Акустическая система для самостоятельного изготовления. Акустика. Типы акустических систем Что такое максимальная кратковременная мощность ГГ

Эта статья появилась в результате переписки с одним из постоянных авторов американского журнала «STEREOFILE». Она не является рекомендацией к приобретению тех или иных акустических систем. Читатель найдет здесь интересные соображения о передаче звукового пространства современными акустическими системами.

Должность аудио обозревателя журнала «STEREOFILE» связана с прослушиванием почти всех акустических систем (АС), появляющихся на рынке. Немало времени мне приходилось заниматься и профессиональной записью музыки, как в качестве инженера, так и музыканта. Все это привело меня к мнению, что одним из важнейших свойств высококачественных АС является правильная передача звукового пространства, созданного при записи. Однако есть популярные модели АС, которые однозначно этому требованию не удовлетворяют - при этом намеренно.

Звуковое пространство - это пространство, создаваемое нашим воображением позади и между двумя АС, работающими в стерео. Иногда также применяется термин «звуковая сцена». При записи музыки немало труда уделяется созданию её звукового пространства, такого, чтобы при воспроизведении записи дома на бытовой стереосистеме музыканты «расположились» в определенном порядке. Ударная установка может «парить» где-то посередине между АС, гитарист чуть правее, фортепиано чуть слева, а певцы расставлены по сцене так, чтобы каждый занимал свою позицию. И действительно, если стереосистема правильно воспроизводит звуковое пространство, то закрыв глаза, можно «увидеть» каждого исполнителя.

Передача звукового пространства непосредственно связана с характеристикой направленности АС. Традиционно акустические системы с громкоговорителями на передней панели излучают звук только в одном направлении - к слушателю. Пара таких систем всю свою акустическую мощность отправляет к слушателю, не внося в звуковое пространство искажений, связанных с отражениями от стен, мебели около АС и т.п. Прослушивание в таких условиях позволяет передать запись так, как этого хотели звукорежиссер и музыканты.

Тем не менее, существуют АС, намеренно разработанные для искажения звукового пространства. Громкоговорители у таких АС располагаются не только на передней панели, а еще и сбоку и сзади. Такая АС излучает звук сразу во всех направлениях. Почти весь звук, доходящий до ушей слушателя, претерпевает отражения от стен. В оправдание такого воспроизведения звука приводится ошибочное утверждение, что поскольку реальные музыкальные инструменты излучают звук во всех направлениях, то для «естественного» звучания акустической системе нужно делать то же самое. Это абсолютно неверно, поскольку в то время как реальные инструменты излучают звук во всех направлениях, микрофоны, этот звук принимающие, «слышат» его только с одного направления. Чтобы передать звучание со всех направлений, понадобится полностью окружить инструмент бесконечным числом микрофонов. Сделать это невозможно. И не нужно - дело в том, что микрофон, направленный на музыкальный инструмент, воспринимает все его звучание, потому что мембрана микрофона воспринимает и прямой звук, и отражения, созданные инструментом в концертном зале (реверберация). Точно также слышит музыку человеческое ухо! В случае с АС прямого излучения слушатель воспринимает истинное соотношение прямого и отраженного звука - то, которое было во время записи. АС, излучающая звук во все стороны, меняет это соотношение. При этом запись уже нельзя услышать такой, какой она задумывалась - вы слышите отражения исходного отраженного звука от стен вашей комнаты. Реверберация реверберации. Согласитесь, что это полностью неестественная, искусственная обработка звука.

Акустические системы, излучающие звук во всех направлениях, искаженно передают звуковое пространство: звуковые образы инструментов неопределенны, а звуковая картинка не имеет ничего общего с оригиналом. Мне приходилось слушать собственные записи на таких АС и я был неприятно поражен, насколько искаженно они звучат по сравнению с АС прямого излучения. На массовом потребительском рынке весьма популярны американские АС, использующие многостороннюю направленность, но единственная их популярности в том, что многим людям не хватает знаний и опыта в таких вопросах как звуковое пространство, правильность воспроизведения и реальное звучание записи. Неосведомленным людям искажения, вносимые такими АС, кажутся привлекательными, потому что они «расширяют» звучание как при электронной обработке звука. Так как этой обработке подвергается каждая запись, воспроизводимая через АС, она становится утомительной и раздражает. Искажения звукового поля в таких АС часто заставляют поскорее продать свое приобретение и купить хорошие АС прямого излучения, которые годами будут верой и правдой приносить прослушивание музыки.

Мне хочется надеется, что я помог лучше понять связь правильности передачи звукового поля с конструкцией АС. Счастье аудиофила заключается в информативности - желаю удачных покупок!

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.

Итальяно-российская контрапертурная акустика Bolzano Villetri

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.

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

В обзорах и тестах мы уделяем большое внимание описанию акустических систем. Если подумать, то ничего удивительного в этом нет. Прекрасно понимая важность качественного источника звука и усилителя в стереосистеме или в домашнем кинотеатре, мы все же уверены, что наибольшее влияние на звуковые характеристики аудиокомплекса оказывают именно колонки. Они являются последним звеном в сложной цепи преобразования комбинации нулей и единиц, из которых состоит запись на компакт-диске, в механические колебания воздуха, которые мы и называем звуком. Чем корректнее колонки справляются со своей задачей, тем более качественный звук мы слышим. Впрочем, вопрос «качества звука» - весьма спорный, поскольку качество - понятие субъективное. Вернемся к этому вопросу несколько позже, а для начала познакомимся с основными конструктивными особенностями современных акустических систем (АС). Кроме того, в данном материале мы хотим разобраться с таким интересным вопросом, как направленность акустических систем различной конструкции, и какой из них отдать предпочтение для решения той или иной задачи.

Прежде чем перейти к описанию конструкции акустических систем, необходимо разобраться с терминологией, чтобы не возникало путаницы в дальнейшем. Итак, полный акустический преобразователь, предназначенный для излучения звука в окружающую среду и состоящий из динамических головок, акустического оформления, разделительных фильтров и прочих электрических устройств, мы будем называть акустической системой, звуковой колонкой или громкоговорителем. Обратите внимание на последнее название. В английском языке термином «loudspeaker», т. е. «громкоговоритель», принято называть полную акустическую систему, в то время как в отечественной литературе этим словом частенько называли отдельные динамические головки. Сами динамические головки принято называть также драйверами или динамиками. Этих же терминов будем придерживаться и мы в нашем описании.

ДИНАМИЧЕСКИЕ ГОЛОВКИ

На сегодняшний день в мире существует множество разнообразных конструкций громкоговорителей, базирующихся на самых различных физических принципах излучения звука (электростатические, плазменные, пьезокерамические и пр.). К рассказу об экзотических конструкциях громкоговорителей мы постараемся вернуться в одном из последующих выпусков V&A, сегодня же сосредоточим наше внимание на самых распространенных акустических системах - с электродинамическими катушечными преобразователями.
Задачей электродинамической акустической головки является, как вы знаете, преобразование электрических импульсов в механические колебания диффузора динамика, которые становятся источниками распространения звуковых волн.
Принцип действия электродинамического преобразователя прост, как все гениальное. Переменный электрический ток, проходя через звуковую катушку, является источником переменного магнитного поля, которое, в свою очередь, вступает во взаимодействие с полем постоянного магнита. Результатом этого взаимодействия становится появление силы, которая приводит в движение звуковую катушку, жестко соединенную с диффузором динамика.
Основными элементами электродинамической головки являются диффузор с пылезащитным колпачком и гибким подвесом, звуковая катушка, магнитная система, диффузородержатель (корзина) и центрирующая шайба.
Подробное описание перечисленных элементов конструкции электродинамического драйвера проведем для низкочастотной головки, а затем рассмотрим нюансы, характерные для средне- и высокочастотных динамиков.

Диффузор

Задача диффузора электродинамической головки очень важна - он приводит в движение массы воздуха, его перемещение вызывает появление распространяющейся в пространстве звуковой волны. При этом диффузор должен обеспечивать отсутствие нелинейных искажений, вызываемых изгибными волнами на его поверхности, и максимально линейную амплитудно-частотную характеристику в рабочем диапазоне. Большинство диафрагм в современных низкочастотных динамиках имеют форму конуса (их так и называют - конические). Впрочем, форма обычного конуса с прямолинейной образующей оказалась малоподходящей для производства НЧ динамиков, поскольку такие диффузоры не обладают устойчивостью к появлению изгибных волн. Действительно, для обеспечения необходимого уровня звукового давления на низких частотах требуется, чтобы диффузор претерпевал значительные смещения в пространстве (±10 мм, а иногда и больше). При таких значительных смещениях поверхность диффузора начинает изгибаться, а при повышении частоты края диафрагмы просто не успевают смещаться вслед за перемещением звуковой катушки, вследствие чего рабочая поверхность диффузора ограничивается небольшой центральной областью. Для того чтобы избежать этих двух напастей (сужение эффективной поверхности излучения диффузора и появление изгибных волн на поверхности), производители очень тщательно относятся к разработке формы поверхности излучателя. В частности, используются диффузоры в форме конуса с образующими в виде дуги окружности, а также с другими, еще более сложными конфигурациями. Благо современные методы математического моделирования позволяют достаточно точно рассчитать оптимальную форму излучателя. Главное, чтобы в результате она оказалась не слишком сложной для производства. Многие применяют конусы с переменным сечением стенок (толщина диафрагмы больше в центре и уменьшается к краям), снабжают диафрагмы специальными ребрами жесткости (радиальными или концентрическими) и естественно тщательно подбирают материалы для их производства.
О материалах, кстати, хотелось бы рассказать чуть подробнее. С самого начала при производстве диафрагм динамических головок использовали бумагу со специальными пропитками. Надо сказать, что натуральная длинноволокнистая целлюлоза до сих пор остается одним из самых популярных материалов. Естественно, называть такие диффузоры бумажными сегодня уже не совсем корректно, поскольку в них помимо специальной пропитки, повышающей жесткость, долговечность и влагозащищенность целлюлозной массы, часто применяются различные добавки, такие, как волокна льна, углестекловолокно, графит и даже металл. В общей сложности «бумажный» диффузор громкоговорителя может содержать до 15 различных добавок, призванных улучшить его физические свойства.

Звуковая катушка

Звуковые катушки современных динамиков являются достаточно технологичными изделиями, хотя на первый взгляд ничего сложного в них нет. Однако это только на первый взгляд. Начав разбираться, понимаешь, что все не так просто, как хотелось бы.
Во-первых, звуковая катушка должна иметь высокие характеристики температурной стабильности. Это особенно важно в мощных системах, где при звуковоспроизведении выделяется большое количество тепла. Нагревание может привести к механическому разрушению катушки, поэтому при их производстве применяются специальные термостойкие клеи и лаки. Кроме того, нагрев, как известно из школьного курса физики, изменяет электрическое сопротивление провода, которым намотана катушка. Изменение сопротивления естественно приводит к нарушению рассчитанных для магнитной системы параметров, что воспринимается на слух как искажения в воспроизводимом звуке. Для того чтобы снизить нагрев звуковых катушек применяют, как мы уже упоминали, специальные массивные металлические пылезащитные колпачки, а также делают вентилируемые каркасы, в которых для улучшения теплоотвода сверлят специальные отверстия. Еще одним способом охлаждения служит заполнение магнитного зазора специальной ферромагнитной жидкостью, но об этом мы расскажем чуть позже, в пункте, посвященном магнитной системе.
Звуковые катушки наматываются проводом круглого или прямоугольного сечения. Количество слоев намотки, как правило, 2 или 4. Прямоугольное сечение провода в принципе более предпочтительно, поскольку позволяет сделать намотку максимально плотной, а, следовательно, увеличить эффективность взаимодействия катушки с постоянным магнитом. Однако же с увеличением плотности намотки ухудшается охлаждение звуковой катушки, а, следовательно, нарушается температурная стабильность. В результате производители вынуждены искать компромисс, подбирая оптимальное сочетание параметров. Вообще, говоря отвлеченно от технических деталей, нужно признать, что производство высококачественных акустических систем - это постоянный поиск компромисса между соблюдением ряда взаимоисключающих условий. Некоторые из них мы уже упомянули, а некоторые будут упомянуты в дальнейшем. Искусство разработчика заключается в поиске оптимального решения этой сложнейшей задачи с рядом переменных, влияющих друг на друга. Однако вернемся к звуковым катушкам. Естественно, что их температурную стабильность можно увеличить, используя для намотки провод большего сечения, а, следовательно, и с лучшей теплоотдачей. Впрочем, такое решение подходит только для мощных акустических систем, поскольку неизбежно увеличит общую массу подвижной системы, что, как мы уже говорили, крайне негативно сказывается на характеристиках воспроизводимого звука.
Помимо температурной стабильности звуковой катушки производители динамиков стремятся также соблюсти пространственную однородность магнитного поля в зазоре. Дело в том, что при больших амплитудах перемещения диффузора катушка может частично выходить из магнитного зазора в продольном направлении, попадая при этом в область нестабильного магнитного поля. Для предотвращения этого многие производители стремятся сделать катушку максимально короткой, а зазор максимально длинным (естественно, при сохранении минимально возможной толщины).

Магнитная система

Магнитная система динамической головки призвана создавать постоянное магнитное поле, которое взаимодействует с переменным полем, создаваемым током, проходящим через звуковую катушку. В большинстве современных динамических головок применяются кольцевые магниты, имеющие форму тора. Естественно, что для увеличения эффективности работы электродинамического преобразователя необходимо, чтобы магнитная система создавала максимально возможную напряженность магнитного поля в зазоре. Для этого разрабатываются высокоэффективные магнитные материалы (в частности в последнее время получили широкое распространение магниты на основе сплава неодим-железо-бор). Как мы уже говорили, для того, чтобы сохранить линейные частотные характеристики в широком диапазоне подводимой мощности, катушки необходимо хорошо охлаждать. Вместе с тем увеличение воздушного зазора между катушкой и магнитной системой нежелательно, поскольку это снижает эффективность их взаимодействия. Для решения этой проблемы магнитный зазор иногда заполняют специа
ьной ферромагнитной жидкостью, которая представляет собой вязкую суспензию с помещенными в нее магнитными частицами. Ферромагнитная жидкость обладает существенно большей теплоемкостью по сравнению с воздухом и, следовательно, позволяет гораздо эффективнее охлаждать звуковую катушку.
Не стоит забывать и о том, что в современных системах домашнего кинотеатра акустические системы зачастую работают в непосредственной близости от экрана телевизора. Магнитное поле динамика может вызывать искажения на экране. Для того чтобы избежать этого отвратительного явления, акустические системы центрального канала (как расположенные ближе всего к телевизору), а зачастую и все остальные громкоговорители, включая сабвуфер, снабжают магнитным экранированием, т. е. помещают магнитную систему в специальную «колбу», изготовленную из экранирующего материала, либо же включают в систему дополнительный магнит обратной полярности, который гасит магнитное поле основного магнита.

Диффузородержатель

Диффузородержатель, как следует из названия, представляет собой конструкцию, несущую всю систему динамической головки. За характерный внешний вид диффузородержатели получили также и другое название - корзина. К широкой части корзины при помощи подвеса крепится подвижная часть драйвера, а к узкой - магнитная система. Естественно, корзина динамика должна вносить минимальный вклад в воспроизведение звука, поэтому ее конструкция должна быть жесткой и эффективно гасить возникающие резонансы. Кроме того, ребра жесткости диффузородержателя должны быть максимально тонкими, чтобы свести к минимуму отраженную от них звуковую волну. При несоблюдении этого условия отраженная волна будет оказывать существенное влияние на работу динамической головки, увеличивая общую упругость системы и, следовательно, снижая эффективность электродинамического преобразователя.

Центрирующая шайба

Последним из упомянутых нами в начале статьи элементом динамика является центрирующая шайба. Основной функцией центрирующей шайбы является четкое позиционирование звуковой катушки в зазоре. Она должна обеспечить строго поступательное движение катушки, поскольку малейший перекос может привести к ее заклиниванию в магнитном зазоре. Центрирующая шайба должна обладать линейными характеристиками упругости во всем диапазоне смещения диффузора и, как правило, представляет собой гофрированную поверхность, имеющую синусоидальный профиль.

Среднечастотные динамики

Все, о чем мы говорили до сих пор, справедливо в первую очередь для динамиков, предназначенных для воспроизведения низких частот. Впрочем, основные элементы конструкции СЧ и ВЧ динамиков точно такие же. Разница заключается в конструктивном исполнении.
Разработка и конструирование среднечастотных динамиков является, наверное, одной из важнейших задач при производстве акустической системы. Во-первых, именно на область средних частот приходится большая часть воспроизводимого звука. Во-вторых, человеческий слух обладает наибольшей чувствительностью именно в среднечастотном диапазоне. Наконец, нельзя не отметить, что именно к среднему частотному диапазону относится человеческий голос (по крайней мере большая часть из его тембров). Последнее обстоятельство крайне важно учитывать, ведь человек слышит голос в реальной жизни постоянно, и наш мозг прекрасно научился анализировать все мельчайшие нюансы его звучания. Малейшее несоответствие, и человек, даже не считающий себя профессиональным ценителем классной аудиотехники, почувствует фальшь, а, следовательно, удовольствие от прослушивания будет испорчено.
Конструкция СЧ динамиков в целом аналогична низкочастотникам, за исключением того, что они, как правило, имеют меньшие геометрические размеры диафрагмы (это позволяет расширить диаграмму направленности в верхней части воспроизводимого диапазона). Большинство среднечастотников имеют конусообразную диафрагму, хотя иногда применяются и купольные динамики (как правило, для озвучивания верхней части среднечастотного диапазона), которые имеют более широкую характеристику направленности в области высоких частот и могут иметь как жесткие диафрагмы, изготовленные из алюминиевой бериллиевой или титановой фольги, так и мягкие, выполненные из шелка, целлюлозы, полипропилена и т. д.

Высокочастотные динамики

В последнее время с появлением и успешным развитием цифровых форматов записи звука требования, предъявляемые потребителями, а, следовательно, и производителями, к высокочастотным динамикам существенно возросли. Мы связываем это в первую очередь именно с развитием цифровых технологий, поскольку раньше, когда были распространены только записи на магнитной ленте, частотный диапазон фонограмм был ограничен сверху значениями 12-15 кГц. Выше не помогали никакие, даже самые продвинутые системы (включая пресловутую систему динамического подмагничивания HX Pro фирмы Dolby). Сейчас ситуация кардинально изменилась. Обычный компакт-диск без проблем обеспечивает звуковой сигнал в диапазоне 20-20 000 Гц, а если вспомнить про современные форматы высокого разрешения SACD и DVD-Audio, то и гораздо выше.
При изготовлении ВЧ-динамиков (твитеров) в подавляющем большинстве случаев используются купольные мембраны. В этом нет ничего удивительного, поскольку куполообразная форма обеспечивает более широкую диаграмму направленности по сравнению с конусом. Впрочем, на самых высоких частотах характеристика направленности в любом случае представляла бы собой узкий луч, если бы ее не расширяли искусственно при помощи звуковых рассекателей, устанавливаемых перед твитером, либо специального оформления высокочастотника в виде акустической линзы.
Несмотря на разительные внешние отличия, конструкция твитера во многом совпадает с низко- и среднечастотниками. Следует отметить, что подвес диффузора в них выполняется из того же материала, что и сам диффузор. Кроме того, в высокочастотниках отсутствует центрирующая шайба. Вследствие малых амплитуд колебаний подвижной системы такое решение представляется вполне оправданным.
Диафрагмы твитеров можно условно разделить на два класса - мягкие и жесткие. Жесткие купола изготавливаются обычно из фольги «крылатых» металлов (алюминий, титан и пр.). Мягкие же диафрагмы могут быть выполнены из ткани (как правило, шелка) со специальной пропиткой полипропилена и т. д. Интересно, что для придания мягким купольным твитерам необходимых физических свойств многие производители идут на крайне дорогостоящую процедуру осаждения из паровой фазы на его поверхность частиц бора, бериллия, золота и даже алмаза.

АКУСТИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ

Итак, теперь мы более или менее представляем себе устройство динамических головок громкоговорителей и, понимаем, на какие ухищрения приходится идти производителям для того, чтобы повысить качество звуковоспроизведения, а, следовательно, доставить нам с вами максимум удовольствия от прослушивания. Однако, взяв отдельный динамик (пускай даже самого высокого качества) и подключив его к усилителю, мы обнаружим, что его звучание ужасно! В нем абсолютно отсутствуют привычные нам тембры и низкочастотные составляющие. Объяснение этого вопиющего факта заключается в том, что динамическая головка излучает не только вперед, но и назад. Если перед диффузором при его колебательном движении образуется зона сжатия воздуха, то позади него обязательно возникнет зона разрежения, и наоборот. При достаточно высоких частотах (т. е. при длинах звуковой волны существенно меньших геометрических размеров диффузора) звуковая волна не успевает обогнуть диафрагму за один период колебания, и ничего плохого со звуком не происходит. Однако при уменьшении частоты длина волны становится сравнима с диаметром диффузора и прямая и обратная волна, суммируясь, гасят друг друга (для диффузора диаметром 20 см частота, на которой начинает происходить это явление, составляет порядка 1 кГц). Данный эффект называется акустическим коротким замыканием и для настоящего аудиофила имеет последствия не менее катастрофические, чем короткое замыкание в домашней электросети. К счастью, данная проблема имеет достаточно простое решение, а именно, необходимо физически изолировать переднюю и заднюю поверхности диффузора. Для этого динамическую головку можно, к примеру, закрепить в стенке ящика, что собственно и делается в традиционных акустических системах. Этот «ящик», или если следовать правильной терминологии, «корпус» громкоговорителя принято называть акустическим оформлением. Простейшим видом акустического оформления является герметично закрытый корпус акустической системы. Этот вид так и называется «закрытый корпус». Такая система отличается простотой конструкции и отменными переходными характеристиками (хорошей атакой и четкими акцентами), которые обусловлены высокой упругостью колебательной системы диффузор - внутренний объем корпуса. При всех своих преимуществах подобное акустическое оформление имеет и ряд недостатков. Одним из них является снижение эффективности работы громкоговорителя. Надо сказать, что электродинамический преобразователь и так крайне малоэффективное устройство (в лучшем случае в звуковую мощность удается преобразовать лишь около 3 % подводимой электрической мощности - остальное превращается в тепло). В закрытом же корпусе эта эффективность еще ниже, поскольку энергия, излучаемая обратной стороной диффузора, просто теряется. Кроме того динамик, помещенный в закрытый корпус, представляет собой колебательную систему с достаточно высокой резонансной частотой. При воспроизведении звука ниже этой частоты уровень звукового давления резко падает. Естественно, что значение резонансной частоты громкоговорителя сильно зависит от внутреннего объема его корпуса, но для озвучивания низкочастотной области этот объем должен быть очень большим, что неприемлемо для большинства людей в силу эстетических соображений. Другая возможность добиться воспроизведения глубокого баса от закрытых акустических систем заключается в существенном усилении уровня низкочастотного сигнала по сравнению со средне- и высокочастотной составляющими. В традиционных стерео и кинотеатральных комплектах выполнение данного условия практически невозможно, а вот в активных акустических системах (т. е. громкоговорителях с собственными встроенными усилителями) вполне может быть реализовано. В частности, по такому принципу работают активные полочные акустические системы марки ATC - одни из лучших полочных мониторов, которые нам когда-нибудь доводилось слышать. В более массовых акустических системах (да и не только в массовых, если уж быть до конца честными) производители вынуждены искать способ снижения нижней резонансной частоты громкоговорителя и увеличения его эффективности. Такое решение было найдено давно - еще в 30-е годы прошлого столетия, и имя ему фазоинвертор. Про фазоинверторное акустическое оформление в специализированной прессе сказано очень много - хорошего и плохого, по делу и не совсем. Мы не будем вдаваться в детали (в конце концов, для этого в нашем журнале регулярно публикуются масштабные тесты акустических систем), а просто констатируем факты. Во-первых, фазоинвертор позволяет реально повысить отдачу громкоговорителя в области низких частот. Во-вторых, более 90 % акустических систем, ориентированных на домашнее (не профессиональное) применение, имеют акустическое оформление типа «фазоинвертор», и не считаться с этим обстоятельством было бы по меньшей мере глупо. Итак, что же представляет собой фазоинвертор? А представляет он собой обычное отверстие (порт), соединяющий внутренний объем корпуса громкоговорителя с внешним миром. В этот порт обычно вставляют кусок трубы, который позволяет увеличить объем воздуха, участвующего в процессе инвертирования фазы звуковой волны. Фазоинвертор является, по сути, простейшим акустическим резонатором, т. е. представляет собой колебательную систему с упругим элементом, роль которого играет воздух в трубе. На определенных частотах в этой колебательной системе появляется резонанс, причем параметры фазоинвертора рассчитываются таким образом, чтобы резонансная звуковая волна излучалась в той же фазе, что и прямая волна, излучаемая диффузором. Иными словами, это нехитрое устройство производит инверсию (обращение) звуковой волны, которая излучается тыльной стороной диффузора. Фазоинвертор позволяет снизить значение нижней граничной частоты громкоговорителя и усилить звуковое давление на низких частотах за счет суммирования прямой волны, излучаемой фронтальной поверхностью диффузора и обратной волны, «обращенной» фазоинвертором.

Достоинства фазоинверторных акустических систем следуют из приведенных выше рассуждений. При одинаковых размерах они способны воспроизводить гораздо более низкие частоты по сравнению с АС в закрытом корпусе. К недостаткам фазоинверторных конструкций можно отнести ухудшение переходных характеристик в области частот, на которые настроен фазоинвертор. Поскольку фазоинвертор является акустическим резонатором, то контролировать излучаемый им звук достаточно трудно. На слух это воспринимается как ухудшение детальности, т. е. более размытое звучание низких частот. Еще одним минусом фазоинверторных конструкций являются нелинейные звуковые искажения, вызванные турбулентными завихрениями воздуха, «выдуваемого» из порта. Для того, чтобы минимизировать этот эффект, производители придают выходным раструбам специальную форму, а также наносят на их поверхность специальные канавки, препятствующие возникновению воздушных завихрений. Частным случаем фазоинверторного акустического оформления можно считать громкоговорители с пассивным излучателем (такие конструкции, к примеру, очень любит американская компания Boston Acoustics). Вместо того чтобы вставлять в порт фазоинвертора трубу, он просто закрывается еще одним излучателем, аналогичным основному низкочастотнику, но лишенным звуковой катушки и магнитной системы. Настройка резонансной частоты такой конструкции осуществляется производителем путем изменения массы пассивного излучателя. Как правило, в акустических системах используется один порт фазоинвертора, но в отдельных моделях применяются двух- и даже трехпортовые конструкции. В зависимости от конструкции порт фазоинвертора выводится на переднюю или на заднюю панель громкоговорителя. В отдельных случаях порт фазоинвертора направлен вниз - в этом случае производитель предусматривает специальную подставку, обеспечивающую необходимый воздушный зазор между корпусом АС и полом.

РАСПОЛОЖЕНИЕ ДИНАМИКОВ НА КОРПУСЕ АКУСТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
И ХАРАКТЕРИСТИКИ НАПРАВЛЕННОСТИ

Мы уже имели возможность убедиться, что динамические головки, предназначенные для воспроизведения низких, средних и высоких частот, имеют ряд конструктивных отличий. Эти отличия не позволяют (по крайней мере за приемлемые деньги) изготовить электродинамический преобразователь, способный качественно воспроизводить звук во всем слышимом частотном диапазоне. В связи с этим в конструкции акустических систем применяется несколько динамиков, каждый из которых отвечает за свою область воспроизводимых частот. Для того чтобы оградить динамики от сигналов с частотой, на воспроизведение которой они не рассчитаны, а также скорректировать фазовые сдвиги между ними, в конструкции акустических систем применяют разделительные фильтры. Впрочем, подробно останавливаться на их конструкции в данном материале мы не будем.

Акустические системы с фронтальным расположением динамиков

Традиционным считается расположение динамиков в ряд на фронтальной панели акустической системы. На первый взгляд это решение представляется самым очевидным. Казалось бы, где же еще располагаться динамикам, как не на панели, направленной к слушателю? Все правильно, но не совсем. Впрочем, об этом чуть ниже…
Итак, что же происходит с характеристиками направленности звука, излучаемого акустической системой, с традиционным фронтальным расположением динамиков. На самом деле однозначный ответ на этот вопрос дать довольно трудно, поскольку на разных частотах направленность такой акустической системы тоже будет различной.
На низких частотах длина звуковой волны существенно превышает размеры динамиков, как, впрочем, и корпуса акустической системы. В связи с этим звук колонки с фронтальным расположением диффузоров на низких частотах будет очень слабо направленным. Диаграмма направленности является практически круговой. Кстати, именно с этим обстоятельством связано то, что сабвуфер в кинотеатральной системе можно помещать практически в любой точке комнаты прослушивания. Частоты, на которых он работает, не дают остро выраженной диаграммы направленности, и локализовать их источник на слух невозможно.
С увеличением частоты длина звуковой волны уменьшается, и диаграмма направленности вытягивается во фронтальном направлении. На высоких частотах звук можно считать остро направленным во фронтальном направлении (тонкими эффектами, такими, как боковые лепестки диаграммы направленности, а также дифракционные явления мы, в наших рассуждениях пренебрегаем), причем чем выше частота, тем более острую направленность имеет звучание.
При воспроизведении звука повышенная направленность акустических систем имеет определенные преимущества. В частности, она позволяет существенно повысить пространственное разрешение виртуальных звуковых источников, позволяет минимизировать отражения от стен комнаты прослушивания, т. е. делает звуковые образы более четкими, позволяя провести их точную локализацию в трехмерном пространстве. Все это, конечно, очень здорово в теории, но на практике далеко не так волшебно. Во-первых, качественную звуковую картину сможет получить только слушатель, сидящий строго в одной из вершин пресловутого стереотреугольника (речь идет о 2-канальном воспроизведении), т. е. на пересечении акустических осей громкоговорителей. При минимальном отклонении от этой точки звуковая картина будет серьезно нарушена. Естественно, что о прослушивании музыки или просмотре кинофильма в компании речь уже не идет.
Вот почему производители стараются различными методами расширить диаграмму направленности на высоких частотах. Для этих целей могут применяться специальные акустические рассекатели, устанавливаемые перед ВЧ-динамиком, либо специально разработанные оформления твитера в виде рупора или же звукового волновода. Данные ухищрения позволяют стабилизировать направленность на высоких частотах и управлять ее шириной в соответствии с пожеланиями производителей.
Не стоит забывать и о том, что динамики акустической системы, расположенные в ряд на ее фронтальной панели, представляют собой некое подобие антенной решетки, которая также имеет определенные характеристики направленности излучения. Если мы говорим о традиционных громкоговорителях, где динамики расположены в ряд один над другим, то такой громкоговоритель имеет выраженную характеристику направленности по вертикали, но при этом слабо направлен по горизонтали. Это, кстати, как нельзя лучше укладывается в требования THX к акустическим системам в домашнем кинотеатре, в соответствии с которым громкоговорители должны иметь строгую направленность в вертикальном направлении, чтобы минимизировать влияние звуковых отражений от пола и потолка и при этом иметь широкую дисперсию по горизонтали. Однако в домашнем кинотеатре, как вы знаете, необходима акустическая система центрального канала, которую большинство производителей предпочитает делать горизонтальной. Это существенно упрощает инсталляцию колонки (обычно под или над телевизором), но приводит к нежелательному результату с точки зрения акустики. Динамики такой колонки, расположенные в ряд горизонтально, излучают звук, слабо направленный по вертикали, но с выраженной характеристикой направленности по горизонтали. С точки зрения THX подобное поведение абсолютно недопустимо, поэтому центральный канал по версии лаборатории Джорджа Лукаса должен быть вертикальным, таким же, как и фронтальная стереопара. Если быть более точным, то в соответствии с этими требованиями все 5 акустических систем в домашнем кинотеатре должны быть одинаковыми, но это уже тема совершенно другой статьи.
К счастью, вертикальное расположение корпуса АС - не единственная возможность стабилизировать диаграмму направленности центрального канала. Здесь на помощь могут прийти все те же рупоры и звуковые волноводы, а также специальное расположение динамиков (многие производители выносят ВЧ динамик в отдельный корпус, который размещается в верхней части горизонтальной АС центрального канала).

Коаксиальные излучатели

Другой возможностью стабилизировать диаграмму направленности является конструирование так называемых коаксиальных звуковых излучателей, т. е. динамиков, в которых вуфер и твитер расположены на одной оси и звук излучается практически из одной точки. Несмотря на явные преимущества подобной схемы, акустических систем, в которых бы она применялась, не так много, и связано это в первую очередь с трудностями реализации коаксиальной электродинамической головки. Наибольших успехов в их производстве добились английские компании Tannoy и KEF, причем именно KEF наиболее активно популяризирует принцип коаксиального звукового излучателя, который имеет фирменное название UniQ. Модуль UniQ на сегодняшний день используется практически во всех акустических системах, выпускаемых компанией, за исключением бюджетных линеек. Уникальность его конструкции заключается в том, что коаксиальные средне- и высокочастотник собраны на одной магнитной системе, при этом диффузор вуфера выполняет роль акустического рупора для расположенного в его центре твитера. Согласитесь, идея очень оригинальная и, как показали многочисленные тесты, проводившиеся экспертами нашего журнала, работоспособная. В частности, акустические системы KEF, оснащенные модулем UniQ, обладают исключительными пространственными характеристиками воспроизводимого звука. Помимо улучшения характеристики направленности коаксиальное размещение динамиков дает еще одно преимущество, позволяет избежать фазовой задержки между сигналами, излучаемыми разными динамиками. Эта задержка происходит из-за того, что динамики расположены на разной высоте, а, следовательно, звуковые волны, излучаемые ими, преодолевают разные расстояния на пути к точке прослушивания. Кстати, некоторые компании специально изготавливают фронтальные панели акустических систем наклонными. Это позволяет минимизировать разницу расстояний между различными динамиками и точкой прослушивания.

Биполярные АС

Биполярные громкоговорители представляют собой «сдвоенные» акустические системы, в которых имеется 2 комплекта динамиков, расположенных на фронтальной и тыловой панелях и воспроизводящих звук в одной фазе. Подобное расположение динамиков позволяет получить практически круговую диаграмму направленности на низких и средних частотах. Характеристика направленности биполярных АС на высоких частотах имеет форму восьмерки.
Таким образом, биполярные АС позволяют воспроизводить практически ненаправленное, так называемое диффузное звучание, которое при определенных условиях неплохо подходит, например, при озвучивании тыловых каналов в домашнем кинотеатре. В частности, при невозможности выделить под домашний кинозал акустически обработанную комнату больших размеров, ненаправленный звук тыловых биполярных АС можно признать оптимальным, поскольку он обладает меньшей привязкой к акустическим системам и меньше подвержен вредному влиянию отражений от стен и потолка. Эти отражения распределяются равномерно по различным направлениям распространения звука и выражены не очень явно.

Дипольные АС

Дипольными акустическими системами называются такие громкоговорители, которые имеют излучатели на фронтальной и тыловой панелях, но работают они при этом в противофазе. К дипольным АС относятся плоские панели, электростатические и электромагнитные АС, а также специально сконструированные электродинамические колонки. Диаграмма направленности дипольных громкоговорителей, как на низких и средних, так и на высоких частотах, имеет форму восьмерки. Эти акустические системы эффективно излучают звук во фронтальном и тыловом направлении. По бокам же прямая и обратная волны гасят друг друга, и звук практически отсутствует.

Дипольные громкоговорители хорошо подходят для применения в небольших помещениях или при установке в непосредственной близости от стен. Поскольку их звук практически не распространяется в боковом направлении, то такая конструкция позволяет свести к минимуму отражения от боковых стен комнаты прослушивания.
Очень необычную конструкцию дипольной акустической системы предложила знаменитая датская компания JAMO, в своей новейшей разработке - акустической системе JAMO Reference 909. Проведя серию весьма логичных рассуждений, специалисты компании пришли к выводу, что одним из основных препятствий на пути к качественному звуку является корпус громкоговорителя, который обладает собственной резонансной частотой, а также склонен к появлению вибраций, негативно сказывающихся на параметрах звуковоспроизведения. В результате этих рассуждений на свет появилась колонка, в которой производители обошлись вообще без корпуса. Как следует из наших предыдущих рассуждений, у акустической системы без корпуса должны непременно возникнуть проблемы с воспроизведением низких частот, поскольку на них будет происходить акустическое короткое замыкание. Для того чтобы воспроизводить бас, несмотря на это неприятное явление, конструкторы R909 применили два гигантских низкочастотника диаметром 380 мм каждый, которые обладают большими ходами диффузора и способны перемещать весьма значительные воздушные массы. Кроме того, динамик должен обладать очень высокой чувствительностью, и это требование также было выполнено. В результате конструкторам JAMO R909 удалось добиться качественного и точного воспроизведения баса в акустике открытого типа, отказавшись при этом от «вредоносного» с их точки зрения корпуса и получив все преимущества дипольной акустической системы, одним из которых является отсутствие звукового излучения в боковом направлении. Это позволяет свести к минимуму отражения от боковых стен, а, следовательно, нарисовать более четкую и сфокусированную звуковую картину.

Омниполярные АС

Помимо перечисленных выше типов акустических систем с диаграммами направленности той или иной формы на рынке аудиотехники присутствуют громкоговорители, которые имеют совершенно ненаправленное звучание, т. е. круговую диаграмму направленности на всех частотах. Например, компания MIRAGE является поклонницей так называемых омниполярных громкоговорителей, в которых применяются динамики с вертикальной акустической осью. На оси динамиков устанавливаются специальные симметричные акустические рассекатели, поэтому звуковая волна, отражаясь от них, равномерно распространяется по кругу в горизонтальной плоскости. Другой интересный тип акустических систем с круговой диаграммой направленности - это так называемые контрапертурные громкоговорители, о которых мы расскажем чуть подробнее. Вообще говоря, контрапертурный принцип построения акустических систем был разработан в России. Были изготовлены даже несколько «ходовых» образцов, которые можно было увидеть на «камерных» выставках типа «Российского хай-енда» и более массовом «Hi-Fi Show». Однако серьезное развитие контрапертурный принцип получил только сейчас, когда за их выпуск принялась итальянская компания Bolzano Villetri. Итак, в чем же заключается основная идея этих необычных громкоговорителей? Суть ее такова: два одинаковых СЧ/НЧ динамика, помещенные каждый в своем корпусе, располагаются так, чтобы излучающие поверхности их диффузоров смотрели друг на друга. Акустическая ось динамиков при этом вертикальна. На каждый из двух громкоговорителей подается один и тот же звуковой сигнал, который заставляет их совершать колебания, причем эти колебания происходят в фазе. Излучаемые динамиками звуковые волны встречаются в пространстве между ними и вызывают симметричную деформацию воздушного столба, которая приводит к абсолютно ненаправленному в горизонтальной плоскости излучению звука. В качестве аналогии здесь можно привести камень, брошенный в воду и расходящиеся от него круги. Если посмотреть на картину распространения звука контрапертурных АС в горизонтальной плоскости, то она будет точно такая же. Помимо низких и средних частот акустические системы должны воспроизводить высокие, и именно с их направленностью, как мы уже говорили, связаны наибольшие конструктивные трудности. В данном случае разработчики предложили достаточно простое, но оригинальное решение. Два одинаковых твитера помещаются в пространстве между контрапертурными СЧ/НЧ динамиками, причем их излучающие поверхности направлены уже противоположно. Таким образом, диффузоры низкочастотных громкоговорителей, имеющие коническую форму, выполняют роль акустических рассекателей для твитеров, и излучаемые высокие частоты также имеют круговую диаграмму направленности. Что получает слушатель от применения контрапертурных акустических систем? Во-первых, их звук, являясь ненаправленным, имеет одинаковые частотные характеристики для любого направления распространения. Это значит, что для качественного прослушивания нет необходимости усаживаться строго на пересечении звуковых осей громкоговорителей. В любой точке комнаты характеристики звука будут одинаковыми. Во-вторых, не стоит забывать про отражения от стен помещения. При применении традиционных акустических систем мы имеем следующую ситуацию: звук, излучаемый громкоговорителем, имеет хорошую частотную характеристику во фронтальном направлении и гораздо более проблемную под углом к акустической оси (это связано с тем, что высокие частоты распространяются в основном во фронтальном направлении, а при отклонении от него в звучании начинают преобладать низкочастотные составляющие). Поскольку боковые стены помещения отражают именно этот «проблемный» звук, то результирующая звуковая картина в месте прослушивания будет складываться из «хорошего» прямого звука и «плохого», обедненного на верхах, отраженного. Без специальной акустической обработки помещения результат может вполне заставить разочароваться в качестве даже самых высококлассных АС. В контрапертурных «одинаково направленных» АС звук, пришедший к слушателю напрямую и отраженный от стен, имеет более близкие характеристики, поскольку в данном случае на формирование АЧХ отраженной волны оказывает влияние только частотная характеристика поглощения боковых стен.

В данный момент сложно указать на какие-либо специфические особенности звучания контрапертурных АС Bolzano Villetri. Мы обязательно остановимся более подробно на этих необычных колонках в ближайших тестах нашего издания. Предварительные прослушивания этой акустики продемонстрировали очень комфортное и естественное, хотя и немного непривычное звучание.

Итак, мы рассмотрели наиболее распространенные типы направленности акустических систем. На вопрос, какой из этих типов подойдет именно вам, мы не можем дать однозначный ответ. С точки зрения пространственной достоверности воспроизведения, вероятно, выигрывают традиционные акустические системы с фронтальными динамиками, а также дипольные громкоговорители. Они позволяют наиболее точно передавать пространственные эффекты, заложенные в фонограмму звукорежиссером, не привнося в нее ничего от себя. Стоит, однако, отметить, что все это справедливо только для специально оборудованных и подготовленных помещений прослушивания. В обычной жилой комнате результат спрогнозировать сложно. Биполярные акустические системы хорошо подходят в качестве тыловых каналов в домашнем кинотеатре в небольшом или неподготовленном помещении. Они имеют более равномерную направленность и создают позади слушателя распределенную звуковую картину. Иногда это то, чего не хватает для получения максимального эффекта присутствия, т. е. того, ради чего мы и покупаем многоканальные звуковые системы. Контрапертурная акустика с круговой диаграммой направленности создает равномерное и комфортное звучание. Она в меньшей, чем другие типы АС, степени зависит от акустических характеристик комнаты прослушивания.

Как бы то ни было, мы не ставили перед собой задачи дать в этой статье «рецепты» правильного звучания. Мы просто надеемся, что она поможет вам правильно формулировать вопросы и четко ставить цели, которых вы хотите добиться при построении домашней аудиосистемы. Дальше, что называется, дело техники. Удачи!

Страница подготовлена по материалам сайта http://www.shop.danceguitar.ru/

Адрес администрации сайта:

НЕ НАШЕЛ, ЧТО ИСКАЛ? ПОГУГЛИ:

Акустические системы (колонки) класса High-End это уже не просто «ящик с динамиками», а настоящее произведение инженерного искусства, своеобразный музыкальный инструмент, непосредственно доносящий до наших ушей любимую музыку, преобразовывая электрические сигналы поступающие от усилителя мощности в колебания воздуха, которые все мы слышим.

Великое множество видов High-End акустических систем могут сбить с толку в процессе выбора, но мы поможем Вам сделать правильный выбор. Все акустические системы можно разделить на несколько больших групп в зависимости от признака классификации.

• По принципу установки и размеру бывают «полочные» и «напольные» акустические системы.
• По количеству полос звуковоспроизведения бываю 1; 2; 2,5; 3-х полосные и так далее до 7-ми полос
• В зависимости от применяемых излучателей (динамиков) бывают традиционные динамические, электростатические, планарные и прочие очень экзотические конструкции
• В зависимости от направленности излучения выделяют направленные акустические системы и не направленные «контропертурные» и биполярные
• В зависимости от низкочастотного оформления можно выделить «открытый корпус», «закрытый корпус», «фазоинвернорное оформление», «панель-резонатор», «акустический лабиринт» и «изобарическое»
• Также можно выбелить группу калонок имеющих рупорное оформление
• В зависимости от наличия встроенного усилителя бывают «активные» и «пассивные» калонки

И это далеко не вся классификация.

Акустическая система (колонки) – последнее звено High-End стереосистемы непосредственно воспроизводящее музыку путём преобразования электрического сигнала от усилителя мощности в механические колебания динамиков (излучателей) и в следствии чего в звуковые колебания воздуха слышимые нами.

Активные акустические системы (колонки) – колонки имеющие встроенные усилители мощности, каждая колонка питается от сети через сетевой кабель. Для воспроизведения музыки подключаются напрямую к предварительному усилителю (нет необходимости покупать усилитель мощности), подключение производится межблочным кабелем (нет необходимости покупки акустического кабеля)

Пассивные акустические системы (колонки) – самый распространённый тип акустических систем состоящих из корпуса, установленных в него излучателей (динамиков) и разделительного фильтра через который динамики подключаются к усилителю. В отличии от активных колонок не имеют встроенного усилителя мощности поэтому подключаются либо к интегральному усилителю либо к усилителю мощности через акустический кабель

Рупорные акустические системы – это акустические системы динамики которых излучают звук не напрямую, а через установленный в плотную к ним рупор. Подавляющее большинство рупорных акустических систем имеют высокую чувствительность, что делает их идеальными партнёрами для маломощных ламповых усилителей. Рупорные акустические системы имеют более высокую направленность излучения звука поэтому чуть более сложны в установке в комнате прослушивания, но при правильной установке создают более точную стереокартину

Электростатические акустические системы – обычно высокие широкие и тонкие акустические системы. Вместо традиционных динамиков в электростатических акустических системах применяется натянутая во всю высоту акустической системы тончайшая плёнка из токопроводящего материала или имеющего токопроводящее покрытие, помещённая между двумя проводниками. На плёнку подаётся электрический сигнал звуковой частоты, а на проводники её окружающие (обычно это мелкая сетка) подаётся небольшое напряжения от блока питания акустической системы который питается от сети (возможна обратная ситуация, звуковой сигнал подаётся на проводники, а на плёнку напряжение от блока питания). При взаимодействии постоянного электромагнитного поля проводников и переменного поля созданного плёнкой плёнка начинает колебаться со звуковой частотой и излучать звук. Достоинствами являются необычайная детальность и воздушность музыки, недостатками являются небольшая недостача низких частот, они кажутся немного легковесными, что можно исправить правильно подобрав акустику под помещение и осуществить правильную их расстановку. Одновременно достоинством и недостатком электростатических и планарных систем является их высокая (острая) направленность излучения звука, слушатель должен постоянно находиться строго по центру слушая музыку, в этом случае стереокартина будет очень чёткая (гораздо чётче, чем может воспроизвести любая другая акустика). Это связано с минимальными отражениями от стен, потолка и пола помещения, но стоит отклониться от центра и Вы ощутите существенные изменения, когда звук как бы «прилипает» к одной из колонок, но если Вы истинный ценитель музыки вряд ли Вы будете бегать по комнате слушая её и в этом случае этот «недостаток» будет для Вас настоящим достоинством

Планарные акустические системы – по сути это близкие родственники электростатических систем, они также высокие широкие и тонкие (примерно 3-5см). Они также не имеют традиционных динамиков и состоят из тонкой плёнки из токопроводящего материала или имеющего токопроводящее покрытие, но в отличии от электростатических акустических систем где плёнка колеблется в поле созданном проводниками питающимися от сети в планарной акустике плёнка колеблется в поле созданном постоянными магнитами, помещенными по обе её стороны (или с одной из них). Таким образом имея аналогичные звуковые характеристики с электростатической акустикой планарная не требует подключения к сети. Достоинствами являются необычайная детальность и воздушность музыки такая же как и у электростатических колонок, недостатками являются небольшая недостача низких частот, они кажутся немного легковесными, что можно исправить правильно подобрав акустику под помещение и осуществить правильную их расстановку. Одновременно достоинством и недостатком электростатических и планарных систем является их высокая (острая) направленность излучения звука, слушатель должен постоянно находиться строго по центру слушая музыку, в этом случае стереокартина будет очень чёткая (гораздо чётче, чем может воспроизвести любая другая акустика). Это связано с минимальными отражениями от стен, потолка и пола помещения, но стоит отклониться от центра и Вы ощутите существенные изменения, когда звук как бы «прилипает» к одной из колонок, но если Вы истинный ценитель музыки вряд ли Вы будете бегать по комнате слушая её и в этом случае этот «недостаток» будет для Вас настоящим достоинством

Полочные акустические системы – не имеют ничего общего с полками, название своё этот класс акустических систем получил за свои небольшие размеры, а именно за небольшую высоту корпуса, которая не позволяет устанавливать их непосредственно на пол. Для установки полочных акустических систем используются специальные стойки под акустику, только с ними можно добиться максимального качества звучания купленной Вами акустики. Большинство полочных акустических систем имеют не более 1-2-х динамиков (бывают редкие исключения). Полочная акустика легче чем напольная вписывается в акустику городских квартир и небольших помещений (точнее её легче подобрать под небольшое помещение, напольные колонки тоже можно установить в не очень большое помещение, но этот процесс будет более трудоёмким). Некоторые полочные модели могут лучше напольных формировать стереокартину.

Напольные акустические системы – это акустические системы имеющие значительные габариты (особенно высоту), позволяющие устанавливать их непосредственно на пол без обязательного применения каких-либо подставок. Обычно имеют от 1-го до 7-ми динамиков. Наилучшего качества звучания достигают в более просторных помещениях, так как в небольших помещениях могут доминировать и гудеть низкие частоты и басы. Напольная акустика обычно более дорогая в сравнении с полочной внутри одной серии одного производителя, они более сложны в изготовлении и расчётах (особенно согласование разделительного фильтра и множества динамиков) поэтому при выборе напольной акустики нужно быть особенно внимательным

Акустическая система центрального канала – как правило это горизонтально расположенная колонка, применяемая при создании домашних кинотеатров и размещаемая по центру непосредственно под экраном. Основное её назначение воспроизведение диалогов и общих музыкальных моментов

Фронтальная акустическая система – это классическая стереопара из двух колонок расположенная слева и справа от экрана (может быть как полочной, так и напольной), именно между ними размещена колонка центрально канала. Если Вы уже имеете стереосистему, но ещё только планируете создать домашний кинотеатр, то считайте что фронтальная акустика у вас уже есть. Именно по фронтальной акустике (стереопаре) нужно выбирать акустику для домашнего кинотеатра, так как именно она не только участвует в воспроизведении звуковых эффектов, но и воспроизводит музыку при прослушивании обычного стерео

Тыловая акустическая система – акустическая система, состоящая из двух колонок, используемая при создании систем домашнего кинотеатра и располагаемая позади зрителей. Часто выполняется в виде настенной акустики, обычно имеет небольшой размер.

Сабвуфер – специальная колонка для воспроизведения только низких частот и басов. Используется в тех случаях, когда фронтальная акустика не может справиться с правильным воспроизведением звуковой дорожки фильма в низкочастотной области. Обычно имеет кубическую форму и один динамик большого диаметра, устанавливается в угол комнаты около капитальной стены. Как правило имеет встроенный усилитель, т.е. является активной колонкой и подключается к ресиверу через межблочный кабель

Акустические системы с фазоинвертором – это акустические системы имеющие в корпусе отверстие с трубой уходящей во внутрь колонки. Фазоинвертор (отверстие с трубой) предназначен для помощи акустике в воспроизведении низких частот, ниже тех которые способны полноценно воспроизвести динамики установленные в колонке. При проектировании акустической системы определяется частота на которую настраивается фазоинвертор при помощи выбора его диаметра и длины трубы. Диаметр и длина трубы фазоинвертора определяют объём воздуха в ней находящегося и частоту резонанса на которую настроен фазоинвертор. В момент когда динамик воспроизводит частоту на которую настроен фазоинвертор объём воздуха в трубе резонирует и усиливает воспроизведение этой частоты. Бывают как маленькими полочными так и огромными напольными. Труба фазоинвертора может выходить на лицевую панель, на заднюю или боковую панели. От направления выхода трубы фазоинвертора зависит расстановка акустики в комнате прослушивания.

Акустические системы с акустическим лабиринтом – по назначению и конструкции акустический лабиринт очень близок к фазоинвертору. Акустический лабиринт, как и фазоинвертор, представляет собой трубу, уходящую внутрь корпуса, но только гораздо длиннее и имеет множество изгибов (обычно имеет квадратное сечение). Назначение акустического лабиринта такое же как и у фазоинвертора, усиливать воспроизведение низких частот. Лабиринт является более совершенной версией фазоинвертора, он более сложен в расчётах, изготовлении и стоимости. За счёт большой длины трубы, изгибов и демпфирующего покрытия внутренних стенок в звуке практически отсутствую вредные призвуки слышимые в звуке некачественно выполненных фазоинверторов (качественно рассчитанные и выполненные фазоинверторы также практически не страдают этим явлением). Бывают как маленькими полочными так и огромными напольными

Акустические системы открытого типа – это акустические системы в корпусе которых отсутствует задняя стенка. Как правило акустические системы полностью открытого типа имеют большие габариты, особенно это касается передней панели на которой крепятся динамики (как правило динамики тоже большого диаметра). В системах открытого типа полностью отсутствует какая-либо компрессия с тыловой стороны диффузора динамика так как корпус открыт, в следствии чего звучание подобных акустических систем кажется более открытым и воздушным (иногда немного напоминает звучание электростатических или планарных систем). Кроме полностью открытых систем бывают ещё и частично открытые (когда в одной колонке применяются несколько видов акустического оформления) в этом случае открытое оформление имеют только среднечастотные или высокочастотные, а низкочастотный динамик имеет другое оформление, например фазоинверторное или закрытое

Акустические системы закрытого типа – это акустические системы корпус которых не имеет отверстий. Замкнутый объём воздуха внутри корпуса обладает некоторой упругостью, которая мешает свободному передвижению диффузоров динамиков, а следовательно и воспроизведению музыки. Для минимизации этого явления акустические системы закрытого типа в основном делают большого размера (с большим внутренним объёмом), следовательно в основном они встречаются в напольном исполнении. К неоспоримым достоинствам закрытой акустики можно отнести полное отсутствие каких-либо призвуков и огрехов свойственных фазоинверторной акустике и акустическим лабиринтам, а так же существенно более лёгкую установку чем открытая и дипольная акустика. К недостаткам относится крайне большой размер колонок

Акустические системы изобарического типа – ещё одна разновидность низкочастотного оформления, но в отличии от фазоинверторной акустики и акустического лабиринта, призванных усилить низкие частоты (в помощь динамикам) изобарическое оформление призвано обеспечить не только более мощные и глубокие басы в корпусе вдвое меньшего размера, но и правильное их воспроизведение. Конструктивно изобарическая акустика выглядит следующим образом: объём камеры позади низкочастотного динамика разделён на две части герметичной перегородкой к которую установлен ещё один низкочастотный динамик аналогичный первому так, что между двумя динамиками находится постоянный неизменный объём воздуха (получается как бы колонка внутри колонки). На оба динамика одновременно подаётся один и тот же сигнал. Не вдаваясь в технические детали модно сказать что работая одновременно в одном объёме динамики контролируют друг друга в результате чего общая погрешность снижается, а мощность и глубина басов увеличивается. Изобарическая акустика бывает как полочная так и напольная. К недостаткам относится сложность изготовления и следовательно высокая цена

Акустические системы с пассивным излучателем – пассивный излучатель, как и фазоинвертор, акустический лабиринт и изобарическая акустика призван обеспечить глубокое полноценное воспроизведение низких частот акустическими системами небольших размеров. В корпусе этого вида акустики также имеется отверстие, но какая либо труба (подобная фазоинвертору или акустическому лабиринту) в нём отсутствует. Вместо этого в отверстие устанавливается пассивный излучатель (обычный динамик у которого полностью отсутствует магнитная система, он состоит только из диффузора, подвеса и рамы). Пассивный излучатель не подключают и электрический сигнал на него не передаётся. Обычно пассивный излучатель превосходит по размерам низкочастотный динамик, масса его подвижной системы определяет частоту резонанса системы. Пассивный излучатель приводится в движение колебаниями воздуха внутри акустической системы которые порождаются обратной стороной низкочастотных динамиков. Достоинствами пассивного излучателя являются глубокий бас вплоть до самых низких частот и отсутствие посторонних призвуков свойственных, например, неудачно выполненным фазоинверторным решениям. К недостаткам можно отнести некоторую гулкость и лёгкую затянутость самых низких частот в случае некачественного исполнения и расчёта пассивного излучателя.

Контрапертурные (ненаправленные) акустические системы – одна из самых экзотичных и редко используемых видов конструкций акустических систем. Конрапертурная акустика не имеет направления излучения музыки, так как её динамики не направлены ни в одну из сторон, они направлены строго вверх или строго вниз по оси колонки. Классическое исполнение этой конструкции представляет собой два абсолютно идентичных динамика направленных навстречу друг другу попарно для каждой группы частот (высокочастотные, низкочастотные и т.д.). При воспроизведении музыки на каждую пару динамиков, направленных друг на друга подаётся одинаковый сигнал, при столкновении одинаковых звуковых волн они начинают распространяться в радиальном направлении во все стороны от колонки, заполняя комнату звуком. Прочие ненаправленные акустические системы используют упрощённый принцип действия когда динамики также расположены вверх и вниз по оси колонки (обычно низкочастотные направлены вниз, а средне и высокочастотные вверх), но не на такой же динамик, а на специальный рассеиватель шаровидной или конической формы при столкновении с которым звуковые волны также «разлетаются» во все стороны в радиальном направлении заполняя комнату звуком. Достоинствами являются эффект «растворения» акустической системы в помещении (такой же как и у других видов акустических систем, но достигаемый более простым путём), нет необходимости высчитывать угол разворота колонок к слушателю (так как они не направленные). Недостатками являются большое количество переотражений в неподготовленном помещении прослушивания, в следствии чего стереокартина кажется немного размытой. Этот недостаток пропадает при установке ненаправленной акустики в средних и больших или акустически подготовленных помещениях

Источники сигнала

CD-проигрыватель – пожалуй самый популярный источник сигнала в High-End стереосистемах всех ценовых диапазонов. Это тот самый знакомый всем нам аппарат который считывает и декодирует информацию с компакт диска (CD-диска), самого популярного носителя информации в течении последних 15 лет. Классический CD-проигрыватель это одноблочное устройство совмещающее в себе все необходимые функциональные узлы, подключаемое к предварительному усилителю. Более сложные и технически совершенные проигрыватели состоят из нескольких блоков (двух, трёх и более) обычно это комбинация из CD-транспорта и ЦАП (цифро-аналогового преобразователя (DAC))

CD-транспорт – часть CD-проигрывателя реализованная в отдельном корпусе и отвечающая за считывание информации с поверхности CD-диска без его дальнейшего преобразования в аналоговую форму. Основными частями CD-транспорта являются оптическая система считывания информации состоящая из линзы и лазера, миханическая системы, обеспечивающая равномерное вращение диска и блок питания, обеспечивающий питание всей системы. CD-транспорт используют либо в паре с цифро-аналоговым преобразователем (таким образом получаем CD-проигрыватель референсного класса), либо подключают напрямую к цифровым усилителям (так как аналоговый усилитель не сможет воспринять цифровой сигнал передаваемый CD-транспортом без использования цифро-аналогового преобразователя, а цифровой усилитель имеет свой встроенный преобразователь)

ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь, конвертор) – часть CD-проигрывателя реализованная в отдельном корпусе и отвечающая за преобразование цифрового потока данных полученных от CD-транспорта в аналоговую форму для передачи на интегральный усилитель или на усилитель мощности. Используется в паре с CD-транспортом как промежуточное звено между ним и аналоговыми усилителями, в случае использования в стереосистеме цифрового усилителя необходимости в использовании внешнего ЦАП (цифро-аналогового перобразователя) нет, так как он уже встроен в цифровой усилитель

Тактовый генератор – часть CD-проигрывателя задающая такт (частоту, ритм) цифро-аналоговому преобразователю. Тактовый генератор определяет моменты времени в которые цифро-аналоговый преобразователь должен осуществлять преобразование цифрового потока данных полученных от CD-транспорта в аналоговую форму для дальнейшей передачи на усилитель. Тактовый генератор крайне важная деталь, так как именно от него зависит величина итогового джиттера (хороший тактовый генератор способен значительно уменьшить его значение, причиной же возникновения джиттера является интерфейс между транспортом и цифро-аналоговым преобразователем). Джиттер основной источник ухудшения звучания CD-проигрывателя при прочих равных. Осознавая всю важность снижения джиттера некоторые производители при проектировании CD-проигрывателей ТОР-класса выделяют тактовый генератор в отдельный корпус и существенно его дорабатывают и повышают его точность

SACD-проигрыватель – по сути это тот же CD-проигрыватель только с возможностью воспроизводить один из самых совершенных цифровых форматов звукозаписи разработанный в 1999 году. Этот формат называется SACD (Sudio Audio Compact Disct) он обладает значительно превосходящим традиционный CD разрешением. SACD-проигрыватель отличается от CD-проигрывателя изменённой оптической системой считывания (для дополнительной возможности фокусировки на обоих слоях SACD-диска) и наличием дополнительного блока декодировки SACD-формата звукозаписи. Все SACD-проигрыватели способны воспроизводить обычные CD-диски, но не один CD-проигрыватель не может прочитать и воспроизвести SACD-диск

HDCD-проигрыватель – это CD-проигрыватель с возможностью воспроизведения дисков записанных в HDCD формате разработанном Microsoft, это формат повышенного разрешения. Нужно отметить, что в отличии от SACD-дисков, которые обычный CD-проигрыватель прочитать и воспроизвести не может HDCD-диски могут быть ими прочитаны и воспроизведены, но в качестве обычного CD, а все достоинства этого формата раскроются лишь на проигрывателе имеющем HDCD-декодер

Медиасервер – некое подобие компьютерного сервера, но созданного только для хранения больших личных баз аудио-видео информации (музыка (в основном) и фильмы(иногда)). Главное отличие состоит в том, что медиасервер хранит всю информацию в несжатом виде, так как она хранится на оригинальном носителе с которого её на сервер перенесли, имеет хороший дизайн и удобое управление без клавиатур и мышей. Это просто ещё один блок в Вашей стереосистеме High-End класса, как правило с сенсорным управлением (но бывают и исключения)

Тюнер – компонент стереосистемы отвечающий за приём и декодировку радиоволн. По сути дела это просто высококачественный радиоприёмник, который Вы подключаете к своему усилителю и наслаждаетесь любимыми радиостанциями.

LP-проигрыватель (проигрыватель виниловых пластинок) – пожалуй один из самых совершенных источников сигнала за всю историю аудиотехники возродившийся вновь у постоянно укрепляющий свои позиции. Это устройство в сборе (состоящее из стола, двигателя, тонарма и головки звукоснимателя), позволяющее извлекать аналоговый звуковой сигнал из звуковой дорожки вращающейся виниловой пластинки. High-End проигрыватели виниловых дисков, как правило, продаются по частям и представляют собой крайне сложную механическую систему, требующую сверхточной настройки выполненной профессионалом. Для того чтобы иметь возможность наслаждаться волшебным звучанием настоящей аналоговой записи Вам потребуется приобрести и собрать воедино при помощи профессионального настройщика следующие компоненты: стол (с диском на котором будет вращаться пластинка) с двигателем, тонарм (который будет удерживать головку звукоснимателя над поверхностью пластинки и обеспечивать беспрепятственное её перемещение и необходимую прижимную силу), саму голоску звукоснимателя (которая будет преобразовывать механические колебания иглы скользящей по канавке пластинки в электрический сигнал) и фонокорректор (который будет корректировать/восстанавливать и немного усиливать электрический сигнал от головки звукоснимателя для дальнейшей его передачи на усилитель)

Тонарм – часть проигрывателя виниловых пластинок (LP-проигрывателя) на которой закрепляется головка звукоснимателя. Задача тонарма – это поддержка головки звукоснимателя в правильном положении над поверхностью вращающейся виниловой пластинки, позволяя свободно передвигаться вдоль пластинки в радиальном направлении и с заранее заданной прижимной силой. Классический тонарм представляет собой цилиндрическую трубку на одной стороне которой крепится головка звукоснимателя, а другая через систему подшипников крепится к основанию тонарма установленному на поверхности стола проигрывателя. В зависимости от конструкции и принципа действия тонармы бывают рычажные (классические, когда головка движется вдоль пластинки по некоторому радиусу в следствии чего имеет небольшую погрешность считывания) и тангенциальные (когда головка с поддерживающей её трубкой всегда остаются перпендикулярными радиусу пластинки и движутся параллельно звуковой дорожке). В зависимости от системы подшипников бывают одноопорные, с шариковыми подшипниками, магнитными подшипниками и с пневматическим подвесом

Головка звукоснимателя – небольшое устройство являющееся частью проигрывателя виниловых пластинок, устанавливаемое на тонарм и предназначенное для преобразования механических колебаний иглы полученных при её скольжении по звуковой канавке виниловой пластинки в электрический сигнал передаваемый через фонокорректор на усилитель. Основными частями головки звукоснимателя являются игла (как правило алмазная), иглодержатель и система преобразования механических колебаний в электрический сигнал состоящая из системы магнитов и катушек. В зависимости от того какая из частей преобразующей системы является подвижной по отношению к другой все головки делятся на ММ (с подвижным магнитом) и МС (с подвижной катушкой)

Головка звукоснимателя типа ММ – это головка у которой преобразование механических колебаний иглы звукоснимателя в электрический сигнал происходит за счёт движения микромагнитов закреплённых на иглодержателе внутри неподвижно закреплённых катушек (система с подвижным магнитом). ММ головки более простые в производстве чем головки типа МС. По сравнению с МС головками ММ головки выдают сигнал более высокого уровня (изначально более мощный), но из-за специфики конструкции незначительно проигрывают МС головкам в детальности воспроизведения. ММ головки и фонокорректоры к ним стоят существенно дешевле чем МС эквиваленты, а из-за более простых схем фонокорректоров имеют некоторые преимущества в шумах (их количество объективно меньше)

Головка звукоснимателя типа МС – это головка у которой преобразование механических колебаний иглы звукоснимателя в электрический сигнал происходит за счёт движения катушек индуктивности закреплённых на иглодержателе внутри магнитного поля созданного неподвижно закреплёнными постоянными магнитами (система с подвижной катушкой). МС головки более сложные в производстве чем головки типа ММ. По сравнению с ММ головками МС головки выдают сигнал более слабого уровня (обычно несколько десятых или сотых милливольта), но из-за специфики конструкции выигрывают в детальности воспроизведения музыки по отношению к ММ вариантам. МС головки и фонокорректоры к ним стоят дороже чем ММ эквиваленты, а из-за более сложных схем фонокорректоров в случае неудачного их исполнения могут иметь чуть больше собственных шумов

Фонокорректор – устройство необходимое для воспроизведения музыки с виниловых пластинок. Фонокорректор в стереосистеме располагается между LP-проигрывателем (подключённым к нему кабелем идущим от тонарма) и предварительным усилителем. Фонокорректор выполняет две функции усиление сигнала и его коррекцию (RRIA-коррекция). Электрический сигнал от головки звукоснимателя является настолько слабым, что без дополнительного усиления его фонокоректором предварительный усилитель просто не сможет воспринять его, так как входной порог предварительного или интегрального усилителя существенно выше уровня сигнала от головки звукоснимателя. Перед записью на виниловую пластинку, с целью увеличения объёма записываемой информации, в сигнал вносят специальные «искажения» (а именно в края частотного диапазона в низкие и высокие частоты, низкие частоты немного опускают, а высокие поднимают) в процессе воспроизведения записи, проходя процесс RRIA-коррекции в фонокорректоре сигналу придаётся первоначальный вид, низкие частоты обратно поднимают, а высокие опускают. В зависимости от усилительных элементов применяемых при производстве фонокорректора они бывают ламповыми и транзисторными

Усилители

Усилитель – крайне важный компонент стереосистемы, отвечающий за усиление сигналов поступающих от источников подключённых к усилителю, коммутацию подключённых источников, регулировку громкости и передачу усиленного сигнала на акустические системы для его воспроизведения. В зависимости от уровня и конструкции все усилители можно разделить на одноблочные (интегральные), двухблочные (комбинация предусилитель и усилитель мощности), трёхблочный (комбинация из предусилителя и двух моноблочных усилителей). В зависимости от применяемых усилительных элементов выделяют транзисторные, ламповые и гибридные усилители (в состав которых входят как транзисторы так и лампы). Усилители бывают со встроенным блоком питания и с выносным, разделяются на классы «А» «В» «АВ» «D», могут быть аналоговыми и цифровыми. Разновидностей усилительной техники очень много и каждое техническое решение имеет свои достоинства и недостатки, но не стоит отчаиваться настоящий профессионал сможет подобрать для Вас наилучший вариант который позволит вам долгие годы наслаждаться любимой музыкой.

Интегральный усилитель – это усилитель все функциональные блоки которого размещены в одном корпусе (включая все органы управления, предусилительную часть и усилитель мощности). В зависимости от применяемых усилительных элементов выделяют транзисторные, ламповые и гибридные интегральные усилители (в состав которых входят как транзисторы так и лампы). Интегральные усилители бывают со встроенным блоком питания и с выносным, разделяются на классы «А» «В» «АВ» «D», могут быть аналоговыми и цифровыми. Интегральные усилители наиболее доступны по цене и удобны в подключении.

Предварительный усилитель – это часть полного усилителя, выполненная в отдельном корпусе и отвечающая за начальное усиление слабых сигналов поступающих от источников, их коммутацию и регулировку громкости. Каскады усиления в предварительном усилителе поднимают уровень сигнала (усиливают) до такого его значения, чтобы усилитель мощности смог воспринять его. Предварительный усилитель используется в комплекте с усилителем мощности или моноблочными усилителями, а так же с активными акустическими системами (имеющими встроенный усилитель мощности). В зависимости от применяемых усилительных элементом предусилители бывают транзисторными и ламповыми, с выносным блоком питания и со встроенным.

Усилитель мощности – это часть полного усилителя, выполненная в отдельном корпусе и отвечающая за усиление сигнала поступающего от предварительного усилителя и его дальнейшую передачу на акустические системы. Задача усилителя мощности усилить сигнал до значения которое позволит подключённым акустическим системам воспроизвести его с заданной (достаточной) громкостью. Усилители мощности как правило не имеют каких-либо настроек (в том числе не имеет и регулировки громкости), все регулировки в том числе управление уровнем громкости производится с подключённого к усилителю мощности предварительного усилителя, в то время как сам усилитель мощности всегда работает на полную мощность. Усилители мощности бывают как транзисторными так и ламповыми

Моноблочный усилитель (моноблок) – это усилитель мощности рассчитанный на усиление только одного канала звука (только левого или только правого, таким образом для стереосистемы требуется два моноблочного усилителя). Моноблоки подключаются к предварительному усилителю от которого получают сигнал для усиления. Моноблоки бывают как транзисторными так и ламповыми. Система из предварительного усилителя и моноблочных усилителей мощности при прочих равных облает гораздо более качественным звучанием, чем интегральный усилитель и даже комбинация предварительного усилителя и усилителя мощности и по сути является эталонной. Основным достоинством моноблочных усилителей является потрясающе чёткая и правильная стереокартина, практически недостижимая всем прочим видам усилителей

Ламповый усилитель – это усилитель, схемотехника которого основана на применении радиоламп в качестве усилительных элементов. Как правило ламповые усилители менее мощные чем транзисторные. Схемы ламповых усилителей по сравнению с аналогичными транзисторными являются более простыми и задействуют меньшее количество деталей, а характер искажений вносимых ламповыми схемами в сигнал является существенно менее заметным для человеческого слуха чем у транзисторных, хотя в процентном соотношении их как правило существенно больше. Ламповые усилители характеризуются более «тёплым» и «округлым» звучанием с натуральным воспроизведением средних и высоких частот и тембров различных музыкальных инструментов. Недостатком является немного легковесные, затянутые и расплывчатые басы, особенно при неудачном подборе акустических систем. Ламповый усилитель будет хорошим выбором для любителей джаза, вокала, классики, той музыки в которой чрезвычайно глубокие и мощные басы не используются, так как цифровые басы клубной музыки являются слабой стороной ламповой техники.

Транзисторный усилитель – это усилитель, схемотехника которого основана на применении транзисторов в качестве усилительных элементов. Как правило транзисторные усилители мощнее чем ламповые и создают меньше трудностей при подборе акустических систем. Транзисторные аппараты обладают мощными, глубокими басами и детальным воспроизведением средних и высоких частот, но при неудачном исполнении транзисторных схем детальность может обернуться звоном и зернистостью высоких частот, что в свою очередь может утомлять слушателя. Транзисторный усилитель будет хорошом выбором для любителей клубной и цифровой музыки, современного рока и прочих видов, где глубокий мощный бас является основой всей мелодии.

Гибридный усилитель – это усилитель, схемотехника которого основана на одновременном применении и радиоламп и транзисторов в качестве усилительных элементов. Целью проектировщиков гибридных усилителей является сочетание в одном аппарате преимуществ так ламп так и транзисторов (взять лучшее от каждой технологии) и за счёт этого минимизировать их взаимные недостатки и тем самым сделать усилитель универсальным для воспроизведения любого стиля музыки. Как правило лампы применяются в предварительной части усилителя, а транзисторы в выходных каскадах (усиливают мощность сигнала перед передачей его на акустические системы). Хорошо сконструированные гибридные усилители являются весьма универсальными и не выявляют явных жанровых предпочтений

Выносной блок питания – Часть усилителя отвечающая за питание всех его схем, состоящая как правило из трансформатора и блока конденсаторов и вынесенная в отдельный корпус. В большинстве случаев блок питания делают встроенным, но часть производителей в топовых моделях своих усилителей предпочитают выносить его за пределы общего с каскадами усиления корпуса, как один из основных источников помех (электромагнитное поле трансформатора и его вибрации оказывают негативное воздействие на внутренние схемы усилителя создавая дополнительные помехи). Иногда выносной блок питания предлагается для модернизации усилителя имеющего свой встроенный, этой возможностью необходимо воспользоваться и положительный результат не заставит себя ждать.

Усилитель типа «двойное моно» - по сути это усилитель каналы усиления которого (левый и правый) выполнены полностью автономно и независимо друг от друга, даже трансформатор блока питания у каждого канала свой. Получается что внутри одного усилителя размещаются два независимых друг от друга усилителя каждый для своего канала усиления. Усилитель типа «двойное моно» это золотая середина между интегральными усилителями, обладающими компактными размерами (всё в одном корпусе) и более низкой ценой и моноблочными усилителями, создающими идеальное звуковой пространство и стереокартину.

Цифровой усилитель (класс «D») – это усилитель работающий только с сигналом в цифровой форме (ещё не преобразованным в аналоговую форму). Как правило цифровые усилители получают сигнал напрямую с CD-транспорта (минуя цифроаналоговый преобразователь, он здесь будет не нужен) или с цифровых выходов CD-проигрывателя. Сигнал проходит процесс усиления постоянно находясь в цифровом виде, а перед подачей его на акустические системы встроенный в усилитель цифроаналоговый преобразователь раскодирует его в аналоговую форму. Некоторые цифровые усилители способны получать от источника сигнал в аналоговой форме и после этого сами преобразуют его в цифровой, но это не лучший вариант его использования, так как многократное превращение сигнала из аналога в цифру и обратно крайне негативно сказывается на его качестве. Цифровые усилители более экономичны в энергопотреблении чем аналоговые и обладают лучшими показателями соотношения сигнал/шум. Цифровые усилители обладают возможностями обработки сигнала недостижимыми аналоговым эквивалентам. Особенный интерес представляют цифровые усилители со встроенными DSP-процессорами, позволяющими корректировать акустику помещения и обладающие множеством других полезных функций. Единственным существенным недостатком является тот факт, что и цифровых усилителей обладающих по настоящему аудиофильским качеством звучания в настоящее вреся чрезвычайно мало и по качеству звука они ещё уступают лучшим образцам аналоговых аппаратов.

Аналоговый усилитель – это усилитель работающий исключительно с сигналами в аналоговой форме и являющийся самым распространённым видом усилителей. К аналоговому усилителю можно подключить источник цифрового сигнала (например CD-проигрыватель), но имеющий либо встроенный либо внешний цифроаналоговый преобразователь. На данный момент аналоговые усилители превосходят цифровые по качеству звучания, но уступают им в функциональности и возможностях.

Усилитель класса «А» (однотактный усилитель) - это усилитель у которого один усилительный элемент (лампа или транзистор) усиливает обе полуволны сигнала (положительную и отрицательную). Таким образом каждый последующий усилительный каскад построен на базе только одной лампы или транзистора. Использование только одного усилительного элемента для обеих полуволн сигнала устраняет необходимость точной состыковки положительной и отрицательной волн от двух разных элементов как происходит в усилителях класса «АВ», таким образом усилители класса «А» не обладают таким видом искажения сигнала как «центральная отсечка», свойственного некоторым усилителям класса «АВ» (двухтактным усилителям). Усилители класса «А» в силу специфики своей конструкции (ток смещения) имеют меньший КПД по энергопотреблению и достаточно сильно греются даже в отсутствии сигнала, и в добавок ко всему как правило в два раза менее мощные по сравнению с аналогичными усилителями класса «АВ» (что немного затрудняет их работу с акустическими системами обладающими низкой чувствительностью), но всё это такие мелочи по сравнению с волшебным звучанием которое они способны обеспечить.

Усилитель класса «АВ» (двухтактный усилитель) - это усилитель в каждом последующем каскаде усиления которого за усиление положительных и отрицательных полуволн отвечают разные усилительные элементы (один за положительную полуволну, другой за отрицательную). Усилители класса «АВ» более экономичны в энергопотреблении и обладают большим КПД по сравнению с усилителями класса «А» и меньше греются. По сравнению с классом «А» класс «АВ» как правило обладает вдвое большей мощностью и легче поддаётся подбору акустических систем. Не удачно сконструированный усилитель класса «АВ» может обладать искажением сигнала, называемым «центральная отсечка» возникающим из-за неточной состыковки работы усилительных элементов отвечающих за разные полуволны

Кабели и разъёмы

Межблочный кабель – это кабель предназначенный для соединения между собой всех компонентов стереосистемы (кроме акустических систем (здесь нужен акустический кабель), исключением являются активные колонки и виниловых проигрывателей (для них требуется кабель для тонарма)). Межблочные кабели бывают аналоговые и цифровые, симметричные (XLR) и несимметричные (RCA), коаксиальные и оптические, из разных материалов и разного сечения. Межблочный кабель крайне важный компонент стереосистемы, так как именно он может стать причиной общего ухудшения качества звучания если не уделить его подбору должного внимания

Сетевой кабель – это кабель предназначенный для подключения компонентов системы к электропитанию и имеющий с одной стороны привычную всем нам «вилку», а с другой трёхштырьковый разъём для подключения компонентов системы. Сетевой кабель важный компонент системы, так как без качественного питания система будет также некачественно работать, а электромагнитное поле от плохо экранированного сетевого кабеля будет наводить помехи в соседние межблочные и акустические кабели

Акустический кабель – это кабель предназначенный для подключения акустических систем к интегральному усилителю или к усилителю мощности (исключением является активные акустические системы, они подключаются межблочным кабелем напрямую к предусилителю). От сечения и материала кабеля будет зависеть соотношение высоких, средних и низких частот, причём по разному для каждого вида акустических систем, поэтому пренебрегать выбором качественных акустических кабелей не стоит иначе можно получить далеко не идеальное звучание от идеальной стереосистемы. Акустические кабели могут иметь разъёмы типа «лопатка» (небольшая рогатка на конце кабеля), типа «банан» (штырь) и оголённый провод для зажима в клеммы акустической системы и усилителя напрямую

Цифровой кабель – кабель используемый для подключения компонентов системы через цифровые входы/выходы и предназначенный для проведения только цифровых сигналов. Цифровые кабели бывают как для аудио (коаксиальные, оптические и прочие), так и для видео (DVI, HDMI и прочие)

Оптический кабель – это цифровой кабель, стоящий из светопроводящего оптического волокна, передающий цифровой сигнал в виде кратковременных (миллионные доли секунд) вспышек света

Питание

Сетевой фильтр – неотъемлемая часть любой High-End системы, обеспечивающая чистое питание всех её компонентов, отфильтровывая сетевые высокочастотные помехи поступающие из всем нам знакомых розеток. Без применения фильтра в системе из компонентов имеющих недостаточно защищённые от помех блоки питания помехи могут попадать в цепи компонентов и существенно ухудшать звучание не позволяя реализовать весь потенциал Вашей системы

Регенератор напряжения – ещё одно устройство для чистого питания High-End системы, но с принципиально новым подходом к решению этой задачи. Регенератор напряжения берёт из сети переменный ток, затем выпрямляет его (превращая его в постоянный), а потом снова превращает в переменный, но я идеальными характеристиками синусоиды и напряжения и по сути становится источником идеального питания для любого компонента системы.

Стабилизатор напряжения – неотъемлемая часть любой High-End системы, обеспечивающая чистое питание всех её компонентов и предохранение от скачков напряжения, приводящих к выходу из строя Вашей техники. Непредвиденные скачки напряжения в городской сети электроснабжения способны моментально сжечь все схемы Вашей техники если Вы пренебрежёте приобретением стабилизатора напряжения. Кроме больших скачков напряжение в сети постоянно колеблется от пониженного до повышенного и эти колебания существенно усложняют работу блоков питания Ваших компонентов и ухудшая общее звучание. Как правило стабилизаторы напряжения имеют в своём составе цепи фильтрации питания (встроенный сетевой фильтр), таким образом сочетая чистоту питания и безопасность для Вашей аппаратуры

Средства видео отображения информации

Проектор – это неотъемлемый компонент настоящего домашнего кинотеатра, отвечающий за отображение видеоинформации методом проекции картинки на экран из специального материала. Современные Full HD проекторы существенно превосходят в качестве изображения и его размере любые виды самых современных телевизоров в одной ценовой категории. Даже скромные проекторы способны обеспечить в обычной квартире изображение до 2.5 метров по диагонали и несколько миллиардов цветов и оттенков. Различные системы креплений проекторов позволяют устанавливать их на потолок или вовсе скрыть с глаз применяя специальные подъёмники, скрывающие проекторы в подвесных потолках когда они не задействованы. Подобные системы крепления проекторов и экранов поднимающихся в ниши потолков позволяет любую гостиную нажатием одной кнопки превратить в настоящий кинотеатр, а после окончания просмотра скрыть все признаки его наличия

Экран для проектора – неотъемлемая часть домашнего кинотеатра созданного на основе проектора. Экран представляет собой полотно из специального материала повышающего контрастность и качество изображения и сохраняющий свои линейные размеры. Полотно крепится к подъёмному устройству установленному в элегантный корпус. Экран может иметь ручной привод подъёма и электрический (сворачивается и разворачивается нажатием кнопки). Возможна установка экрана в потолочные ниши, что позволит скрыть присутствие кинотеатра в гостиной когда он не задействован

Домашний кинотеатр

DVD-проигрыватель – практически самый универсальный из существующих видов проигрывателей дисков. DVD-проигрыватель способен воспроизводить почти все известные форматы аудио видео информации записываемой на диски стандартного размера (исключением являются только Blu Ray диски). Кроме отсека для дисков у некоторых DVD-проигрывателей имеются слоты для подключения карт памяти всех форматов и USB-устройств. Несмотря на то что DVD-проигрыватель способен воспроизводить и аудио записи настоящим аудиофилам рекомендуется использовать его только для видео и звуковых дорожек к фильмам, так как CD и SACD-проигрыватели при одинаковой цене превосходят DVD-проигрыватели по качеству воспроизведения музыки. DVD-проигрыватели имеющие многоканальный выход, встроенные декодеры и регулятор громкости можно подключать напрямую к многоканальному усилителю мощности, в противном случае потребуется A/V-рессивер

Blu Ray-проигрыватель – на настоящий момент это самый универсальный проигрыватель, воспроизводящий практически все известные аудио видео форматы записываемые на диски стандартных размеров. Кроме отсека для дисков у большинства Blu Ray-проигрывателей имеются слоты для подключения карт памяти всех форматов и USB-устройств. Своё название Blu Ray-проигрыватели получили от основного формата ради которого были созданы Blu Ray Disk, это формат самого высокого разрешения, который способны отобразить только Full HD проекторы и телевизоры. Blu Ray -проигрыватели имеющие многоканальный выход, встроенные декодеры и регулятор громкости можно подключать напрямую к многоканальному усилителю мощности, в противном случае потребуется A/V-рессивер

AV-ресивер – компонент домашнего кинотеатра, отвечающий за декодировку аудио и видеосигналов (в случае если в DVD или Blu Ray проигрывателе нет встроенного видеопроцессора), полученных от DVD или Blu Ray-проигрывателя, усиление аудиосигналов и распределение их между подключёнными акустическими системами. Большинство рессиверов имеют встроенный тюнер для воспроизведения радио. Основными различиями рессивиров между собой (кроме общего качества изготовления и звучания) являются количество каналов усиления, мощность на каждый канал и полнота набора аудио видео декодеров

Обычно в радиолюбительской и профессиональной литературе акустические системы рассматриваются в плане получения максимально широкой полосы воспроизводимых частот и минимальных искажений, то есть с точки зрения улучшения звучания. Нам эти аспекты также важны, но нужна еще максимальная отдача акустической системы, то есть максимальный КПД преобразования электрической мощности в акустическую.

Динамическая головка без акустического оформления имеет очень низкую отдачу и совсем плохо воспроизводит нижние частоты звукового спектра. Объясняется это просто: при поступательном движении диффузора воздух просто перегоняется с передней стороны диффузора на заднюю и обратно, происходит так называемое акустическое короткое замыкание, и лишь малая доля энергии превращается в звуковую волну.

Простейший способ устранить акустическое короткое замыкание - установить головку на плоский экран или «отражательную доску» достаточно больших размеров. Каких? Его размер должен достигать хотя бы четверти длины волны на низшей звуковой частоте. Зная скорость звука в воздухе (v = 330 м/с) длину волны легко сосчитать: λ = v / f. Даже для низшей частоты 100 Гц размер акустического экрана составит около метра. Теперь становится понятным, почему маленькие транзисторные приемники не могут воспроизводить нижних звуковых частот!

Идеальный акустический экран - перегородка между двумя комнатами или между комнатой и верандой. Если туда врезать динамическую головку, то будут озвучиваться оба помещения, причем с хорошим качеством. Правда, акустическая мощность поделится между помещениями пополам и звук будет тише. Чаще надо озвучивать лишь одну комнату, тогда экран целесообразно установить под потолком, как показано на рис. 3.1. Там он никому не будет мешать и вокруг головки можно создать значительный объем, что улучшит воспроизведение нижних частот, к тому же потолок и стены образуют своеобразный рупор.

Экран можно изготовить из фанеры, ДСП и даже оргалита. К потолку и стенам он должен прилегать плотно, без щелей (можно уплотнить стыки поролоном или ватой), это позволит существенно уменьшить все размеры, кроме одного - от головки до отверстия. Оно образует фазоинвертор - систему, позволяющую улучшить отдачу на нижних частотах, используя излучение и обратной стороны диффузора. Пройдя путь l, звуковая волна изменит фазу, и при условии l = λ /2 фаза изменится на обратную (инвертируется) и сложится с волной, излучаемой передней стороной диффузора. Площадь отверстия желательно выбрать не меньше, чем площадь диффузора головки.

Если края плоского прямоугольного экрана отогнуть назад, получится всем хорошо знакомый корпус радиоприемника, телевизора и т.д. Это АС с открытой задней стенкой. Она также звучит лучше в углу комнаты, причем расстояние от стен целесообразно подобрать по наилучшей громкости и качеству звука. Открытую АС очень легко сделать из корпуса старого телевизора - изготовить надо только отражательную доску из ДСП, установить на нее от 2 до 8 головок, обтянуть редкой материей и установить на место передней панели. И смотрится и звучит такое изделие очень неплохо (рис. 3.2а). Головки на отражательной доске лучше размещать асимметрично, тогда пики и провалы амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) несколько выравниваются.

Устанавливать в АС несколько головок, даже разных, имеет смысл по нескольким соображениям: звуковые давления отдельных головок складываются, поэтому отдача АС возрастает, но пики и провалы на АЧХ отдельных головок не совпадают, как не совпадают и механические резонансные частоты, и общая частотная характеристика выравнивается. Схему включения головок надо подобрать так, чтобы выделяющаяся на них мощность была пропорциональна паспортной. Полярность включения головок также очень важна: при подаче на АС постоянного напряжения (например, от гальванического элемента) все диффузоры должны двигаться в одну сторону, что соответствует синфазному включению. Хотя бы одна головка, работающая в противофазе, резко понижает отдачу.

В качестве примера на рис. 3.2б показана схема включения семи динамиков: двух 4ГД-35 (4 Вт, 4 Ом), трех 1ГД-40 (1 Вт, 8 Ом) и двух высокочастотных («пищалок») 2ГД-36 (2 Вт, 8 Ом). Для расчета мощности, выделяющейся на каждой головке, приложите мысленно к зажимам АС какое-нибудь удобное для расчетов напряжение, например 8 В. Тогда ток в цепи мощных головок будет 1 А, в цепи трех одноваттных 1/3 А и в цепи высокочастотных (только на высоких частотах) - 1/2 А. Мощность, выделяющаяся на каждой головке (Р = I 2 R) составит 4 Вт для мощных, 0,9 Вт для одноваттных и 2 Вт для высокочастотных, что вполне приемлемо. Емкость конденсатора фильтра, пропускающего к «пищалкам» только высокие звуковые частоты, находим по формуле С = 0,16 / f . R, где f - частота среза, R - общее сопротивление ВЧ-головок. Задавшись параметрами 6,5 кГц и 16 Ом, получаем С = 1,5 мкФ. Общее сопротивление АС получается равным 6 Ом, несколько уменьшаясь на высоких частотах.

Если есть возможность изготавливать АС разной конструкции, то несколько динамиков лучше размещать вертикально, друг над другом, чтобы концентрировать излучение в горизонтальной плоскости, на уровне голов слушателей (рис. 3.3а). ВЧ динамики лучше размещать именно на этой высоте, в середине, а мощные низкочастотные - по краям колонны, поскольку направленность излучения на нижних частотах меньше. Установка колонны в угол комнаты повышает отдачу (рупорный эффект) и позволяет изготавливать лишь одну отражательную доску. В углах у потолка и пола можно попробовать установить треугольные листы фанеры или пластика - «акустические зеркала», отражающие излучение обратной стороны АС к слушателям (рис. 3.3б).

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+