Аудиотехника & МузыкаAudioArt.ru     

Студийные мониторы. Их отличие от бытовой акустики. Что у них не так?

Слово монитор не имеет значения хороший или точный.  Оно от мониторинга, – контроля за явлениями и процессами.

В мониторных системах даже не ставится задача быть точными или верными. Так у систем мониторинга ночных прицелов существуют явные проблемы с цветопередачей. Изображение все зеленое.

Но жалоб на эту явную недоработку, с точки зрения верности передачи цвета у потребителей нет. Причем как со стороны тех кто стреляет, так и тех в кого стреляют.

Люди не знакомые с рынком аудио мониторинга пребывают в уверенности, что студийные мониторы производят для студий звукозаписи. В их представлении весь мир битком заполнен студиями звукозаписи, для которых специально выпускают мониторные системы. На которых только и делают, что записывают и слушают музыку.

В действительности студийные мониторы производятся под весь пласт задач связных с контролем аудиопотоков. А это значительно больше чем студии звукозаписи. Начиная от ТВ, радио… и заканчивая спортивными сооружениями.

В отличии от бытовых АС, основные требования к профессиональным мониторным аудиосистемам совершенно другие.

За 40 лет фактически сформировался стандарт технологии и звучания студийных мониторов. Различные мониторы могут незначительно отличаться друг от друга. Но принцип построения и “характер” звучания у них всех всегда один.

Что же у студийных мониторов не так, как у бытовых аудиосистем?

Проще всего это понять посмотрев, а как собственно, и из чего возник этот стандарт мониторинга.

Первыми в мире стандарт студийного мониторинга сформировали Yamaha NS-10. Начало выпуска 1981г.

Yamaha NS-10
Yamaha NS-10m

До Yamaha NS-10 мониторинг выстраивался из серии “кто на что горазд”. Yamaha NS-10 и ее модификация Yamaha NS-10M де факто стала неким стандартом и ориентиром для звукорежиссеров во всем мире.

Посмотрим же как они сделаны. Объёмом корпуса 10,4 литра. Громкоговорители: низкочастотный 180-мм драйвер с картонным диффузором и высокочастотный 35-мм драйвер с мягкой куполообразной диафрагмой. Кроссовер – двухполосный, второго порядка, пассивный, с ассиметричным поворотом частот; подключение громкоговорителей к нему – синфазное. Частотный диапазон заявлен от 60 Hz до 20 kHz; чувствительность – 90 dB SPL на расстоянии в 1 метр на 1 Ватт. Максимальная пиковая мощность – 120 Ватт. Частота раздела кроссовера – 1,5 kГц; Импеданс  – 8 Ом.

фильтры-Yamaha-NS-10
Фильтры-Yamaha-NS-10M

Изначально акустические системы Yamaha NS-10 задумывались в качестве бытовых hi-fi акустических систем. Но в качестве бытовых АС они не имели никакого успеха. А международной hi-fi прессой были встречены жестко «в штыки».

Однако Yamaha NS-10 были с восторгом были приняты большинством звукозаписывающих студий в качестве мониторов ближнего поля. После чего были немного модифицированы с целью увеличения перегрузочной способности, которой не хватало.  Добавилась литера М, – и они стали Yamaha NS-10М.

Об уровне их культовости говорит такой факт, что даже сейчас, спустя многие десятилетия, промышленно производятся клоны Yamaha NS-10М.

Avantone CLA-10 Passive Studio Monitor
Avantone CLA-10 Passive Studio Monitor

 

Явное и очевидное отличие Yamaha NS-10 от бытовой акустики. Частота радела динамиков – 1,5 kГц. И это в 1981г.!!! Так низко не делят динамики в двухполосной бытовой акустике даже сейчас. Подробнее о схемах деления головок АС, и какой результат при этом получается, можно почитать здесь.

Вполне понятно, что международной hi-fi прессой они были встречены «в штыки». Слушать реальную музыку на двухполосной акустике с такой низкой частотой разделения головок абсолютно нереально.

Для полного попадания в современный стандарт студийных мониторов Yamaha NS-10 необходимо было сделать всего два шага.

Шаг первый, – переход с пассивного деления полос к активному. Так намазываемому Би-ампингу. Когда полосы выделяются RC цепочками в слаботочном тракте перед отдельным усилителем для каждого динамика. И ни каких пассивных фильтров в тракте (между динамиками и усилителями) нет.

Ни кто не знает по чему это так, но на слух активные фильтры “звучат” совершенно не так как пассивные. Если кто знает, – напишите нам почему. Дело не в разборчивости, “характер” звучания активных и пассивных фильтров на слух совершенно разный. Хотя графики спада полос, АЧХ у них могут быть абсолютно аналогичные.

Использование активных фильтров позволяет почти ни чем себя не сдерживать. В пассивной фильтрации конечно можно нагородить что-то типа 3-4 порядков. Но уровень получаемой нелинейности, и как следствия итогового качества этих фильтров будет непотребен. Хороший результат получить невозможно.

В активной же фильтрации нет нелинейностей. Более точно искажения находятся на микроскопическом уровне. Но в сравнении с пассивными фильтрами, они не имеют никаких искажений. А порядки фильтров можно набирать по сути бесконечно:

Типовая схема фильтров студийных мониторов.
Типовая схема фильтров студийных мониторов. (неверен номинал конденсатора на ВЧ)

 

Динамики в студийных мониторах делятся предельно низко и очень жестко. Таким образом из динамиков выдавливают по максимуму все, на что они способны.

И это очень логично. Если твиттер хорошо воспроизводит ВЧ, то пусть он только эти ВЧ и воспроизводит. И не перегружается средними частотами. Если в бытовом Hi-End умиляются звучанием первого порядка на ВЧ, попутно нагружая твиттер еще парой октав снизу. То в мониторных системах ни чему не умиляются. ВЧ динамику дают “играть” только ВЧ, жестко вырезая его полосу. Именно то, что он хорошо умеет делать и для чего предназначен.

С НЧ/СЧ звеном поступают аналогичным образом. Ему дают “играть” только тот диапазон частот, который он замечательно “играет”. Именно от жесткого выделения полос итоговая разборчивость получается великолепная. А мощность (отдачу) ВЧ динамика можно поднять в четыре раза!!! (так как он не перегружен теми частотами которые не “играет”).

Обычный человек, впервые сталкивавшийся со звучанием качественных мониторных систем, сразу отмечает, насколько высокое звуковое давление они создают без перегрузки. В сравнении с бытовой акустикой тех же габаритов.

И в этом месте совершается последний шаг, который формирует, единый на настоящий момент стандарт, студийных мониторов.

Как отмечалось ранее, в сильноточном тракте акустики (между усилителем и динамиками) исчезли катушки с эмалированным проводом и прочий мусор с его дикими нелинейностями. В купе с возможностью жесткого выделения полос это раскраивает новые возможности. Динамик воспроизводящий НЧ/СЧ частоты может быть и становится:

  1. Более тяжелым
  2. С более жестким подвесом (меньшим эквивалентным объемом)

Происходит то, что условно можно назвать его “сабвуферезацией”. Так, жесткие, и очень тяжелые диффузоры динамиков сабвуферов стали возможны только тогда, когда появилось возможность активной для них фильтрации.

Пример. При пассивной фильтрации невозможно получить хоть какой то адекватный результат с НЧ головкой с параметрами: 10 дюймов, VAS 30 литров, Масса подвижки 200гр. А вот в при активной фильтрации, вполне приличный результат может быть получен если жестко ограничить диапазон воспроизводимых частот этого динамика до 200Гц.

Аналогично и у студийных мониторов. Массу подвижной системы увеличивают раза в два, а VAS уменьшают раза в 2-3 (от значений типичных для Hi-Fi). Что очень хорошо видно если заглянуть внутрь студийных мониторов. В сравнении с бытовыми АС в них почти нет объема.

студийные мониторы внутри
Студийные мониторы внутри

И разумеется никакие бумажные диффузоры на НЧ/СЧ теперь уже не требуются, –  для той полосы частот которую они воспроизводят сгодится практически все что угодно.. пластмасса, кевлар итд. Для целей аудиоконтроля пластмассовые диффузоры даже лучше, – они дают почти идеально ровную АЧХ в полосе используемых частот.

И получается ровно то что нужно для аудиоконтроля: компактность, высокая перегрузочная способность, разрешение.

Но существует один единственный недостаток. Жесткое искажение фазы. Все кто работают с аудиоконтролем прекрасно знают и понимают эту специфичность. Она едина для всех студийных мониторов, и всеми выучена.

Приблизительно понятно, как готовый материал будет звучать на широкополосной акустике, на которой собственно и слушают музыку подавляющее число людей. А для контроля наличие ошибок, – в любой студии стоит тот или иной вариант широкополосной акустики.

Трехполосная акустика в студийной практике, для контроля, сведения, мастеринга никогда не используется . Если жестко отфильтровать полосы трехполосной АС, искажения фазы достигнет уровня, когда полностью теряется понимание, где, что находится.

Трехполосная акустика действительно ставится в дальнее поле студий звукозаписи. Но не для сведения и мастеринга. А для того что бы понимать общий тональный баланс и уровень НЧ. А весь мастеринг всегда производится в самом ближнем поле. И всегда на двухполосных АС.

Да и сами музыканты должны же как-то послушать, что они там понаиграли. А их вместе с продюсерами и друзьями, если человек 10-15 будет, то это еще немного. А в ближнем поле помещается всего один человек.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Рейтинг
( 20 оценок, среднее 4.9 из 5 )
AudioArt.ru
Комментариев: 21
  1. Аватар
    Василий

    Если не ошибаюсь, в кроссоверах, реализуемых программно (при обработке сигнала в цифровом виде), сдвига фазы между полосами можно избежать. Так ли это? Если так, то единственный минус мониторного подхода к построению колонок, получается, легко устранить.

    1. AudioArt.ru
      AudioArt.ru

      И программно и в цифре (на физических микросхемах) вырезать полосы можно. Но программный способ неясно как реализовывать серийно. Если некий Вася возьмет многоканальную карточку, вырежет полосы софтом и подрубит их к отдельным усилителям-динамикам – то да, все будет ОК. Но это значит, что в состав АС будет нужно будет внести компьютер. Цифровые многоканальные фильтры на железе реализуются. Например в бытовых мультимедиа Edifier R2800. Слушали их – они так же крутят фазу. Разборчивость великолепная – но фаза на слух раза в четыре повернута по кругу. Минут 10 послушаешь и дуреешь. Понимаешь что Solo-2 это просто хай-фай в сравнении с ним. Как я знаю набор железа для вырезания полос без фазовых искажений сейчас стоит под 1000 долларов. Это редкая диковинка. А это значит пара мониторов автоматом становится дороже на эти деньги.

      1. Аватар
        Дмитрий

        И что же это за набор железа для вырезания полос без фазовых искажений под 1000 долларов?. Хотелось бы узнать что это за диковинка?? Так то это относительно не дорого, того что до не давнего времени предлагалось редкими производителями активных кроссоверов по цене в 10000$

        1. AudioArt.ru
          AudioArt.ru

          Вот например. Точно не скажу по поводу фазолинейности фильтров. Но скорее всего они фазолинейные. Если кто знает напишите.

          https://www.minidsp.com/products/minidspkits/2-x-in-8-x-out

          miniDSP 2×8 kit-это усовершенствованная и инновационная платформа от команды miniDSP. Сочетая высококачественные аудио алгоритмы, 24-битный/96 кГц цифровой звук, высококачественные АЦП / ЦАП преобразователи наряду с гибкими аналоговыми и цифровыми секциями, эта платформа следует по стопам нашей успешной линейки недорогих аудиопроцессоров. С сбалансированным или несбалансированным звуком для обоих входов и выходов, до 8 каналов активной обработки могут быть настроены по мере необходимости благодаря внутреннему матричному микшеру. Этот простой в использовании набор для цифровой обработки звука идеально подходит для многоходовых динамиков (3way или 4way) или сабвуферной платформы.
          Особенности

          Платформа DIY / OEM содружественная
          Настраивается программным обеспечением
          Конфигурации на основе плагинов
          172MHz-28 / 56bit DSP
          24-битный АЦП / ЦАП
          Частота дискретизации 96 кГц
          114дб д-р АЦП преобразователей
          114дб доктор ЦАП преобразователи
          Сбалансированное и несбалансированное подключение на RCA и клеммных блоках
          Подключение I2S In & Out для плат miniDIGI/miniAMP

          1. Аватар
            Алексей

            Насчёт нефазолинейности фильтров написана полная Чушь -давно есть теория и практика фазолинейности фильтров 3 -х и более полосных систем. Лично я давно занимаюсь чистотой сведения СЧ-диапазона в 3-х и 2-х полосных колонках и на деле добился отличных результатов. И вывод по поводу раздела СЧ-ВЧ вывернут наизнанку -нельзя напрягать ВЧ-динамик на предельных для него частотах, т.е. срез желательно уводить дальше от резонансной частоты. 2 -2,5 кгц для многих ВЧ губительны, а хороший динамик легко передаст эту частоту, и инструменты будут звучать натуральней.

            1. AudioArt.ru
              AudioArt.ru

              1. “добился отличных результатов”… Можно поинтересоваться, а в чем эти “отличные результаты” заключаются.
              2. “давно есть теория и практика фазолинейности фильтров 3 -х и более полосных систем”…. Например…?
              Давно есть маркетинговая болтовня о фазолинейности фильтров и ни чего более.

              1. Аватар
                Алексей

                Не секрет, что есть графики не только АЧХ, но и фазы. И фазолинейность соблюдается при знании правил сдвига фазы элементами акустического пассивного фильтра. Что касается моих результатов -в Авито есть мои работы по апгрейду и изготовлению акустики. И акустика “Мечта меломана” (название неслучайно) давно готова.

                1. Аватар
                  Алексей

                  И ещё -к сожалению, не у всех есть приборы для измерения АЧХ, фазовой согласованности, музыкальности и натуральности акустики. Однако есть люди, которым Природа выдала такие приборы)))) И не надо им завидовать.

                  1. AudioArt.ru
                    AudioArt.ru

                    Измеряйте хоть до посинения – цена вопроса 50 долларов – https://audioart.ru/2019/07/22/izmeryaem-achh-pravilno/

                2. AudioArt.ru
                  AudioArt.ru

                  Ну так и есть. Ни образования, ни опыта работы в студии. А из успехов- продажа товаров на Авито. Будьте объективны. На Авито есть еще около 100млн. успешных людей.

                  1. Аватар
                    Алексей

                    Приборы просты -уши и мозг. Если их достаточно для прослушивания музыки на концертах в консерватории, то хватает и для аудио -систем. По поводу Авито -нет цели продавать, просто способ предложения. Опыт работы в студии для того, чтобы отличить зёрна от плевел не нужен.

  2. Аватар
    Амбассадорий Эвиленко-Максимус

    Очень интересно!!!

  3. Аватар
    Денис

    Здравствуйте. Есть вариант DSP стоимостью и в 1000 рублей: RDC2-0027v1, SigmaDSP ADAU1701.

    Кроме того, за Уралом есть энтузиаст мониторостроения. который доказывает что далеко не всем звукорежиссёрам безразлична проблема фазовых характеристик студийных мониторов. И его решения с хитрыми фильтрами в DSP процессоре и прямым подключением динамиков к усилителям (кстати D-класса, что уже практически стандарт для большинства современных мониторов) показывает что за 1000 долларов можно получить активную стереопару с выровненной фазовой и частотной характеристикой.

    1. AudioArt.ru
      AudioArt.ru

      “вариант DSP стоимостью и в 1000 рублей: RDC2-0027v1, SigmaDSP ADAU1701”

      А с чего вы решили, что этот модуль фазу не крутит… и качество его преобразования хотя бы удовлетворительно?

      Исходим из того что есть… компания Эдефаер, которая клепает мультимедиа акустику миллионными тиражами, ставит в свои творения цифровые кроссоверы. Но они все крутят фазу. Там замерять ни чего – это на слух очевидно. До такой степени. Основную линейку из 15 студийных мониторов хорошо знаю, – они все крутят фазу. Хотя обработка может быть у них и в цифре. И конечно, они почти все в классе Д.

      1. Аватар
        Слава

        Вам следовало бы подтянуть матчасть
        в упомянутом ADAU1701 за 1000 рублей уже можно реализовать FIR фильтрацию, проблема в том, что объём оперативной памяти мал, и его хватает на 960 семплов, это позволяет нормально фильтровать двухполоску не ниже 2 кгц
        Есть чипы гораздо мощнее, ADAU 1462-1467 к примеру уже позволяют грузить более 6000 семплов, это позволяет использовать по 2800 семплов и уже резать на 300 гц, и использовать, к примеру по 256 семплов на раздел сч-вч . Трёхполоска с фазолинейными фильтрами – уже реальность.
        А есть гораздо более мощные DSP от TI серии SHARC, можете хоть пятиполоску на них состряпать. И притом ещё загрузить общий результирующий импульс системы на вход для коррекции АЧХ и ФЧХ в уже готовой АС. Будет у вас точка прослушивания с идеальными характеритиками.

  4. Аватар
    Миша

    Достался один монитор (второго не было) не дешёвых adam5x. Поставил его на кухню как вариант слушать музыку фоном. И так и эдак старался. Некомфортно очень. Заменил на дешёвую магнитолу.

  5. Аватар
    TedBundy

    Количество неправомерных обобщений на этом сайте зашкаливает, что вызывает возмущение, несмотря на обилие полезной инфы и очевидные старания по написанию.
    Студийные мониторы бывают адски разные, и у меня складывается впечатление, что автор статей плохо знаком с ними даже теоретически.
    Были Fostex NF-1 с ШП вуфером и разделом в районе 10к.
    Есть полностью цифровые мониторы с коррекцией фазы и импульса, и их все больше сейчас.
    Есть аналоговые мониторы с коррекцией фазы (чтобы не вносить задержку на процессинг).
    Есть трехполосные ближнепольники (ну на мид им смещения не хватит) с адским разрешением за много денег, и я знаю мало крупносерийных мидов/мэйнов, имеющих менее 3 эффективных полос.
    Есть пассивные мэйны m5p с кучей полос и правильным импульсом. Ну и фазой.
    Есть магнитостаты/электростаты, которые имеют свои проблемы, но не с фазой.
    Есть Мейер блюхорн, имеющий в полном комплекте постоянную фазу от 20 до 20к, и проблемный только по цене.
    В общем, есть хренова гора разных мониторов, и вы целенаправленно выбрали тип недорогих низкоиграющих двухполосок для бедрумпродакшена, чтобы подтвердить свои утверждения.
    Понятное дело, что Rokit8 продается значительно больше, чем M2, но нельзя же так …

    1. Аватар
      Миша

      Ну и что вы на Fostex NF-1 сведете…. Посмотрел их – это дикая экзотика двадцатилетней давности.

  6. Аватар
    Серж

    У фильтров высоких порядков, кроме фазовой, еще и импульсная характеристика негодна, резвые звуки звучат вяленько. КИХ (FIR) фильтры добавляют в звук пластмассу, как плохенький MP3, ибо сэмплинг, смусинг и усьо такоэ прочее негодное для качественного аудио. Так что не только активными АС славен мир. Главное правильный усилитель, обязательно ИТУН, хорошие динамики, пассивный фильтр первого порядка на ВЧ и многие активные АС нервно закурят в сторонке.

    1. AudioArt.ru
      AudioArt.ru

      ИТУН это на порядки меньшие искажения. После итуна очень сложно уже слушать ИНУН. Планируем сделать большую статью по ИТУНу. (У ИТУН огромное количество ограничений, но их можно обходить)

  7. Аватар
    Ювелир

    Не скажу за знаменитые NS10 не слышал однако современные мониторы типа KRK Adam Genelec, и даже ямахи серии HS звучат вполне себе музыкально а версии с 8″вуфером и подойдут для домашней акустики как бы кто не плевался. Эти мониторы полно-диапазонные а музыка созданная на них и цифровых DAW за последние 5-10 лет звучит намного лучше чем то что стряпали в мега дорогих студиях на аналоге и NS10 Возьмем к примеру Записи Майкла Джексона и Мадонны – сухо, скушно и всегда хочется добавить громкости. Без корректировки тембра получается что-то не внятное, а вот современная музыка отлично идет в линейном тракте даже на не очень хорошей акустике. Так что сведение музыки изначально должно иметь некий стандарт коим стал массовый переход на адекватные студийные мониторы, а не на не пойми что что играет середину, на которой якобы можно выстроить и динамику и тембральный баланс который будет звучать и на мёртвом хай-фае)) и на динамике телевизора. Сдаётся мне что вся индустрия и концепция звуковой техники пошла не по тому направлению, благо люди с ушами идут против правил и мы сейчас имеем достаточно много приятно звучащих фонограмм, хотя и раньше были исключения но их крайне мало, а возможно мне просто попадались ремастеры

Добавить комментарий

Спасибо!

Теперь редакторы в курсе.

© При использовании материалов AudioArt.ru обязательным условием является наличие открытой гиперссылки на исходную страницу