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 ночных прицелов существует явная проблема с цветопередачей. Изображение все зеленое.

Но жалоб на качество передачи цвета у потребителей нет. Причем, как со стороны тех кто стреляет, так и тех в кого стреляют.

Люди незнакомые 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 связанных с контролем аудиопотоков. А это значительно больше чем студии звукозаписи. Начиная от ТВ, радио… и заканчивая спортивными сооружениями и передвижными будками, которые ездят по деревням и селам на разные праздники.

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, и из чего возник этот стандарт мониторинга. Здесь имеет смыл обозначить, что студийные мониторы делятся на мониторы:

• Ближнего
• Дальнего поля.

И это не формальное деление, на каком расстояния находится слушатель. Мониторы дальнего и ближнего поля выполняют разные задачи. И имеют технические различия не только в мощности.

Мониторы ближнего поля.

Первыми в мире стандарт студийного мониторов ближнего поля сформировали Yamaha NS-10. Начало выпуска 1981г.

До Yamaha NS-10 ближний 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 как они сделаны.

Объём 10,4 л. НЧ 180-мм драйвер с легким бумажным диффузором. ВЧ 35-мм динамик (с большей диафрагмой, чем это принято в hi-fi). Кроссовер двухполосный, второго порядка, пассивный; Частотный диапазон 60 Hz до 20 kHz; чувствительность 90 dB. Частота раздела головок 1,5 kГц; Импеданс  8 Ом.

Изначально Yamaha NS-10 задумывались в качестве бытовых hi-fi акустических систем. Но в качестве бытовых АС они не имели успеха. Международной hi-fi прессой и аудиофилами они были встречены жестко «в штыки».

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

Если набрать в Яндексе запрос «студия звукозаписи», на около четверти картинок вы увидите мониторы Yamaha NS-10М. При этом это могут быть суперсовременные, и весьма «навороченные» студии. Напоминаем, прошло 40 лет с момента выпуска NS-10.

Не следует думать, что эти мониторы запредельно замечательные, и по этой причине оказались так сильно востребованы. Наиболее точно ситуацию описал один мой знакомый музыкант, занявшийся производством контента — «все фонограммы звучат дерьмово, но понятно, и одинаково дерьмово».

Диффузор очень легкий, что дает очень разборчивую середину. Соответственно бас только слегка обозначается.

Демпфирующего материала набивали под завязку, что сводит почти на нет резонансы корпуса. В HI-FI  акустике часть резонансов оставляют. Почему, — читайте здесь.

Про фильтры промолчу, — и так все видно.

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

Явное и очевидное отличие Yamaha NS-10 от бытовой акустики. Частота раздела 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 они были встречены «в штыки». Слушать музыку на двухполосной акустике с такой низкой частотой разделения головок абсолютно не комфортно.

Проблема не в частоте сопряжения динамиков. Фильтры крутят фазу на 180 градусов. Соответственно на частоте 1,5 kГц фаза переворачивается. Если бы на 1,5 kГц у НЧ/СЧ динамика был бы естественный спад, то все было нормально для восприятия слушателями. Мы вернемся к этому вопросу в последней главе статьи, — мониторы дальнего поля.

Успех этих мониторов был не в ровной АЧХ.

Могу предположить, что Yamaha NS-10 была первой двухполосной акустикой, в которой начали делить полосы так низко. И именно это обусловило успех в студиях.

Расшифровка отдельных рисунков:

Рис. 6. Характеристика монитора Yamaha NS-10M в условиях “свободного поля”.

Рис. 7. Характеристика монитора Yamaha NS-10M, установленного на полке микшера.

То есть, эти мониторы изначально были ориентированы на мониторинг средне- верхнечастотного диапазона. А нижний басовый регистр только обозначался.

При этом в студиях не особо заворачиваются как ставить мониторы. Горизонтально или вертикально. Обычно этот вопрос находится вне дискурса. Как положили так и хорошо.

Хотя разница в АЧХ при горизонтальном или вертикальном положении мониторов, особенно при перемещении головы слушателя, будет колоссальной. Смотрите разницу АЧХ от их расположение на картинке выше.

Да, АЧХ будет сильно разной, но на качество восприятия материала и результат сведения это мало влияет. Звукорежиссеры это практически знают. А тем, кому интересен этот вопрос, могут почитать нашу статью — Почему в акустике не работает принцип ксерокса?

Это еще раз к тому, что и в «студийке» и в бытовом аудио, адекватные люди, не ставят себе задачу привести АЧХ к максимально плоской линии.

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 называемому Би-ампингу. Когда полосы выделяются RC цепочками, в слаботочном тракте перед отдельным усилителем для каждого динамика. И никаких пассивных фильтров в тракте (между динамиками и усилителями) нет.

На слух активные фильтры «звучат» совершенно не так как пассивные. Дело не только в разборчивости, «характер» звучания активных и пассивных фильтров на слух совершенно разный. Хотя графики спада полос, АЧХ у них могут быть абсолютно аналогичные. В большинстве случаев вызвано это тем, что при пассивной фильтрации разные динамики могут вводиться в разные режимы управления и согласования с усилителем.  Кому интересно, поподробнее, с этим вопросом можно ознакомится здесь:

• “Характер” звучания. Выбор типа сведения бытовых АС.
• Назначение аудио конденсаторов в тракте акустики.

Активные фильтры позволяют «жестче» выделять полосы.

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. Точнее искажения находятся на микроскопическом уровне… В сравнении с пассивными фильтрами, они не имеют никаких искажений- нелинейностей. А порядки фильтров можно набирать по сути бесконечно:

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 ничему 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 кратно более высокое звуковое давление они создают без перегрузки. В сравнении с бытовой акустикой тех же габаритов.

И здесь 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 раскрывает новые возможности. Динамик воспроизводящий НЧ/СЧ частоты может быть и становится:

1. С более тяжелой подвижной системой
   
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 150Гц.

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.

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 идеальную, ровную АЧХ в полосе используемых частот. Так как пластик, в отличии от бумаги, это однородная субстанция. И локальных выбросов АЧХ у пластмассы практически нет.

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. Делают и широкополосные студийные мониторы (ближнее поле). Они не для сведения, а именно для понимания общей картины, иначе можно очень сильно «улететь».

Трехполосная акустика в студийной практике для 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 общую картину, тональный баланс и уровень НЧ. Но ставят ее в дальнее поле.

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. Вот они и слушают мониторы дальнего поля. А в ближнем поле помещается всего один человек.

Мониторы дальнего поля.

Явного стандарта у мониторов дальнего поля нет. С очень сильной натяжкой, в качестве стандарта мониторинга дальнего поля, можно назвать JBL 4312 и огромное количество почти аналогичных АС. JBL 4312 называются самими продаваемыми АС компании JBL.

На настоящий момент ситуация такова, что вопрос с характером звучания мониторов дальнего поля решается режиссерами студий индивидуально. На основе личных представлений о том, что такое хорошо. И JBL 4312 уже давно вызывает у очень многих скепсис. И в современной действительности давно не являются мечтой и идеалом.

Мониторы дальнего поля призваны решать другую задачу. И используется совершенно другой технологический подход. JBL 4312 показательны в том, что хорошо его иллюстрируют. Что же по другому?

Первое что нужно замечать — частоты разделения кроссовера: 1500 Гц! и 7000 Гц!

Динамик, который принимают за динамик НЧ категорически им не является. Какая может быть НЧ на 1500 Гц? Высокий женский голос сопрано заканчивается уже на 1100Гц. Но это еще только начало. Смотрим, какие фильтры стоят на «НЧ» динамике. Во как! Оказывается на НЧ динамике фильтров вообще нет.

А на головках СЧ и ВЧ стоят фильтры первого порядка (только конденсаторы). Если эти конденсаторы не поставить, — то динамики СЧ и ВЧ попросту сгорят. Была бы тех. возможность, этих конденсаторов бы не было.

Говоря честно и объективно, — по смыслу это широкополосная акустика.

Да конечно:

• НЧ «лопух» в 300 см, в основном воспроизводит НЧ.
• А твиттер в 2 см, с подвижной системой в 0,5 грамма, воспроизводит ВЧ.

Но полосы по сути не выделяются, а головки «играют» частоты, которые они естественным образом воспроизводят.

В итоге все получается замечательно. Стерефонично, понятно, приятно.

Главное, зачем нужны эти АС, — дать звукорежиссерам общее представление о материале с которым они работают. И дать ответ на вопросы, где мы? Кто мы? Понять как фонограмма будет звучать «в миру» — на массовой бытовой акустике.

На мониторах ближнего поля можно только предполагать, как трек будет звучать на магнитоле или в авто. И даже при большом опыте работы промахи неизбежны. И всегда требуется иметь опцию контроля на чем-то широкополосном.

Но есть проблемы. Ровно такие, как у всей широкополосной акустики. Грязноватенько. Нет полноценного низа. Бас как в удары бесконтактном карате, — в большей степени низкочастотный регистр только обозначается.

График АЧХ снят в одной точке. Так как твиттер и СЧ динамик стоят на разных осях, небольшое перемещение кардинальным образом меняет их АЧХ. Но АЧХ в этих АС не самое главное.

И видимо, спустя несколько десятилетий, на JBL почесали репу, и пришли к выводу, что да, пора бы уже закрыть этот «косяк». И сделали в современной версии акустики СЧ и ВЧ на одной оси.

И как можно видеть на картинке, НЧ динамик сильно двинулся «в сторону сабвуферов» (смотрите на подвесы динамиков). И делится он стал уже на 450 Гц. Масса подвижной системы стала больше, и теперь этим динамиком до 1500 Гц хорошо играть не получается. Зато давление на НЧ стало явно больше.

И получили классический новодел (как его называют). С «огородами» эмалированных проводов и прочим «нелинейным мусором». Остался только ретро-дизайн.

Для студий, в целях контроля, мы подобные решения категорически не рекомендуем. Выделить корректно и качественно, полосы на этом наборе частот, катушками из эмалированного провода и конденсаторами невозможно. Информацию о пассивной фильтрации мы приводим исключительно в познавательных целях.

Выбирайте мониторы с активными фильтрами. Акустика с пассивным фильтрами может применяться в студиях для целей общего, дополнительного контроля. И даже советуем использовать в дальнем поле, что близкое к широкополосной акустике. Но только, когда в этих АС пассивные фильтры предельно простые.

А тем кто думает, а не купить ли мне себе студийные мониторы домой, слушать музыку? Даем следующею сентенцию.

Как компьютерная акустика под короткие и разнообразные задачи (послушал пару песен, поиграл в игры и тд.) вполне хорошо, и может быть.

Но вот поставить альбом, и прослушать его хотя бы до середины, или использовать мониторы для фоновой музыки…  это точно не те цели, под которые следует покупать студийные мониторы.

Хотя если ваша музыка это современная жесткая электроника, подумать в сторону студийных мониторов можно. Хотя в современной действительности, бытовою акустику продающуюся в Hi-Fi салонах, все больше делают по характеру звучания, очень близкой к студийно-мониторной. Это такой тренд последних 20 лет.

Читайте по теме:
Измеряем АЧХ грамотно и осмысленно.

“Характер” звучания. Выбор типа сведения бытовых АС.