Название акустики. Типы акустических систем: конструкции, обзор, характеристики. Качественный звук стоит денег, или нет

В наше время компьютер как персональный, так и переносной ноутбук занимает одно из лидирующих мест по сравнению с техникой окружающей нас в повседневной жизни. Компьютер нужен нам не только для работы, но для приятного время препровождения. У каждого человека существует свой комплекс приоритетов, но даже самый скрупулезный ученый зазнайка при написании очередной диссертации или научной статьи будет не против — послушать любимую музыку или же посмотреть документальный фильм на компьютере, но всем хорошо известно, что это не возможно, если на вашем персональном компьютере отсутствуют колонки.

Итак, перед покупкой нового компьютера или комплектующие на него перед каждым стоит не легкий вопрос, как правильно выбрать, а так же настроить колонки для своего компьютера. В наше время работа на компьютере без гарнитуры, а именно без наличия колонок практически не возможна. Колонки необходимы в компьютере для просмотра любимых фильмов или прослушивания музыкальных композиций, а так же для связи. Колонки чаще всего приобретают для домашнего досуга, а не для работы в офисе, ведь они скорее нужны нам для развлечений, нежели для работы. Отличной заменой колонкам могут служить наушники, с их помощью можно так же смотреть фильмы и слушать музыку, а так же общаться, но в некоторых ситуациях они не могут заменить блистательной акустики, которую дарят нам колонки, особенно если вы просматриваете фильм не одни, а в компании друзей или семьи. Итак, приобретая колонки, для компьютера следует помнить некоторые правила.

При выборе колонок, необходимо определиться, для каких именно целей они вам нужны, так как от этого будет напрямую зависеть акустический звук колонок. Если приобретая колонки вам не нужен сильный акустический звук, и вы не планируете громко слушать музыку, то в этом случае вам подойдут простые и не очень дорогие колонки. Для ценителей громкой музыки и почитателей отменного звука необходимо выбирать колонки с хорошей акустической системой, но и цена такого удовольствия будет высока.

Колонки для компьютеров в сравнении с другими типами разнообразных колонок отличаются своим компактным размером, а так же способностью подавлять магнитное излучение.

Колонки на компьютер бывают активными и пассивными. Активные представляют собой колонки со встроенным усилителем. А пассивные колонки в процессе работы требуют дополнительного питания, а так же подключение усилителя. Пассивные колонки в отличие от активных колонок стоят намного меньше, но при этом они звучат хуже.

Материал для изготовления колонок

Приобретая колонки для своего компьютера, стоит уделить существенное внимание материалу корпуса, ведь от этого напрямую может зависеть звук колонок.

Пластмасса

Колонки, корпус которых изготовлен из пластика будут стоить намного дешевле. К большому сожалению, такие колонки хоть и стоят дешевле звук они издают не очень качественный. А скорее искаженный. При громком звуке пластик корпуса может вибрировать и дребезжать, поэтому и звук получается не качественный.

Дерево

Такой материал как дерево для изготовления корпуса колонок является одним из самых лучших материалов. Дерево очень хорошо передает звук, но является очень дорогостоящим, поэтому колонки, изготовленные из древесины, являются не то что бы редкостью, просто их можно встретить в профессиональной акустической системе. Производители колонок для компьютеров пошли на некую хитрость и стали изготавливать корпуса из ДСП, МДФ или фанерных листов, так они становятся более доступные в цене. Приобретая колонки, следует тщательно их осмотреть, в них не должно быть лишних отверстий, они должны быть полностью герметичными, это может значительно ухудшить звук колонок.

Материал колонок может повлиять на качество звука только по минимуму, а главным критерием выбора колонок должны стать качественные динами, а так же хорошая и качественная сборка всех элементов колонки.

Основные характеристики колонок

Самыми главными характеристиками в приобретении колонок является их мощность и частота звука. Однако стоит не забывать о том, что мощность и громкость – это совершенно два разных понятия. Громкость в компьютерных колонках можно определить по их чувствительности.

Мощность колонок

Мощностью любых колонок, будь то компьютерные или же другие, зачастую называют финальную и верхнюю точку звука. Такое значение колонки обычно показывает наивысшую норму звука, при которой он дается без искажений. Финальные цифры мощности могут даваться разные, такое значение будет зависеть от помещения, в котором установлены и в какую сторону направлены колонки компьютера. Для обычной квартиру будет вполне достаточно мощности в колонках максимум в 50 Вт, не более, а то и меньше.

Диапазон акустических частот представляет собой полосу частот, которую может и воспроизводит система. Человеческий слух способен воспринимать диапазон частот в пределах от 20 до 20 тысяч Гц. Качественный и приятный для слуха диапазон способны передавать только профессиональные и дорогостоящие акустические системы. Говоря о колонках, для компьютера которые мы используем в повседневной жизни, то диапазон звука на них должен быть 40 гц-18 кгц, такой диапазон будет максимально качественно передавать звук. За пределами такого диапазона звука колонки для компьютера будут не только передавать не качественное звучание, но и искажать звук, а так же он может вибрировать, издавать треск или шипение. Поэтому при покупке колонок стоит обратить внимание на диапазон звука, который указан на данной гарнитуре, если на не очень дорогих колонках будет стоять диапазон в пределах от 20 Гц-20 кГц, то это, скорее всего, окажется обманом и такие колонки приобретать не стоит.

Сателлиты и сабвуферы

Перед покупкой колонок на компьютер стоит разобраться в их разновидностях. Сателлит представляет собой небольшую колонку, чаще всего не более 20 см в высоту, так же она способна передавать средние и высокие частоты. Сателлиты пользуются большой популярностью для комплекта ноутбука, а так же персонального компьютера, такие небольшие колонки легко перемещать, складывать с собой в дорогу или устанавливать на любом доступном месте, на столе. Зачастую в комплекте с двумя колонками сателлитами идет сабвуфер. Сабвуфер – это большая колонка, по сравнению сателлитами, она в большинстве случаев ставится на пол под компьютерным столом. Сабвуфер способен воспроизводить низкие частоты и транслировать громкий звук.

Перед непосредственным подключением колонок к компьютеру следует установить на него аудио драйвера (в том случае если они не загружены и не установлены ранее на ваш компьютер). Для установки драйверов следует взять диск (он обычно прилагается при покупке компьютера) и установить программу. После установки специальной программы следует сделать перегрузку компьютера, а уж после стоит приступить к соответствующей настройке звука.

Установить и подключить колонки к компьютеру может каждый, даже тот который ничего не понимает в такого рода технике, самым главным правилом является правильно подключить все провода (не перепутать их цвета). При установке колонок очень важно правильно подобрать место для их установки, ведь от этого будет напрямую зависеть акустический звук.

Место для установки колонки

Для расположения колонок необходимо правильно выбрать место, в котором звук от колонок будет максимально приятно слушать. Благоприятное расстояние, которое должно находиться между двумя или более колонками на компьютере должно быть не менее 1,5 или даже более метров. В случае же когда колонки будут находиться друг от друга на близком расстоянии, их звук будет размываться и тем самым получится не качественное звучание. Колонки рекомендуется располагать на столе или других приспособлениях, только не на полу, пол способен заглушать и искажать их звучание, это никак не касается сабвуфера. Идеальная высота расположения колонок от пола считается от 1 до 2 метров. Что же касается сабвуфера, то его максимально хорошее звучание будет слышно, если он будет находиться именно на полу, ведь известно что, низкие частоты хорошо воспринимаются на идеально ровной и твердой поверхности.

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...

Nautilus от Bowers & Wilkins - одна из самых необычных, дорогих и авторитетных в плане звучания акустических систем. Тип оформления - 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.

Как показывает практика, в большинстве случаев штатные акустические системы не позволяют обеспечить качественное воспроизведение звука. По крайней мере, так считают многие меломаны. Именно поэтому большинство автолюбителей прибегают к и динамиков, чтобы добиться более качественного звучания. Как и какие бывают виды устройств — об этом мы расскажем ниже.

[ Скрыть ]

Какие бывают автомобильные акустические системы?

Если вы хотите, чтобы автомагнитола обеспечивала качественное воспроизведение как низких, так и высоких частот, при этом сам звук был бы чистым, нужно в первую очередь уделить внимание динамикам. Для начала предлагаем ознакомиться с видами устройств.

Типы

Акустические автомобильные системы можно разделить на несколько типов:

Широкополосные. В данном случае воспроизведение всего доступного диапазона частот будет осуществляться одним динамиков. Такой вариант более актуален для автолюбителей, которые предпочитают слушать радио или включают громко музыку ненадолго. Как показывает практика, широкополосные системы ставятся практически на все авто штатно.
Коаксиальные. Такой вариант более актуален для автолюбителей, которые хотят добиться более качественного воспроизведения звука с «жирным» басом. В таком случае комплект колонок подразумевает установку нескольких устройств по одной оси. Поскольку каждая аудио система позволяет выдавать частоты низкого, среднего и высокого диапазона, в коаксиальной акустике за каждый диапазон будет отвечать отдельная головка. В более дешевых вариантах акустические системы оснащаются встроенными кроссоверами, в более дорогих — внешними.
Компонентные АС. В таких системах аудио ряд делится по частотам. Стоимость таких колонок более высокая, однако при правильной установке они позволят добиться наиболее качественного и объемного звука с мощным басом. Такой вариант более актуален для меломанов, которые не могут ездить без качественной музыки (автор видео — канал Radioblogful. Видеоблог паяльщика).

Типоразмеры

Что касается типоразмеров, то колонки для автомобилей также разделяются между собой и по габаритам. Будь то круглые или овальные динамики, качество звука ни коим образом не зависит от формы колонок. Размеры при покупке необходимо учитывать в соответствии с габаритами посадочных мест, предусмотренных в авто под акустику.

Как правило, диаметр стандартных посадочных мест в передних дверях может быть 10, 13 или 16 см. Что касается задних дверей или полок, то, как правило, в них монтируются овальные изделия размерами 15х23 см либо 6х9 дюймов. Перед покупкой акустики обязательно нужно измерить размеры посадочных мест под колонки.

Как подобрать динамики для конкретного авто?

Что касается непосредственно выбора, то при покупке следует руководствоваться следующими критериями:

Ценовой диапазон. В соответствии с финансовыми возможностями у вас сформируется определенный ассортимент.
Тип системы. Как сказано выше, акустика может относиться к одному из трех видов. Определитесь с типом и вы сможете сузить диапазон устройств.
Производитель. В настоящее время рынок автомобильной электроники предлагает покупателям довольно большой ассортимент акустических систем от разных производителей. Необходимо понимать, что далеко не всегда высокая цена будет означать такое же качество колонок, но как правило, дешевые динамики все же работают хуже, чем дорогие. Наиболее популярные бренды, которым отдают предпочтение наши соотечественники — Pioneer, Kenwood, Infinity, Focal, Alpine и т.д.
Следующий параметр — выбор подвеса. По мнению многих экспертов в области автозвука, лучше отдать предпочтение резиновым подвесам, а не матерчатым. Резиновые подвесы позволит предотвратить появление вибраций, если акустика будет включена на полную мощность.
Наличие твитеров. Этот критерий актуален, если вы хотите обустроить в своем авто серьезную акустику. Как утверждают многие специалисты, желательно, чтобы твитеры были шелковыми.
Типоразмеры. Как сказано выше, перед покупкой следует измерить габариты посадочных мест и уже в соответствии с этим выбирать устройства.
Помимо этого, следует учесть и другие особенности установленной в автомобиле магнитолы. Дешевые китайские магнитолы, как правило, не могут выдавать качественный звук в силу того, что в них установлен низкокачественный усилитель. Более дорогие варианты обычно работают со всеми типами динамиков. В любом случае, при покупке следует учесть особенности.
Не менее важный параметр — мощность устройств, она может быть пиковой и номинальной. На пиковую мощность обращать внимание не стоит, учитывайте только номинальную, именно этот параметр позволит обеспечить качественный звук. Пиковая мощность представляет собой значение, которое акустика сможет выдержать в течение кратковременного промежутка времени, после чего может произойти перегрев изделия и, соответственно, его выход из строя. В том случае, если приобретаемые колонки будут обладать высокой мощностью, их придется использовать через сабвуфер. Необходимо учитывать тот факт, что для предотвращения выхода из строя акустики следует учитывать одно правило — значение пиковой мощности в любом случае должно быть больше, чем максимальная мощность саба.
Еще один критерий — чувствительность, этот параметр меряется в децибелах. Чем более высоким будет это значение, тем более качественный звук смогут выдавать изделия без подключения саба. Если вы планируете использовать дополнительно усилитель, то его установка будет актуальна тогда, когда чувствительность устройств составит 90 децибел или меньше.
Резонансная частота. Этот параметр определяет качество глубины низких частот. Чем более низким будет значение резонансной частоты, тем более качественными и мощными будут басы.
Убедитесь в том, что в комплекте к устройствам идет инструкция — как правило, в ней указываются все необходимые требования к магнитолам и стандарты, которые следует учесть при установке той или иной модели.
Наличие отверстия для установки изделий. Бывает такое, что купив изделия, автовладелец сталкивается с проблемой установки из-за отверстий, расположенных в колонках. Если вы не хотите дополнительно сверлить отверстия для монтажа динамиков, выбор акустики должен осуществляться в соответствии с этим фактором.

Фотогалерея «Динамики для авто от разных производителей»

Грамотная установка АС для создания объемной звуковой сцены

Теперь перейдем к вопросу обустройства акустической системы в автомобиле. Если сравнивать акустическую систему с домашней, то в данном случае принцип расположения ее элементов будет другим. В домашних системах динамики нужно устанавливать над слушателем, в случае с автомобильной акустикой все иначе. Если речь идет о коаксиальных динамиках, то вам нужно просто установить новые динамики вместо установленных стандартных. Их необходимо надежно зафиксировать, чтобы в процессе эксплуатации не допустить возникновения вибраций, который, в свою очередь, отразятся на качестве воспроизводимого звука.

Схема поключения компонентной акустики

Что касается коаксиальных систем, то для правильного обустройства такой акустики следует опираться на несколько моментов:

Изделия следует вмонтировать как можно ближе к передней части салона. То есть такой вариант, как установка изделий в заднюю часть двери, которая ближе к центру автомобиля, не подходит. Разумеется, при установке такое место звук не будет испорчен, но действительно качественного звучания добиться не удастся. Лучше всего установить устройства в передней части двери, которая ближе к центральной консоли. Многие автовладельцы устанавливают изделия прямо в торпеде, но для этого ее придется переделывать, а также закрывать отверстия в дверных картах.
В том случае, если вы приобрели разночастотные изделия, которые будут относиться к определенному каналу, то наиболее оптимальным вариантом будет их монтаж как можно ближе друг к другу. Это позволит добиться согласованного, а также цельного звучания.
Что касается ориентации изделий, то этот вопрос не принципиальный. Одни динамики можно направить в сторону водительского кресла, другие — к лобовому стеклу, это позволит отразить звуковые волны. Но в данном случае придется действовать экспериментальным методом, поскольку многое зависит не только от колонок, но и от прочих факторов.

Цена вопроса

Стоимость динамиков варьируется от 600 до 30 тысяч за комплект, но можно найти и более дорогие варианты.

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.

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.

Мембраны граммофонов изготавливались чаще всего из алюминия или слюды

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.

PureAudioProject Trio 15TB с 15-дюймовыми НЧ-драйверами на трехслойных бамбуковых панелях

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.

При высоте 1,2 м в мире открытой акустики Jamo R907 считаются практически компактами

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.

Патентная заявка Эдгара Вильчура на АС в закрытом оформлении

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.

В закрытом ящике движения диффузора контролируются воздухом - в отличие от бумаги или резины он не стареет и не изнашивается

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.

Сабвуфер SVS SB13-Ultra с закрытым акустическим оформлением

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.

Амплитуда и фаза движения воздуха в фазоинверторе меняются в зависимости от частоты колебаний диффузора

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.

В борьбе с турбулентными призвуками конструкторы фазоинверторов постоянно экспериментируют

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.

Пассивный излучатель может увеличить эффективную поверхность диффузора вдвое, или даже в трое, если в одной колонке они установлены парой

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.

Пассивный излучатель сабвуфера REL S/5. Основной драйвер направлен в пол

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.

Акустический лабиринт - любимая конструкция акустиков-самодельщиков. Но при желании корпуса самой хитрой формы можно заказать и в готовом виде

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.

Схема для расчета корпуса на dbdynamixaudio.com

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.

Avantgarde Acoustics Trio с низкочастотным рупорным массивом Basshorn XD высотой 2,25 м

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.

Системы Realhorns - особая акустика для особых случаев

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.

Duevel Sirius сочетает элементы рупорной и контрапертурной конструкций

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.