–6 кГц: узкий фильтр параметрики на этом пике убирает его без потери верха. Если причина в отражениях от лобового стекла, эквалайзер не поможет, пики гуляют при сдвиге микрофона на 5–10 см, и лечат их углами и местами установки. Резать весь верх полкой не стоит: вместе со стеклом уйдёт воздух.
Чаще всего из-за избытка энергии в полосе 2–6 кГц, где слух самый чувствительный: уже +3–4 дБ на 3 кГц на длинной дистанции звучат утомительно. Вторая частая причина: искажения на громкости, которые добавляют нечётные гармоники в ту же зону. Если после 20 минут уши устают, начни с замера АЧХ и послушай систему на 6 дБ тише: если стекло пропало, это может быть слуховая усталость.
Нормальным для SQ-системы автор считает THD меньше 1% в рабочей полосе каждого компонента, это ориентир. Для сравнения, синус с жёстким срезом на уровне 70% амплитуды даёт THD около 14%, и 3-я гармоника у него всего примерно на 17,5 дБ ниже основной. Проверяют искажения замером свипом в REW на нескольких уровнях громкости: рост 3-й и 5-й гармоник на громкости и слышен как «песок».
Может, если твитер работает слишком низко по частоте или его резонанс попадает в рабочую полосу. На громкости купол низко включённого твитера выходит на пределы хода и начинает искажать, а неприбранный излом звенит. Поэтому раздел ставят с запасом выше нижней границы твитера, а уже потом спорят про материал купола, подробнее в статье про мягкие и жёсткие купола.
Как отличить песок системы от песка в записи?
Не всякий песок от системы. Плотно пережатые записи, особенно с «громкими» мастерингами, содержат клиппинг уже в самом файле. Проверка простая: включи несколько хорошо записанных акустических треков. Если на них чисто, а на конкретном альбоме песок, дело в записи. Судейские диски для этого и подбирают треки с аккуратной записью: на них призвуки системы слышно сразу.
На чём горят новички
- Резать верх полкой, чтобы убрать «стекло», и терять воздух вместе с ним.
- Искать песок в проводах и кабелях, а не в гейнах и клиппинге.
- Ставить твитер слишком низко по частоте ради «мягкости» стыка.
- Оценивать систему на пережатых треках.
«Стекло» и «песок» быстро выдают на соревнованиях недоделанную систему: судьи слышат их на первых минутах прослушивания. Подготовка системы к оценке в шаге «Оценка звучания и участие в соревнованиях».
Режет уши, а замер вроде нормальный? Скинь в Telegram-чат EBAEVSQ замер АЧХ и THD каждой полосы, поищем, где прячется призвук.
Источники
- И. А. Алдошина, «Основы психоакустики» (цикл статей, журнал «Звукорежиссёр», 1999–2000)
- KLIPPEL GmbH, материалы по измерению нелинейных искажений громкоговорителей (klippel.de)
- Л. Беранек, «Акустика» (русский перевод, 1965)
См. также: Гармоники, Клиппинг, Нелинейные искажения, Слуховая усталость, Прозрачность.