Из высшего ценового сегмента уже давно перестали быть простыми колонками, эдакими коробками, издающими звук с помощью пары динамиков. Инженеры из года в год ухищряются, превратив индустрию и каждое устройство в небольшое произведение искусства, которое не каждому дано повторить. Появились новые типы динамиков, новые способы вывода звука, изменение мощности и амплитуды, и так далее и тому подобное. Со временем появилась целая многокомпонентная структура, описывающая разные типы акустических систем. Собственно, об этом и пойдет речь в нижеизложенном материале.
Категоризация акустических систем
Итак, для начала разберемся в базовых аспектах в том, какие бывают а уже потом выясним, что они собой представляют и чем друг от друга отличаются.
Существуют следующие типы акустических систем:
- Полочные и напольные системы. Из названия понятно, что отличаются они по принципу установки в помещении и по своему размеру.
- Также акустические системы отличаются по количеству полос (по сути, количеству динамиков) - от одной до семи.
- Существуют динамические, электростатические, планарные и другие акустические системы, в зависимости от конструкции динамиков, которая может вовсе не попадать ни под одну категорию (все зависит от фантазии инженеров).
- В зависимости от акустического оформления корпусов, колонки делятся на системы с открытым корпусом, закрытым корпусом, с фазоинверторным оформлением, с акустическим лабиринтом и так далее.
- Также колонки делятся на пассивные и активные , в зависимости от наличия в них встроенного усилителя звука.
Однополосные и многополосные акустические системы
Однополосные оснащаются одним-единственным излучателем, а так как настроить один излучатель на хорошее воспроизведение всех частот сразу невозможно, производителям приходится использовать сразу несколько по-разному настроенных излучателей.
Существуют также 2-х полосные акустические системы (также 3-х, 4-х). В таких системах устанавливаются два излучателя. Один берет на себя воспроизведение низких и средних частот, а второй воспроизводит только высокие частоты. За счет такого подхода в 2-х полосных акустических системах достигается идеальный баланс звучания, невозможный при использовании единственного динамика (даже если он очень хороший). Звучания таких колонок обычно достаточно для людей неискушенных, не владеющих более продвинутыми системами, но есть и более приемлемые варианты, например, 3-полосные системы. 3-х полосные акустические системы делят сразу все три типа частот между собой. Один излучатель занимается воспроизведением низких частот, второй - высоких, третий - средних. 3-х полосные акустические системы встречаются чаще остальных, так как именно благодаря такой конструкции достигается высочайшее качество воспроизведения слышимых человеческим ухом частот.
Пассивные и активные акустические системы
Активные и пассивные системы различаются наличием интегрированного усилителя мощности в конструкции самих колонок.
Активные колонки имеют такой усилитель, поэтому их можно напрямую подключить к предварительному усилителю с помощью межблочного кабеля, а каждая отдельная колонка питается от электросети без подключения дополнительных источников питания.
Пассивные колонки хоть и сложнее в устройстве, все же встречаются гораздо чаще и находятся в приоритете у пользователей, которые ценят качественный звук. Такие колонки подключаются к усилителю мощности через специализированный разделительный фильтр. Подключение происходит с помощью акустических проводов. Многие производители (фирмы) акустических систем предпочитают производство именно таких колонок, так именно они приносят большую прибыль и позволяют инженерам воплотить в жизнь свои идеалы звучания. Помимо определенных сложностей в установке, есть и проблема финансовая, ведь хороший усилитель и акустические кабели стоят немалых денег, а без них такую систему не «заведешь».
Рупорные акустические системы
Это особый тип акустических систем. Их особенностью является имеющаяся над излучателем рупорная установка. Преимущество таких колонок заключается в высокой чувствительности динамиков. Это делает их идеальным дополнением для недорогих и маломощных ламповых усилителей, неспособных дать их обладателю достаточную громкость. Такие акустические системы требуют грамотного размещения в помещении, где планируется их эксплуатация, но если потратить на это какое-то время, то можно достичь наиболее реалистичной и насыщенной стереокартины.
Электростатические акустические системы
Такие системы отличаются своей необычной конструкцией. Вместо классических динамиков используется пленка из токопроводящего материала, которая вытягивается по вертикали вдоль колонки. Принцип работы следующий: на пленку подается звуковой сигнал на определенной частоте, а на расположенные по бокам проводники подается постоянное напряжение (в некоторых случаях наблюдается обратный порядок, когда постоянное напряжение подается на токопроводящую пленку). Между пленкой и проводниками создается электростатическое поле, на которое накладывается переменное поле. Из-за этого возникают колебания пленки, которая и воспроизводит звуковое излучение. Звучание таких акустических систем отличается высокой детализацией, ясной передачей каждой отдельной частоты. Музыка кажется более свободной и открытой. Из минусов стоит выделить недостаточное количество басов, которые не могут передать всей глубины, особенно когда речь идет о таких жанрах, как хип-хоп или трэп.
Система центрального канала
В качестве конечно) используются комплекты из 5 колонок и одного сабвуфера. Это классическая система, зарекомендовавшая себя и использующая большинством любителей хорошего звука. Ключевым элементом этой системы является центральная колонка, которая воспроизводит диалоги в кино и основные музыкальные фрагменты. Такая колонка устанавливается прямо по центру. Некоторые пользователи используют ее в акустических системах для компьютера, так как смотря кино именно на нем.
Фронтальная и тыловая акустические системы
Фронтальная система представляет собой классическую пару колонок, создающих эффект стерео. Такие колонки нередко формируют полноценную (так как обычно больше ничего и не нужно). Если речь идет о домашнем кинотеатре, то между двумя фронтальными колонками (или же под телевизором) ютится колонка центрального канала. Опираясь на фронтальную пару колонок, нужно собирать остатки акустической системы 5.1, так как именно они воспроизводят основной массив звуков.
Тыловая часть системы - это две небольшие колонки, расположенные позади зрителей. Их использование необязательно, но они всегда идут в комплекте с акустическими системами 5.1 для достижения максимального погружения в атмосферу воспроизводимых фильмов. Если звуковая дорожка фильма поддерживает технологию звукового окружения, то некоторые события и сцены в фильме будут воспроизводить звук только на тыловых колонках (такое встречается, когда кто-то крадется позади героя фильма). При использовании акустических стоек можно внедрить эту систему и в компьютерную акустику.
Сабвуфер
Это отдельная колонка, которая способна воспроизводить только низкие частоты и бас. Часто используется вместе с парными колонками и дополняет акустическую систему для компьютера, так как фронтальные колонки не могут справиться со всем диапазоном звучания. Сабвуфер привносит баланс в акустическую систему. Визуально сабвуфер выглядит так же, как и обычная колонка, но в нем устанавливается один массивный излучатель в открытом виде. Сабвуфер устанавливается в угол комнаты или под компьютерным столом. Из-за этого, кстати, нередко страдают соседи.
Полочные и напольные акустические системы
Такие акустические системы еще можно назвать настольными и напольными (или компьютерными и для домашних кинотеатров). Полочные колонки занимают гораздо меньше пространства и при этом гораздо меньше весят, а значит, их можно установить повыше. Например, в случае если вы собираете аудиосистему для дома, которая будет подключаться к телевизору (для создания глубины звучания), можно поставить полочные колонки даже на шкаф (это обеспечивает максимальный охват площади). Для выведения максимального потенциала из таких компактных колонок их обычно устанавливают на специальные акустические стойки.
Напольные системы куда лучше подходят для больших помещений (их часто называют акустическими системами для кинотеатров). В них устанавливаются более крупные динамики, а их количество варьируется от одного до семи. Установка таких колонок в маленьком помещении может спровоцировать чрезмерное усиление низких частот и сильно заметный гул. Напольные системы гораздо дороже полочных и требуют от конструкторов намного большего внимания в расчетах при их создании.
Акустические системы с фазоинвертором
Фазоинвертор - это отверстие в корпусе, от которого идет труба во внутреннюю часть колонки. Благодаря такой конструкции акустика может воспроизводить низкие частоты, недоступные для стандартных колонок без фазоинвертора. При конструировании колонки инженеру необходимо выбрать диаметр и длину трубы в соответствии с частотой, которую должен воспроизводить будущий В момент, когда происходит воспроизведение музыки, объем воздуха в трубе фазоинвертора резонирует и усиливает воспроизведение той частоты, на которую изначально был настроен диаметр трубы. Размер самой колонки не имеет значения, фазоинвертор встраивается как в огромные аудиосистемы для дома, так и в компактные наушники. Труба для вывода воздуха может выходить в любую часть колонки или наушника, но от этого будет зависеть положение колонки в помещении (труба не должна быть заслонена чем-либо).
Акустические системы с акустическим лабиринтом
По своей сути акустический лабиринт - это тот же фазоинвертор. Разница заключается в том, что труба, уходящая в корпус, имеет множество изгибов, и длина ее гораздо больше. Задача трубы та же - усиление громкости и насыщенности звучания низких частот. К сожалению, такие колонки гораздо дороже вариантов с обычным фазоинвертором, так как их производство занимает намного больше времени и при этом требует от инженеров особой точности, да и материалы стоят дороже. Так же как и в случае с фазоинверторными колонками, размер выводящего звук устройства может быть любым, но в наушниках вы такой системы не встретите.
Закрытые и открытые акустические системы
Некоторые фирмы акустических систем производят колонки открытого типа. Акустическое оформление таких колонок отличается отсутствием задней стенки. Благодаря этому у диффузоров появляется некоторая свобода. Такой подход обеспечивает звучание близкое к электростатическим audio-акустическим системам.
Существуют и закрытые акустические системы. Собственно, отличаются они именно тем, что в их корпусах нет никаких отверстий. Такой подход делает звучание более "упругим". Это происходит из-за того, что воздуху некуда выходить, движение диффузора становится скованным. Чтобы избежать негативного эффекта от подобной конструкции, колонки такого типа делают очень большими, чтобы у диффузора появилось больше свободы для движения. Большим плюсом подобных систем является отсутствие каких-либо излишних шумов, треска и иже с ними.
Акустические системы с пассивным излучателем
Пассивный излучатель выполняет ту же задачу, что и фазоинвертор, к примеру. Он необходим для того, чтобы обеспечить нормальное звучание низких частот. В подобных колонках нет никаких труб. В колонке просто проделывается отверстие, а внутрь устанавливается пассивный динамик (динамик без магнитной системы, построенный на базе одного диффузора, подвеса и рамы). Преимуществом пассивного излучателя является возможность воспроизводить бас и любые, даже самые низкие частоты. Такие типы акустических систем очень ценны и требуют недюжинного мастерства инженеров.
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 слюдыОднако 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.
Всегда приятно послушать музыку или посмотреть хороший фильм с качественным звуком. Сегодня выбор аудиосистем просто огромен, и человеку, плохо разбирающемуся в подобной технике, легко запутаться. Узнайте, как выбрать колонки для домашнего использования, учитывая свои предпочтения. Акустическая система должна обладать не только привлекательным внешним видом, но и оптимальными параметрами для конкретных целей. Любые акустические системы состоят из комплектации, которая может обозначаться цифрами 2.0, 2.1, 3.1,5.1, 7.1. Первая цифра в этой маркировке означает количество колонок (сателлитов), а вторая – наличие сабвуфера. То есть, если колонки обозначены как 2.0, это значит, что отдельной низкочастотной колонки (сабвуфера) у них нет, а нижние басы встроены в сами динамики. Разделение системы на основные колонки и сабвуфер позволяет получить более качественное, объемное звучание, создавая эффект присутствия. Чем больше у системы сопровождающих колонок, тем лучше и эффектнее звук. Рассмотрим, какие типы колонок существуют: Это основные виды домашних колонок, которые можно приобрести сегодня на нашем рынке. Большие и красивые на вид колонки могут обладать совсем слабыми характеристиками. И наоборот, компактные и невзрачные способны превзойти мощностью и чистотой звука более габаритные системы. Именно от технических параметров зависит качество звучания. Чтобы выбрать по-настоящему хорошие колонки, необходимо научиться разбираться в основных критериях характеристик. Стоит сразу отметить, что показатель мощности – это не показатель громкости. Данный фактор указывает на то, как долго колонка сможет звучать на максимальной громкости без искажений, хрипов и прочих помех. Важно, чтобы уровень мощности динамиков был ниже уровня мощности усилителя. Иначе система очень быстро перегорит от чрезмерной нагрузки. В параметрах различают два вида мощности – пиковую и среднеквадратичную. Независимо от того, какой тип колонок вы выбираете, обращать внимание следует именно на среднеквадратичный показатель. Он определяет длительность звучания динамика на высокой громкости без искажений и сверхнагрузки. Оптимальным показателем для домашней акустики можно считать суммарную мощность колонок в пределах 40-70 Вт. Эта характеристика указывает на количество динамиков в колонке. К примеру, небольшие компьютерные колонки чаще всего имеют всего одну полосу. Системы 3.1 могут стоять из 2-х полосных динамиков. Одними из лучших считаются трехполосные аудиосистемы, где разделение идет на высокие, средние и низкие частоты. Есть и более совершенные системы с делением звука на 4-5 и даже 7 каналов. Чем больше полос у акустики, тем лучше и многограннее ее звук. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) – это зависимость амплитуды колебания звука на выходе от частоты воспроизводимого сигнала. АЧХ обычно изображается на графиках. Диапазон этих частот отображается в герцах и килогерцах, а любые отклонения в децибелах. В паспорте аппаратуры он указывается в герцах (Гц) и килогерцах (кГц). Это важный показатель, но для человека, не разбирающегося во всех тонкостях музыкальной аппаратуры, он бесполезен. Если говорить простыми словами, то чем ровнее график АЧХ при звучании колонки, тем лучше. Резкие колебания и всплески говорят о том, что динамики искажают звук. Чтобы правильно выбрать аудиосистему по параметрам АЧХ, лучше проконсультироваться со специалистом. Сегодня существуют различные цифровые кодировки звука, позволяющие воспроизводить его в объеме. Сначала появился эффект «стерео», затем такие форматы, как Dolby Stereo Surround. Эти кодировки предполагают разделение звука на несколько каналов, за счет чего достигается эффект присутствия и полного погружения в звук. Далеко не каждая акустическая система способна считывать и воспроизводить звук в многоканальных кодировках. Обладать стереозвучанием могут и однополосные колонки, но они не смогут передать всю роскошь многоканальной системы. Тем, кто хочет слушать на своих колонках аудиофайлы в современных объемных кодировках, следует покупать 3,5 или 7-ми канальные колонки и проигрыватель, считывающий такие форматы, как Blu-ray. Качественные современные акустические системы оснащены фазоинвертором. Это некая труба или отверстие, находящееся в корпусе динамиков. Резонанс этого элемента позволяет расширять низкочастотный диапазон. В системах, состоящих из небольших сателлитов и сабвуфера, фазоинвертор установлен только в низкочастотной колонке. Для небольших помещений лучше выбирать колонки с боковым или передним расположением фазоинвертора. В крупных залах используются динамики с боковым и задним расположением этой детали. Колонки делают из самых разных материалов. Качество корпуса также влияет на звук. Разновидность материалов, из которых делают корпуса аудиосистем: Наиболее популярны сегодня пластиковые колонки. Хороший прочный пластик не искажает звук и вполне пригоден для облицовки динамиков. К тому же это самый дешевый материал. Лучшей аппаратурой считается деревянная. Натуральное дерево обладает уникальными акустическими свойствами и улучшает звук. Для больших и низкочастотных колонок подходит камень, он приглушает искажение басов. Неплохим выбором будут системы из МДФ и ДСП. А вот стекло и металл не лучшим образом влияют на воспроизводимость звуковых нот. Здесь многое зависит от количества полос, размера динамиков и помещения. К дополнительным функциям можно отнести беспроводное управление (с помощью пульта), а также возможность настраивать каждую колонку отдельно. Такие опции присутствуют в более дорогих моделях. Некоторые системы оснащены дисплеем, на котором отображаются все текущие параметры настроек. Очень удобное расширение, позволяющее настраивать динамики не только на слух, но и визуально. Некоторые колонки могут иметь дополнительное крепление для стены. Это очень удобно для тех, у кого небольшой компьютерный стол (если система покупается именно к ПК). Если проводить сравнение беспроводных колонок и обычных, то по качеству звука последние явно выигрывают. Несмотря на удобство портативных аудиосистем, беспроводной сигнал утрачивает часть мощности и чистоты звука. Итак, теперь вы знаете, как грамотно выбрать колонки, учитывая их параметры и характеристики. Представляем рейтинг лучших домашних моделей, обладающих оптимальными параметрами и хорошими отзывами. Небольшая по габаритам стереопара колонок (2.0) обладает выходной мощностью в 24 Вт и фронтальным фазоинвертером. Акустика рассчитана на настольное размещение. Колонки отлично подойдут под компьютер. Корпус выполнен из МДФ в стильном черном цвете. Выглядит аппаратура дорого и солидно. Модель обладает диапазоном частот 70-20000 Гц и цифровым усилителем класса D. Колонки сконструированы по 2-х полосной схеме, на базе 4-х дюймовых басовых динамиков. На задней части корпуса имеются тумблеры для настроек воспроизводимой громкости и уровня НЧ.Основные характеристики и их важность
Мощность колонок
Количество полос
Амплитудно-частотные характеристики
Система кодирования звука
Фазоинвертор
Материал корпуса
Дополнительная функциональность
Рейтинг
- выключатель сзади, не всегда удобно тянуться к нему;
- мало верхних частот;
- не очень качественные провода.
Модель Edifier R12U – это практичный выбор колонок для планшета или компьютера. Небольшие, но мощные динамики в общей сумме выжимают 4 Вт. На передней панели акустики расположен фазоинвертер и тумблер-регулятор. Корпус выполнен из пластика и представлен в 3-х цветовых решениях: красном, черном, белом.
Диапазон воспроизводимых частот колонок равен 180-20000 Гц. Подключаются динамики через USB-разъем. Также у модели есть линейный выход mini jack и разъем для подключения наушников.
- легкие, компактные;
- есть управление на передней части корпуса;
- очень хорошие басы;
- в неактивном состоянии абсолютно бесшумные;
- дешевые.
- на максимальной громкости могут немного хрипеть (зависит от музыки);
- глянцевый пластик быстро пачкается;
- если эксплуатировать долго и на громком звуке, сильно греются.
Акустическая система 2.1 в элегантном дизайне обладает выходной суммарной мощностью в 38 Вт. Отличительной чертой модели является возможность настольного и настенного размещения. Корпус выполнен из МДФ, что положительно сказывается на качестве звука. Диапазон воспроизводимых частот – 20-20000 Гц. На передней части корпуса расположены регуляторы, через которые можно настраивать ВЧ и НЧ. Фазоинвертор на сабвуфере значительно усиливает басы.
Качество звука этой акустики порадует как любителей компьютерных игр, так и меломанов.
- чистый, качественный звук на всех диапазонах;
- высокий уровень прочности, служат очень долго;
- очень качественный корпус, который не обтирается со временем;
- очень мощная громкость, в маленькой комнате могут дребезжать стекла;
- возможность регулировки НЧ и ВЧ;
- нет шумов от мобильного телефона.
- короткие провода.
Модель SOLO-2 позиционируется как аудиосистема для плеера или компьютера. Ее мощности вполне достаточно, чтобы заполнить звуком большую комнату в доме. Корпус аппаратуры сделан из МДФ под темное дерево. Фазоинвертор выведен на заднюю панель. Суммарная мощность динамиков составляет 60 Вт, что является превосходным показателем. На задней панели расположены регуляторы громкости, высоких и низких частот. В аудиотехнике используется мощный усилитель с микросхемой от ST Microelectronics. Благодаря этому уровень искажений на высокой громкости сведен к минимуму.
Если делать сравнение моделей в рейтинге, первое место следует отдать акустике SVEN SPS-820. У нее самое оптимальное соотношение цены и качества. Она позволит устроить настоящую дискотеку у себя дома, насладиться погружением в компьютерную игру, с комфортом посмотреть хороший фильм.
Но не следует забывать, что все зависит от личных предпочтений каждого пользователя. И если динамики нужны лишь для легкого музыкального сопровождения во время работы за ПК, то нет никакой надобности брать дорогие. Тогда как меломанам имеет смысл раскошелиться на более «навороченную» аудиосистему.
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.
Колонка - это многозначное слово, которое имеет несколько определений и используется в различных областях. В каждом конкретном контексте значение этого слова понятно из общего смысла. Но однозначно ответить, что это такое, без привязки к общему тексту сложно. Придется перечислить все определения, включающие это понятие, а потом еще делать пояснения по некоторым словам, поскольку эти определения имеют свои особенности.
Несмотря на общее звучание и одинаковое происхождение, колонки выглядят по-разному, используются неодинаково. Поэтому для различия стоит разобраться в особенностях каждой из них. Тем более что слово это несложное, а каждое определение понятно обычному пользователю в повседневной жизни.
Многообразие понятий слова
Слово "колонка" используется во многих, не связанных между собой областях. Раньше всего оно появилось в бухгалтерских и отчетных документах. Колонка в таблице - это вертикальный столбец, куда данные записываются сверху вниз. По этому принципу небольшой раздел в газете, который тоже зачастую имеет вертикальный вид, тоже называют колонкой.
Среди других наиболее часто используемых определений этого слова можно назвать:
- Газовая колонка - это водонагревательный аппарат, через который проходит вода и подается в кран, нагретая до выставленной температуры.
- Водопроводная колонка - устаревшее понятие, раньше такие устройства стояли на улице и давали воду для общего пользования. Сейчас такую «водокачку» редко где можно встретить.
- Бензиновая колонка - агрегат, который позволяет заправлять автомобили на заправочных станциях.
- Музыкальная колонка - это зачастую прямоугольное устройство, которое передает и транслирует звук от плеера, компьютера или музыкального центра. Современные динамики могут иметь различную форму и размеры: от совсем небольших портативных до огромных, предназначенных для залов и стадионов.
Интересно, что при всем многообразии значений слова путаница с ним происходит редко. Из общего смысла предложения понятно, какая колонка имеется в виду.
Колонка в журналистике
В журналистике слово "колонка" появилось из английского языка, где column означает столбик. Она представляет собой определенный жанр авторского высказывания на любую актуальную тему. Особенностью такого раздела в газете или журнале является периодичность и регулярность выхода. Поэтому авторская колонка - это текст, который можно читать постоянно.
Появление колонок в газетах произошло в середине 17 века, когда текст на страницах начали печатать мелким шрифтом и разделять для удобства чтения. В тот же период зародился дизайн газетных изданий: возникновение разных шрифтов, выделение заголовков и даже печать изображений. Но тогда колонка была лишь рубрикой, а в начале 20 века она стала отдельным жанром журналистики.
Водоразборная колонка
Еще в прошлом веке были распространены и пользовались общим спросом водопроводные колонки, которые можно было встретить на многих улицах городов и сел. В некоторых небольших населенных пунктах они сохранились и по сегодняшний день. В основном там, где нет центрального водоснабжения в домах и учреждениях. Фактически такая колонка заменила колодцы с водой.
Водопроводные колонки имеют несколько существенных недостатков, поэтому их становится все меньше.
Колонка на АЗС
Бензозаправочная колонка по своему принципу действия схожа с водопроводной - она качает жидкость из определенного резервуара, показывая при этом объем перекачанного бензина. Современные аппараты на заправках имеют электронное табло, а не механическое. Это позволило вывести на монитор не только перекачанный объем, но также ввести цену одного литра горючего и автоматически посчитать полную стоимость заправки авто.
Помимо этого изменения, бензоколонка по принципу работы практически не изменилась с момента своего создания. В отличие от других колонок, которые претерпевают модернизацию.
Музыкальные колонки
Звуковая колонка - это общее название акустических систем различных размеров и форматов. Хотя, безусловно, сравнивать устройство и назначение небольших компьютерных пластиковых колонок с теми, которые используются на больших площадках и концертных выступлениях, нельзя.
В последнее время большое распространение получила блютуз-колонка - небольшое беспроводное устройство, которое фактически является динамиком для воспроизведения звука. Ее можно соединить с любым телефоном или планшетом, включив хорошую громкость звука или музыки. Блютуз-колонка имеет одну важную особенность - несмотря на ее портативные размеры, это не влияет на качество воспроизводимого звука.
Колонки бывают разные, а само слово широко применяется в разговорной и печатной речи. Понимание и определение понятия даст возможность разбираться в теме общения, понимать, что имеет в виду собеседник, и не перепутать одну колонку с любой другой.