материалы и акустическое оформление / Pult.ru corporate blog / Habr

Это новый цикл постов посвящён акустическим системам. В связи с тем, что тема крайне обширная, мы решили создать серию статей, отражающих критерии выбора при покупке АС. Это пост посвящен акустическим свойствам материалов корпуса и акустическому оформлению. Пост будет особенно полезен для тех, кто стоит перед выбором АС, а также даст информацию для людей, которые хотят создать собственные АС в процессе своих DIY экспериментов.

Существует мнение, что одним из решающих факторов, влияющих на звук АС, является материал корпуса. Эксперты PULT считают, что значение этого фактора часто преувеличивают, однако, он является действительно важным, и списывать со счетов его нельзя. Не менее важным фактором (в ряду множества других), определяющим звучание АС, является акустическое оформление.

Предупреждаю, в материале есть ссылки на товары не в качестве откровенной джинсы, но в качестве примеров (надеюсь никого не заденет), всё строго в рамках темы.

Материал: от пластмассы до гранита и стекла

Пластик – дешево, сердито, но резонирует

Пластик зачастую используется при производстве бюджетных АС. Пластмассовый корпус лёгок, существенно расширяет возможности дизайнеров, благодаря литью можно реализовать практически любые формы. Различные типы пластмасс очень серьёзно отличаются по своим акустическим свойствам. В производстве высококачественной домашней акустики большой популярностью пластик не пользуется, при этом востребован для профессиональных образцов, где важна низкая масса и мобильность устройства.

(для большинства пластмасс коэффициент звукопоглощения составляет от 0,02 – 0,03 при 125 Гц до 0,05 – 0,06 при 4 кГц)

С 90 %-ной вероятностью, если вы столкнулись с домашней акустикой из пластика – это либо бюджетный вариант для не слишком искушенных пользователей, либо образец, сравнимый по стоимости с аналогами из МДФ и ДСП. Пластиковый корпус устройства недостаточной толщины и плотности начнёт резонировать и дребезжать при увеличении громкости до 60 – 90 %. В качественных АС, с рассчитанной толщиной и подходящими акустическими свойствами материала, «паразитные» среднечастотные резонансы сводятся к минимуму, однако, стоимость подобных АС практически равна аналогам из других материалов. Выжать из бюджетной пластиковой АС глубокий и адекватный низ не поможет даже умопомрачительная эквализация.
Типичный представитель «пластикового братства» в домашней акустике с достойными характеристиками и привлекательной ценой: Полочная акустика JBL Jembe black

Дерево – от вырубки до золотых ушей

Благодаря хорошим поглощающим свойствам дерево считается одним из лучших материалов для изготовления колонок.

(коэффициент звукопоглощения древесины в зависимости от породы составляет от 0,15 – 0,17 при 125 Гц до 0,09 при 4 кГц)

Массив и шпон для производства АС применяются сравнительно редко и, как правило, востребованы в HI-End сегменте. Постепенно деревянные АС исчезают с рынка в связи с низкой технологичностью, нестабильностью материала и запредельно высокой стоимостью.
Интересно, что для создания действительно качественных АС такого типа, отвечающих требованиям самых искушенных слушателей, технологи должны отбирать материал ещё на этапе вырубки, как при производстве акустических музыкальных инструментов. Последнее связано со свойствами древесины, где важно всё, начиная от местности, где произрастало дерево, заканчивая уровнем влажности помещения, где оно хранилось, температурой и длительностью сушки et cetera. Последнее обстоятельство затрудняет DIY разработку, при отсутствии специальных знаний любитель, создающий деревянную АС, обречен действовать методом проб и ошибок.
Как обстоит дело на самом деле, и соблюдаются ли описанные условия, производители такой акустики не сообщают, а соответственно, любая деревянная система требует внимательного прослушивания перед покупкой. С высокой степенью вероятности, две АС одной модели из одной породы будут немного отличаться в звучании, что особенно важно для некоторых притязательных слушателей с золотыми ушами с большими деньгами.
Доступны колонки из массива ценных пород единицам, стоимость их астрономическая. Всё, что вашему покорному слуге приходилось слышать, звучит превосходно. Однако, на мой субъективно-прагматичный взгляд, несоразмерно стоимости. Порой, хорошо рассчитанные корпуса из фанеры и MDF, обладают не меньшей музыкальностью, но для многих аудиофилов «не дерево»= «не true hi-end», а кому-то «не дерево» попросту статус не позволяет или дизайн интерьера портит.
Полагаю, что одна из лучших деревянных систем в нашем каталоге эта:
Напольная акустика Sonus Faber Stradivari Homage graphite(цена соответствующая)

Фанера – почти дерево, если не пролетела над Пекином

Фанера, применяющаяся для производства акустических корпусов, имеет от 10 до 14 слоёв и почти не уступает дереву по акустическим свойствам, в частности по звукопоглощению, при этом несколько дешевле древесины, более технологична при обработке, легче ДСП и MDF. Многослойная фанера хорошо гасит нежелательные вибрации, благодаря структуре материала.

(коэффициент звукопоглощения 12-ти слойной фанеры составляет от 0,1– 0,2 при 125 Гц до 0,07 при 4 кГц)

Как и древесина – фанера применяется в достаточно дорогостоящих, а иногда и в элитных штучных продуктах. Стоимость фанерных АС не на много ниже тех, что произведены из массива, и вполне сопоставимы с ними по качеству.
В ряде случаев корпуса, заявленные производителем как «фанерные», изготовлены из ДСП и MDF. Поэтому низкие цены на АС с фанерным или деревянным корпусом должны насторожить. Ряд небольших азиатских производителей, регулярно меняющих названия и торгующих в основном в сети, создают комбинированные корпуса, включая несколько небольших, но заметных фанерных (деревянных) элементов, а основную часть изготавливают из ДСП.
Среди АС, созданных из фанеры, могу особо выделить эту: полочная акустика Yamaha NS-5000

ДСП – толщина, плотность, влажность

Древесно-стружечная плита по стоимости сравнима с пластиком, при этом не обладает рядом недостатков, которые присущи пластиковым корпусам. Наиболее существенной проблемой ДСП является низкая прочность, при достаточно высокой массе материала.
Звукопоглощение в ДСП неоднородное и в ряде случаев возможно возникновение низко- и среднечастотных резонансов, хотя вероятность их появления ниже, чем у пластика. Эффективно гасить резонансы могут плиты толщиной более 16 мм, которые достигают необходимой плотности. Следует отметить, что, как и в случае с пластиком, свойства конкретной плиты ДСП имеет большое значение. Важно учитывать плотность и влажность материала, так как разные ДСП плиты отличаются по этим параметрам. Не редко толстые, плотные ДСП плиты применяются при создании студийных мониторов, что говорит о востребованности материала в производстве профессиональной техники.

На заметку, товарищам из DIY-братии для создания АС хорошо подойдёт ДСП с плотностью не менее 650 — 820 кг/м³ (при толщине плиты 16 – 18 мм) и влажностью не более 6-7%. Не соблюдение этих условий существенно отразится на качестве звука и надёжности АС.

Среди достойных ДСП вариантов домашних АС наши эксперты выделяют: Cerwin-Vega SL-5M

MDF: от мебели к акустике

Сегодня МДФ (Medium Density Fiberboard, древесно-волокнистая плита средней плотности) используется повсеместно, в число прочего, МДФ — один из наиболее распространённых современных материалов для производства акустики.
Причиной популярности МДФ стали физические свойства материала, а именно:

• Плотность 700 — 800 кг/м³
• Коэффициент звукопоглощения 0,15 при 125 Гц – 0,09 при 4 кГц
• Влажность 1-3 %
• Механическая прочность и износоустойчивость

Материал дешев в производстве, обладает акустическими свойствами, сравнимыми с характеристиками древесины, при этом устойчивость плит к механическим повреждениям несколько выше. У МДФ достаточная акустическая жесткость корпуса АС, а звукопоглощение соответствует параметрам, необходимым для создания HI-FI акустики.
Визуальное отличие МДФ от ДСП
Среди MDF акустики масса замечательных систем, по моему мнению, оптимальными по соотношению цена/качество являются следующие:

→ Yamaha NS-BP182 piano black — полочная
→ Focal Chorus 726 — напольная

Алюминиевые сплавы – дизайн и точные расчёты

Наиболее распространенным металлом при производстве АС является алюминий, а также сплавы на его основе. Некоторые авторы и эксперты полагают, что алюминиевый корпус позволяет снижать резонансы, а также улучшать передачу высоких частот. Коэффициент звукопоглощения алюминиевых сплавов не высок, и составляет около 0,05, что, впрочем, значительно лучше, чем у стали. Для снижения вибрации корпуса, повышения звукопоглощения и предотвращения вредных резонансов производители применяют сэндвич-панели, где между 2-мя алюминиевыми листами помещается прослойка из высокомолекулярных полиэтиленовых смол или других материалов низкой плотности, например, вискоэластика.
В случае с бюджетными АС из алюминия, производители, не редко, делают ставку на дизайн, в ущерб звучанию: в результате акустические характеристики оставляют желать лучшего. Иногда пользователи такой акустики жалуются на жесткое, искаженное звучание, вызванное недостаточным звукопоглощением корпуса. В связи с тем, что волны хорошо отражаются и плохо поглощаются, очень большое значение в металлической акустике приобретает точный расчет конструкции корпуса, подбор излучателей, используемые фильтры, а также качество соединений отдельных деталей.
Среди достойно звучащих алюминиевых колонок меня особенно впечатлил звук:

→ Canton CD 310 white high gloss (цена внушительная, но не запредельная )

Камень – гранитные плиты по цене золотых слитков

Камень один из самых дорогих материалов для производства акустических корпусов. Безупречное отражение и практическая невозможность появления вибрационных резонансов делают эти материалы востребованным в среде особо притязательных слушателей.

Большинство пород имеют стабильный коэффициент звукопоглощения, который, например для гранита, составляет 0,130 для всего спектра звуковых частот, а для известняка 0,264. Производителями особо ценятся пористые породы камня, в которых выше звукопоглощение.

Использование каменных плит для изготовления DIY- акустики почти невозможно, так как это требует не только недюжинных познаний в акустике и камнеобработке, но и крайне дорогостоящего оборудования (домашних 3-D фрезеров для камня пока никто не выпускает).

Для производства серийных АС применяются такие породы, как гранит, мрамор, сланец, известняк, базальт. Эти породы обладают схожими акустическими свойствами, а при соответствующей обработке становятся настоящими произведениями искусства. Не редко каменные корпуса применяются для создания ландшафтной акустики, в таких случаях в необработанном камне создаётся полость для размещения излучателя, в которой устанавливаются элементы крепления (как правило, производится под заказ).

У камня 2 основные проблемы: стоимость и масса. Цена каменной АС может быть выше любой другой, обладающей схожими характеристиками. Масса некоторых образцов напольных систем может достигать 40 и более кг.

Прозрачность стекла и качество звука

Оригинальным решением является создание АС из стекла. В этом деле пока серьезно преуспели только две компании Waterfall и SONY. Материал интересен с дизайнерской точки зрения, акустически стекло создаёт определённые проблемы, главным образом в виде резонансов, которые вышеназванные компании научились решать, существуют даже референсные варианты.
Цены на прозрачное чудо тоже сложно назвать демократичными, последнее связано с низкой технологичностью и высокой стоимостью производства.

Из впечатлявших звуком стеклянных образцов могу порекомендовать: Waterfall Victoria Evo

Акустическое оформление — ящики, трубки и рупоры

Не меньшую значимость для точной передачи звука в АС имеет акустическое оформление. Я расскажу о наиболее распространённых типах (закономерно, что, те или иные типы могут комбинироваться в зависимости от конкретной модели, например фазоинверторая часть колонки отвечает за низко-и среднечастотный диапазон, а для высоких сооружен рупор).

Фазоинвертор – главное длинна трубы

Фазоинвертор — один из наиболее распространённых типов акустического оформления. Такой способ позволяет, при правильном расчете длинны трубы, сечения отверстия и объема корпуса получить высокий КПД, оптимальное соотношение частот, усилить низкие. Суть фазоинвертерного принципа в том, что на тыльной части корпуса размещается отверстие с трубой, которая позволяет создать низкочастотные колебания синфазные волнам, создающимся фронтальной стороной диффузора. Чаще всего фазоинверторный тип применяется при создании 2.0 и 4.0 систем.
Для облегчения расчетов при создании собственной АС удобно использовать специальные калькуляторы, один из удобных привожу по ссылке.

В философии HI-END cуществуют крайне радикальные бескомпромиссные суждения о фазоинверторных системах, привожу одно из них без комментариев:

«Враг №1 это, конечно, нелинейные усилительные элементы в звуковом тракте (дальше уж каждый сам, в меру образования, понимает какие элемты более линейны, а какие менее). Враг №2 это фазоинвертор. фазоинвертор призван пустить пыль в глаза, должен позволить маленькой дешевой колоночке записать в паспорт 50… 40… 30, а что мелочится даже и 20 Гц по уровню -3дБ! Но к музыке нижний диапазон частот фазоинвертора перестает иметь отношение, точнее сказать сам фазоинвертор это дудочка, поющая свою собственную мелодию.»

Закрытый ящик – гроб для лишних низких

Классический вариант для многих производителей – обычный закрытый ящик, с выведенными на поверхность диффузорами динамиков. Такой тип акустики достаточно прост для расчетов, при этом КПД таких устройств не блещет. Также ящики не рекомендуют любителям характерно выраженных низких, так как в закрытой системе без дополнительных элементов, способных усилить низы (фазоинвертор, резонатор), спектр частот от 20 до 350 Гц выражен слабо.
Многие меломаны предпочитают закрытый тип, так как для него характерна относительно ровная АЧХ и реалистичная «честная» передача воспроизводимого музыкального материала. Большинство студийных мониторов создаются именно в этом акустическом оформлении.

Band-Pass (закрытый ящик-резонатор) – главное, чтобы не гудел

Band-Pass получил распространение при создании сабвуферов. В этом типе акустического оформления излучатель скрыт внутри корпуса, при этом внутренности ящика соединяются с внешней средой трубами фазоинверторов. Задача излучателя – возбуждение колебаний низкой частоты, амплитуда которых многократно возрастает благодаря трубам фазоинверторов.
При правильно рассчитанной конструкции такого типа, не должно возникать таких паразитных отзвуков как низкое гудение, гула и т.п., чем не редко грешат бюджетные системы этого типа.

Открытый корпус – без лишних стен

Сравнительно редкий сегодня тип акустического оформления, при котором задняя стенка корпуса многократно перфорирована, либо полностью отсутствует. Такой тип конструкции используется для того, чтобы снизить количество элементов корпуса, влияющих на частотную характеристику АС.
В открытом ящике наиболее существенное влияние на звук оказывает передняя стенка, что снижает вероятность искажений, вносимых остальными деталями корпуса. Вклад боковых стенок (если таковые присутствуют в конструкции), при их не большой ширине, минимален и составляет не более 1-2 Дб.

Рупорное оформление – проблемные чемпионы по громкости

Рупорное акустическое оформление чаще используется в комбинации с другими типами (в частности для оформления высокочастотных излучателей), однако, существуют и оригинальные на 100 % рупорные конструкции.
Главным достоинством рупорных АС является высокая громкость, при комбинации с чувствительными динамиками.
Большинство экспертов не без оснований скептически относятся к рупорной акустике, причин несколько:

• Конструктивная и технологическая сложность, а соответственно, высокие требования к сборке
• Почти невозможно создать рупорную АС с равномерной АЧХ (исключение – устройства стоимостью от 10 килобаксов и выше)
• В связи с тем, что рупор не резонирующая система, исправить АЧХ нельзя (минус для DIY –щиков вознамерившихся скопировать Hi-end рупор)
• В связи с особенностями формы волн рупорной акустики, объемность звучания достаточно низкая
• В подавляющем большинстве сравнительно низкий динамический диапазон
• Дает большое количество характерных призвуков (некоторыми аудиофилами считается достоинством).

Наиболее востребованными рупорные системы стали именно в среде аудиофилов, находящихся в поисках «божественного» звука. Тенденциозный подход позволил архаичному рупорному оформлению получить вторую жизнь, а современные производители смогли найти оригинальные решения (эффективные, но крайне дорогие) распространённых рупорных проблем.

На этом пока всё. Продолжение, как водится, следует, а «вскрытие» обязательно покажет…НА будущее анонсирую: излучатели, мощность/чувствительность/объём помещения.

habr.com

Двухполосные колонки: проектирование и сборка в домашних условиях

Акустические системы для меломанов я начал создавать в 1993 году. С этого момента и вплоть до 2001 года меня волновала серьезная проблема: практика показала, что модели, хорошо воспроизводящие музыку, нельзя повторить без индивидуальной дополнительной настройки каждой пары АС. С другой стороны, модели, которые нормально повторялись, не обладали привлекательным звуком.

Известно, что малые творческие коллективы (как раз в таких я и работал), имеют шанс выжить, лишь предлагая изделия с убедительными преимуществами. Поэтому в течение 8 лет я делал различные модели АС, которые требовали авторской настройки.

Причина проблемы — в громкоговорителях. Современные серийные динамики изготавливаются из синтетических материалов или из чрезмерно пропитанной бумаги. Это способствует долговечности и стабильности параметров. Для улучшения формального параметра — равномерности амплитудно-частотной характеристики — диффузоры современных громкоговорителей сильно задемпфированы. А это достигается увеличением внутреннего трения в диффузоре за счет свойств применяемых материалов и пропиток.

Повышенное внутреннее трение не позволяет динамику воспроизводить самые тихие звуки, он реагирует движением на сигналы начиная с некоторого порогового уровня. Получается, что платой за стабильность параметров является пониженное звуковое разрешение, потеря «воздушности», недостаточная натуральность тембров акустических инструментов и голосов вокалистов. Поэтому свои АС я старался создавать на основе старых моделей бумажных громкоговорителей с малым внутренним трением материала диффузоров. Такие динамики имеют большой разброс параметров. Кроме того, нет уверенности, что всегда можно будет приобрести нужное количество необходимых громкоговорителей, которые давно сняты с производства.

Желание сделать повторяемую модель высококачественных АС с каждым годом усиливалось. Реализовать его удалось впервые в 1999 году. Были изготовлены три варианта довольно дорогих напольных АС на динамиках Dynaudio, VIFA и Polk Audio.

Самую доступную для повторения модель полочных АС на громкоговорителях VIFA мне удалось собрать в 2001 году.

Шестидюймовый бумажный динамик VIFA M18SG-09 работает в широкополосном режиме — вплоть до 6 кГц. Фильтр, ограничивающий полосу воспроизводимых частот, отсутствует. От 6 кГц и выше воспроизведение обеспечивает ВЧ-громкоговоритель с полимерным куполом 3/4 дюйма VIFA D19SD-05-08. Основное содержание музыки передает НЧ/СЧ-динамик. Поэтому данная модель близка к однополосным системам.

Об авторe

Александр «доктор» Клячин — инженер радиосвязи и радиовещания, специалист международной организации инсталляторов CEDIA. Имеет патенты в области электроакустики, удачные проекты ламповых усилителей и акустических систем. Начиная с 1982 года — эксперт кафедры электроакустики и радиовещания МЭИС (сейчас — МТУСИ). Разработчик профессиональной звуковой аппаратуры, организатор первой выставки «Российский High End». Первым в России создал бестрансформаторный ламповый усилитель. С 1995 по 1998 год — эксперт журнала «Салон AV».

В настоящее время профессионально занимается инсталляцией аудиовидеосистем. Охотно делится своим опытом.

VIFA M18SG-09 — типичный современный бумажный динамик, уступающий, как и все другие типы, старым бумажным громкоговорителям. Тем не менее, ситуация оказалась не безвыходной. На передачу «воздуха» и натуральности тембров влияет не только внутреннее трение материала диффузора. Неравномерность АЧХ в области средних частот и ошибки в балансе между НЧ, СЧ и ВЧ также губительно влияют на воздушность и натуральность.

«Старинные» АС, почитаемые опытными слушателями, созданы на основе превосходных динамиков, возможности которых раскрыты далеко не полностью, так как почти все легендарные старые модели имеют проблемы с равномерностью АЧХ.

Используя свой 9-летний опыт интенсивной работы по настройке различных АС для получения желаемой АЧХ, у меня получилось почти с ювелирной точностью сформировать АЧХ новой модели в области средних частот и обеспечить верный баланс между НЧ, СЧ и ВЧ. Таким образом, все вредные факторы, кроме внутреннего трения материала диффузора, удалось минимизировать. В результате звучание новой модели приблизилось по натуральности к лучшим «старинным» АС.

С точки зрения формальной верности воспроизведения, представляемые АС сопоставимы с такими хорошими аудиофильскими полочными АС, как Concerto (Sonus Faber) или Contour 1.3 (Dynaudio).

Рис. 1

Схема фильтра новой модели представлена на рис. 1. Поясню смысл некоторых символов. Стрелки на линиях, обозначающих кабели внутренней проводки, указывают направленность. Стрелки около катушек индуктивности также соответствуют направленности. Практика показала, что для большинства приобретаемых катушек среднего размера с намоточным проводом начало находится снаружи, а конец («острие стрелы») — внутри катушки. Под средним размером понимается катушка диаметром 15 — 25 см и высотой 15 — 30 см (ориентировочно). Очевидно, что при сматывании провода с такой катушки при изготовлении «L» для вашего фильтра начало направленности совпадет с началом обмотки (точка у края «L» на схеме фильтра), а «острие стрелы» — с последним витком вновь изготовленной «L».

Если вы сомневаетесь в направленности провода, проведите пробное прослушивание, используя отрезки имеющегося провода в качестве акустического кабеля. Плюсовой и минусовой провода предполагаемыми «остриями стрел» должны быть направлены в сторону АС. Основной критерий предпочтительного направления — более «захватывающее», проникновенное звучание. Повышение детальности при перевороте кабеля может ввести в заблуждение, так как нередко именно ослабление эмоций при неправильном использовании направленности позволяет отвлечься от эмоционального содержания музыки и сосредоточиться на восприятии деталей.

Разумеется, элементы фильтра могут соединяться между собой при помощи собственных выводов. Если возникнет необходимость наращивать эти выводы, то следует руководствоваться указанной на схеме направленностью кабелей.

Катушки индуктивности фильтра желательно располагать в перпендикулярных друг другу плоскостях и не ближе 3 см одна от другой. Это минимизирует их взаимодействие, способное ощутимо исказить АЧХ. Цепь С2-L1 фильтра ВЧ лучше смонтировать именно так, как изображено на рис. 1. При этом будут реализованы преимущества указанной направленности проводов и катушки L1. Не стоит размещать резисторы и конденсаторы ближе 1 см от катушек индуктивности. Если вы используете конденсаторы в металлических корпусах, то отдалите их от катушек хотя бы на 3 см. Рекомендованное место расположения фильтра показано на рис. 2, где приведен эскиз корпуса АС. Устанавливать кроссовер близко к громкоговорителям не следует, так как возникнет вредное взаимодействие с катушками. Кажется удобным расположить фильтр на днище корпуса, но тогда нельзя будет ставить АС на металлические стойки.

Рис. 2

Необходимо обеспечить точное соответствие параметров элементов кроссовера, указанным на рис.1. значениям. Допустимое отклонение: ±2%. Лучше, если отклонения будут меньше. С другой стороны, нет смысла стремиться к точности выше ±0,25%. Элементы R1 и R2 не должны обладать паразитной индуктивностью более 2 мН на каждый резистор. Паразитная индуктивность резистора R3 — не более 10 мН. Практика показывает, что приемлемое звучание обеспечивают полипропиленовые и металлобумажные конденсаторы. Полистирольные емкости применять не рекомендую, так как они почему-то искажают эмоциональное содержание музыки, внося в голоса солистов «ехидные» оттенки, а в звучание оркестра — зажатость.

Фторопластовые конденсаторы скрадывают самые тихие звуки, немного напоминая пороговый шумоподавитель. Это ухудшает передачу тонких эмоциональных оттенков, «воздушности» и пространственности звучания.

Самые доступные емкости типа К73 вносят некоторую «раздробленность» или хрипловатость, огрубляют звук. Тем не менее, в отличие от полистирольных и фторопластовых конденсаторов, тип К73, в принципе, применять допустимо, т.к. вносимые ими искажения, во-первых, не очень велики, а во-вторых, не наносят существенного вреда ни эмоциональному содержанию музыки, ни «воздушности» или пространственности.

Электролитические конденсаторы в звуковых цепях использовать не рекомендуют, однако единственный их реально заметный недостаток — потери при передаче сигналов выше 6 кГц (ориентировочно). Во всяком случае, они не вносят такие странные и неприятные искажения, как полистирольные и фторопластовые емкости.

 Рис. 3

В представляемых АС можно изготовить элемент С3 из двух полярных «электролитов», включив их встречно-последовательно (рис. 3.) Суммарная емкость получившегося конденсатора — половина от номинала двух одинаковых конденсаторов. Допустимый диапазон значений изготовленных вами С3 — от 47,0 до 50,0 мФ. При этом разница между С3 для «левой» и «правой» АС стереопары не должна превышать 2%.

Практическое прослушивание показывает, что недопустимое отклонение номинала конденсатора влияет на качество воспроизведения музыки существенно сильнее, чем тип этого элемента. Необходимо добиться низкого сопротивления катушки L2 по постоянному току. Предельно допустимое значение — 0,4 Ом. Лучше, если сопротивление L2 будет не более 0,3 Ом. Для катушки ВЧ-фильтра L1 максимальная допустимая величина сопротивления по постоянному току — 0,8 Ом. Корректирующая цепь на элементах L2, C3 и R3 исправляет АЧХ НЧ/СЧ-громкоговорителя VIFA M17SG-09. Следует учитывать, что почти все модели динамиков звучат с заметной окрашенностью из-за неравномерной АЧХ звукового давления.

Это является причиной ненатуральности тембров, искаженной подачи звуковой сцены. Самое неприятное последствие — невосполнимые потери эмоционального и интеллектуального содержания музыки. Лучшие музыкальные коллективы и солисты настолько точны в своих интерпретациях, что неравномерность АЧХ, особенно в области средних частот, исключают возможность ощутить артистизм и энергетику исполнителей. Один из редких примеров равномерной АЧХ громкоговорителя без применения коррекции — некоторые модели от Dynaudio. Но это не облегчает создание АС, так как на нижнем верхе (4 — 6 кГц) у этих динамиков начинается резкий спад отдачи. Этот «перелом» АЧХ придает звучанию заметный синтетический привкус, бороться с которым в состоянии только очень опытный разработчик.

Поэтому достаточно перспективный вариант — использование бумажных громкоговорителей в сочетании с коррекцией АЧХ. Практическое прослушивание показывает, что искажения АЧХ значительно больше вредят музыке, чем искажения сигнала в элементах корректирующей цепи.

В области от 1250 Гц до 10 кГц НЧ/СЧ и ВЧ-громкоговорители используемых типов очень активно взаимодействуют. Результат — существенная неравномерность АЧХ звукового давления в этом диапазоне. Поэтому цепь С2-L1 настроена на резонанс с максимумом поглощения на частоте 3420 Гц. Эта цепь в сочетании с другими элементами фильтра ВЧ-головки обеспечивает такие частотную и фазовую характеристики излучения ВЧ-громкоговорителя, при которых суммарная АЧХ звукового давления АС наиболее равномерна.

Для внутренней разводки лучше использовать медный литцендрат, соблюдая направленность. Это провод из множества тонких жил, каждая из которых имеет индивидуальную лаковую изоляцию. Площадь сечения — не менее 0,4 мм², что приблизительно соответствует диаметру D 0,7 мм, без учета толщины общей изоляции кабеля. Оптимальное сечение: 0,6 — 0,8 мм², диаметр — D 0,9 — 1 мм.

Если вам не удастся приобрести провод необходимого диаметра, можете набрать достаточную суммарную площадь сечения, соединяя тонкие проводники параллельно (соблюдая направленность).

Рекомендуемый тип проводника превосходит по качеству передачи музыки и звука большинство других разновидностей проводов. Недостаток литцендрата — трудности при облуживании. Необходимо использовать либо аспирин совместно с канифолью в качестве флюса, либо только канифоль, если можно довести температуру жала паяльника до 320 — 340°С. Облуживать надо с использованием достаточного количества припоя, настойчиво прогревая кабель, прижимая его к деревянной поверхности, покрытой канифолью. Будьте осторожны! При избыточных по силе движениях можно оторвать часть тонких жил литцендрата.

Не стоит увлекаться минимизацией длины внутренних кабелей. В данном случае качество передачи сигнала больше зависит от типа проводника, чем от его длины. Удобно, чтобы кабели от входных разъемов до фильтра и от фильтра до громкоговорителей позволяли достаточно свободно припаивать и отпаивать разъемы и динамики перед их установкой в корпус АС. Эскиз корпуса АС приведен на рис. 2. Рекомендуемые материалы — ДСП или ДВП. Допустима фанера соответствующей толщины (16 мм).

Не имея возможности ювелирно настроить АС, самодельщики сосредотачивали свои усилия на улучшении качества корпусов. К сожалению, начиная с некоторого достаточного уровня виброзащищенности и герметичности приращение качества звучания от степени совершенства корпуса резко замедляется. Такой важный параметр, как толщина стенок, зависит от габаритов АС. Для небольших полочных мониторов удовлетворительная вибростойкость стенок достигается при их толщине более 12 мм, если материал — ДСП или ДВП.

Прослушивание показывает, что значительное увеличение толщины стенок дает небольшое улучшение звучания. Каждый этап усовершенствования настройки АС, то есть формирования желаемой АЧХ звукового давления, приносит неожиданно существенное приращение качества воспроизведения. Поэтому изделия разных фирм, оснащенные иногда однотипными громкоговорителями, близкими по качеству корпусами и комплектующими, зачастую звучат по-разному и соответственно отличаются по цене.

Кстати, громкоговорители VIFA очень широко используются в АС многих известных фирм, так как VIFA — стабильный поставщик приличных и недорогих динамиков. Информация о влиянии типовой настройки той или иной модели АС отсутствует в рекламе, так как неопытному покупателю интуитивно значительно понятнее влияние качества динамиков, корпусов и комплектующих. Легче поразить воображение необычной формой корпуса или новой конструкцией и материалами громкоговорителей, чем на практике показывать, от чего действительно в первую очередь зависит качество звучания.

Тем не менее, самые опытные и внимательные любители музыки обращают первостепенное внимание на прослушивание выбираемых АС, а во вторую очередь — на технологические особенности этих изделий.

Разумеется, в изготавливаемом корпусе не должно остаться ни одного негерметичного стыка, ни одного отверстия, кроме порта фазоинвертора (ФИ). Как видно на рис. 2, данные АС оснащены щелевым ФИ с выходом на задней стенке, настроенным на частоту 40 Гц. Известное теоретическое предположение о губительном влиянии незначительных щелей на воспроизведение НЧ опирается на понятие добротности (Q) акустической колебательной системы, состоящей из громкоговорителя, корпуса и ФИ. Расчеты показывают, что даже небольшие щели и отверстия ощутимо снижают Q. Многочисленные практические наблюдения опровергают эту гипотезу. На передачу НЧ незначительная разгерметизация почти не влияет. Необходимость тщательной герметизации связана с заметными свистящими призвуками из-за «продувания» малых щелей и отверстий при воспроизведении низких частот.

Как видно на рис. 2, боковые и, частично, передняя стенки корпуса АС усилены двумя ребрами жесткости. Площадки соприкосновения ребер и внутренних поверхностей корпуса должны быть полностью проклеены, чтобы эти ребра и детали корпуса были единым «монолитом». То же относится и к доске, «отсекающей» щелевой ФИ. В этой доске имеется отверстие для установки пластмассовой колодки с разъемами.

Размеры отверстия выбирайте в зависимости от доступного вам типа колодки («корытца»). Можно просто просверлить в той же области необходимые отверстия и вклеить при помощи эпоксидной смолы нужное количество одиночных разъемов (два или четыре, если вы используете bi-wiring).

Возможны два варианта заглушения внутреннего объема АС.

Первый: покрыть внутреннюю поверхность корпуса звукопоглощающим материалом. Достаточно пары слоев синтепона или ватина. Второй вариант: заполнить объем звукопоглотителем, соблюдая следующие правила.

1. Материал не должен давить на диффузор НЧ-динамика и на его провода от катушки.
2. Отверстие ФИ, направленное внутрь корпуса, и пространство для движения воздушного столба из этого отверстия (примерно 5 — 10 см) должны быть надежно застрахованы от попадания заглушающего материала.
3. Необходимо быть уверенным, что материал со временем не свалится на дно АС. По крайней мере, зона вокруг НЧ/СЧ-динамика должна быть всегда заполнена звукопоглотителем, иначе ящичные призвуки неизбежны.
4. Не следует набивать звукопоглотитель «туго», он просто должен заполнить предоставленный ему объем без уплотнения и сжатия.

Чтобы выполнить эти условия, потребуется приклеить звукопоглощающие «подушки» или «валики» к корпусу в нескольких необходимых местах.

Удобно использовать достаточно большие куски синтепона или ватина. Их легко сворачивать в стабильные по форме рулоны или формировать из них «подушки», наполненные мелкими отрезками звукопоглотителя. Можно заполнять «подушки» отрезками поролона. При этом заворачивать поролон необязательно в синтепон, подойдет и марля. Следует помнить, что со временем поролон высыхает и может частично превратиться в порошок, поэтому лучше применять синтепон или ватин.

Размеры, конструкция корпуса и толщина стенок обеспечивают более чем достаточную виброзащиту. Дополнительная антивибрационная обработка внутренних поверхностей корпуса будет бесполезной тратой сил и может привести к недопустимому уменьшению объема.

Если передняя панель не имеет дефектов, рекомендуется установить громкоговорители без каких-либо уплотнительных колец, промазок силиконом или пластилином. Механические свойства корпусов применяемых громкоговорителей обеспечивают в данном случае герметичность и отсутствие дребезга.

Будьте осторожны при установке ВЧ-головки! Её пластмассовый корпус треснет, если вы закрутите саморезы слишком сильно.

Прослушивание показывает, что элементы виброразвязки, применяемые при креплении динамиков, незначительно влияют на звучание. По этой причине в современных АС динамики чаще всего просто привинчивают саморезами.

Фанера, и в особенности ДСП и ДВП, обладают превосходным звукопоглощением на средних и высоких частотах. В связи с этим внутренние плоскости корпуса не должны быть ламинированными или окрашенными. В готовом виде данная модель АС имеет закругленные края передней панели, которая отделана синтетической или натуральной кожей. Это уменьшает дифракционные явления и, соответственно, улучшает измеряемые характеристики АС по звуковому давлению. Тем не менее, вы можете использовать простые прямоугольные корпуса. Ухудшение звучания будет незначительным. В данном случае приборы «видят» то, что для слуха второстепенно. К сожалению, чаще измерительная техника не «воспринимает» явной разницы при изменениях в аудиосистеме, четко заметных на слух.

Предлагаемые АС, как и многие другие, следует установить на высоте от пола до центра ВЧ-головки, равной 100±10 см. Большинство бытовых АС нормально звучат в помещении с капитальными стенами, мягкой мебелью, ковром и достаточно плотными шторами на окнах. Некапитальные стены, гипсокартонные фальшстены и потолки, крупная мебель (шкафы и т.п.) поглощают низкие частоты. В этих условиях любым нормальным АС требуется грамотно согласованный с ними и помещением сабвуфер. В комнате без звукопоглощения хорошее звучание исключено. Для бытовых АС нормальная площадь комнаты прослушивания: 12 — 30 м² (ориентировочно). Правильное размещение АС — на равных расстояниях от оси симметрии комнаты. Акустическая обстановка для левой и правой АС должна быть равноценной. Например, если справа — окно, закрытое портьерами, а слева — голая стена, то, за счет отражений от стены, звуковая сцена сместится влево.

Если установить АС посередине между полом и потолком, например на высоте 140 см при потолке 280 см, то НЧ перестанут воспроизводиться. Причина — определенная система формируемых при этом стоячих волн в помещении. Для получения хорошей звуковой сцены необходимо удалить АС от задней стены хотя бы на 60 — 70 см. Не стоит придвигать их к боковым стенам ближе, чем на 20 см. При удалении АС от задней стены на 1 — 1,5 м получается превосходная пространственная картина, но может недоставать низких частот. Чем ближе слушатель к противоположной от АС стене, тем больше для него отдача по самым низким частотам, избыток которых чаще приносит для музыки больше вреда, чем нехватка.

Если между АС расстояние менее 2 м, звучание будет «зажатым» и «плоским». Если оно более 3,5 м, возникнет разрыв звуковой сцены. При размещении слушателя и АС в углах равностороннего треугольника становится возможна локализация источников звука во всех направлениях. Например, при прослушивании грамотно записанной звуковой дорожки фильма, локализуются звуки сбоку и сзади без подключения процессора пространственного звучания и без тыловых усилителей и АС. Тем не менее, в домашнем кинотеатре тыловые каналы полезны, так как вышеуказанное расположение АС и слушателя часто не соблюдается. Кроме того, не все фонограммы содержат достаточную фазовую и реверберационную информацию, необходимую для пространственного воспроизведения при помощи только двух каналов.

За точность АЧХ всего тракта в первую очередь отвечают АС. Поэтому ювелирная настройка акустических систем — необходимое условие для прослушивания музыки. Другие элементы тракта сильнее влияют на передачу фактуры, натуральности звучания. Например, неудовлетворительный CD-плеер, усилитель и кабели не позволят ясно отличать синтезированное фортепиано от настоящего. Даже в таком тракте хорошие АС могут раскрыть артистизм и энергетику музыкантов, то есть главное, что делает музыку более совершенным миром, чем наш повседневный жизненный круг.

Для предлагаемой модели следует учесть один важный момент. Эти АС созданы для работы с ламповым усилителем, обладающим выходным сопротивлением около 2 Ом. Разные модели ламповых аппаратов имеют выходное сопротивление от 0,3 до 6 Ом. Чаще встречаются значения от 1 до 3 Ом. У транзисторных усилителей этот параметр, как правило, стремится к 0 Ом. Конкретное значение выходного сопротивления, взаимодействуя с частотно-зависимой характеристикой — импеданса любой модели АС, формирует определенную АЧХ звукового давления. Поэтому при подключении к различным типам усилителей мы имеем разное по тембру звучание от одной и той же пары АС. Чтобы сохранить точность воспроизведения предполагаемой модели при использовании транзисторного усилителя, надо последовательно с каждой АС включить резистор номиналом 1,8 — 2,2 Ом (одинаковый для левого и правого каналов) мощностью более 10 Вт и индуктивностью менее 7 мН. Наша АС имеет паспортную мощность 40 Вт.

Благодаря оптимальной настройке фазоинвертора нижняя граничная частота по уровню -3 дБ, составляет 40 Гц. Это очень хороший показатель, так как даже напольные АС реально по уровню -3 дБ редко воспроизводят сигналы ниже 50 Гц. Когда даются значения 20 — 40 Гц, обычно имеют в виду отклонение -8 — -16 дБ. Верхняя граничная частота (по уровню -3 дБ) — не менее 20 кГц. Номинальное сопротивление — 8 Ом. Чувствительность — 87 дБ/Вт/м.

Правильно повторить акустические системы по их описанию имеют шанс только опытные люди, обладающие к тому же исправной измерительной техникой для точного изготовления элементов фильтра. Если вы не имеете необходимых навыков и технического обеспечения, а прослушивание предлагаемых АС оставило положительное впечатление, лучше приобрести их в готовом виде.

АС могут быть отделаны синтетической пленкой, натуральным шпоном, изготовлены из массива или отделаны рояльным лаком. Производится данная модель на фирме ZKI, специалисты которой владеют методами качественной деревообработки и необходимым опытом серийного производства акустических систем без отклонений от эталона. Предприятий с таким качеством работы очень мало, поэтому рекомендую поручать изготовление акустики, создаваемой любителями и профессионалами, именно фирме ZKI.

---

ПрактикаAV #2/2002

www.salonav.com

Основные разновидности акустического оформления колонок

Основные разновидности акустического оформления колонок. Акустика открытого, закрытого и изобарического типов, а также вариантов оформления: с лабиринтом, фазоинвертором, пассивным излучателем и т. д. Акустические системы (колонки) – это последнее звено аудиосистемы, воспроизводящее звук путём преобразования электрического сигнала, поступающего с выхода УМЗЧ, в механические колебания излучателей, а следом и в звуковые колебания воздуха, воспринимаемые органами нашего слуха, а при высокой мощности — и остальными частями тела. Как ни крути, а акустическая система — это ящик, собранный из механически прочного материала с вмонтированными в него динамиками. Ящик может быть выполнен в соответствии с одной из многочисленных конструкций, определяющих тип акустического оформления системы. Рассмотрим основные разновидности этих конструкций: 1. Акустические системы открытого типа. Качалось бы, что может быть проще, чем отбросить от ящика заднюю стенку, либо вообще — выкинуть к едреней фене все стенки, а динамики смонтировать на простом деревянном щите? Именно из этой простой идеи, собственно говоря, и зародились первые акустические системы, называемые системами открытого типа. Несмотря на кажущуюся архаичность решения, подобные колонки выпускаются как промышленно, так и делаются на коленках адептов качественного аудиофильского звука. Объясняется такой интерес полным отсутствием какой-либо компрессии с тыловой стороны диффузоров динамиков. Результат — крайне открытое и воздушное звучание акустики и реальное удовольствие при прослушивании практически любых музыкальных жанров, исключая современные танцевальные, где на первый план выходит не натуральность звучания, а необходимость наличия мощных компрессионных басов. Помимо отсутствия жирных басов существенным недостатком открытой акустики является и крайне высокая цена промышленных изделий, и необходимость наличия большого помещения для правильной ориентации колонок по отношению к слушателю, а также возможности размещения их на изрядном расстоянии от стен. Частным случаем открытых систем является акустика, построенная на электростатических излучателях, в которых вместо традиционных динамиков применяется натянутая во всю высоту акустической системы тончайшая плёнка из токопроводящего материала. За счёт малого веса излучателя подобные системы обладают рядом достоинств, основными из которых являются: повышенная детальность и звукопередачи, а также филигранная способность отрабатывать даже самые резкие динамические перепады. Недостатком опять-таки является некоторая недостача низких частот. Падение звукового давления при снижении частоты ниже значения резонансной частоты подвижной системы АС открытого типа составляет 12 дБ/окт. 2. Акустические системы закрытого типа (закрытый ящик). Рассчитать и «сколотить» полностью закрытый и герметичный ящик — дело также не сильно мудрёное и трудозатратное. Как не странно, промышленный выпуск систем закрытого типа начался не только позже появления на свет акустики открытого типа, но также и позже распространения акустических систем с фазоинвертором на борту. Произошло это событие сразу после начала выпуска усилителей достаточной мощности и динамиков с низкой упругостью подвеса. Замкнутый объём воздуха внутри корпуса обладает некоторой упругостью, которая мешает свободному передвижению диффузора динамика и приводит к повышению резонансной частоты подвижной системы, что в свою очередь резко ухудшает воспроизведения частот ниже данного (резонансного) порога. Лечится это либо увеличением внутреннего объёма изделия, либо повышением массы диффузора (для уменьшения частоты механического резонанса), что приводит к почти пропорциональному снижению чувствительности. К неоспоримым достоинствам закрытой акустики можно отнести полное отсутствие каких-либо призвуков и фазовых огрехов, свойственных фазоинверторной акустике и акустическим лабиринтам. К недостаткам — либо довольно недетский размер колонок, либо отсутствие сверхглубоких басов при ограниченном объёме изделия. Падение звукового давления данного типа АС при снижении частоты ниже значения резонансной частоты подвижной системы составляет 12 дБ/окт. 3. Панель акустического сопротивления. Давно известная, но изрядно подзабытая панель акустического сопротивления (ПАС) несёт в себе достоинства как открытых, так и закрытых акустических систем, сочетая естественность звучания (без фазовых и переходных искажений) с простотой исполнения. Панель представляет собой множество отверстий 5…20 мм в диаметре на задней стенке корпуса громкоговорителя. Суммарная площадь отверстий — около 60…80% от эффективной площади диффузора НЧ динамика. Поверх отверстий туго натягивается и приклеивается хлопчатобумажная (либо какая-либо ещё) ткань в один или два слоя. Недостатком ПАС является спад звукового давления в области низких частот. Однако он не так велик, как у акустической системы закрытого типа и легко устраняется незначительным повышением мощностей усилителя и НЧ головки. К сожалению, не существует чёткой теории по расчёту оптимальных параметров акустической системы с панелью ПАС, а в большинстве литературных источников говорится о необходимости экспериментального подбора всех параметров. Думаю, именно этот фактор обусловил в последнее время малое количество промышленных изделий с акустической панелью, оставив широкое поле для экспериментов пытливому радиолюбительскому сообществу. Падение звукового давления АС при снижении частоты ниже значения резонансной частоты подвижной системы составляет 12 дБ/окт. 4. Акустические системы с фазоинвертором. Фазоинвертор — это очередной способ обуздать избыток внутреннего давления внутри корпуса громкоговорителя и пустить его на благо увеличения отдачи на самых низких частотах. По своей сути фазоинвертор — это труба, выведенная концом наружу и уходящая внутрь корпуса колонки. Как и положено любой трубе, у неё есть собственная резонансная частота, зависящая от её геометрических размеров. Поэтому, когда динамик воспроизводит частоту на которую настроен фазоинвертор, объём воздуха в трубе резонирует, что приводит к весомому усилению воспроизведения этой частоты. Естественным образом, для корректной работы подобной системы частоту резонанса трубы следует выбирать ниже резонансной частоты НЧ динамика в ящике. Насколько ниже? В 1,5…1,6 раза. Труба фазоинвертора может выходить: на лицевую панель, на заднюю или боковую панели. Однако, в наиболее дорогих и качественных акустических системах она, как правило, расположена именно с тыльной стороны конструкции. Несмотря на популярность данного типа изделий, фазоинверторная акустика всегда проигрывает как закрытому, так и открытому ящику с точки зрения динамических параметров (скорости отработки быстрых сигналов), а также фазовых характеристик, обуславливающих детальность и чистоту звукопередачи. Собственно говоря, плюс у фазоинверторных акустических систем всего один — повышенная отдача на низких частотах и возможность воспроизведения самых глубоких басов при относительной простоте и дешевизне конструкции. Падение звукового давления данного типа АС при снижении частоты ниже значения резонансной частоты настройки фазоинвертора составляет 24 дБ/окт. 5. Акустические системы бандпасс или полосовой громкоговоритель. Бандпасс или полосовой сабвуфер — это акустически нагруженное оформление, представляющее собой фазоинверторный ящик, разделённый внутри дополнительной стенкой (перегородкой) на две разные по объёму камеры. Динамик размещается на перегородке между камерами, т.е. закопан внутри корпуса, что с одной стороны хорошо, так как исключает риск его повреждения, с другой — не являясь системой прямого излучения, АС имеет сложную зависимость параметров от взаимного влияния всех конструктивных элементов, что обуславливает повышенные требования к расчёту и тщательности изготовления акустики. Акустические системы бандпасс не являются системами прямого излучения. В зависимости от конструкции и количества фазоинверторов существует 3 вида бандпассов: 4-го порядка (см. рисунок слева), 6-го порядка тип-а (рисунок посередине), 6-го порядка тип-б (рисунок справа). КПД и способность эффективно воспроизводить самые низкие частоты у бандпасса значительно выше, чем у классического фазоинвертора. Однако, такие досадные мелочи, как узкополосность и весьма посредственное качество воспроизведения ограничивают область применения данного типа акустического оформления главным образом сабвуферными устройствами, используемыми в автотранспортном хозяйстве. А разрекламированная фишка о том, что байпас сам по себе является резонансным устройством высокого порядка и не нуждается в традиционных ФНЧ — носит весьма сомнительный характер и не заслуживает какого-либо серьёзного доверия. С точки зрения КПД на низких частотах, бандпасс 4-го порядка является самым эффективным, однако при этом и самым узкополосным среди остальных видов подобных устройств. Устройства 6-го порядка за счёт наличия двух фазоинверторов, настроенных на разные частоты, имеют более широкую полосу воспроизводимых частот, но, соответственно, и более низкий КПД. 6. Акустические системы с пассивным излучателем. Системы с пассивным излучателем являются одной из разновидностей акустики фазоинверторного типа и призваны обеспечить глубокое воспроизведение низких частот без чрезмерного увеличения размеров изделия. Смысл конструкции заключается в установке в закрытом ящике дополнительного низкочастотного динамика, у которого полностью отсутствует магнитная система. Т.е. он состоит только из диффузора, подвеса и рамы и, при этом — никуда не подключается. Пассивный излучатель приводится в движение колебаниями воздуха внутри акустической системы, которые порождаются обратной стороной активных НЧ динамиков и, по сути, является аналогом резонансной системы, образованной трубой фазоинвертора. Обычно пассивный излучатель выбирается из соображений величины собственной резонансной частоты — несколько меньшей, чем у активного динамика. Поэтому он должен иметь либо больший диаметр, либо большую массу своей подвижной системы. Достоинствами пассивного излучателя являются глубокий бас вплоть до самых низких частот и отсутствие посторонних призвуков свойственных некоторым не слишком удачно выполненным фазоинверторным решениям. 7. Акустические системы с лабиринтом. Воспроизводящие системы с акустическим лабиринтом можно встретить не так уж часто и только в изделиях довольно серьёзного ценового уровня. Причина проста и лежит на поверхности — сложность конструкции, а также её расчёта и настройки. Хотя, на первый взгляд, всё кажется значительно проще, чем есть на самом деле. Звуковая волна, исходящая из тыльной части НЧ динамика, проходит через акустический лабиринт (волновод), протяжённостью в половину длины волны, на которой планируется добиться резонанса системы, и выходит из него уже в одной фазе с волной, излучаемой лицевой поверхностью динамика. Конструкция настраивается исходя из нижней границы частотного диапазона АС. Для минимизации массогабаритов и стоимости изделия часто протяжённость лабиринта рассчитывается, не исходя из половины длины волны, а исходя из четверти. Это несколько ухудшает свойства акустики, но всё же оставляет их предпочтительными по сравнению с фазоинверторными изделиями. От фазоинвертора лабиринт отличается менее «резонансным» звучанием, кроме того, в данном случае динамик свободен от компрессии, повышающей резонансную частоту, т.к. его тыловое излучение встречает минимальное количество препятствий. Всё это звучит весьма красиво, однако при малейших просчётах в разработке или изготовлении — в длинном и сложном по форме волноводе с большой вероятностью могут возникнуть стоячие волны со сложной структурой резонансов, что сведёт на нет все преимущества акустического лабиринта. 8. Рупорные акустические системы. Наиболее востребованными рупорные системы стали в среде аудиофилов, находящихся в непрерывных поисках «божественного» звука. Рупорное акустическое оформление чаще используется в комбинации с другими типами (чаще для оформления высокочастотных излучателей), однако, существуют и широкополосные, полностью рупорные конструкции. В качестве аналога рупорной акустической системы рассмотрим боцмана, нарушающего тишину посредством жестяного рупорного матюгальника. Что тут можно заметить? При участии матюгальника была достигнута значительная громкость, повысившая КПД орущего, а также сформирована чёткая направленность его излучения. К тому же, благодаря свойству рупора повышать сопротивление воздушной среды — достигается лучшее согласование этой среды с относительно высоким механическим сопротивлением подвижной системы динамика. Итак, из плюсов рупорных акустических систем: высокая чувствительность и, соответственно, КПД, приличное музыкальное разрешение, направленные свойства. Из минусов: конструктивная и технологическая сложность, своеобразное звучание, считающееся некоторыми аудиофилами достоинством, значительные размеры низкочастотных рупоров, ограничивающие целесообразность их использования концертными площадками и стадионами. 9. Акустические системы изобарического типа. Акустическая система изобарического типа – ещё одна разновидность низкочастотного оформления, призванная обеспечить достойное воспроизведение басов в корпусе ограниченного объёма. Конструктивно ящик изобарической акустики разделён герметичной перегородкой на две (не всегда равные) части, в каждую из которых установлено по одному НЧ динамику так, что между ними находится постоянный неизменный объём воздуха. На оба динамика одновременно подаётся один и тот же сигнал. Другими словами — их можно включить параллельно, либо последовательно, либо подключить каждый из них к отдельному усилителю. При подобном включении излучателей нагрузка на тыльную сторону диффузора внешнего динамика будет компенсироваться аналогичными колебаниями внешней стороны диффузора динамика внутреннего. Результат — удвоение (вернее — почти удвоение) мощности акустического излучения при неизменном объёме корпуса АС. А если задуматься о том, что каждая одиночная головка в пределах допускаемых отклонений имеет свою, обусловленную технологией производства, неравномерность АЧХ, и частоты пиков и провалов на каждой из них не совпадают, то очевидно, что, благодаря взаимному демпфированию излучателей, суммарная АЧХ окажется значительно более гладкой. 10. Акустические системы со сдвоенными головками. На самом деле, вся эта изобарика, описанная выше — не более чем красивое рекламное название давным-давно известного типа акустических систем со сдвоенными головками. Причём изначально сдвоенные головки располагались на одной панели, диффузорами навстречу друг к другу и, помимо всех преимуществ акустики изобарического типа, имели ещё одно существенное достоинство — меньшие по сравнению с одиночным излучателем нелинейные искажения. Нелинейные искажения уменьшаются из-за того, что при данном (встречном) соединении динамиков сдвоенная головка представляет собой сугубо симметричную электромеханическую систему. По этой причине — сопротивление воздушной среды с её обеих сторон практически одинаково, различия гибкости подвеса при движении диффузора вперёд и назад отсутствует. Наконец, асимметрия распределения магнитной индукции в зазоре магнитной системы, отрицательно влияющая на уровень второй гармоники, в сдвоенной головке при встречном расположении не проявляется. Естественным образом, подключать головки к усилителю следует противофазно. Исходя из сказанного, можно сделать вывод — данный тип акустики, с точки зрения качества звука, является более предпочтительным по отношению к системе изобарического типа. 11. Акустические системы смешанного типа. Здесь всё просто как ситцевые трусы! Акустические системы смешанного типа — это АС, в которых для различных частотных поддиапазонов используются и разные типы акустического оформления. Казалось бы, на этом можно поставить точку, однако есть ещё в природе изделия, которые вызывают изумление не только за счёт космических цен, но и в связи с неземным совершенством оных. К числу таких относится обновлённая версия ВТОРЫХ (!!!) сверху в иерархии акустических систем американской фирмы Nola — Concert Grand Reference Gold 2 (см. фото). Приведу краткое описание колонок: Традиционно для акустики фирмы ВЧ-СЧ секция выполнена в открытом оформлении. Высокие частоты озвучивает ленточный излучатель длиной 12 дюймов, работающий от 1000 Гц, а на участке свыше 10000 Гц ему помогает небольшой ленточный супертвитер. Набор среднечастотных динамиков в каждой колонке включает четыре драйвера с магнитами Alnico, которые закрывают диапазон от 400 до 1000 Гц. Затем в работу включаются четыре небольших басовика с диффузорами из сплава магния и медными фазовыравнивающими кернами, они также имеют магнитную систему из сплава алюминия, никеля и кобальта. Область ниже 40 Гц поручена двум 12-ти дюймовым вуферам, каждый из которых работает на свой собственный объем с фазоинвертором. Вместе все динамики сводятся фирменным пятиполосным разделительным фильтром UnisonTM, собранным на шести отдельных платах. Чувствительность систем составляет 91 дБ, номинальное сопротивление – 8 Ом, вес – 125 килограммов каждая. Розничная цена Nola Concert Grand Reference Gold 2 в США заявлена на уровне 240 000 долларов за пару.

vpayaem.ru

как работают и их функции

Опубликовано 23.05.2019 автор Андрей Андреев — 0 комментариев

Всем привет! Звуковые колонки это уже периферическое устройство из разряда необязательных – многие пользователи прекрасно обходятся только наушниками. Для рабочего же компа, установленного где-нибудь в офисе, в аудиосистеме нет совершенно никакой необходимости, так как ее наличие вообще не влияет на рабочие процессы.

В этом посте мы обсудим, что такое акустические колонки, функции колонок, их достоинства и недостатки, и выясним, это устройство вывода или ввода, а также это часть компьютера или отдельное устройство. О том, какие бывают колонки, вы можете узнать здесь(уже на блоге).

Обозначение термина

Акустическая колонка – группа излучателей, расположенных линейно (чаще всего вертикально). Как правило, динамики однотипны, включены синфазно и помещены в общем корпусе. Подключаются они через общий согласующий трансформатор к акустическому усилителю или трансляционной сети.

Число динамиков, как правило, от 1 до 8, а общая мощность от 2 до 100 Вт. Так как размеры устройства по вертикали превосходят горизонтальные размеры, иногда в несколько раз, в вертикальной плоскости диаграмма направленности острее, чем у одиночного громкоговорителя.

Это эффективно для озвучивания больших площадей и помещений – стадионов, концертных и конференц-залов, кинотеатров. При недостаточной направленности, применяются составные акустические устройства или комплекты из нескольких штук, покрывающих всю площадь.

Принцип работы

На любой лекции по информатике могут рассказать, что акустическая колонка – устройство вывода звуковой информации. Любая состоит из:

• динамиков, отвечающих за диапазонную вариацию звука;
• корпуса, в котором помещается один или несколько динамиков;
• фильтрующе-коррекционных цепей, снижающих уровень помех;
• (опционально) дополнительных контрольных элементов – например, индикаторов громкости.

В активных акустических системах, дополнительно в корпусе устанавливается усилитель сигнала. Детальнее о схеме строения компьютерных колонок можно почитать здесь.

Как работает такое устройство: сигнал, который подается от внешнего источника, усиливается до необходимой мощности и затем подается на динамики. Звук образуется благодаря резонансу, возникающему во время их работы. Упрощенная схема динамика – электромагнит, размещенный на мягком подвесе.

Важная особенность современных колонок для компьютера или для ноутбука – конструкция, называемая «деревянным ящиком», запатентованная еще в середине прошлого столетия.

Основной принцип в том, что динамик помещен в закрытом корпусе, воздушная подушка в котором выполняет роль дополнительного демпфера. Это позволяет при минимальной стоимости из динамика «выжать» максимальный диапазон звуковых частот.

Хотя технически, это вертикально расположенный ряд динамиков, современными колонками по привычке называют любое звуковоспроизводящее устройство типа «деревянный ящик» с динамиком внутри, которое предназначено для воспроизведения звука.В эту категорию попадает целый ряд девайсов – от миниатюрных портативных «пищалок», подключаемых к смартфону, до огромных порталов, используемых во время концертов на больших стадионах.

Преимущества и недостатки

Главное преимущество колонок – то, что они могут звучать довольно громко. Однако это является и их главным недостатком – слушая музыку на приличной громкости, пользователь может мешать своим домашним или соседям по дому.

Вероятно, у многих читателей есть соседи, устраивающие шумные концерты в самое неподходящее время, во время праздников и по ночам. Одев же наушники, пользователь никому не мешает.

Использование наушников не требует никаких познаний в акустике – звук уже surround. Например, играя в какую-нибудь игру, в правом наушнике вы будете слышать то, что происходит по правую руку от персонажа.

Колонки же нужно не только правильно выставить, но и правильно подобрать, исходя из размеров помещения и установленной в ней мебели. Ситуация усложняется, если вы используете не пару колонок, а акустическую систему формата 5.1. для домашнего кинотеатра.

К преимуществам современных компьютерных колонок можно отнести их универсальность. Джек 3,5 мм – сегодня один из самых распространенных типов подключения к источнику звука.

Одни и те же модели колонок подойдут для подключения к компу, ноутбуку, планшету, смартфону, радиоприемнику или телевизору. Как правило, компьютерные экземпляры оборудованы усилителем, поэтому проблем с воспроизведением звука не возникает.

Цена устройства

На стоимость акустических колонок влияет ряд факторов:

• Наличие сабвуфера и количество сателлитов;
• Размер и количество излучателей в каждой колонке;
• Качество динамиков;
• Из какого материала изготовлен корпус;
• Габариты устройства;
• Бренд.

Да, марка, как ни удивительно, в этой сфере играет важную роль. Часто акустика от именитого бренда стоит дороже, чем аналогичные по звучанию от производителя «попроще». Разброс моделей и цен весьма существенен: в зависимости от перечисленных факторов, покупка обойдется от пары долларов до пары тысяч.

Про основные характеристики можно узнать в будущей статье. Буду признателен всем, кто поделится этой публикацией в социальных сетях. До завтра!

С уважением, автор блога Андрей Андреев.

infotechnica.ru

Устройство акустических колонок | Основы электроакустики

Итак, мы выяснили, что сами по себе акустические излучатели (громкоговорители) не способны обеспечить хорошее качество звучания в широком диапазоне частот — прежде всего в области низких частот. На первых порах роль акустического оформления играл ящик, или корпус, электроакустических устройств — например, проигрывате­лей, радиоприемников или магнитофонов. Однако такое акустическое оформление редко было удачным — помимо динамиков корпус был забит шасси устройства, многочис­ленными печатными платами, проводниками и т. д. Неред­ко они имели свои частоты резонанса, что вело ко всяким призвукам (например, дребезжанию) и снижению эффек­тивного объема ящика, ухудшающему воспроизведение нижних частот. К тому же акустическая вибрация элект­ронных компонентов ухудшала их работу и нередко (осо­бенно у проигрывателей грампластинок) вела к акустичес­кому самовозбуждению.

В современных электроакустических устройствах (кро­ме телевизоров и миниатюрных проигрывателей и прием­ников) используются отдельные акустические системы — колонки. Они поставляются вместе с магнитолами и музыкальными центрами или продаются отдельно. От качества звуковых колонок, прежде всего, зависит качество звучания вашей аппаратуры. Поэтому полезно знать осо­бенности колонок разного типа, особенно если вы имеете возможность приобрести их отдельно.

Роль звуковых колонок так же уникальна, как и микрофонов. Они являются конечным элементом элект­роакустического тракта и обеспечивают преобразование электрических сигналов вновь в звуковые волны. Вопреки эмоциональным возгласам о звучании усилителей, тюне­ров, проигрывателей всех мастей и т. д. на самом деле звучат лишь звуковые колонки да головные телефоны. Естественно, если подаваемый на них сигнал искажается другими устройствами, это сказывается на общей оценке качества звучания.

Но и этого мало — две (или несколько) звуковых колонок должны создавать звуковое поле, которое реаль­но создается множеством (подчас десятками) источников звука, реально расположенных в пространстве. А это, в отличие от приема звуков двумя микрофонами — «уша­ми», куда более сложная задача. К тому же излучатели колонок работают с сигналами высокого уровня (напря­жения — вольты и десятки вольт, токи — амперы и десятки ампер). Поэтому проблема обеспечения линейности зву­кового тракта стоит очень остро.

Никакой усилитель с множеством наворотов или CD-проигрыватель с его мощью цифровых преобразований не может дать мало-мальски качественное звуковоспроизведе­ние, если совместно с ними используются низкокачествен­ные звуковые колонки. Впрочем, чтобы получить действи­тельно натуральный звук, нужно применять качественные элементы во всем тракте звуковоспроизведения — как изве­стно, даже обычная цепочка рвется в том месте, где у нее слабое звено.

Акустическая, или звуковая, колонка представляет собой один или несколько излучателей звука (чаще всего динамиков), размещенных в общем корпусе — ящике. Основное назначение корпуса — устранение акустическо­го короткого замыкания для звуков в области низких частот, разделение в пространстве отдельных излучателей и устранение влияния их друг на друга, акустическое демпфирование излучателей и, наконец, придание колон­ке соответствующего эстетического вида.

audioakustika.ru

Принцип работы акустической системы. | Нева контроль

Акустическая система – устройство по преобразование электрических сигналов в акустические для воспринимая их человеком. Основным устройством является акустическая колонка, акустическая система может содержать от 2 и более акустических колонок.

Громкоговоритель — устройство для преобразования электрических сигналов в акустические и излучения их в окружающее пространство (обычно — воздушную среду). В музыкальных колонках используются, чаще всего, громкоговорители электродинамического типа (динамики), встречаются пьезоэлектрические, конденсаторные, электромагнитные громкоговорители.

Диффузор – деталь громкоговорителя отвечающая за преобразование механических колебаний в колебания окружающего воздуха. Представляет собой отлитую из бумаги или более современных материалов форму в виде конуса с круглым или эллиптическим основанием. Основание диффузора крепится к корпусу динамика с помощью гофрированного подвеса, который для низкочастотных динамиков делается резиновым. Со стороны вершины конус диффузора крепится к центрирующей шайбе из гофрированной бумаги или другого мягкого и прочного материала.

Динамики — В зависимости от назначения, динамики различаются размерами и формой, используемыми материалами, конструктивным исполнением катушек, диффузоров и магнитных систем. Динамики делятся на типы по воспроизводимому ими частотному диапазону. Сверхнизкочастотные (англ. subwoofer) – позволяют нам слушать с частотами в 20 – 120 Гц. Низкочастотные (англ. woofer) – предназначены для воспроизведения частот от 40 до 1 кГц и немного выше.

Среднечастотные (англ. mid-range) динамики наиболее уверенно воспроизводят диапазон в 300 – 5000 Гц. Можно сказать, среднечастотный громкоговоритель выполняет наиболее ответственную часть работы по озвучиванию. Именно в этом диапазоне сосредоточена основная часть звуков музыкальных инструментов и человеческого голоса. На рисунках представлен громкоговоритель с купольной мембраной и электростатический громкоговоритель.

Высокочастотные (англ. tweeter) излучатели разрабатывают для передачи самых высоких частот, но они могут эффективно работать в диапазоне от 2 кГц до 20 кГц. Классический твитер представляет собой небольших размеров динамик. Но уже довольно часто в колонки ставят мембранные и купольные ВЧ громкоговорители, а также на основе пьезоэлектрического и электростатического эффектов. Использование вместо диффузора плоской мембраны позволяет получить миниатюрные размеры (особенно в глубину) при высоких параметрах звучания на средних и высоких частотах.

Преобразование электрических сигналов происходит в динамиках, принцип действия основан на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита с проводом звуковой катушки. При протекании тока звуковой частоты по проводу под влиянием электродинамической силы катушка громкоговорителя попеременно вытягивается и выталкивается из кольцевого зазора магнита в зависимости от направления тока.  Звуковая катушка механически соединена с излучателем (диффузором), который создает в пространстве сгущение и разряжение воздуха(акустические волны).

Конструкция корпуса акустической колонки в которую помещаются головки играет важную роль. Корпус предотвращает столкновение передней и задней волн излучаемых диффузором при работе динамической головки в открытом пространстве.

Качество звука зависит от размеров динамиков. В колонках малого размера упругость отрицательно влияет на качество излучаемых системой низких частот. Упругость воздуха уменьшает амплитуду движения диффузора и его гибкость, что повышает резонансную частоту громкоговорителя, находящегося в корпусе колонки. А это отрицательно влияет на воспроизведение низких частот. Таким образом колонки малых размеров не способны воспроизводить самые низкие частоты . Так же необходимо обеспечить жесткость корпуса для большего качества звучания.

Диапазон частот – это диапазон воспроизводимых акустической системой частот звукового сигнала обозначается как правило в таком виде (n-нижняя граница) – (n-верхняя граница) Гц.

Качество звука зависит от величины нижней и верхней границы частот. Чем меньше число нижней границу и чем вышел число верхней границы, тем лучше качество звука. Весь звуковой частотный диапазон условно делится на три основные части: нижние частоты(низкие звуки(басы) – 16-70Hz, до 100-120Hz — мидбас, до 1KHz – нижнесредние звуки),  средние частоты(4,5KHz-10KHz) и высокие частоты(выше 10KHz).

АЧХ (Амплитудно-Частотная Характеристика) – зависимость амплитуды звука, воспроизводимого акустической системой, от частоты. Идеальная АЧХ обеспечивает одинаковое усиление составляющих сигнала на всем диапазоне частот. Положение акустической системы в помещении влияет на АЧХ.  

По вопросам монтажа акустической системы, звоните (812) 903 — 04 — 75! Так же обращаю Ваше внимание на то, что еще мы делаем видеонаблюдение, что бы узнать предварительную стоимость монтажа видеонаблюдения перейдите по ссылке.

neva-control.ru

устройство и выбор (часть вторая) > Статьи и материалы > Звук > Компьютерный портал F1CD.ru

26 марта 2009, Чистяков Виктор

Ключевыми факторами при выборе акустических систем, как правило, являются: цена, внешнее исполнение и пять-десять характеристик из спецификации. Об основных характеристиках звука и акустических систем рассказано в первой части статьи, а в рамках данной статьи мы рассматриваются основные типы и составляющие элементы звуковых колонок, а также дадим советы по оптимальному выбору акустической системы.

Акустические колонки могут быть пассивными, если есть внешний усилитель мощности для их подключения. В составе активной акустики имеется собственный (внешний или встроенный в одну из колонок) усилитель, она может работать от выходов DVD-проигрывателя, тюнера, ноутбука и т. д. Усилитель увеличивает до необходимого уровня мощность поступающего сигнала и во многом определяет максимальную громкость и возможный уровень искажений.

Звуковая (акустическая) колонка состоит из корпуса, двух-четырех громкоговорителей и электрических фильтров для разделения между громкоговорителями воспроизводимого спектра звуковых частот. Общепринятым параметром для аппаратуры наиболее высокого класса считается частотный диапазона от 20 Гц до 20 кГц.

Громкоговорители, в зависимости от принципа действия, делятся на несколько типов. В музыкальных колонках используются, чаще всего, громкоговорители электродинамического типа (динамики), встречаются пьезоэлектрические, конденсаторные, электромагнитные громкоговорители. Есть и другие высокотехнологичные разработки акустических излучателей, но они пока редко используются в массовой аппаратуре, и, в первую очередь, по причине высокой стоимости.

Назначение громкоговорителя – преобразование электрического сигнала в слышимые нами звуковые волны в форме колебаний воздуха, которые создаются колеблющимся диффузором громкоговорителя. В современных электродинамических громкоговорителях используются разные материалы и технологии, но все динамики имеют однотипное устройство.

Диффузор представляет собой отлитую из бумаги или более современных материалов форму в виде конуса с круглым или эллиптическим основанием. Основание диффузора крепится к корпусу динамика с помощью гофрированного подвеса, который для низкочастотных динамиков делается резиновым. Со стороны вершины конус диффузора крепится к центрирующей шайбе из гофрированной бумаги или другого мягкого и прочного материала.

Звук создается за счет колебаний диффузора во фронтальном и тыловом направлениях. Колебания вызывает закрепленная на вершине конуса диффузора электромагнитная катушка, которая перемещается в поле постоянного магнита при протекании по ней электрического сигнала.

В зависимости от назначения, динамики различаются размерами и формой, используемыми материалами, конструктивным исполнением катушек, диффузоров и магнитных систем. Динамики делятся на типы по воспроизводимому ими частотному диапазону. Сверхнизкочастотные (англ. subwoofer) – позволяют нам слушать с частотами в 20 – 120 Гц. Низкочастотные (англ. woofer) – предназначены для воспроизведения частот от 40 до 1 кГц и немного выше.

Среднечастотные (англ. mid-range) динамики наиболее уверенно воспроизводят диапазон в 300 – 5000 Гц. Можно сказать, среднечастотный громкоговоритель выполняет наиболее ответственную часть работы по озвучиванию. Именно в этом диапазоне сосредоточена основная часть звуков музыкальных инструментов и человеческого голоса. На рисунках представлен громкоговоритель с купольной мембраной и электростатический громкоговоритель.

Высокочастотные (англ. tweeter) излучатели разрабатывают для передачи самых высоких частот, но они могут эффективно работать в диапазоне от 2 кГц до 20 кГц. Классический твитер представляет собой небольших размеров динамик. Но уже довольно часто в колонки ставят мембранные и купольные ВЧ громкоговорители, а также на основе пьезоэлектрического и электростатического эффектов. Использование вместо диффузора плоской мембраны позволяет получить миниатюрные размеры (особенно в глубину) при высоких параметрах звучания на средних и высоких частотах.

Классическая звуковая колонка представляет собой корпус в виде ящика с встроенными в него динамиками. Каждый из них отвечает за воспроизведение «своего» участка частот. Можно встретить двух-, трех и четырехполосные колонки. В современных системах за низкочастотное воспроизведение все чаще отвечает отдельная колонка – сабвуфер, поэтому остальные колонки делаются «облегченными», лишь со средне- и высокочастотным динамиками. Высокочастотный может работать в диапазоне от 1 до 15-20 кГц, среднечастотный от 200 Гц до 10 кГц.

В сабвуферах устанавливаются динамики с большим диаметром конуса диффузора, у наиболее мощных диаметр динамика достигает 1,5 м. Верхняя граница воспроизводимых частот практически не превышает 300 Гц, а нижняя достигает 20-30 Гц).

Громкоговоритель устанавливается в корпус или на плоскую панель для нейтрализации влияния акустических волн от задней поверхности диффузора, которые излучаются в противофазе к прямой волне. Для незакрепленного динамика сложение прямых и обратных колебаний диффузора приводит к потере амплитуды звуковой волны (в особенности это заметно на низких частотах). Издаваемый динамиком звук получается более слабым и невыразительным. Чем более низкие частоты мы хотим слушать, тем больше должен быть объем корпуса. Поэтому колонки для воспроизведения средних и высоких частот (сателлиты) такие маленькие, а низкочастотная колонка (сабвуфер) такая большая.

Таким образом, одним из основных назначений корпуса (кроме декоративной) является экранирование и гашение акустических колебаний от задней поверхности диффузора динамиков. Для гашения звуковых волн, возникающих внутри корпуса, наиболее качественные колонки покрыты изнутри звукопоглощающим материалом. Предпочтительнее приобретать колонки из современных плит на основе дерева, поскольку именно такой материал обеспечивают наилучшую чистоту звука. Немаловажное значение имеет качество изготовления корпуса. Стенки корпуса и передняя фальшпанель не должны ни дребезжать, ни издавать каких-либо посторонних призвуков при максимальной мощности звука.

Корпус акустической колонки особой конструкции с отверстием на передней стенке называется фазоинвертором. Фазоинвертор позволяет повысить звуковую отдачу на низких частотах, в сравнении с обычным закрытым ящиком. Эффект фазоинвертора обусловлен задержкой звуковой волны от задней поверхности диффузора в специальном акустическом туннеле.

Туннель позволяет задерживать на 180° возникающие внутри ящика звуковые волны определенной частоты, и выпустить их наружу в той же фазе, что и создаваемые фронтальной стороной динамика. При оптимальном подборе объема корпуса, диаметра отверстия и размеров туннеля можно существенно увеличить акустическую отдачу на низких частотах, что является одной из проблем при конструировании акустических колонок

Эффект фазоинвертора широко используется в сабвуферах и наиболее качественных колонках формата 2.0. Справедливости ради следует отметить, что фазоинверторы придают сочность звучанию низкочастотных инструментов, но несколько смазывают тональность и разборчивость на средних частотах.

В состав активной акустической системы входит множество невидимых с первого взгляда электронных компонентов. И одни из них – фильтры, имеющие не главную, но важную роль для качественного звука. Электронные фильтры (англ. crossover – устройство разделения звукового спектра) делят частотный диапазон на несколько полос для раздельного воспроизведения каждой. Предотвращая, тем самым, перегрузку динамиков сигналами соседней звуковой полосы, в которой они не могут эффективно работать.

Фильтры могут быть активного и пассивного типа, различаются по крутизне характеристики разделения частот (отсечения «лишнего» сигнала). Считается, что в случае воспроизведения одних и тех же частот двумя динамиками разной конструкции могут возникать неприятные на слух т.н. интермодуляционные искажения. Эти искажения возникают из-за того, что мембраны динамиков по-разному отрабатывают один и тот же сигнал.

Характеристика крутизны фильтров выражается в количестве децибел на октаву (дБ/окт.). Чем больше это значение, тем круче характеристика, но и фильтр сложнее, как говорят специалисты, выше его «порядок». Наиболее эффективными считаются фильтры 4 и 5 порядка (до 25 дБ/окт.).

Наиболее распространены пассивные фильтры с использованием катушек индуктивности, конденсаторов и резисторов. В активных фильтрах применяются транзисторы и микросхемы, что позволяет добиваться большей крутизны характеристик и более точной настройки частот раздела, но они требуют источника питания и более дороги.

Судить о качестве колонок можно по параметрам и на основе индивидуального прослушивания. Проблемой может стать выбор формата акустики 2.0, 5.1, а может быть, 7.2? При выборе колонок для озвучивания компьютерных игр и прослушивания MP3 вполне достаточной может быть система 2.1. Или даже 2.0 при ограниченных размерах помещения. Часто можно посоветовать приобрести достаточно качественную стереосистему вместо многоканальной с менее качественными колонками, которые еще и нельзя оптимально расставить.

Эффект пространственного звучания во многом зависит от правильной расстановки колонок. В системе 2.0. колонки разносятся и находятся примерно на одинаковом расстоянии от пользователя. Установив оба излучателя рядом Вы, фактически, лишаетесь стереозвучания. В любой акустической системе главную роль играют фронтальные колонки, именно они создают основную звуковую картину. Не менее важную роль играет и центральный излучатель, к тому же, он позволяет расширить зону стереоэффекта в стороны боковых колонок. Менее важную роль играют тыловые колонки. Они отвечают за «подзвучку» при воспроизведении музыкальных композиций и создание трехмерных спецэффектов в играх.

Акустика формата 5.1, а еще лучше 7.1 и 7.2 необходима для качественного озвучивания фильмов с поддержкой звука Dolby digital Surround EX и DTS Surround EX. С подобной акустикой домашний компьютер превращает квартиру в кинотеатр.

При установке систем этого класса, чаще всего центральная колонка находится прямо перед слушателями. Фронтальные излучатели расположены так, чтобы углы, образованные каждым из них, рабочим местом и центральным динамиком, составляли по 30°. Тыловые колонки располагаются по бокам или сзади. В системе 7.1 тыловые колонки устанавливаются по бокам пользователя, а центральные тыловые располагаются за ним (угол, составленный тыловой колонкой, пользователем и центральным тыловым излучателем должен составлять 30-40°.

• LF, RF (ЛК, ПК) – левая и правая фронтальные колонки.
• LS, RS – левая и правая тыловые колонки.
• C – центральная колонка (системы 5.1, 7.1 и 7.2)
• SW – сабвуфер.
• LRS, RRS – левая и правая тыловые центральные колонки (системы 7.1 и 7.2).
  

www.f1cd.ru