Passive soundstage

Runājot par austiņu skanējumu, biežāk pieminētais ir to tembrālais skanējums. Ar šo (tembrālo skanējumu) austiņu pasaulē ir daudz interesantāk kā skandu sadaļā. Nospiedoši lielākā daļa skandu (sevišķi izteikti - lielo ražotāju masveida produkcijai) skan puslīdz prognozējami. Jā, gadās amatieru un mazo uzņēmumu veidojumi, kuru skanējums izsauc izbrīnu/pārsteigumu. 

Austiņu pasaulē valda pilnīga anarhija. Cik austiņu, tik fundamentāli atšķirīgu skanējumu (atšķirīgiem lineārajiem kropļojumiem). Pat viena branda ietvaros pietiekoši izplatīts scenārijs: dažādi modeļi skan fundamentāli atšķirīgi. Jā, šīs atšķirības ļoti labi redz arī AFR mērījumos (jā, klausamies mūziku, bet austiņu darbību nosaka fizikas pamatlikumi un mērījumi šos pamatlikumus raksturo kvalitatīvi/speciālistiem saprotami).

Nākošais popularitātes sarakstā varētu būt nelineāro kropļojumu līmenis. Skaidrs, ka austiņām jāspēj mūziku atskaņot skaļi un bez dzirdamiem kropļojumiem. Arī ar šo parametru gadās pārsteigumi. Reizēm pat ļoti dārgas austiņas izrādās daudz ''vājākas'' par dažu desmitu EUR vērtiem eksemplāriem.

Visa veida kropļojumiem varētu sekot austiņu spēja atskaņot mūziku skaļi, tām pievadot mazu enerģiju. Tas nozīmē - nav jāizmanto jaudīgi pastiprinātāji. Šeit gan vērojama diezgan stabila tendence - dārgās (un ar ambīcijām uz īpaši kvalitatīvu skanējumu) austiņas parasti ''pieprasa'' jaudīgus pastiprinātājus. 

Un nu nonākam līdz Passive Soundstage. Kas tas ir?

Passive Soundstage

Vispirms jāatzīmē:

a. ja klausieties inear austiņas: tām nav Passive Soundstage. 

b. ja klausieties on ear/over ear austiņas ar closed back konstrukciju: tām nav vai ir ļoti slikta Passive Soundstage.

c. lielākajai daļai ''open back'' austiņu ir slikta vai pat ļoti slikta Passive Soundstage. Kāpēc open back ieliku pēdiņās? Lasiet raksta turpinājumā!

d. tikai ļoti nelielai open back austiņu daļai ir Passive Soundstage, par kuru ir vērts runāt.

Lai saprastu, kas ir Passive Soundstage, sākšu ar maksimāli konspektīvu pastāstu.

Ja mēs klausamies mūziku dzīvā orķestra (akustiskā) izpildījumā:

a. katram instrumentam ir tā reālais skaņas avots (skaņas izstarošanas ''vieta'');

b. instrumenta skaņas nonāk līdz abām ausīm (atkarībā no instrumenta atrašanās vietas - skaņas ''ceļš''/attālums līdz skaņas avotam var atšķirties);

c. skaņa atstarojas pret visiem telpā/vidē esošajiem priekšmetiem un virsmām, šī atstarotā skaņa veido telpas/vides telpiskuma sajūtu (ekstra agrīnie un agrīnie atstarojumi) un telpas/vides atbalss/reverberācijas parametrus (vēlīnie atstarojumi).

Šajā scenārijā katra instrumenta skanējums ir ''dabisks'' - cilvēka dzirde darbojas tā, kā dabā tas ir paredzēts.

Attēlā - akustiskā koncerta situācija. Ar nepārtrauktām līnijām: skaņas taisnākais ceļš līdz klausītāja ausīm. Ar pārtrauktām - atstarojumi telpā.

Ja skaņu atskaņojam skandās (stereo setups):

a. katram instrumentam ir DIVI skaņas avoti;

b. katra instrumenta ABI skaņas avoti nonāk līdz katrai no klausītāja ausīm. Lai mainītu/noteiktu instrumenta atrašanās vietu telpā (to bīdītu pa labi/kreisi), tiek mainīts šī instrumenta gan skaļums, gan skaņas ''ceļš'', kas skaņai jāveic līdz klausītāja ausīm;

c. skaņa atstarojas pret visiem telpā esošajiem priekšmetiem un virsmām, šī atstarotā skaņa veido telpas telpiskuma sajūtu (ekstra agrīnie un agrīnie atstarojumi) un telpas/vides atbalss/reverberācijas parametrus (vēlīnie atstarojumi).

Šajā scenārijā cilvēka dzirde darbojas ''nestandarta'' režīmā. Smadzenēm no diviem skaņas avotiem (kas kairina abu ausu dzirdes nervus) ir ''jāatšifrē''/jāatjauno sākotnējā skaņas skatuve vai Soundstage. Soundstage = skaņas avotu (instrumentu, solistu) telpisks izvietojums telpā.

Labā ziņa - cilvēka dzirde diezgan labi tiek galā ar šo atšifrēšanas uzdevumu (protams, ja klausītājam nav kādu dzirdes defektu/problēmu).

Attēlā - stereo setupa situācija. Ar nepārtrauktām līnijām: skaņas taisnākais ceļš līdz klausītāja ausīm. Ar pārtrauktām - atstarojumi telpā. Ar punktētu attēlots atjaunotais (virtuālais) skaņas avots telpā.

Piezīme - iedomājieties: ja cilvēka dzirde/smadzenes nemācētu atšifrēt divu izstarotāju skaņu un no tās ''sakombinēt'' vienu/virtuālu skaņas avotu, viss stereo koncepts feilotu! Nāktos izgudrot ko pavisam citu!

Ja skaņu atskaņojam austiņās (sāksim ar vienkāršāko - inear vai closed back setupu):

a. katram instrumentam joprojām ir DIVI skaņas source. Katrs no tiem satur informāciju par instrumenta pozīciju Soundstage;

b. katra instrumenta katra kanāla (viena no diviem skaļumā un laikā sakodētajiem) signāls nonāk tikai vienā/konkrētajā auss kanālā;

c. skaņa telpā nekur neatstarojas, telpas radītie atstarojumi izpaliek.

Šādā scenārijā cilvēka smadzenēm ar Soundstage ''atkodēšanu'' sokas daudz sliktāk. Attālumu līdz Soundstage cilvēka smadzenes nespēj atpazīt. Tas ir nulle. Ļoti slikti smadzenēm sokas ar skaņas attālumu atšķirību (starp kanāliem) atšifrēšanu. Relatīvi labi smadzenes tiek galā ar skaņas avotu skaļumu atšķirības novērtēšanu. Šī spēja darbojas visā frekvenču diapazonā - no stereo ierakstiem ir jēga!

Kā cilvēks dzird skaņu šāda setupa gadījumā?

Attēlā augstāk: inear un closed back klausīšanās scenārijs.

Attēlā augstāk, augšpusē - skatuves centra fokusa izvietojums telpā un tā izmērs. Skaņa tiek ''iespiesta'' galvas vidū, fokuss ir saspiests, daudziem klausītājiem šāda fokusa sajūta nav komfortabla.

Attēlā augstāk, otrais akcents - Soundstage. Skaņas avotu atrašanās vieta - starp ausīm. Skatuves platums - šaurs. Ambiences sajūta - tās nav. Skaņa ir saspiesta, plakana.

Šim konceptam ir vēl viena fundamentāla problēma. 

Attēlā augstāk: austiņas iekšpusē ir spēcīgi (un vairākkārtēji) atstarojumi starp membrānu un austiņas aizmuguri (korpusu). Pateicoties šiem atstarojumiem, fokusu kvalitāte (kā sekas sliktai impulsu/pārejas raksturlīknei) ir ļoti slikta. Ko tas nozīmē?

Attēlā augstāk - skaņas avotu fokusi. Pateicoties atstarojumiem, tie ir izsmērēti, saplūst un skanējums ir ''putrā''.

Attēlā zemāk - ''īsta'' open back koncepta darbība:

Ja austiņas ir ''īsta'' open back paraugs, skaņa no to aizmugures iedarbojas:

a. lokāli ar telpas tuvāko vidi;

b. starp abiem kanāliem/abu ausu izstarotājiem.

Attēlā zemāk: ''īsta'' open back austiņu skaņas izolēšanas spēja:

Kā redzam, austiņu ārēju skaņas avotu izolēšanas spēja ir ļoti tuvu 0. Tas nozīmē - austiņas ideāli ''uztver'' apkārtējās vides atstarojumus.

Attēlā zemāk - korekta open back koncepta leakage līkne:

Šāda līkne nozīmē - visa austiņu ''uz aizmuguri'' izstarotā akustiskā enerģija nonāk apkārtējā vidē. Netiek izmantoti nekādi skaņu slāpējoši materiāli/risinājumi.

Abu šo (ideālas uztveršanas un pilnas enerģijas izstarošanas vidē) nosacījumu izpildīšana nodrošina augstāk pieminēto konceptu - austiņas sadarbojas gan ar tuvējo akustisko vidi, gan - savstarpēji.

Kādi ir ieguvumi šim konceptam?

a. nav lokālo atstarojumu austiņu aizmugures telpā. Jā, realitātē paliek zināmas problēmas ar magnētiem (izo/orto dinamiskajiem izstarotājiem), bet tās ir daudz mazākas kā closed back risinājumu atstarojumi;

Attēlā augstāk: akcentēta atstarojumu neesamība īsta open back koncepta gadījumā. Atzīmēts centra fokuss, kas šajā gadījumā ir lielāks izmēros, gaisīgāks. Skaņa vairs nav saspiesta galvā. Fokusa lokācija ir centrā, bet centrs ir ''gaisīgs'', it kā kupolā ietverts.

Attēlā augstāk - fokusu izvietojuma attēlojums īsta open back koncepta gadījumā. Fokusi iziet ārpus ausīm - Soundstage ir būtiski plašāks. Katra fokusa atrašanās vieta - nesalīdzināmi precīzāka/kvalitatīvāka. Instrumenti ir fundamentāli labāk atdalīti. Labākajiem austiņu eksemplāriem ir sajūta, ka skaņa nāk nevis no galvas iekšpuses, bet ap 0.5 .. 1m diametrā liela kupola.

Tehniska nianse.

Kāpēc tik bieži pieminēju ''īsta/korekta'' open back konceptu? 

Iemesls ir sekojošs - austiņu dalījums open back un closed back NAV korekts! Jā, ja austiņas ir ar slēgtu korpusu, tās ir closed back austiņas - tur nav opciju. Taču, ja austiņu aizmugures korpusa daļa ir atvērta, tas NENOZĪMĒ, ka austiņas patiešām ir open back! Iemesls ir vienkāršs - ja šeit ir izvietots kāds demfējošs materiāls vai blīvāks aizsargsiets, patiesībā austiņas (it sevišķi - vidējo/augšējo toņu diapazonā) akustiski pārvēršas par closed back austiņām. Jā, ir daži ražotāji, kas norāda: ''semi closed/open'', bet arī šāds formulējums nesniedz skaidrību - cik slēgtas tad šīs austiņas ir?

Otrs apstāklis, kas sabojā pat it kā korekti izveidotas open back austiņas (ar pilnīgi atsegtu austiņu aizmugurējo daļu) - smaga izstarotāja kustīgā masa! Ja izstarotājs ir smags, tas slikti ''uztvers'' apkārtējās vides atstarojumus. Pat, ja ar izstarošanu vidē (pateicoties pilnīgi atvērtam korpusam) viss ir kārtībā, ja vides informācija nenonāk atpakaļ ausī - open back koncepts nestrādā.

Kopsavilkums.

Tātad, lai open back koncepts strādātu ''uz pilnu jaudu'', jāizpildās sekojošiem nosacījumiem:

a. austiņu aizmugures korpusa daļai jābūt pilnīgi atvērtai - šeit nedrīkst būt nekādi demfējošie materiāli, akustiski blīvi aizsargsieti, akustiski blīvas izstarotāja konstrukcijas daļas;

b. austiņu izstarotāja kustīgajai masai jābūt niecīgai - daudz mazākai par gaisu, ko tā kustina, masai. 

Un lūk, viens no ražotājiem: HifiMan šī gada (2024.) dažos modeļos ir ieviesis konceptu ''unveiled'':

Lai minimizētu atstarojumus un no open back koncepta ''izspiestu'' maksimumu, šīm austiņām aizmugures daļā nav vispār nekāds aizsargslānis - pat ne plāna drāniņa! Lai aizsargātu austiņas, tām paredzēti speciāli plastmasas vāki, ar kuriem austiņas jānosedz, kad tās netiek izmantotas. Lūk, kā izskatās bezkompromisu open back risinājums!