Основные типы колонок. Типы акустических систем: конструкции, обзор, характеристики Какие бывают виды акустики

Акустические системы состоят из колонок, которые используются для прослушивания музыки или просмотра видео.

При выборе конструкций следует обращать внимание на габариты изделий, функциональность и технические характеристики звука: чувствительность, мощность, сопротивление. Обязательно проверяйте наличие гарантийного талона и инструкции по техобслуживанию.

Как выбрать акустическую систему

• Обратите внимание на материал корпуса акустической системы. Самыми качественными считаются колонки, выполненные из МДФ. Модели из ДСП хрупкие, не переносят влагу. Популярный вариант отделки – пластик, этот материал довольно износостойкий.

Встречаются изделия, выполненные из металла. Среди сплавов чаще всего используется алюминий, который обеспечивает хорошие механические свойства корпуса.

Такие изделия обладают высокой жесткостью и плотностью, малым весом, единственный минус – ненатуральное звучание.

• Посмотрите на тип акустической системы. В активных устройствах используются усиленные динамики, разделительные фильтры расположены на выходе усилителей. Плюс пассивных устройств – не требуется подведения напряжения к каждой колонке.
• Обратите внимание на мощность колонок.

Для помещения в 20 кв. м. понадобится акустическая система мощностью 60-80 Вт, для комнат в 20-40 кв. м. этот показатель достигает 100-150 Вт.

Для крупногабаритных помещений понадобятся колонки с мощностью до 500 Вт. За громкость колонок отвечает чувствительность прибора.

• За чистоту звука отвечает чувствительность системы. Желательно, чтобы эта характеристика достигала 75 дБ.
• Обратите внимание на частотный диапазон моделей, лучше всего, если модель воспринимает звуки в диапазоне 16-20000 Гц. Если нужна акустика для домашнего кинотеатра, то частотный диапазон варьируется от 100 до 2000 Гц.
• Обязательно смотрите на тип подключения. Самыми популярными являются колонки с кабелем mini jack. Используется также подключение с помощью кабелей типа “тюльпан”. Есть модели, снабженные беспроводными коммуникациями: Bluetooth, NFC.

• Посмотрите на комплектацию товара, на наличие гарантийного талона и технической инструкции. Желательно покупать изделия у проверенных производителей.
• Обязательно посмотрите на габариты конструкции, она должна быть компактная и транспортабельная. Чем меньше весит изделие, тем меньше места занимает в пространстве. Наибольшей экономией места отличаются акустические системы настенного типа.

1. В комплект часто входят беспроводные пульты управления, они дают возможность регулировать громкость звука и изменять настройки на расстоянии.
2. Покупайте акустические системы, оснащенные возможностью прослушивания радио. Обратите внимание на встроенный плеер со слотом для карт памяти.
3. С помощью информационных дисплеев регулируются и изменяются параметры звука, происходит настройка технических характеристик модели.
4. Обратите внимание на оснащение акустической системы выходом на , эта опция будет полезна для тех, кто любит слушать очень громкую музыку.
5. Конструкция технически надежная и устойчивая, с качественным креплением. Выбирайте модели напольного типа, красиво выглядят системы, которые крепятся на стенах.
6. Посмотрите, оснащена ли конструкция регуляторами низких и высоких частот.
7. Обратите внимание на тип усилителя. Внешние усилители – отдельные устройства, к которым подключается система. Внутренние усилители – набор микросхем, которые встраиваются в колонку или сабвуфер.
8. Покупайте изделия, в которых используется технология магнитного экранирования.

1. Посмотрите на дизайн акустической системы. Лаконичные изделия подойдут для оснащения современных интерьеров, классический стиль требует красивой внешней отделки.
2. Обратите внимание на цвет изделия. Модель должна выгодно дополнять интерьер, вписываться в общую стилистику помещения, соответствовать мебели, оформлению стен, пола и потолка.

Лучшая напольная акустическая система

Cerwin-Vega XLS-15

Cerwin-Vega XLS-15

Акустическая система, оснащенная низкочастотным и среднечастотным динамиками, басовиком. Усилитель обеспечивает эффективную работу. Сигнал практически не искажается, так как используется разделительный фильтр.

Общая чувствительность колонок высокая. Для защиты системы имеются предохранители. Защитная прозрачная стенка позволяет хорошо замаскировать колонки. При грамотной эксплуатации будет сохранять технические характеристики долго.

Характеристики

• номинальная мощность – от 250 до 500 Вт;
• открытый тип акустического оформления;
• размеры – 470 на 430 на 1030 мм;
• вес – 38,5 кг;
• чувствительность – 92,3 дБ;
• пассивное питание;
• количество динамиков – 3;
• оснащена защитным предохранителем;
• частота – от 36 до 20000 Гц;
• магнитное экранирование;
• рекомендуемая мощность – 400 Вт.

Плюсы

• масштабное детальное и объемное звучание;
• хорошая громкость;
• качественное выполнение корпуса, стильный дизайн;
• техническая безопасность.

Минусы

• басы прослушиваются плохо.

Лучшая акустическая система закрытого типа

Magnat Monitor Supreme 102

Magnat Monitor Supreme 102

Акустическая пара используется как элемент домашнего кинотеатра. Звук получается мягкий, в широком частотном диапазоне. Модель имеет прочный корпус, который поглощает возможные резонансы и вибрации.

Воспроизведение басов оставляет желать лучшего. Изделия работают в частотном диапазоне 42-36 000 Гц.

Характеристики

• тип конструкции – пассивная;
• комплект 2.0;
• оснащение двумя полосами;
• уровень чувствительности – 89 дБ;
• сопротивление – 8 Ом;
• суммарная мощность – 120 Вт;
• частотный диапазон от 42 до 36000Гц;
• магнитное экранирование;
• габариты 25 на 15 на 19 см;
• вес – 2,8 кг.

Плюсы

• четкий звук;
• высокое качество исполнения;
• использование технологии магнитного экранирования;
• высокое сопротивление;
• доступная цена.

Минусы

• басы воспроизводятся плохо.

Лучшая акустическая система для телевизора

Samsung HW-E550 Sound Bar

Samsung HW-E550 Sound Bar

Модель имеет высокую мощность звука – 310 Вт, оснащена беспроводным сабвуфером, HDMI, Anynet+, USB, Bluetooth и другими функциями. Звуковая панель размещается горизонтально над или разделяется на две вертикальные колонки.

В последнем случае она приобретет вид двухканальной акустической системы. Особенности – качественное регулирование уровня громкости, оптимизация звуковых настроек. Изделие выполнено в лаконичном стиле, его удобно крепить на стену.

Характеристики

• тип – звуковая активная панель;
• суммарная мощность – 310 Вт;
• количество колонок – 1;
• корпус закрытого типа;
• оснащена декодерами Dolby Digital, DTS;
• размеры – 290 на 370 на 290 мм;
• беспроводное подключение сабвуфера;
• линейный вход (стерео), USB Type A;
• оснащение пультом дистанционного управления.

Плюсы

• компактные размеры, простота установки;
• качественный и объемный звук;
• удобное и простое дистанционное управление;
• функциональность, много выходов;
• качественное исполнение корпуса.

Минусы

• настройки не сохраняются после включения или выключения;
• сабвуфер требует соединения с источниками звука.

Лучшая акустическая система для компьютера

Edifier S2000

Edifier S2000

Конструкция отличается стильным дизайном, поверхность отделана рояльным лаком, корпус колонок изготовлен из фибролита. Используется внешний усилительный блок со встроенным ЦАП Burr-Brown BB1732.

Акустическое оформление выводится на переднюю панель. Колонки используются для домашней студии, по качеству звука приближаются к активным студийным мониторам.

Конструкция оснащена специальными ножками. Качественная комплектация, в поставочный комплект входят две колонки, сетевой шнур, пульт и техническая инструкция.

Характеристики

• форма акустики – 2.0;
• тип – стационарные;
• частотный диапазон – от 20 до 20 000 Гц;
• материал корпуса – дерево;
• защита – магнитное экранирование динамиков;
• комплектация (две колонки, проводной пульт, сетевой шнур, инструкция, упаковка);
• габариты – 172 на 296 на 215 мм.

Плюсы

• обеспечение качественного звучания;
• цифровой вход;
• беспроводной пульт дистанционного управления;
• оснащение винтовыми зажимами;
• красивый внешний вид, стильное оформление.

Минусы

• высокая стоимость.

Лучшая акустическая система для дома

HECO Victa Prime Center 102

HECO Victa Prime Center 102

Пассивная акустическая система с мощным усилителем (150 Вт), фазоинвертором, магнитным экранированием. Сопротивление достигает 4-8 Ом. Устройство работает в частотном диапазоне 35 Гц-40 кГц.

Характеристики

• тип – пассивная, фазоинверторная;
• состав комплекта – 1 колонка;
• мощность – 150 Вт на канал;
• 2 полосы;
• уровень чувствительности – 90 дБ;
• магнитное экранирование;
• два динамика;
• размеры – 480 на 155 на 265 мм;
• материал корпуса – МДФ, дерево;
• масса – 7,8 кг;
• частота – 50/60 Гц;
• комплект (колонка, инструкция);
• вариант отделки – винил.

Плюсы

• высокая мощность и эффективность работы;
• оснащение громкоговорителем;
• устанавливается на полку;
• хорошее звучание;
• грамотная комплектация;
• качественная отделка.

Минусы

• слишком акцентированный верх;
• фазоинверторы находятся сзади.

Лучшая акустическая система открытого типа

JBL STUDIO 590CH

JBL STUDIO 590CH

Трехполосная напольная модель открытого типа. Для материала корпуса используется МДФ, отделка поверхности – вишня.

Мощность высокая – 250 Вт, подходит для оснащения крупногабаритных помещений. Модель с пассивным типом усилителя, компактными размерами.

Характеристики

• выходной стерео-сигнал;
• оснащение 3 полосами;
• тип усилителя – пассивный;
• сопротивление – 6 Ом;
• частотный диапазон – от 35 Гц до 40 000 Гц;
• порог чувствительности– 92 дБ;
• мощность – 250 Вт;
• открытое акустическое оформление;
• 3 динамика;
• материал корпуса – МДФ, винил;
• размеры – 1263 на 322 на 413 мм;
• вес – 31,5 кг.

Плюсы

• чистый и объемный звук;
• компактность, транспортабельность;
• качественная сборка;
• доступная стоимость;
• стильный дизайн, хорошая внешняя отделка;
• высокая мощность.

Минусы

• по объему звучания не подходят для маленьких комнат.

Лучшая акустическая система для конференц-зала

Cambridge Audio G5

Cambridge Audio G5

Беспроводная акустическая система с аккумулятором и поддержкой Bluetooth. Компактная конструкция, корпус небольшой глубины, передняя панель изделия закрыта сеткой.

Колонки с линейным входом подключаются к стандартной стереосистеме. Заряда батареи хватает на 24 часа.

Характеристики

• конфигурация – 2.1;
• усилители – класс D;
• входы и выходы (линейный mini-jack);
• беспроводные технологии Bluetooth;
• USB-разъем для зарядки;
• время автономной работы – до 24 часов;
• размеры – 270 на 121 на 55 мм;
• масса – 1,3 кг.

Плюсы

• четкое звучание;
• оснащена аудиовыходом;
• функциональность;
• использование передовых технологий;
• грамотная комплектация.

Минусы

• невысокий уровень заряда, хватает ненадолго.

Лучшая акустическая система в машину

MYSTERY MJ 550

MYSTERY MJ 550

Модель представляет собой двухполосную компонентную акустическую систему с мощностью 150 Вт. Устройство воспроизводит частоты от 60 Гц до 21 кГц. Чувствительность достигает 91 дБ.

Система оснащена четырьмя мощными динамиками. Металлический корпус износостойкий и высокопрочный. Модель отличается высокой мощностью и эффективной работой.

Характеристики

• тип системы – компонентный;
• две полосы;
• мощность – 150 Вт;
• частотный диапазон 60 Гц-21 кГц;
• чувствительность – 91 дБ;
• уровень сопротивления – 4 Ом;
• оснащение 4 динамиками;
• отдельно стоящий кроссовер;
• металлический корпус;
• цвет – титановый.

Плюсы

• качественное воспроизведение низких и высоких частот;
• корпус выполнен из прочного и износостойкого металла;
• высокая мощность модели;
• красивое оформление, стильный дизайн;
• долговечные динамики.

Минусы

• подходит только для оснащения машин.

Лучшая беспроводная акустическая система

Creative T15 Wireless

Creative T15 Wireless

Акустическая система снабжена отдельными высокочастотными динамиками, которые обеспечивают чистое и объемное звучание. Технология BasXPort позволяет прослушивать высокие частоты.

Модель поддерживает интерфейс Bluetooth. Питается от сети, снабжена линейным входом Line-in, специальным входом для . Инструменты управления громкостью и тембром удобно расположены.

Характеристики

• тип – 2.0;
• 1 полоса;
• питание от сети;
• линейный вход (разъем mini jack);
• беспроводное подключение Bluetooth;
• размеры – 90 на 200 на 180 мм.

Плюсы

• мощное звучание басов, качественное воспроизведение звуков средних частот;
• удобные инструменты регулировки громкости;
• наклон передней панели обеспечивает оптимальную подачу звука.

Минусы

• в комплекте нет шнура jack5 для подключения к компьютеру.

Какую акустическую систему купить

Первое, на что нужно обращать внимание при выборе – мощность. Учитывается частотный диапазон модели, от этого зависит, насколько качественно будут воспроизводиться высокие и низкие частоты. Среди эффективных моделей – MYSTERY, Edifier.

Выделяются системы открытого (Edifier) и закрытого (Magnat) типа, большинство моделей – пассивные системы. Красивым внешним видом и стильным оформлением отличаются такие модели: Cerwin-Vega, Magnat, Samsung, Edifier.

Компактными размерами и небольшим весом отличаются акустические системы Magnat Monitor. Функциональностью отличаются изделия HECO, Magnat, Edifier.

Все модели имеют хорошую комплектацию, оснащены необходимыми аксессуарами. Акустические системы, предложенные в рейтинге, устойчивые и технически надежные.

Посвященном акустике помещения мы выяснили, что любая комната - своего рода резонатор, драматически влияющий на характер звучания системы. Теперь пришла пора поговорить непосредственно об источниках этого самого звучания, то есть об акустических системах.

Чтобы как следует разобраться в процессах, происходящих в ящике, на стенке которого смонтирован один или несколько динамиков, нужно вдумчиво прочитать пару-тройку книжек, в каждой из которых формул больше, чем во всем школьном курсе физики. Я забираться в такие дебри не буду, так что не стоит данный материал как исчерпывающий анализ или руководство по постройке аудиофильских колонок. Однако очень надеюсь, что он поможет начинающим меломанам (да и некоторым хроническим тоже) как следует сориентироваться в разнообразии акустических решений, каждое из которых его разработчики, разумеется, называют единственно правильным.

Некоторое время после изобретения в 1924 году электродинамического излучателя с коническим диффузором (окей, просто динамика), его деревянное обрамление исполняло в первую очередь декоративные и защитные функции. Оно и понятно - после долгих лет прослушивания пластинок через слюдяные мембраны и раструбы граммофонов, саунд нового устройства и безо всякой акустической доработки казался просто апофеозом благозвучия.

Однако технологии записи быстро совершенствовались и стало понятно, что более-менее правдоподобно воспроизвести слышимый диапазон динамиком, просто закрепленном на некой подставке, крайне проблематично. Дело в том, что предоставленная сама себе динамическая головка находится в состоянии акустического короткого замыкания. То есть волны от фронтальной и тыловой поверхностей диффузора, излучаемые, понятное дело, в противофазе, беспрепятственно накладываются друг на друга, что самым печальным образом отражается на эффективности работы, и в первую очередь на передаче басов.

Кстати, в процессе данного рассказа я буду чаще всего рассуждать именно о низких частотах, так как их воспроизведение - ключевой момент в работе любого корпуса АС. ВЧ-драйверы в силу малой длины излучаемых волн во взаимодействии с внутренним объемом колонки вообще не нуждаются, и чаще всего полностью от него изолированы.

Душа нараспашку

Самый простой способ отделить фронтальное излучения динамика от тылового - смонтировать его на щите как можно большего размера. Из этой простой идеи и родились, собственно, первые акустические системы, представлявшие собой ящик с открытой задней стенкой, поскольку для компактности края щита просто взяли, да и загнули под прямым углом. Однако в плане воспроизведения басов успехи подобных конструкций впечатляли не слишком. Помимо несовершенства корпуса проблема была еще и в очень небольшом по современным понятиям ходе подвески диффузоров. Чтобы хоть как-то выйти из положения, использовались динамики как можно большего размера, способные развивать приемлемое звуковое давление при небольшой амплитуде колебаний.

Несмотря на кажущуюся примитивность подобных конструкций, у них имелись и кое-какие достоинства, причем настолько специфические и интересные, что адепты открытых АС не перевелись до сих пор.

Начать с того, что отсутствие каких-либо препятствий на пути звуковых волн – лучший путь к повышению чувствительности. Момент этот особенно ценен для аудиофильских ламповых усилителей, в особенности однотактных или лишенных обратной связи. Бумажные диффузоры большого диаметра даже на мощности порядка четырех-пяти ватт способны создать довольно-таки внушительный, и при этом на удивление открытый и свободный саунд.

Что же касается тылового излучения, то чтобы не вносить искажений в прямой звук, оно должно приходить к слушателю с заметной задержкой (свыше 12-15 мс) - в таком случае его влияние ощущается как легкая реверберация, лишь добавляющая в саунд воздуха и расширяющая музыкальное пространство. Тонкость в том, что для создания этой самой «заметной задержки» колонки, разумеется, должны быть расположены на изрядном расстоянии от стен. К тому же большая площадь передней панели и внушительные размеры НЧ-драйверов соответствующим образом сказываются на общих габаритах АС. Одним словом, обладателей небольших и даже средних жилых комнат просьба не беспокоиться.

Кстати, частный случай открытых систем - акустика, построенная на электростатических излучателях. Только за счет почти невесомой диафрагмы большой площади, ко всем вышеописанным преимуществам, у электростатов добавляется способность филигранно передавать даже самые резкие динамические контрасты, а благодаря отсутствию разделения сигнала в зонах СЧ и ВЧ, еще и завидная тембральная точность.

Открытое оформление

Плюсы: Высококлассные открытые колонки - отличный способ получить реальный кайф от прослушивания пуристских ламповых однотактников.

Минусы: Про жирные компрессионные басы лучше забыть сразу. Весь звуковой тракт должен быть подчинен идее открытой акустики, а сами колонки придется выбирать из крайне ограниченного числа предложений.

Запертый в ящике

С ростом мощности и улучшением параметров усилителей сверхвысокая чувствительность акустики перестала быть главным камнем преткновения, а вот проблемы неравномерности АЧХ, и в особенности правильного воспроизведения басов, стали еще более актуальными.

Гигантский шаг к прогрессу в данном направлении сделал в 1954 году американский инженер Эдгар Вильчур. Он запатентовал акустическую систему закрытого типа, и это был отнюдь не трюк в стиле нынешних патентных троллей.

К тому моменту уже был изобретен фазоинвертор и, понятное дело, к ящику с дном динамик тоже примеряли неоднократно, только вот ничего хорошего из этого не получалось. Из-за упругости замкнутого объема воздуха приходилось или терять существенную часть энергии диффузора, или делать корпус непомерно большим, чтобы снизить градиент давления. Вильчур же решил обратить зло во благо. Он сильно понизил упругость подвеса, переложив таким образом контроль за движением диффузора на объем воздуха - пружину куда более линейную и стабильную, чем гофр или резиновое кольцо.

Так удалось не только полностью избавиться от акустического короткого замыкания и поднять отдачу на низких частотах, но и ощутимо сгладить АЧХ на всем ее протяжении. Однако обнаружился и минорный момент. Выяснилось, что демпфирование замкнутым объемом воздуха приводит к повышению резонансной частоты подвижной системы и резкому ухудшению воспроизведения частот ниже данного порога. Для борьбы с такой неприятностью пришлось увеличивать массу диффузора, что логичным образом привело к снижению чувствительности. Плюс поглощение внутри «черного ящика» чуть ли не половины акустической энергии, не могло не внести вклада в снижение звукового давления. Одним словом, новому типу колонок потребовались усилители довольно серьезной мощности. К счастью, на тот момент они уже существовали.

Сегодня закрытое оформление применяется по большей части в сабвуферах, особенно в тех, что претендуют на серьезное музыкальное исполнительство. Дело в том, что для домашних кинотеатров энергичная отработка самых низких басов часто оказывается важнее динамической и фазовой точности на всем протяжении НЧ-диапазона. А вот объединив относительно компактный закрытый саб с приличными сателлитами, можно добиться куда более правильного звука - пускай и не наполненного сверхглубокими басами, зато крайне быстрого, собранного и четкого. Всё вышесказанное можно отнести и на счет полнодиапазонных колонок, «закрытые» модели которых изредка появляются на рынке.

Закрытый ящик

Плюсы: Образцовая скорость атаки и разрешение в низкочастотном диапазоне. Относительная компактность конструкции.

Минусы: Требуется достаточно мощный усилитель. Сверхглубоких басов на грани инфразвука добиться весьма затруднительно.

Дело - труба

Еще одним способом обуздания противофазного тылового излучения стал фазоинвертор, по-русски буквально «разворачиватель фазы». Чаще всего он представляет собой полую трубку, смонтированную на передней или задней поверхности корпуса. Принцип работы понятен из названия и незамысловат: раз избавляться от излучения обратной стороны диффузора трудно и нерационально, значит нужно синхронизировать его по фазе с фронтальными волнами и использовать на благо слушателей.

По сути труба с воздухом является самостоятельной колебательной системой, получающей импульс от движения воздуха внутри корпуса. Обладая совершенно определенной частотой резонанса, фазоинвертор работает тем эффективнее, чем ближе колебания диффузора к частоте его настройки. Звуковые волны более высоких частот сдвинуть с места воздух в трубе просто не успевают, а более низкие хотя и успевают, но чем они ниже, тем сильнее смещается фаза излучения фазоинвертора, и, соответственно, его эффективность. Когда поворот фазы достигает 180 градусов, тоннель начинает откровенно и весьма эффективно глушить звук басового драйвера. Именно этим объясняется очень крутое падение звукового давления АС ниже частоты настройки фазоинвертора - 24 дБ/окт.

У закрытого ящика, между прочим, на частотах ниже резонансной спад АЧХ куда более плавный - 12 дБ/окт. Однако в отличие от глухой коробки, коробка с трубой в боковой стенке не заставляет конструкторов идти на любые хитрости ради максимального снижения резонансной частоты самого динамика, что довольно хлопотно и дорого. Тоннель фазоинвертора настроить куда проще - достаточно подобрать ее внутренний объем. Это, правда, в теории. На практике, как всегда, начинаются непредвиденные сложности, например, на больших уровнях громкости воздух на выходе из отверстия может шуметь почти как ветер в печном дымоходе. К тому же инертность системы частенько становится причиной падения скорости атаки и ухудшения артикуляции на басах. Одним словом, простор для экспериментов и оптимизации перед конструкторами фазоинверторных систем открывается просто невероятный.

Фазоинвертор

Плюсы: Энергичная отдача на НЧ, возможность воспроизведения самых глубоких басов, относительная простота и дешевизна изготовления (при изрядной сложности расчета).

Минусы: В большинстве реализаций проигрывает закрытому ящику в скорости атаки и четкости артикуляции.

Обойдемся без катушки

Попытки избавиться от генетических проблем фазоинвертора, а заодно и сэкономить на объеме корпуса без ущерба для глубины баса, натолкнули разработчиков на идею заменить полую трубу на мембрану, приводимую в движение колебаниями все того же рабочего объема воздуха. Проще говоря, в закрытом ящике установили еще один низкочастотный драйвер, только без магнита и звуковой катушки.

Конструкция получила название «пассивный излучатель» (Passive radiator), которое сплошь и рядом не слишком грамотно переводят с английского как «пассивный радиатор». В отличие от трубы сабвуфера, пассивный диффузор занимает куда меньше пространства в корпусе, не так критичен к расположению, и к тому же он, как и воздух внутри закрытого ящика, демпфирует ведущий драйвер, сглаживая его АЧХ.

Еще один плюс - с увеличением площади излучающей поверхности для достижения нужного звукового давления требуется меньшая амплитуда колебаний, а значит, снижаются последствия нелинейной работы подвеса. Колеблются оба диффузора синфазно, а резонансная частота свободной мембраны настраивается точной регулировкой массы - к ней попросту подклеивают грузик.

Пассивный излучатель

Плюсы: Компактность корпуса при впечатляющей глубине басов. Отсутствие фазоинверторных призвуков.

Минусы: Увеличение массы излучающих элементов приводит к росту переходных искажений и замедлению импульсного отклика.

Выход из лабиринта

Акустика, вооруженная фазоинверторами и пассивными излучателями, воспроизводит глубокие басы благодаря резонаторам, работающим при посредничестве воздуха внутри АС. Однако кто сказал, что объем колонки не может играть роль низкочастотного излучателя сам по себе? Конечно может, и соответствующая конструкция называется акустический лабиринт. По сути, она представляет собой волновод, протяженностью в половину или четверть длины волны, на которой планируется добиться резонанса системы. Иными словами конструкция настраивается по нижней границе частотного диапазона АС. Конечно использовать волновод полной длины волны было бы еще эффективнее, но тогда для частоты, скажем, 30 Гц, его пришлось бы делать 11-метровым.

Чтобы в колонке разумных размеров уместить даже вдвое более компактную конструкцию, в корпусе устанавливают перегородки, формирующие максимально компактный изогнутый волновод, поперечным сечением примерно равным площади диффузора.

От фазоинвертора лабиринт отличается в первую очередь менее «резонансным» (то есть не акцентированным на определенной частоте) звучанием. Относительно низкая скорость и ламинарность движения воздуха в широком волноводе препятствует возникновению турбулентности, порождающей, как мы помним, нежелательные призвуки. Кроме того, в данном случае драйвер свободен от компрессии, повышающей резонансную частоту, ведь его тыловое излучение не встречает практически никаких препятствий.

Бытует мнение, что акустические лабиринты создают меньше проблем со стоячими волнами в комнате. Однако при малейших просчетах в разработке или изготовлении, стоячие волны могут возникнуть в самом волноводе, который, в отличие от фазоинвертора, имеет куда более сложную структуру резонансов.

Вообще надо сказать, что грамотный расчет и точная настройка акустического лабиринта - процессы весьма непростые и трудоемкие. Именно по этой причине данный тип корпуса встречается нечасто, и только в АС очень серьезного ценового уровня.

Акустический лабиринт

Плюсы: Не только хорошая отдача, но и высокая тональная точность басов.

Минусы: Нешуточные размеры, очень высокая сложность (читай - стоимость) создания правильно работающей конструкции.

Эй, на пароме!

Рупор - самый древний и, пожалуй, самый провокационный тип акустического оформления. Выглядит круто, если не сказать эпатажно, звучит ярко, а временами… В старых фильмах герои иногда кричат друг другу что-то в рупор, и характерная окраска такого звука давно стала мемом и в музыкальном, и в киношном мире.

Конечно от жестяной воронки с ручкой теперешняя акустика ушла очень далеко, но принцип работы все тот же - рупор повышает сопротивление воздушной среды для лучшего согласования с относительно высоким механическим сопротивлением подвижной системы динамика. Таким образом, повышается его КПД, а заодно и формируется четкая направленность излучения. В отличие от всех описанных ранее конструкций, рупор чаще всего используется в высокочастотных звеньях АС. Причина проста - его сечение увеличивается по экспоненте, и чем ниже воспроизводимая частота, тем большим должен быть размер выходного отверстия - уже на 60 Гц потребуется раструб диаметром 1,8 м. Понятно, что такие монструозные конструкции больше подходят для стадионных концертов, где их действительно периодически можно встретить.

Главный козырь адептов рупорного воспроизведения заключается в том, что акустическое усиление позволяет при заданной звуковой отдаче уменьшить ход мембраны, а значит, поднять чувствительность и улучшить музыкальное разрешение. Да-да, снова кивок обладателям ламповых однотактников. К тому же при грамотном расчете раструбы могут играть роль акустических фильтров, круто отсекая звук за пределами своей полосы и позволяя ограничиться самыми простыми, а потому вносящими минимальные искажения электрическими кросоверами, а иногда и вообще обойтись без них.

Скептики же не устают напоминать о характерной рупорной окраске, особенно заметной на вокале, и придающей ему характерную гнусавость. Побороть данную неприятность действительно нелегко, хотя судя по тому, как играют лучшие образцы High-End-рупоров, вполне реально.

Рупор

Плюсы: Высокий акустический КПД, а значит, отличная чувствительность и неплохое музыкальное разрешение системы.

Минусы: Характерная трудноустранимая окраска звука, недетские размеры средне- и тем более низкочастотных конструкций.

Круги на воде

Именно такой аналогией проще всего описать характер излучения контрапертурных акустических систем, впервые разработанных в Советском Союзе в 80-х годах прошлого века. Принцип работы нетривиален: пара одинаковых динамиков смонтирована так, что их диффузоры расположены друг напротив друга в горизонтальной плоскости и двигаются симметрично, то сжимая, то разжимая воздушную прослойку. В результате создаются кольцевые воздушные волны, равномерно расходящиеся во все стороны. Причем характеристики этих волн в процессе их распространения искажаются минимально, а их энергия затухает медленно - пропорционально расстоянию, а не его квадрату, как в случае обычных АС.

Помимо дальнобойности и круговой направленности, контрапертурные системы интересны на удивление широкой вертикальной дисперсией (порядка 30 градусов против стандартных 4-8 гр.), а также отсутствием доплеровского эффекта. Для динамиков он проявляется в биениях сигнала, вызванных постоянным изменением расстояния от источника звука до слушателя из-за колебаний диффузора. Правда, реальная слышимость данных искажений до сих пор вызывает много споров.

Взаимное проникновение концентрических звуковых полей правой и левой колонок создают весьма обширную и равномерную зону объемного восприятия, то есть по сути вопрос точного позиционирования АС относительно слушателя становится не актуален.

Характерная особенность контрапертуры в том, что звук, приходящий к слушателю фактически со всех сторон, хотя и создает впечатляющий эффект присутствия, не может в полной мере передать информацию о звуковой сцене. Отсюда рассказы слушателей об ощущении летающего по комнате рояля и прочих чудесах виртуальных пространств.

Контрапертура

Плюсы: Широкая зона эффектного объемного восприятия, натуралистичность тембров благодаря нетривиальному использованию волновых акустических эффектов.

Минусы: Акустическое пространство заметно отличается от звуковой сцены, задуманной при записи фонограммы.

И другие...

Если вы думаете, что на этом список вариантов оформления колонок исчерпывается, значит вы сильно недооцениваете конструкторский энтузиазм электроакустиков. Я описал только наиболее ходовые решения, оставив за кадром близкую родственницу лабиринта - трансмиссионную линию, полосовой резонатор, корпус с панелью акустического сопротивления, нагрузочные трубы...

Подобная экзотика встречается довольно редко, но иногда она материализуется в конструкции с действительно уникальным звучанием. А иногда и нет. Главное не забывать, что шедевры, как и посредственности, встречаются во всех оформлениях, что бы ни говорили идеологи того или иного бренда.

Подготовлено по материалам журнала "Stereo & Video", июнь 2016 г.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Акустическая система - устройство, предназначенное для эффективного излучения звука в воздушной среде, включающее один или несколько звуковых излучателей в акустическом оформлении. Характер звучания определяют не только параметры установленных излучателей, но и их взаимное расположение, конструкция корпуса, встроенные пассивные фильтры и многие другие элементы акустических систем. Акустическая система -- устройство для воспроизведения звука.

Акустическая система бывает однополосной (один широкополосный излучатель, например, динамическая головка) и многополосной (две и более головок, каждая из которых создаёт звуковое давление в своей частотной полосе). магнитола звук колонка

Количество полос, на которое разбит частотный диапазон колонки.

Для разных звуковых частот используются разные по конструкции динамики, которые способны качественно воспроизводить звук в определенном диапазоне частот, но звуки с другой частотой они воспроизводят с искажениями.

В продаже можно встретить 2.5-полосные колонки. В них устанавливаются один высоко частотный динамик (для высоких частот-диапазона) и сразу два низкочастотных динамика, один воспроизводит только Низкие Частоты-диапазона, а второй - сразу два: Средних Частот и Низких Частот.

Акустическая система состоит из акустического оформления (например, фазоинверторного типа, закрытого типа, открытого типа, с пассивным излучателем) Корпус у акустики закрытого типа представляет собой герметично закрытый ящик с выведенным на фронтальную панель диффузором (излучателем звука) динамика. Недостатки такой акустики - низкая чувствительность, не очень глубокий бас, преимущества - простота конструкции и хорошие переходные характеристики, которые гарантируют низкий уровень искажений и точное воспроизведение звука.

Разновидность колонок фазоинверторного типа - колонки с пассивным излучателем, или "пассивным радиатором". По конструкции они напоминают колонки с фазоинвертором, но вместо него в дополнительное отверстие устанавливается пассивный излучатель. Он представляет собой часть низкочастотного громкоговорителя без катушки и магнитной системы и выполняет ту же роль, что и фазоинвертор. Пассивный излучатель подбирается таким образом, чтобы его резонансная частота была равна нижней рабочей частоте громкоговорителя. Это позволяет улучшить воспроизведение низких частот. Такая конструкция часто используется в сабвуферах. Одно из преимуществ пассивного радиатора перед колонками с обычным фазонвертором - это отсутствие шума воздушного потока в трубе резонатора.

Акустические системы открытого типа встречаются очень редко, в них корпус представляет собой толстую панель, в которую установлены динамики. Такие громкоговорители обеспечивают акустическое излучение дипольного типа, то есть звуковые колебания от колонки распространяются как с фронта, так и с тыла.

Благодаря тому, что в таких колонках практически отсутствует корпус, сведены к минимуму все негативные вибрации, которые возникают при резонансе в колонках с "обычным" корпусом.

В колонках открытого типа ослаблено воспроизведение низких частот, поэтому производителям приходится устанавливать низко частотные динамики очень большого размера. В большинстве современных акустических систем используется конструкция с фазоинвертором.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АКУСТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Назначение акустических систем является воспроизведение звука и мелодий, например, в автомобиле Это позволило слушать в поездках музыку, радио или, что стало модным сейчас, аудиокниги.

Аудиосистема строится из двух основных компонентов: головного устройства (магнитолы) и устройства воспроизведения звука -- акустических систем (АС, или колонок). Сегодня в качестве основного компонента АС используются динамические громкоговорители («динамики», или головки громкоговорителей), которые отличаются надежностью, простотой конструкции и приемлемыми техническими характеристиками.

Технические характеристики АС, на которые следует обращать наиболее пристальное внимание при покупке.

Мощность (RMS)

Многие фирмы в технических характеристиках своих продуктов указывают так называемую «музыкальную» мощность. При измерениях на акустическую систему подается кратковременный (менее 2 с) сигнал частотой ниже 250 Гц. Если отсутствуют заметные на слух искажения, то считается, что АС выдержала испытание. При этом не учитываются нелинейные искажения сигнала. Естественно, что данный метод позволяет указывать очень высокие значения «мощности», зачастую в 10-100 раз превышающие максимальную синусоидальную. Этот параметр очень слабо характеризует реальное качество воспроизведения звука. Поэтому основным значением мощности, на которое следует обращать внимание при покупке акустической системы является мощность RMS. Она измеряется подачей синусоидального сигнала частотой 1000 Гц до достижения определенного уровня нелинейных искажений. Например, в техпаспорте изделия написано: 25 Вт (RMS). Это значит, что акустическая система при подведении к ней сигнала мощностью 25 Вт может работать длительное время без механических повреждений громкоговорителей.

Нелинейные искажения - искажения, проявляющиеся в появлении в частотном спектре выходного сигнала составляющих шумы и призвуки, отсутствующих во входном сигнале.

Какая же мощность необходима для качественного звучания? Это определяется параметрами помещения, в котором планируется установка данной аппаратуры, характеристиками самой АС, а также потребностями самого слушателя. Для среднестатистической квартиры хватит мощности от 20 до 50 ватт. - Частотный диапазон

Это полоса воспроизводимых акустической системой частот. В колонках с сабвуфером весь частотный диапазон разбивается на две части - низкие частоты воспроизводит сабвуфер, а средние и высокие - сателлиты.

Идеальным диапазоном воспроизводимых частот был бы интервал примерно от 20 до 20000 Гц.

На ровность АЧХ также оказывает влияние и количество полос воспроизведения акустических систем. Идеальным выбором являются 3-полосные АС с активным разделением сигнала на ВЧ (высокочастотный), СЧ (среднечастотный) и НЧ (низкочастотный) диапазоны с помощью так называемых кроссоверов, с последующей подачей 3 различных сигналов на 3 динамика акустической системы. Это дает возможность осуществлять независимое усиление в различных полосах спектра, что в свою очередь позволяет обеспечить оптимальный режим работы для каждого динамика в акустической системе. Чаще всего трёхполосные колонки можно распознать по наличию 3 различных громкоговорителей в корпусе акустической системы.

Для игр и фильмов подойдут и двухполосные системы. Стоит сказать, что, в принципе такие системы подойдут и для музыки, если вы не предъявляете к качеству воспроизведения сверхтребований или у вас недостаточно денег на элитную аудиосистему.

Кроссовер - устройство для разделения звукового сигнала на несколько составляющих. - Отношение сигнал/шум

Отношение сигнал/шум - безразмерная величина, для дискретного сигнала равная отношению энергии сигнала на бит или символ к спектральной плотности шума. Обычно выражается в децибелах. Чем больше значение, тем менее заметен посторонний шум при воспроизведении звука.

1.1 Классификация акустических систем

При современных темпах развития радиовещания, телевидения, звукозаписи, озвучивания, оповещения и т.д. и переходе на принципиально новые цифровые технологии работы со звуком, потребность в многообразии акустических систем и требования к их качеству все время возрастают. В зависимости от назначения, они имеют существенные различия в параметрах и отличаются большим разнообразием конструкций и дизайна. Объемы выпуска акустических систем и громкоговорителей различного применения достигают десятков миллионов штук в год, их производством занимаются сотни фирм. Появляются новые классы акустических систем, предназначенных для Multi-Media, Home-Theatre и др., внедряются компьютерные методы их проектирования и измерений, используются новые материалы и технологии и т.д. Все виды акустических систем, представленных на современном рынке, условно можно разделить на несколько категорий в зависимости от области их применения:

· акустические системы для домашнего применения, которые в свою очередь можно подразделить на системы: массовые; высококачественные - категории HI-FI и HIGH-END; акустические системы для домашних аудио-видеокомплексов - Home-Theatre; для современных компьютерных систем -Multi-Media и др.;

· акустические системы для систем озвучивания и звукоусиления, в т.ч. для конференц-систем и систем перевода речей (к ним, в частности, относятся звуковые колонки);

· концертно-театральные акустические системы, в т.ч. мощные блочные портальные системы, системы подзвучки зала и сцены и т.п.;

· студийные акустические системы - акустические мониторы (агрегаты), предназначенные для контроля качества звука в различных студиях видео-звукозаписи, радио-телестудиях и т.д.;

· автомобильные акустические системы, а также - акустические системы для озвучивания других видов транспорта (самолетов, поездов и т.д.);

· акустические системы для переговорных устройств, систем оповещения, абонентских систем и для другого служебного применения.

1.2 Принцип работы акустических систем

В любом домашнем кинотеатре конечное качество воспроизведения звука определяется акустическими системами. Лучшие записи, закодированные по самым современным технологиям, считанные высококлассным Blu Ray-проигрывателем, обработанные и усиленные высококачественным AV-ресивером или AV-процессором с усилителями могут быть бесповоротно испорчены плохими акустическими системами.

Основы звука

Любой источник создает звук благодаря колебательным движениям, подобно обычному колокольчику (струна гитары, голосовые связки человека и т.д.). При вибрации метала колокольчика, смежные с ним слои молекул воздуха тоже начинают вибрировать и эти колебательные движения распространяются в воздухе волнообразно, в итоге достигая барабанной перепонки в ухе человека. Вибрация барабанной перепонки интерпретируется мозгом, как звук и в зависимости от специфики колебательных движений идентифицируется по источнику звуковой волны.

Воспринимаемый звук кажется разным благодаря частоте звуковой волны - более быстрым или медленным колебаниям молекул воздуха и барабанной перепонки, и амплитуде волны - более сильные/слабые колебания, смещающие эластичную перепонку на большее/меньшее расстояние. Изменение амплитуды звуковой волны воспринимается человеком, как изменение громкости слышимого звука.

Записывающий микрофон работает по принципу барабанной перепонки уха человека - эластичная мембрана воспринимает звуковые колебательные волны, которые потом кодируются в виде электрических сигналов на магнитной ленте или цифровом диске. DVD или Blu Ray-проигрыватель домашнего кинотеатра считывает записанный сигнал с диска, декодер AV-ресивера или AV-процессора раскодирует его и раскладывает по различным каналам, затем сигналы усиливаются и передаются в виде электрических импульсов на громкоговорители (динамики) акустических систем, которые преобразуют электрические сигналы в колебательные движения диффузора, собственно создающего воспринимаемые человеком звуковые волны.

1.3 Структурная схема и основные элементы акустических систем

Классическая звуковая система, как показано на рис 1, содержит: модуль записи и воспроизведения звука; модуль синтезатора; модуль интерфейсов; модуль микшера; акустическую систему.

Первые четыре модуля, как правило, устанавливаются на звуковой карте. Причем существуют звуковые карты без модуля синтезатора или модуля записи/воспроизведения цифрового звука. Каждый из модулей может быть выполнен либо в виде отдельной микросхемы, либо входить в состав многофункциональной микросхемы. Таким образом, Chipset звуковой системы может содержать как несколько, так и одну микросхему. Конструктивные исполнения звуковой системы ПК претерпевают существенные изменения; встречаются материнские платы с установленным на них Chipset для обработки звука. Однако назначение и функции модулей современной звуковой системы (независимо от ее конструктивного исполнения) не меняются. При рассмотрении функциональных модулей звуковой карты принято пользоваться терминами «звуковая система ПК» или «звуковая карта»

Рисунок 1. Структурная схема акустических систем

Акустическая система состоит из следующих основных элементов:

излучателей (низко-, средне-, высокочастотные ГГ), число которых в каждой из полос зависит от типа АС;

Излучатели, используемые в подавляющем большинстве АС, представляют собой электродинамические головки громкоговорителей ГГ. В ряде АС применяются также электростатические, изодинамические и др. Такие АС в отечественной терминологии принято называть «АС с нетрадиционными излучателями».

В выносных АС, как правило, используется многополосный принцип построения, т.е. весь воспроизводимый диапазон частот подразделяется на несколько частотных поддиапазонов, каждый из которых воспроизводится своим ГГ, который в зависимости от этого называется низко-, средне- или высокочастотным. В АС высшей категории обычно используется три или четыре частотных поддиапазона; в массовых АС часто применяют одно- или двухполосный принцип построения. Это связано с тем, что применение одного широкополосного громкоговорителя не позволяет обеспечить равномерность АЧХ акустической мощности в полном диапазоне частот и снизить уровень интермодуляционных искажений. Требования к ГГ, работающим в различных частотных диапазонах, существенно отличаются.

Корпус АС является основным конструктивным элементом, формирующим ее электроакустические характеристики в области низких частот за счет регулирования нагрузки на тыловую поверхность диффузора и использования или подавления излучения этой поверхности. Он оказывает существенное влияние на электроакустические параметры АС как в области низких частот (такие как амплитудно-частотная характеристика -- АЧХ, фазочастотная -- ФЧХ, характеристика направленности -- ХН, коэффициент нелинейных искажений), так и в области средних и высоких частот за счет колебаний стенок корпуса на его внутреннего объема, а также за счет влияния формы корпуса на характер дифракционных эффектов.

Наиболее распространенными типами корпусов в современных АС являются закрытый корпус, фазоинверсного типа и корпус с пассивным излучателем. Существуют также и другие виды реже используемых корпусов: «свернутый рупор, «лабиринт», трансмиссионная линиям и т.д.

Закрытый корпус служит для подавления излучения тыловой поверхности диффузора ГГ.

Корпус фазоинверсного типа отличается наличия в нем отверстия или отверстия с трубкой, что увеличивает уровень звукового давления в определенной области низких частот благодаря излучению тыловой поверхности диффузора.

Довольно широко применяется корпус, в котором вместо отверстия или трубки используется пассивный излучатель, представляющий собой громкоговоритель с подвижной системой без магнитной цепи и звуковой катушки. Пассивный излучатель позволяет также увеличить уровень звукового давления за счет использования тылового излучения, особенно в области частоты резонанса системы, образуемой за счет массы подвижной системы излучателя, гибкости его подвеса и содержащегося в корпусе воздуха.

Электронные устройства АС включают в себя, прежде всего, электрические разделительные фильтры. Практически все современные АС являются многополосными по причинам, указанным выше, поэтому распределение энергии звукового сигнала между ГГ является основной задачей фильтров. Развитие техники проектирования АС заставило изменить функции фильтров и методы их проектирования. Разделительные фильтры выполняют теперь одновременно задачи фильтрации и коррекции. В подавляющем большинстве современных выпускаемых АС используются так называемые «пассивные» фильтры, которые включаются после усилителя мощности. Однако в ряде моделей АС применяются и «активные» разделительные фильтры. В этом случае в каждом частотном канале используется свой усилитель мощности, включенный после фильтров. По сравнению с пассивными активные фильтры имеют ряд преимуществ: лучшую перестраиваемость в процессе настройки, отсутствие потерь мощности, меньшие габариты и т.д., однако они проигрывают по таким параметрам, как динамический диапазон, шумы, нелинейные искажения, требуют применения отдельных усилителей в каждом канале, что экономически невыгодно.

Клеммы в АС высшего класса обычно применяются типа пружинного типа специальной конструкции.

1.4 Электронная схема акустческих систем

Простая схема, позволяющая автоматизировать включение колонок для персонального компьютера (ПК) электронным способом. Исследованием ПК с разными звуковыми платами от допотопных SB-1868 до современных (Creative Labs SB 0092) установлено, что выход звуковой платы (разъем для колонок) имеет особенности. При включении ПК осциллограф, подключенный к этому разъему, регистрирует всплески импульсов.

2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ АКУСТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

2.1 Настройка и регулировка акустических систем

Для установки и настройки акустической системы лучше всего подходит прямоугольное помещение. Систему надо располагать вдоль длинной стены комнаты. Чтобы получить ровное и четкое звучание, нужно правильно расположить мебель и текстиль в помещении. Тогда получится четкий и упругий, качественный звук. Иногда достаточно всего на несколько сантиметров переместить тот или иной крупный предмет в помещении, чтобы резко изменилось качество звука. В комнате, где настраивается акустическая система, пол обязательно должен быть застелен мягким ковром.

Чтобы локализация звука была четкой, динамики располагают на одном уровне с ушами слушателя. Акустическая система настраивается так, чтобы точки установки колонок и точка, где находится слушатель, являлись вершиной равностороннего треугольника. Регулировка и настройка локализации звука осуществляется путем изменения угла направления динамиков к слушателю.

По возможности акустическая система должна быть расположена подальше от углов, а расстояние до задней стены отличаться от расстояния до боковых стен, иначе может получиться эффект взаимного уничтожения звуковых волн. Между слушателем и динамиками не должно располагаться никаких предметов, тумбочек, стоек и т. п.

2.2 Диагностика и тестирование акустических систем

Цель тестирования.Основной целью тестирования качества акустических систем является определение качества продукта по выработанным критериям по абсолютной шкале и по сравнению с конкурентами. Успех акустических систем, как удачного продукта, зависит от совокупности многих факторов. Из них можно выделить следующие, наиболее важные для пользователя: внешний вид, эргономика, функциональность и качество звучания. Стоимость изделия также является важным фактором при покупке, однако наиболее актуален показатель цена/качество для своей ценовой категории, в сравнении с ближайшими конкурентами.

Для сравнения колонок друг с другом, а также более четкого представления о каждом изделии целесообразно исследовать и провести сравнение продуктов по всем основным признакам, определяющим интегральную оценку качества.

Наиболее полезно прямое сравнение с конкурирующими продуктами при наличии референсного тракта в качестве абсолютного эталона.

Объективные тесты.Для большей точности при анализе используются объективные параметры -- основные существующие показатели, которые можно получить в результате измерений. Это неравномерность амлитудно-частотной характеристики (АЧХ), осевые и внеосевые показатели, гармонические искажения в рабочей полосе частот, анализ отдельно 2-й и 3-й гармоники, скриншоты спектра на контрольных частотах.

АЧХ характеризует рабочий диапазон частот устройства и неравномерность передачи тембра. Внеосевые АЧХ характеризуют направленность на ВЧ. Для активной акустики АЧХ в крайних положениях регуляторов тембра показывает соответствующие возможности продукта. Уровень гармоник показывает слышимую составляющую гармонических искажений. Данный весьма полезный параметр не регистрируется большинством измерительных лабораторий. При измерении коэффициента гармоник (2+3 гармоники) используется собственная уникальная методика плавно нарастающих некратных логарифмических синусоид фиксированной частоты с музыкальным интервалом.

Измерения производятся специально разработанным программно-аппаратным комплексом. При измерениях АЧХ используется логарифмически нарастающий синусоидальный сигнал большой продолжительности, с автоподстройкой фазы при анализе. Это позволяет получить более приближенные к реальности измерения, так как энергетически подобный тестовый сигнал более близок к музыкальному. Также исключается искусственная пристыковка теоретически полученного НЧ диапазона по приближенным результатам моделирования.

Большую трудность представляет передача слуховых ощущений от прослушивания в виде словесных описаний. В литературе и СМИ можно встретить несколько подходов к описанию звучания звуковой аппаратуры. Наиболее частый подход: применение эмоциональных эпитетов из областей, никак не связанных с общепринятой музыкальной терминологией, а также не связанной с техническим описанием физических процессов. Так, например, можно встретить выражения «вкусный бас», «взрослый звук», «степень интимного вовлечения». Другой подход может заключаться в выставлении и последующих манипуляциях с численными оценками по таким пунктам, как «глубина сцены», «стабильность образа». Подобные словосочетания не имеют никакого четкого определения или стандартизованной научно-обоснованной базы, а их трактовка предполагается на личное усмотрение слушателя. Здесь не обходится без привлечения изотерической антинаучной субъективной эмоциональной (аудиофильской) системы оценок, индивидуальной для каждого такого слушателя. При этом ценность подобной оценки крайне сомнительна, даже при попытках выявить какую-то закономерность. Полезных выводов о соотношении цены/качества или удачности конструкции колонок сделать не удается.

Основой применяемой в нашей методике системы оценки являются:

1. Научная база, с представлением о происходящих физических процессах (спектральный анализ, временной анализ, и т.п.). Акустическая система (колонка) представляет собой сложное нелинейное электроакустическое устройство, с комплексом присущих ему свойств. Поэтому при оценке применимы физические термины из области Физики, раздел Акустика.

2. Музыкальный подход. Воспроизводимый сигнал представляет собой музыку, поэтому его можно рассматривать по музыкальным критериям. Это позволяет характеризовать качество без изобретения и стандартизации новой терминологии.

Преимуществом является комплексный подход. Например, фраза: «хорошая атака акустической системы позволяет более точно передавать штрихи исполнения», сочетает научно-технический и музыкальный лексикон. В то время как фраза «интимно-мистический звук колонок взбудоражил и накрыл волной эмоций» не несет полезной информации, кроме как о повышенной эмоциональной возбудимости слушателя.

У данного подхода тоже имеются недостатки. Например, предполагается некоторая минимальная подготовленность читателя. С другой стороны, результаты тестирования подразумевают ориентацию на интересующегося человека, который готов узнавать что-то новое, если это способно реально помочь в его задачах выбора или расширения кругозора.

2.3 Характерные неисправности акустических систем

Независимо оттого, что внешне акустические системы выглядят достаточно надежными устройствами, им тоже свойственно ломаться. Причиной поломок может стать не только заводской брак, но также неправильное использование. Акустика, как любая другая техника, не любит, когда ее эксплуатируют на предельной мощности. Если ручка громкости будет вывернута на максимум, соответственно блоком питания будет вырабатываться наибольшая мощность. В акустических системах встроенный БП рассчитан на использование в режиме номинальной мощности, поэтому при ее повышении до максимума, он будет греться, а элементы его схемы работать с сильной нагрузкой. Кроме того, БП может выходить из строя при перепадах напряжения. Вышедшие блоки питания могут поддаваться ремонту, выполнять который следует в специализированных сервисных центрах. Поломка блока питания в акустических системах достаточно распространена, при этом не является единственным дефектом.

Из строя может выйти микросхема усилителя, тогда ремонт акустических систем будет состоять в ее замене. При этом стоит определиться, будет ли экономически оправдана такая замена. Если колонки недорогие, их проще и дешевле заменить. Реже подвержены поломкам громкоговорители - динамики. Динамик, с нарушенным звучанием, можно заменить. Причиной того, что громкоговоритель хрипит, может стать длительная его работа на максимальной мощности, если произошел обрыв динамика, или когда его нечаянно проткнули острым предметом. Если в акустической системе сломан регулятор громкости или частот, пользователь, регулируя нужные параметры, услышит треск из колонок. В данном случае, ремонт будет состоять в замене новых регуляторов (переменных резисторов) или их перепайке. Львиная доля дефектов связана с некорректным подключением, поломкой соединительных кабелей, проблемами со звуковой картой или неправильными настройками в ПК. Как правило, кабель обрывается по причине небрежного подключения, а также отключения штекера к источнику звука, поэтому все соединения должны быть с хорошим контактом и максимально надежными. Используя акустическую систему необходимо располагать ее подальше от отопительных приборов, во время грозы выключать из розетки. Это позволит избежать скорого ремонта акустических систем. Поломкам подвержены также микрофоны и наушники, если их неправильно, небрежно, неосторожно использовать. Неисправность может возникать по причине нарушения контактов или их обрыва. При использовании акустической системы необходимо соблюдать меры предосторожности. Во-первых, не стоит подключать колонки к усилителю, который включен. Подключая акустику, нельзя допускать, чтобы происходило замыкание между проводниками. Не желательно, чтобы на поверхность аппаратуры попадали прямые солнечные лучи. Кроме того, нельзя накрывать ребра радиаторов, находящиеся на поверхности сабвуферов или усилителей.

2.4 Техническое обслуживание акустических систем

Произведите коммутацию оборудования до включения электрического питания, и установите все основные регуляторы уровня сигнала на минимум.

1. Подключите один конец сигнального кабеля левого и правого каналов (с помощью разъёма 1/4” TRS Jack или XLR) к основным выходам микшерного пульта, а другой конец кабеля к основным входам активных акустических систем левого и правого каналов.

2. Подключите пассивные акустические системы к выходам усилителей мощности с помощью акустических кабелей с разъёмами Speakon.

3. Подключите кабели питания к электрической сети.

4. Включите питание микшерного пульта до включения питания усилителей акустических систем.

5. С помощью регуляторов, установите необходимый уровень громкости активных акустических систем.

6. Используя функцию PFL, настройте уровень входных сигналов на микшерном пульте, и отрегулируйте уровень выходного сигнала основной шины микширования.

7. По окончании работы, выключите питание активных акустических систем до выключения питания микшерного пульта.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Модуль записи и воспроизведения, интерфейсов, микшера. Акустическая система, методы сжатия и обработки звуковой информации. Структурная схема приемо-передающего устройства для беспроводной передачи сигнала. Принцип действия и применение устройства.

дипломная работа , добавлен 20.05.2013


Конструкция акустической системы - устройства для воспроизведения звука. Количество полос, на которые разбит диапазон частот колонки. Мощность как один из основных параметров, используемых при сопоставлении акустических систем. Частота кроссовера.

презентация , добавлен 08.01.2016


Анализ работы схемы электрической принципиальной FM тюнера магнитолы SHARP QT-100Z. Алгоритм диагностики и ремонта устройства. Характерные неисправности и методы их устранения. Характеристика элементной базы устройства. Измерительное оборудование.

курсовая работа , добавлен 17.07.2014


Устройства выборки-хранения, их сущность и особенности, принцип работы и назначение. Простейшая схема УВХ, их классификация и содержание. Линейные стабилизаторы напряжения, принцип их работы и назначение, регулирующий элемент и используемая схемотехника.

реферат , добавлен 14.02.2009


Назначение и технические характеристики устройства для тестирования аккумуляторов, его работа через алгоритм работы схемы и временные характеристики. Расчет сборки печатной платы. Тестирование на надёжность, возможные неисправности и методы их устранения.

дипломная работа , добавлен 30.01.2012


Формализация постановка и решение задачи разработки проектируемого устройства. Технические характеристики прибора для индикации уровня жидкости. Расчет и метрологическое обоснование параметров. Структурная и принципиальная схема, описание устройства.

курсовая работа , добавлен 17.09.2014


Назначение, конструкция и принцип работы тепловых расходомеров. Расчёт чувствительного элемента датчика, преобразователей. Структурная схема измерительного устройства. Выбор аналогово-цифрового преобразователя и вторичных приборов, расчет погрешности.

курсовая работа , добавлен 24.05.2015


Принцип работы электрических термометров, преимущества использования. Структурная схема устройства, выбор элементной базы, средств индикации. Выбор микроконтроллера, разработка функциональной схемы устройства. Блок-схема алгоритма работы термометра.

курсовая работа , добавлен 23.05.2012


Исследование и специфика использования инверсного кода и Хемминга. Структурная схема устройства передачи данных, его компоненты и принцип работы. Моделирование датчика температуры, а также кодирующего и декодирующего устройства для инверсного кода.

курсовая работа , добавлен 30.01.2016


Структурная схема устройства управления. Алгоритм работы микроконтроллера в его составе. Строение центрального процессорного элемента – микроконтроллера AVR семейства Classic. Принципиальная схема устройства, расчет временных параметров ее работы.

Активная колонка

Что значит активная акустическая система, наверное, сегодня знает каждый меломан. Наделенный усилителем и мощным звуком, комплект активный акустический популярен сегодня, как никогда.
Его приобретают те автовладельцы, которые заинтересованы в качественном и мощном звуковом фоне в салоне своей машины.

Что собой представляет акустическая система

Акустическая система – определимся для начала, а что собственно представляет собой она? Это устройство для воспроизведения звука, как известно, состоящее из акустического оформления и установленных в него .

Широкополосная и многополосная системы

Как правило, акустическую систему принято делить на две категории: широкополосную и многополосную:

• Широкополосная акустика подразумевает использования всего одной динамической головки.
• Что касается многополосной акустики, то сюда бывают встроено уже несколько динамиков, каждый из которых создает излучение в своей частотной полосе.

Примечание. Широкополосная или как ее еще называют, однополосная система такого распространения не получила, ввиду своей ограниченности и различных сложностей создания излучателя, который бы одинаково хорошо воспроизводил сигналы разных частот.

• Многополосные системы состоят из большого количества различных диапазонов и посредством фильтров создают слышимые человеком звуковые частоты.

Акустическое оформление

Кроме того, что акустическая система делится на полосные типы, она еще и имеет различное оформление.
Виды распространенных на сегодня акустических оформлений приведены ниже:

• Закрытый ящик, где существуют варианты дополнительной акустической нагрузки.
• Открытый ящик или щит, как еще называют это оформление.
• Фазоинвертор.
• Лабиринт.
• Рупор.
• Линза и так далее.

Активные и пассивные системы

Подразделение на пассивные и активные системы вызвано различностью этих самых . Если первые состоят только из излучателя и кроссовера, то в активные динамики всегда встроен бывает вдобавок качественный усилитель мощности.

Причины из-за которых встраивается усилитель

Итак:

• Встраиваемый в активную акустику усилитель облегчает согласование с излучателем по мощности и другим параметрам. Сам производитель занимается встраиванием усилителя и заинтересован в том, чтобы обеспечить максимальное соответствие с остальными элементами колонки.

Примечание. Недостатком пассивных колонок как раз называют тот фактор, что сюда бывает сложно самостоятельно подбирать усилитель, ведь его в этих типах динамиков не бывает.

• Встраиваемый в активную акустику усилитель значительно уменьшает стоимость продукции, так как уже нет необходимости создавать отдельные корпуса для усилителя. Кроме того, мощность усилителя, которая и определяет его стоимость, не завышается.
• В активных акустических системах уже нет необходимости использования кабеля большого сечения.

Кроме этих преимуществ, активная акустическая система имеет, к сожалению, и недостатки:

• Обслуживание усилителя значительно усложняется, ведь элемент вмонтирован в труднодоступном месте.
• Мощная активная акустика подразумевает встраивание усилителей в каждый динамик, а это, в свою очередь, потребует наличия двух блоков питания, что значительно увеличит расходы.
• Если между и автомагнитолой большое расстояние, нужно обязательно использовать специальную защиту сигнала, который в этом случае будет подвергаться помехам. Обычно, балансное подключение данную проблему устраняет.

Так что же делать покупателю, который задался вопросом приобретения акустической системы в свой автомобиль? Какую выбрать – активную или пассивную систему?

Как и говорилось выше, ключевую роль в активной акустике выполняет усилитель. Его еще часто называют ресивером.
Этот самый ресивер отвечает за подачу звука с автомагнитолы непосредственно на динамики.
Сегодня различают два типа активной акустики: дорогостоящей и бюджетной:

• Дорогостоящая активная акустика подразумевает использование следующей схемы подачи звука с источника на динамики: звук автоматически усиливается самой системой акустики.
• Бюджетная активная акустика подает звук с источника следующим способом: звук идет сначала на усилитель, а уже потом на динамики.

Недостатки пассивной акустики

Как правило, пассивная акустическая система имеет больше недостатков, чем активная:

• Пассивная акустическая система подразумевает самостоятельное приобретение и установку среднего усилителя. Звучать он будет в среднем качестве и на разных колонках.
  Высокого качества звучания при таком усилителе ждать не приходится. Но сушествует и еще один вариант, когда устанавливается очень хороший усилитель, но он обычно в состоянии функционировать только с ограниченным количеством динамиков.

Примечание. Все это объясняется тем, что производители не знают, под какую именно акустику будет работать усилитель. Вследствие этого и появляются два вида вышеописанных усилителей.

• При работе пассивной акустики греется практически вся система, в том числе кроссовер, так как именно на нем концентрируется большая часть выходящей мощности.

Примечание. Кроссовер – это музыкальное сопровождение, в котором смешивается два или более стилей. Ввиду того, что усилитель нагружает в большей степени электронику акустики, качество звука и характеристики пассивных колонок значительно ухудшаются.

• Еще один недостаток пассивных колонок подразумевает подбор мощности усилителя. Дело в том, что в целях защиты от поступающей мощности усилителя пассивные колонки должны иметь более высокое значение.
  В противном случае, если мощность усилителя будет больше мощности колонок, те скоро выйдут из строя. Кроме того, в пассивных колонках нет обратной связи с усилителем, в связи с чем они не способны отслеживать нагрузку и подавать меньшую нагрузку в нужный момент.

Преимущества активной акустики

Итак:

• Обратная связь между усилителем и колонками в активной акустике обеспечивается на все 100% ввиду того, что это подразумевает сама конструкция этой системы. Появляется уникальная возможность менять нагрузку на динамики усилителем в любой момент, когда это потребуется.
  Естественно, что все это происходит автоматически. Таким образом, предотвращается поломка колонок.

• Усилитель в активных акустических колонках имеет неплохой акустический выход, ведь усилитель соединен напрямую с динамиками колонок. Благодаря этой схеме, даже активные колонки маленького размера позволяют достичь максимальной производительности.
• Кроссовер в активных колонках не греется и способен длительное время качественно фильтровать звуковой сигнал. В этих колонках нет проблем, связанных с соотношением мощности усилителя и динамиков колонок.
  Настроить усилитель можно просто, ведь производитель зная характеристики своей системы, встроил усилитель в соответствие с этим.
• Активные колонки дают очень высокое качество звука.
• Большие расстояния не влияют на качество звука, если используется балансное подключение. Тем самым динамики можно располагать в автомобиле как угодно, на любом расстоянии от автомагнитолы.
• Активная акустика способна работать длительное время при больших нагрузках и ничего с ней не случится.

Все вышеперечисленное говорит в пользу приобретения именно активной акустической системы, хотя и пассивные колонки имеют свои преимущества. Каждый в данном случае делает выбор, исходя из собственных возможностей.
Цена активных колонок, как правило, бывает выше, чем на пассивные.
Установка активных колонок своими руками проводится согласно инструкции, которая идет в комплекте с комплектом акустики. В процессе монтажа рекомендуется изучить фото и видео – материалы, дающие практическое понимание работы.

В наш век трудно себе представить человека, который бы довольствовался прослушиванием музыки только при помощи примитивных проигрывателей, радиоприемников или смартфонов. Большинство предпочитает использовать акустические колонки, образующие с усилителем и источником сигнала цельную систему. С помощью разных типов систем (и колонок в том числе) можно получить совершенно разный звук на выходе.

Что такое система акустическая (колонки)?

Для начала рассмотрим, что же собой представляют сами колонки. Любой из нас видит их чуть ли не каждый день. По сути, это обычный корпус (если хотите, ящик), в который вмонтированы динамики.

Само собой разумеется, что динамиков, называемых среди профессионалов диффузорами, может быть несколько. Все зависит от системы, в которой они используются. Так, например, самый простенький радиоприемник или проигрыватель компакт-дисков может содержать один или два динамика (в варианте моно). При воспроизведении стереозвука их может быть по одному или по два с каждой стороны.

Акустические колонки бытового назначения, или громкоговорители, входящие в состав DVD- или Blue-ray-систем, как правило, имеют три динамика и более. По сути, это обычное разделение по воспроизводимым частотам (высокие, средние и низкие). В данном случае каждый динамик отвечает за определенный диапазон воспроизводимых частот.

Отсюда нетрудно сделать вывод, что акустические колонки можно разделить между собой не только по количеству диффузоров, но и по звуковым характеристикам. В принципе, домашние системы воспроизводят звук в диапазоне от 20 Гц до 18-20 кГц. Для качественного звука в этом случае больше и не нужно.

Другое дело - концертные системы, где требуется получить максимально качественный громкий звук без искажений. На этом мы остановимся чуть позже.

Основные типы колонок

Конечно же, разделение на типы, приведенное выше, весьма условно. Достаточно сказать, что по большому счету практически все наиболее распространенные модели колонок можно классифицировать как пассивные и активные системы.

С другой стороны, сегодня существует расширенная спецификация акустических систем, в которой различают такие типы колонок: активные, пассивные, рупорные, электростатические, планарные, напольные, полочные, системы центрального канала, фронтальные, тыловые, низкочастотные (сабвуферы), биполярные, колонки с фазоинвертором или с пассивным излучателем, модели с акустическим лабиринтом, акустические колонки открытого или закрытого типа, изобарические системы и контрапертурные модификации.

Понятно, что рядовому пользователю технические характеристики и принципы работы колонок каждого типа, в общем-то, и не нужны. Поэтому остановимся на том, что будет понятно каждому обывателю.

Пассивные колонки

До недавнего времени самыми распространенными являлись пассивные акустические колонки. Вне зависимости от того, сколько в них присутствует динамиков, они в обязательном порядке подключаются к усилителю. Без этого воспроизведение звука просто невозможно.

Если кто помнит еще советские времена, практически все системы были пассивными, даже такие мощные модели, как, допустим, Radiotehnika серии S. Для своего типа они давали достаточно хороший звук. Если тогда хотелось купить такие акустические колонки, цена многим была просто не по карману. Кстати, и сейчас они не уступают своим зарубежным аналогам.

Активные акустические колонки

Но времена меняются, и на смену пассивной акустике пришла активная. Главное отличие таких колонок состоит в том, что они имеют встроенные предварительные усилители и питаются от электросети.

Как уже понятно, плюс состоит в том, что отпадает необходимость дополнительной покупки усилителя. Собственно, сегодня даже системы, подключаемые к компьютерам, относятся именно к типу активной акустики, не говоря уже о DVD- или Blu-ray-системах со звуком формата 5.1, 6.1 или 7.1.

Студийные мониторы

Студийные мониторы занимают отдельную нишу. Дело в том, что они должны обеспечивать максимальное качество звучания, скажем, звукорежиссеру или музыканту.

Тут первостепенное значение имеет даже не мощность, а диапазон воспроизводимых частот и их разделение при помощи встроенных или отдельно используемых кроссоверов. Что самое интересное, мониторы должны быть, так сказать, универсальными, чтобы после сведения музыкального материала звук на другой акустике не отличался от оригинала.

Концертная акустика

Вероятно, каждый из нас хоть один раз бывал на каком-нибудь концерте и замечал целые выстроенные акустические порталы на сцене. Считается, что лидерами в области концертных акустических систем являются компании Marshall и JBL.

Такие акустические системы состоят из множества отдельных блоков, соединенных между собой. В конечном итоге все они подключаются к соответствующим звукоусиливающим системам, а для регулировки режима работы, общей громкости или звучания инструментов, не беря в расчет усилители, используются современные микшерные пульты. Это избавляет звукорежиссера от необходимости бегать и крутить ручки на каждом усилителе или сценическом мониторе.

Как уже понятно, такие системы являются очень мощными. Так, например, в 1992 году на концерте «Монстры рока в Москве», проходившем на аэродроме в Тушино, мощность звука составляла целых 600 кВт. Да что говорить, за 3 км от летного поля даже в метро слышно было так, как будто рядом стоишь!

Теперь отдельно стоит отметить одно общее правило, вне зависимости от того, какие именно акустические колонки используются в конкретном случае. Уровень громкости для получения кристально чистого звука без малейших искажений, как правило, должен соответствовать половине суммарной мощности всей системы. Если его превысить, начнутся ненужные искажения и запирания, а ведь и динамики могут не выдержать такой нагрузки. В лучшем случае лопнут диффузоры. Как уже понятно, особенно если это профессиональные дорогостоящие модели, обойдется недешево.

Вопрос цен

Хотя по приведенным примерам и можно сказать, что самой дешевой является бытовая акустика или компьютерные колонки, чуть дороже системы 5.1 ии 7.1, еще дороже профессиональные мониторы для студий и т.д. Можно найти и обычные бытовые громкоговорители, которые будут дороже системы 5.1, превосходя ее по техническим характеристикам.

Более того, цена напрямую зависит от множества факторов: тип колонок и используемых динамиков, частотный диапазон, мощность, сопротивление, материал корпуса, год выпуска, наконец, марка производителя. Кроме того, сейчас, если почитать объявления в Интернете, можно купить и б/у технику по цене, заведомо более низкой.

Ну а концертные системы так вообще в расчет не берутся, поскольку их стоимость может достигать десятков или даже сотен тысяч долларов.

Впрочем, некоторые цены привести все-таки можно. Так, например, простейшие миниатюрные колонки типа Dialog AC-02UP можно купить всего за 240 руб. Двойная система типа Defender OnAir S4 или ColorWay Music Ball CW-005 Black стоит около 280 рублей.

Акустика посерьезнее, скажем, Edifier R2000DB или Genius SP-HF2020 Wood стоит порядка 10-13 тысяч руб.

Что касается систем 5.1. или 7.1 (например, Sven HT-200 для компьютерных систем) стоит около 5500 руб, в то время как аналогичная система Focal-JMLab Pack Dome 5.1 и для компьютера, и для домашнего кинотеатра обойдется уже почти в 140 тысяч руб. Системы 7.1 и того дороже.

Что касается цен на студийные мониторы полупрофессионального и профессионального типа, например Mackie CR4 или PreSonus Eris E4.5, то здесь цены стартуют от уровня в 14-15 тысяч руб. за пару. Более серьезные модели (Genelec M040AM, Yamaha MSP7Studio, Mackie HR624 MKII) обойдутся в сумму около 50-60 тысяч руб. за штуку.

Как видим, разборс цен довольно серьезный. Так что тут нужно определиться, в каком ракурсе использовать тот или иной тип акустических систем.

Что предпочесть?

Вопрос выбора, конечно же, решает каждый, исходя из своих потребностей. Однако сегодня можно смело утверждать, что для домашних условий лучшим приобретением станет все-таки активная акустическая система. С подключением пассивных колонок могут возникнуть проблемы в том плане, что у самих колонок и используемых усилителей могут не совпадать показатели мощности, сопротивления и т.д. Таким образом, можно будет, что называется, угробить либо колонки, либо усилитель, либо все сразу. А вот в активных системах производитель появление таких ситуаций полностью исключает, поскольку сами они проектируются уже с учетом всех сопутствующих параметров.