Современная техника записи и воспроизведения звука уже достигла уровня, необходимого для осуществления стереофонических систем, обеспечивающих наиболее высокую верность воспроизведения и их широкое практическое применение. Разрабатываются и осуществляются весьма эффективные системы двухканального стереофонического ЧМ радиовещания на УКВ диапазоне. Уже осуществлены и внедрены четырехка,нальные стереофонические системы в широкоэкранном кино и девятиканальные — в панорамном. В этих системах отдельные каналы предназначаются только для воспроизведения различных звуковых эффектов, с .помощью которых осуществляется так называемый, эффект «присутствия», когда зритель становится как бы участником действия, происходящего на экране. Такие возможности заложены в многоканальных стереофонических системах звуковоспроизведения.

Простейшие двухканальные стереофонические системы не могут, конечно, претендовать на столь же высокое качество звуковоспроизведения. Однако они настолько повышают естественность звучания даже по сравнению с лучшими образцами обычной аппаратуры (высшего класса), что завоевали себе общее признание.

Правильно рассчитанная, выполненная и отрегулированная стереофоническая двухканальная система позволяет ощущать фронтальную и глубинную локализацию звука. Она улучшает также тембровое восприятие, а при некоторых благоприятных условиях .наблюдается и эффект «присутствия».

При сравнении качества звучания стереофонических систем с обычными монофоническими* многие отдают предпочтение первым даже в том случае, если они обладают худшими акустическими показателями, например если частотная полоса ограничивается соответственно 6, а не 10 кгц.

* Пояснение принципиального различия этих систем дано ранее.

В настоящее время разработаны двухканальные стереофонические системы записей на магнитной ленте и граммофонной пластинке. При этом предусмотрена возможность воспроизведения этих записей и на обычной аппаратуре при монофоническом звучании, отчего такие системы получили название совмещенных. Для стереофонического радиовещания разработана оригинальная совмещенная система ЧМ передачи на УКВ диапазоне с одной несущей частотой (ом. «Радио», 1960 г., № 3). Экспериментальные передачи по этой системе уже проводятся через некоторые радиовещательные УКВ станции. Разрабатывается также и недорогой простой стереорадиоприемник, который может принимать и обычные станции. Внимание радиолюбителей в будущем, несомненно, будет обращено на конструирование всевозможных приставок и дополнительных блоков к существующим радиоприемникам, проигрывателям и магнитофонам для использования их при стереофоническом воспроизведении.

Особенности работы акустических агрегатов в двухканальных стереофонических системах еще недостаточно изучены и еще не выработано определенных специфических параметров и норм для стереофонической аппаратуры. Трудности заключаются в том, что наиболее простая двухканальная система не позволяет добиться стереофонического эффекта на всей озвучаемой площади, так как для этого нужно иметь минимум три канала. Поэтому в случае двухканальной системы наилучший эффект можно получить только при удачном подборе и расположении акустических агрегатов с учетом их характеристик направленности и акустических особенностей помещения, где они установлены.

Акустическая система для стереофонической установки может быть выполнена в виде двух выносных одинаковых агрегатов или, в простейшем случае, только двух одиночных громкоговорителей, расставленных на некотором расстоянии друг от друга, причем качество звуковоспроизведения в значительной мере будет зависеть от этого расстояния, а также от ориентации громкоговорителя относительно слушателей.

Влияние (расположения громкоговорителей на заметность стереофонического эффекта показано на рис. 1. При двух громкоговорителях, размещенных по ушам комнаты, зона заметного стереоэффекта, изображенная заштрихованной площадью, весьма мала (рис. 1, а). Заметим, что на рисунке изображен наиболее неблагоприятный случай, когда комната сильно заглушена. В обычной комнате при шести громкоговорителях (по три в каждом канале) с развернутыми в разные стороны рабочими осями создается уже значительно большая зона стереофонического эффекта (рис. 1, б). Приведенный пример относится к довольно большой комнате, где крайние громкоговорители разнесены на 5 м; в меньшей комнате расстояние между агрегатами (база) может быть снижено до 2—2,5 м. Однако при площади комнаты меньше чем 12—15 м₂ стереоэффект почти не заметен. Вообще предпочтительней для прослушивания квадратная комната размером не менее 20—25 мг; при этом слушатели должны размещаться так, чтобы условные линии (направления), соединяющие слушателя с акустическими агрегатами (или громкоговорителями), образовывали угол в 40—60° (угол слушания).

Рис. 1. Зоны заметного стереоэффекта (показаны штриховкой): а— при размещении одиночных громкоговорителей по углам комнаты; б — при системе из трех громкоговорителей в каждом канале, размешенных вдоль узкой стороны комнаты и направленных в разные стороны.

В случае совмещенной системы, в которой все или часть громкоговорителей устанавливаются в ящике приемо-усилительной аппаратуры или совмещены с другими узлами (проигрыватель, магнитофон и т. п.), база, т. е. расстояние между осями акустических систем, при фронтальном расположении громкоговорителей, работающих в разных каналах, должна быть не менее 1,0—1,2 м. Таким образом ширина, занимаемая всей установкой, может доходить до 1,5—1,8 м. Если часть звуковой энергии (на частотах выше 300 гц) излучать в стороны, расположив соответствующие громкоговорители на боковых стенках, то стереоэффект увеличивается. Однако в условиях жилых помещений это может не дать нужного эффекта из-за поглощения значительной части энергии при отражении. Поэтому в каждом отдельном случае необходим индивидуальный подход. Однако при базе шириной менее 1 м достичь заметного стереоэффекта уже нельзя. В связи с этим в ряде стереофонических установок наряду с внутренними громкоговорителями предусматривается подключение внешних, размещаемых в зависимости от конкретных условий. Саму установку с внутренними громкоговорителями хорошо располагать в углу комнаты. Это несколько расширяет эффективную стереобазу.

Акустические агрегаты, работающие в стереофонических системах, не должны иметь очень широкой характеристики .направленности, причем более короткой базе должна соответствовать и более узкая характеристика направленности. Это относится, конечно, к излучению средних и высоких частот. Низшие частоты (до 300 гц) практически, как правило, не оказывают влияния на стереоэффект; поэтому в полосе от 30—40 до 300 гц может применяться одиночный громкоговоритель, установленный на фронтальной панели.

Блок-схема типичной современной стереофонической установки приведена на рис. 2.

Рис. 2. Блок-схема современной стереофонической установки: ПУ—предварительные усилители; РФ — разделительные фильтры; ВУ— выходные усилители; НЧ, СЧ, ВЧ—громкоговорители нижних, средних и верхних частот.

Существует большое число разнообразных вариантов схем двухканальных усилителей низкой частоты. Сколько-нибудь подробно останавливаться на всех вариантах нет возможности, поэтому приведем только основные технические параметры и специфические требования, которым должны удовлетворять эти усилители.

Прежде всего необходимо, чтобы оба канала стереоусилителя были одинаковыми по мощности, частотной и фазовой характеристикам, нелинейным искажениям и т. п. Различие не должно проявляться в процессе эксплуатации установки, т. е. при возможных изменениях уровня громкости и тембра, которые приходится регулировать во время работы. Вследствие этого все регуляторы должны быть спаренными. Для начальной установки одинаковых уровней громкости а обоих каналах стереоусилителя необходим особый регулятор стереобаланса, способный изменять усиление одного канала относительно другого не менее чем в 4 раза (12 дб). Коэффициент усиления в каналах практически может отличаться не более чем на 2—3 дб. Установки высшего класса обычно снабжаются индикатором стереобаланса.

Блок-схема типового стереоусилителя изображена на рис. 3. В ней предусматривается переключение со стереофонического на монофоническое (обычное) воспроизведение. Мощность выходных каскадов должна обеспечивать достаточную громкость воспроизведения при любом возможном расположении источников звука относительно микрофонов разных каналов. В наиболее неблагоприятном случае с точки зрения стереофонического воспроизведения источник звука может располагаться вблизи одного из микрофонов. В этом случае фактически будет работать только один канал. Поэтому для подобных случаев мощность каждого канала стереоусилителя должна соответствовать мощности усилителя при монофоническом прослушивании. Но такое неблагоприятное расположение источника звука относительно микрофона встречается сравнительно редко, и практика показала, что мощность усилителей каждого из двух стереофонических каналов может быть меньше, чем мощность усилителя при монофоническом воспроизведении в 1,5 раза. В стереоустановках следует принимать меры для предотвращения возможного проникновения («пролезания») сигналов из одного канала в другой. Степень такого проникновения определяется величиной переходного затухания между каналами, которое для сквозного канала должно быть не менее 20 дб. Особенно трудно достичь необходимою переходного затухания в стереофонических звукоснимателях и магнитофонных головках, где оно обычно не превышает 30 дб. Такая же величина переходного затухания должна быть и в стереоусилителе.

Рис. 3. Блок-схема стереофонического усилителя, выполненного по совмещенному принципу: ПУ — предварительные усилители; ВУ — выходные усилители; ВЧ и НЧ — объединенные регуляторы тембра: РГ — объединенный регулятор громкости; РС — регулятор стереобаланса

Ориентировочные технические требования, предъявляемые к стереофоническим усилителям низкой частоты высшего и первого классов, приведены в табл. 2. (заимствована из статьи Л. Кононовича «Стереофонические усилители низкой частоты», «Радио», 1960 г., № 1).

Таблица 2. Ориентировочные технические требования.

В зарубежной литературе указывается .на целесообразность включения в двухканальную стереофоническую систему дополнительного громкоговорителя. Он является нейтральным по отношению к правому и левому громкоговорителям и устанавливается посередине между ними.

Дополнительный громкоговоритель можно подсоединять так, как это показано на рис. 4: к выходным трансформаторам левого и правого усилительных каналов стереосистемы, имеющим заземленные средние точки вторичных обмоток.

Рис. 4. Схема включения дополнительного (нейтрального) громкоговорителя в двухканальной стереофонической системе. R₁, R₂ и R₃ — регуляторы уровня громкости дополнительного громкоговорителя Гр₃

Дополнительный громкоговоритель не требует фазировки; он присоединяется к трансформаторам через три переменных сопротивления (R₁1, R₂ и R₃), которыми устанавливается уровень его громкости. Номинальное сопротивление дополнительного громкоговорителя с регулировочными сопротивлениями должно быть для схемы рис. 4 приблизительно 8 ом.