Выставил сцену, вокал стоит по центру, а на треке с жёстко разведённым стерео инструмент из правого канала всё равно чуть «подтекает» влево. Первая мысль: задержки съехали. Иногда да. Но бывает, что сигнал одного канала реально просачивается в другой ещё до динамиков.
Сколько разделения нужно и откуда берётся утечка
Сколько децибел разделения достаточно?
Считаем от уровня. Допустим, в одном канале звучит 95 дБ SPL. При разделении 40 дБ копия в соседнем канале будет 55 дБ SPL, при 60 дБ уже 35, при 80 дБ всего 15 дБ SPL. В децибелах всё линейно: уровень утечки равен уровню сигнала минус разделение.
В процентах по напряжению это 1 % при 40 дБ, 0,1 % при 60 дБ и 0,01 % при 80 дБ. Для стереокартинки обычно считают достаточным разделение от 60 дБ и выше, а у современных усилителей и процессоров в паспортах чаще встречаются цифры 70–90 дБ. Главное, смотреть, на какой частоте цифра указана.
Почему разделение хуже на высоких частотах?
Основной путь утечки у хорошей электроники ёмкостный: соседние дорожки на плате, жилы в одном кабеле, общий разъём. Сопротивление ёмкости падает с ростом частоты, поэтому на 10 кГц утечка обычно больше, чем на 1 кГц. Честный паспорт даёт цифру на 1 кГц и на 10 кГц, или график.
Второй путь через общую землю и общий блок питания: ток мощного канала создаёт падение напряжения на общем проводе, и это напряжение попадает в соседний. Этот механизм сильнее проявляется на низких частотах и больших токах. Подробнее в статье про массу и контуры заземления.
Как утечка звучит и где она прячется
Как crosstalk слышно в машине?
Слабая утечка не звучит как отдельный звук. Слух складывает её с оригиналом, и сцена немного сужается: левое и правое сближаются к центру. Работает та же психоакустика, что и в эффекте Хааса: копия без задержки добавляет «массу» противоположной стороне.
Сильная утечка между каналами разных полос опаснее. Если сигнал сабвуферного канала пролезает в канал твитера, это грязь и лишняя нагрузка на ВЧ динамик. Если ВЧ-сигнал просачивается в канал мидбаса, после фильтра это уже не страшно, но так бывает только при плохой разводке.
Многоканальные усилители и мост разделяют хуже?
Сами по себе нет. Многоканальник с общим блоком питания работает хуже только тогда, когда БП не тянет: мощный канал на пике просаживает общее питание, и это проявляется в соседних каналах. У моноблоков каналы физически разные, общая у них только бортовая сеть.
У меня фронт в Mark X играет от шести моноблоков EarClear ES 1601. Я их ставил не ради разделения каналов (это приятный бонус), а ради запаса мощности и динамики на каждом динамике. Но заодно вопрос утечки между левым и правым внутри усилителя просто пропал.
Crosstalk в процессоре тоже бывает?
В цифровой части нет: там каналы это просто числа, и в канал утекает ровно то, что ты сам туда направил. Поэтому первое, что проверяю при «подтекании» сцены, это маршрутизацию и микшер входов (см. микширование и суммирование сигналов). Случайно поставленные 20 % правого входа в левый канал дают «утечку» куда больше любой электроники. В аналоговых каскадах процессора, на входах и выходах ЦАП, обычный crosstalk есть, и производитель указывает его в паспорте.
Если ищешь утечку сам
Разделение каналов можно прикинуть обычным вольтметром переменного тока. Подай тон 1 кГц в один канал и замерь напряжение на его выходе и на выходе соседнего канала, где сигнала быть не должно. Разделение в децибелах равно 20 × lg(U1 / U2): если на рабочем канале 2 В, а в соседнем 2 мВ, это 60 дБ. Для малых утечек точнее замер через звуковую карту и REW.
Да, межблочный кабель может добавить взаимопроникновение каналов, особенно длинный и с жилами в одной оболочке без отдельного экрана. Между соседними жилами есть ёмкость, и на высоких частотах утечка через неё растёт. Проверить просто: поменяй местами кабели или каналы, и если утечка переехала вместе с кабелем, виноват он. Кабели с раздельным экраном на каждый канал разделяют лучше.
Бывает: у штатной магнитолы аналоговые выходные каскады и усилитель, и утечка между каналами там обычно больше, чем у отдельного процессора. Если сигнал для системы берётся с аналоговых выходов штатного головного устройства, его разделение каналов становится нижней границей для всей цепочки. Подробнее о подключении к штатному источнику в статье «Интеграция со штатной магнитолой».
Ради одного разделения каналов нет: у нормального многоканального усилителя цифры от 60 дБ и выше, и для стереокартинки этого обычно хватает. Моноблоки на каждый канал ставят прежде всего ради запаса мощности и независимого питания, а лучшее разделение идёт бонусом. Сравнивая модели среди усилителей в каталоге, смотри, на какой частоте указан crosstalk.
Утечку между каналами проще всего искать по очереди. Подаёшь тон 1 кГц и 10 кГц только в один канал процессора, остальные выходы глушишь. Микрофоном или вольтметром переменного тока смотришь, что появилось в соседнем канале. Потом меняешь местами межблочные кабели. Если утечка переехала вместе с кабелем, дело в нём.
Акустические провода, уложенные в общей жгуте с RCA и питанием, тоже ловят наводки, но это уже скорее про помехи, чем про классический crosstalk.
Что спросить у продавца или установщика?
- Какое разделение каналов у усилителя и процессора, и на какой частоте оно указано.
- Идут ли RCA и акустика отдельно от силового кабеля.
- Проверяли ли маршрутизацию и микшер входов после настройки.
Сама проверка на соревнованиях выглядит просто: судья включает трек, где инструмент записан в один канал, и слушает, остаётся ли он на своём месте. Разговор об этом на оценке касается сцены и стереобазы, а не цифр из паспорта.
На практике разделение каналов редко становится главной проблемой: чаще сцену сужают ошибки в роутинге и настройке задержек. Если хочешь проверить систему по шагам, начни с раздела «Настройка системы», там есть порядок, в котором всё это проверяется.
Нашёл утечку и не понимаешь, откуда она? Опиши схему подключения в Telegram-чате EBAEVSQ, вместе найдём, где сигнал уходит не туда.
Источники
- IEC 60268-3, «Sound system equipment. Part 3: Amplifiers»
- А. П. Ефимов, А. В. Никонов, М. А. Сапожков, В. И. Шоров, «Акустика. Справочник», 1989
- В. К. Иофе, В. Г. Корольков, М. А. Сапожков, «Справочник по акустике», 1979
См. также: динамический диапазон, фантомный центр, SNR, экранирование.