Больше чем усилитель

Английский глагол «to receive» означает «получать», так что ресивер можно именовать приемником. Он действительно принимает самые разнообразные сигналы — радио-, цифровой или аналоговый аудио-, видеосигнал нескольких типов. И все же такое название не отражало бы суть аппарата, поскольку это еще и преобразователь, усилитель, коммутатор; именно он превращает отдельные устройства в цельную систему домашнего кинотеатра. Вот почему за ним закрепилось иноплеменное, прекрасно обобщающее его возможности название — «ресивер»
   Из электронных устройств, составляющих комплекс домашних развлечений, он — явный долгожитель. За почти тридцать лет, прошедших после премьеры объемного кинозвука, принципиально изменились как источники аудиовидеосигнала (от VHS — к LD и DVD), так и устройства отображения (появились плоские панели, LCD- и DLP-проекторы); ресивер же, успешно впитав результаты многочисленных «новых веяний», остался на своем — центральном — месте. Как ему это удалось?

Иметь и уметь

Рис. 1. Задняя панель как зеркало коммутационных возможностей ресивера. Слева в центре расположены два оптических и коаксиальный входы цифрового сигнала, а также оптический и коаксиальный выходы, обеспечивающие сквозной канал по цифре. Аппарат имеет два обычных стереовхода, в т.ч. вход Phono (вверху) для подключения проигрывателя грампластинок и один (Tape) сквозной (оснащен выходом). Видеовходов — четыре с управлением S-Video-сигналом, из них два сквозных (Video 1 и Video 2). Вход DVD совмещен со входом 5.1 — распространенное решение. Управляет ресивер и компонентным видеосигналом — соответствующие гнезда расположены рядом с входом Phono. Здесь же находятся разъемы для подключения дополнительного ИК-приемника (IR In — полезен, если ресивер помещается в закрытую аппаратурную стойку) и шины дистанционного управления (Remote Control — позволяет связать несколько фирменных аппаратов в единую систему, управляемую с одного ПДУ), а также управляемый выход постоянного напряжения 12 В, нужного для включения, например, электродвигателя, опускающего экран видеопроектора. Предусмотрена и возможность «нарастить мускулы» — есть линейный выход 6.1. Клеммы для подключения всех АС — винтовые, разноцветные. В стереорежиме ресивер способен озвучить два помещения (имеются клеммы Zone 2 Speakers). Также обратите внимание на две отключаемые розетки, рассчитанные на питание устройств общей мощностью до 100 Вт (к примеру, DVD-проигрывателя и видеомагнитофона)

Главная задача ресивера — полностью раскрыть возможности всех источников AV-сигнала: DVD-проигрывателя и/или основанной на формате DVD игровой приставки последнего поколения, видеомагнитофона, спутникового тюнера и (реже) компьютера и видеокамеры. Наиболее высокие требования предъявляет, разумеется, DVD-плейер, поскольку он в подавляющем большинстве случаев обеспечивает 5.1-канальное звуковое сопровождение, без которого домашний киносеанс сегодня немыслим. Оно записывается на DVD в «цифре» по алгоритму Dolby Digital или DTS (кстати, приемник цифрового спутникового или кабельного телевидения также может иметь на выходе аудиопоток Dolby Digital), поэтому современные ресиверы даже начального уровня способны декодировать любой из этих цифровых потоков. В свою очередь, поток передается посредством либо электрического (по коаксиальному кабелю), либо оптического (по оптоволоконной линии) сигнала. В связи с этим ресиверы оборудуются и коаксиальным, и оптическим цифровыми входами.
   Все больше DVD-проигрывателей могут воспроизводить записи эксклюзивных форматов SACD/DVD-Audio в 5.1-канальном варианте, выводя сигнал на линейный выход 5.1. Чтобы воспринять этот сигнал, ресиверы комплектуют 5.1-входом.
   По-иному обстоит дело с видеомагнитофоном («моновые» аппараты — не в счет, для домашнего кинотеатра годятся только машины со стереотрактом). Он выдает аналоговый стересигнал, подключается к обычному линейному входу.
   Перечисленные выше устройства являются источниками не только аудио-, но и видеосигнала. Приемник же видеосигнала бывает обычно один (телевизор, плоская панель, видеопроектор), и если он имеет единственный видеовход, решение коммутационных задач также берет на себя ресивер. В простейшем случае он оборудован возможностью управлять композитным сигналом, чего для современной системы домашнего кинотеатра, увы, недостаточно.
   Ресивер является также простейшим монтажным устройством — обеспечивает перезапись без перекоммутации. Для этого он оборудуется AV-входом (одним или несколькими) со сквозным каналом, т.е. с параллельным выходом. Подключили один видеомагнитофон к входу, второй — к выходу, и начинайте перезапись, при этом телевизор будет служить монитором. Аналогично организуется аудиоперезапись. Мало того, некоторые аппараты предусматривают возможность перезаписи цифрового аудиосигнала — имеется соответствующий выход. Не забыт и старый добрый проигрыватель виниловых дисков: на рынке без труда найдется ресивер, оборудованный специальным входом Phono.
   Чтобы упростить подключение видеокамеры или игровой приставки, один AV-вход монтируется на передней панели. Если раньше он был простейшим — 3xRCA для стереофонического аудио- и композитного видеосигнала, то в новейших моделях имеется еще вход S-Video и цифровой (обычно оптический). Таково веление времени.
   Нельзя не упомянуть о клеммах для подключения акустических систем. У ресиверов начального уровня они пружинные (зажимы) для всех АС, рассчитаны на кабель сравнительно небольшого сечения (до 2 кв. мм). Аппараты подороже имеют для фронтальной стереопары более качественные винтовые клеммы. Модель от средней ценовой категории и выше в обязательном порядке оснащается винтовыми клеммами для подключения всех громкоговорителей. Иногда их делают разноцветными (требование новейшего стандарта, призванного облегчить «сборку» AV-системы).
   Под «капотом» современного ресивера стоит пяти-, шести-, а то и семиканальный усилитель, блок цифрового радиоприемника (тюнер), узел декодеров многоканального звука, коммутатор AV-сигналов, система управления, отвечающая за индикацию на дисплее и обработку команд с передней панели или пульта ДУ и, конечно же, блок питания. Обычно они представляют собой функционально законченные узлы, их размещение в корпусе определяет топологию печатных плат и может существенно сказываться на аудиохарактеристиках аппарата. Учитывая это, разработчики, в частности, размещают коммутатор поближе к разъемам на задней панели.

Качество декодеров

Рис. 2а. Так выглядит коаксиальный S/PDIF...

В принципе, они должны обеспечивать высокое разделение сигналов по каналам, т.е. минимальное взаимопроникновение. Однако едва ли не более важным является симметрия «разделительной» характеристики (пусть не минимальное, но равномерное взаимопроникновение по всем каналам). И это условие, надо заметить, по выходу со встроенных декодеров соблюдается строго. Не столь гладко обстоит дело с входом 5.1: видимо, он более чувствителен к топологии — характеристика с заметной асимметрией, приведенная на рис. 5, встречается не так уж редко даже у ресиверов высокой ценовой категории. Так что если вы намереваетесь слушать SACD/DVD-Audio без перекосов в звуковой картине, руководствуйтесь результатами наших тестов. Впрочем, не за горами то время, когда и этот сигнал будет передаваться в цифровом виде. Уже выпускаются SACD/DVD-A-проигрыватели и ресиверы, оснащенные специальной шиной iLink; соответствует характеристикам SACD/DVD-A-потока спецификация интерфейса HDMI.

Качество усилителя

...и оптический Toslink цифровой кабель (Рис. 2б)...

Мощность всех усилителей современного ресивера одинакова и начинается от 40 Вт на канал. Оптимальным следует считать 100 Вт/канал на частоте 1 кГц при нагрузке 8 Ом и коэффициенте нелинейных искажений (КНИ) 0,7% — стандартные условия измерения, принятые и в нашей лаборатории. Ресивер с такими показателями «раскачает» АС даже невысокой чувствительности, уверенно отработает пики громкости, реалистично передаст весь динамический диапазон, который у саундтрека не меньше, чем у симфонического оркестра. Разумеется, при этом должны соблюдаться и другие ключевые условия — минимальные неравномерность амплитудно-частотной характеристики и уровень КНИ во всем диапазоне частот и мощностей. Вот почему результаты соответствующих измерений в виде графиков обязательно сопровождают тесты ресиверов в нашем журнале.

Качество тюнера

...и соответствующие гнезда цифрового сигнала (Рис. 2в)

Рис. 3. Саундтрек в Dolby Stereo или Dolby Surround — залог получения объемного звука с видеокассеты

Тюнер ресивера принимает аналоговые сигналы двух (СВ/FM) или трех (ДВ/СВ/FM) диапазонов, его конструкция уже лет десять как устоялась и практически не меняется: экранированный входной УКВ-блок и микросхема универсального усилителя промежуточной частоты AM- и FM-тракта. Настроиться на станции можно вручную или автоматически, запись в память чаще всего выполняется вручную. Зачастую предусматривается возможность прямого ввода частоты или названия станции с пульта ДУ.
   Тюнер большинства ресиверов последнего поколения совместим с RDS (Radio Data System — система радиоданных). Ее с полным правом можно назвать радиоаналогом телетекста. Настроившись на радиостанцию, которая передает сигналы RDS, ресивер на дисплее показывает бегущей строкой разнообразную информацию — название станции, погоду, курс валют и пр. В столичном FM-диапазоне таких станций уже около десятка, несмотря на то, что кириллицу использовать невозможно.
   Другой функцией RDS является EON (Enhanced Other Networks — поддержка других радиосетей) — возможность местной радиостанции вклиниться с экстренным сообщением в передачу станции национальной. А еще RDS включает автоматическую сортировку программ по жанрам (PTY — Program Type). Увы, ни EON, ни PTY в России пока не используются, внимание стоит обратить на другое — на число станций, которые можно записать в память (для FM-диапазона их должно быть не менее 30), и возможность принудительного включения режима mono, позволяющую снизить уровень шума при приеме слабого FM-сигнала.
   Если расстояние от дома до передатчика значительно, следует учесть чувствительность тюнера. Жителям крупных городов с множеством FM-станций нужно обратить внимание на избирательность, т.е. способность тюнера выделять сигнал нужной станции из тех, что передаются на смежных частотах. Соотношение сигнал/шум отражает то, как подавляются паразитные гармоники и помехи. Эти ключевые параметры обязательно измеряются в нашей лаборатории и публикуются среди других технических данных к аппарату.

Функциональный набор

Рис. 4. AV-вход на передней панели современного ресивера зачастую комплектуется оптическим входом цифрового аудиосигнала и гнездом cигнала S-Video

Рис. 5. Несимметричность 5.1-входа при отличных характеристиках встроенных декодеров — результат недочетов в топологии схемы

Кроме упомянутых выше Dolby Digital 5.1 и DTS 5.1, современные ресиверы (исключая модели начального уровня) декодируют сигналы Dolby Digital EX и DTS-ES, требующие конфигурации 6.1, т.е. дополнительного канала усиления и еще одной колонки. Она называется Center Surround — центральная тыловая АС — и располагается позади слушателя на равном расстоянии между левым и правым тыловыми громкоговорителями. Ее наличие улучшает тыловую локализацию для зрителей, сидящих вне звуковой оси системы. Еще более дорогие ресиверы позволяют обрабатывать многоканальные фонограммы в соответствии с требованиями ТНХ Surround EX по конфигурации 7.1. В данном случае нужен семиканальный усилитель и две центральные тыловые АС (их именуют тыловыми задними — Surround Back). Оговоримся, что собственно 7.1-саундтреков нет; ТНХ-сертифицированные ресиверы воссоздают такую информацию из сигнала 6.1 или 5.1.
   Ресиверы позволяют получить многоканальный звук и из двухканального. Эту задачу решают, помимо упомянутого выше декодера Dolby Pro Logic, режимы цифровой обработки звучания (DSP — Digital Sound Processing). Подробно о них рассказано в материале «Звук раздвигает стены» из №9, 2004; мы заметим только, что в некоторых ресиверах число DSP-режимов доходит до нескольких десятков, а реальная польза от них не соизмерима с усилиями, которые тратят разработчики.
   Большое распространение в домашнем кинотеатре получили системы акустики типа «сателлиты–сабвуфер», в связи с чем ресивер оснащается возможностью направлять на саб не только сигнал LFE, но и низкочастотную составляющую сигнала всех основных каналов. Может случиться так, что основной стереопарой являются полнодиапазонные АС, а центр и тыл — сателлитные. И это можно учесть при инсталляции, равно как отсутствие центрального или тыловых громкоговорителей. Если владелец ресивера 7.1 не пожелает обставить гостиную всей «великолепной семеркой» громкоговорителей, каналы усиления все равно не будут простаивать. Зачастую их можно задействовать для подключения фронтальной акустики по схеме bi-wiring, «раскачки» пассивного сабвуфера или озвучивания второго помещения. Кстати, последнюю возможность предоставляют практически все ресиверы дороже $400. Они также декодируют сигнал DTS 24 бита/96 кГц, а все 6.1/7.1-аппараты оснащены декодером DTS Neo: 6. Кроме того, обычно есть возможность привязать цифровой вход к аналоговому или поменять название входа, задействовать sleep-таймер и уменьшить яркость дисплея. Некоторые модели оборудованы аттенюатором, который позволяет уравнять громкость всех источников аналогового сигнала.

Управление

Рис. 6. Узел тюнера. В экранированном кожухе находится входной УКВ-блок

Рис. 7. Источник питания, работающий на шесть усилителей, комплектуется мощным трансформатором — его масса составляет как минимум треть массы всего ресивера

Рис. 8. Принадлежащий к классу High End аппарат Thule Sphere AV120S не имеет тюнера, поэтому называется AV-усилителем. Он комплектуется двумя пультами дистанционного управления, один из которых — обучаемый, с тактильным ЖК-экраном, позволяющий управлять всеми компонентами AV-комплекса

Общение потребителя с ресивером складывается в два этапа: первоначальная установка (инсталляция), необходимая для учета особенностей AV-системы, в первую очередь, громкоговорителей и, так сказать, повседневные регулировки — настройка под параметры конкретного сигнала. Наибольших усилий требует, естественно, инсталляция, но ее правильное проведение — залог успешной работы всего домашнего кинотеатра, так что не ленитесь внимательно изучить руководство пользователя.
   Большинство регулировок вполне очевидно и логично. Например, все ресиверы дают возможность уравнять громкость по каждому каналу, дабы создать естественную и цельную звуковую картину. Для этого предусмотрен специальный тестовый режим: аппараты оборудованы встроенным генератором розового шума и при его включении посылают сигнал в каждую АС поочередно, начиная обычно с левой фронтальной. Путем изменения громкости необходимо добиться того, чтобы розовый шум звучал во всех колонках с одинаковым уровнем. Это непросто, посему во многих дорогих моделях предусмотрены системы автоматизации данной процедуры с использованием измерительного микрофона (подробнее см. в рубрике «Что есть что»).
   Менее очевидна цель регулирования задержки центрального и тыловых сигналов относительно сигнала основной стереопары. Между тем, для получения правильной аудиокартины этот параметр важен почти так же, как и громкость по каналам. Дело в том, что в идеальном случае сигнал всех каналов должен достигать слушателя одновременно, что при отсутствии задержек возможно только тогда, когда все АС находятся на одинаковом расстоянии от слушателя (по окружности, в центре которой расположено зрительское место). Выполнить это условие наиболее сложно для центральной колонки — ее размещают обычно на прямой, проходящей через основную стереопару, а не на дуге. Короче говоря, центральная колонка оказывается ближе к слушателю, чем фронты», и ее сигнал нужно задержать. На сколько? Расчет очень простой: скорость звука в воздухе составляет 340 м/с; если разница в расстоянии равна трети метра, сигнал нужно задержать на 0,001 с (1 мс). Чтобы не затруднять потребителя вычислениями, задержка выставляется опосредованно — через расстояние от зрительского места до соответствующего громкоговорителя. Причем шаг составляет зачастую именно 0,3 м, т.е. фактически 1 мс. У продвинутых аппаратов он меньше — 0,1 м, значит, и точность настройки будет выше. В последних моделях ресиверов регулируется задержка и сабвуферного сигнала. Это нужно в случае, если все АС или хотя бы фронтальная стереопара — полнодиапазонные. Изменяя задержку, необходимо добиться, чтобы звук от сабвуфера приходил к зрителю в фазе с басом, который воспроизводят полнодиапазонные АС.
   Также учитывается тип колонок (полнодиапазонные или сателлитные) и наличие сабвуфера, входам присваиваются наименования и пр.
   Из повседневных регулировок наиболее частая — выбор источника сигнала и изменение громкости как общей, так и по каналам, в первую очередь центральному, чтобы подчеркнуть или приглушить диалоги. Отсюда главное требование к пульту дистанционного управления (ПДУ): регулятор громкости и кнопки выбора входов должны быть расположены так, чтобы у человека, держащего ПДУ в одной руке, они оказывались в пределах досягаемости большим пальцем. Это непросто, ведь кнопок на ПДУ современного ресивера — несколько десятков, так как пульт зачастую делается универсальным, т.е. способным управлять еще и другими компонентами системы домашнего кино. Хорошо если разработчики не экономили на его размерах, четко (не только надписями, но и цветом кнопок) разделили его на рабочие зоны, а редко используемые клавиши спрятали под сдвижную или откидную крышку. Радикальным решением является комплектация ресивера двумя пультами — упрощенным («на каждый день») и полнофункциональным для инсталляции.
   Контролируется настройка у ресиверов начального уровня по дисплею на передней панели, у моделей подороже — по экранным меню. Последние дают более наглядную картину, особенно при инсталляции, однако имеют и недостатки: во-первых, если показания не дублируются на дисплее, ресивер необходимо подключать к телевизору; во-вторых, если видеосигналы коммутирует ресивер, то все изменения параметров, сделанные во время киносеанса, будут индицироваться на экране телевизора, что может помешать просмотру, поэтому во многих моделях предусмотрен режим отключения экранных меню, а на компонентный выход они вообще не выводятся.

Перспективы

Рис. 9. Выходные транзисторы установлены на общем радиаторе

Конструкция и функциональный набор AV-ресивера можно считать устоявшимися. Основная тенденция их развития состоит в том, что «эксклюзивные» функции постепенно становятся достоянием бюджетной техники. Если еще год назад шестью усилителями и декодерами Dolby Digital EX/DTS-ES оснащались модели не дешевле $500, то сегодня полнофункциональный 6.1-аппарат можно купить менее чем за $350. А у аппаратов класса High End появляются новые конструктивные особенности, например, преобразователь из композита в S-Video, а из S-Video в компонентный или RGB. В результате сигналы всех источников приводятся к одному, самому качественному, знаменателю. Уже есть ресиверы, перепрограммируемые с компьютера (в наличии — последовательный порт RS232) и способные выходить в интернет (предусмотрена шина USB).

Рис. 10. Недорогой AV-ресивер Panasonic SA-XR30 оснащен полностью цифровыми усилителями, что позволяет существенно уменьшить его массу, энергопотребление и габариты

Электрон или фотон?
   Почему цифровое подключение реализуется двумя принципиально разными способами? Это результат элементарной конкуренции. Примерно полтора десятка лет назад Sony и Philips совместно создали цифровой интерфейс S/PDIF (Sony/Philips Digital InterFace) для передачи сигнала по обычному коаксиальному кабелю. Вскоре фирма Toshiba начала продвигать свою разработку — оптический интерфейс Toslink. Вес альянса Sony/Philips в AV-мире приблизительно равнялся влиянию Toshiba, отсюда — параллельное развитие и сравнительно мирное сосуществование двух способов передачи данных. Коаксиальный интерфейс имеет более широкую полосу пропускания, что, по идее, должно вылиться в уменьшение цифровых искажений (джиттера); к тому же коаксиальный кабель значительно дешевле оптического.
   
   Стерео для видео
   По-настоящему объемную звуковую картину с видеокассеты можно получить только, если саундтрек записан в формате Dolby Stereo (ищите на обложке пометку Stereo или Surround — см. рис. 3. Это двухканальная запись, несущая в себе тыловую информацию, которую выделяет декодер Dolby Pro Logic. Еще недавно им комплектовались все ресиверы, но на сегодняшний день его почти полностью вытеснила новая версия Dolby Pro Logic II, приближающая впечатление от «кассетного» саундтрека к полноценному Dolby Digital. Этот же декодер будет задействован и при озвучивании эфирного телевизионного стереосигнала (см. материал о NICAM в рубрике «Что есть что»).
   
   MiniDIN против SCART
   Многие ресиверы, помимо «композита», переключают еще и сигнал S-Video. С развитием DVD-проигрывателей и отмиранием формата S-VHS актуальность этой возможности кажется сомнительной, однако производители продолжают оснащать ресиверы шеренгой S-Video-гнезд (четырехштырьковых разъемов miniDIN). Здесь сказываются требования американо-азиатского рынка, где подключение по S-Video по-прежнему распространено. Дело в том, что за океаном не прижился разъем SCART (с сигналом RGB), являющийся для европейского, в т.ч. и российского, потребителя основным портом соединения DVD-проигрывателя с телевизором. Между тем ресиверов со SCART’ами в настоящее время выпускают мало (в основном это модели со встроенным DVD. В общем, положение сложилось парадоксальное. Выход из него один — подключать DVD-плейер к телевизору напрямую.
   Равноценной (кстати, тоже американо-азиатской) альтернативой сигналу RGB является компонентный сигнал Y/Cb/Cr, и управлять им ресиверы в последнее время научились. Это вызвано появлением еще одного (помимо DVD-проигрывателя) источника такого сигнала — приемника телевидения высокой четкости.
   
   Басовая точка
   Форматы многоканального звучания обозначаются обычно дробным числом — 5.1, 6.1, 7.1 (на англо-американский манер: роль запятой играет точка). Единица означает наличие дополнительного звукового канала с ограниченным по частоте диапазоном (20–80 Гц), т.е. басового. Он так и называется — канал низкочастотных эффектов (LFE — Low Frequency Effects channel). Дополнительный усилитель в ресивере под него традиционно не выделяется — разработчики ограничиваются установкой линейного выхода, потому как LFE-сигнал озвучивает отдельная активная АС — сабвуфер.