Что такое акустические системы?

Как выбрать колонки

Что такое акустические системы?

Колонки без преувеличения можно назвать основным элементом любой системы для воспроизведения звука, будь то классическое стерео или многоканальный домашний кинотеатр, поскольку именно они в большей степени определяют звуковой почерк. На особенностях акустических систем, их классификации и устройстве мы заострим внимание в этой статье.

– Напольные или полочные?

Одно из самых распространенных заблуждений – колонки должны быть напольными, а полочные модели можно выбирать лишь с целью экономии бюджета. Конечно, объем корпуса акустической системы во многом определяет особенности их звучания, прежде всего в басовой области, однако, и у сравнительно компактных АС есть свои плюсы. К примеру, они гораздо ближе к идеальному точечному источнику звука, а значит при их разработке гораздо проще решать проблемы фазового согласования звучания динамических головок. Кроме того, крупные напольные модели акустики часто испытывают проблемы при работе в небольших помещениях – прежде всего, в низкочастотном спектре. Общее правило – для таких помещений (кабинет, спальня, детская – комнаты площадью до 20 квадратных метров) АС лучше выбирать среди полочных моделей. При этом, не нужно забывать о том, что несмотря на название "полочная" устанавливать такие колонки на мебель не лучший вариант. В бюджет сразу нужно заложить средства на приличные специальные стойки.

TAD Compact Reference One Mk2

Цена – нет данных

Тип – полочные акустические системы | Название – TAD Compact Reference One Mk2 | Частотная характеристика, Гц – 32 – 100 000 | Число полос – 3 (ВЧ/СЧ – коаксиальный драйвер, 16 см конус / 3,5 см купол, бериллий, НЧ – 20 cм, частоты раздела кроссовера – 250 Гц, 2,0 кГц) | Акустическое оформление – фазоинвертор | Номинальное сопротивление, Ом – 4 | Чувствительность, дБ – 86 (2.83V @ 1 метр) | Подводимая мощность, Вт – 50 – 200 | Габариты одной колонки, см – 62,8 x 34,1 x 44,4 | Масса одной колонки, кг – 46

– Две или три полосы? Быть может, одна?

Желание разделить звуковой частотный диапазон на части вполне логично – звуки разной частоты лучше воспроизводятся различными по конструкции излучателями. Так, к примеру, для воспроизведения высокочастотного тона лучше использовать очень легкую мембрану, обладающую минимальной инерцией, а для низкочастотного излучателя этот параметр не столь важен. В свою очередь, c генерацией низкочастотных колебаний лучше справляется диффузор большой площади, в то время как для ВЧ это вовсе не нужно. Но такое разделение зон ответственности таит в себе одну серьезную проблему – очень сложно обеспечить равномерность АЧХ в районе раздела полос. Именно по этой причине предпочтительнее выбирать трехполосные колонки, в которых частотный участок, в котором наше ухо наиболее чувствительно, обслуживается среднечастотным излучателем, а точки сшивки полос выведены в менее критичные зоны. В двухполосной системе, к сожалению, эта граница как правило проходит в чувствительной зоне, потому проблему приходится решать инженерными методами, совершенствуя кроссовер АС. Интересным опытом здесь будет знакомство с колонками на базе широкополосных излучателей, в которых эта проблема отсутствует в принципе. К тому же, отсутствие в конструкции АС кроссовера как такового тоже зачастую самым положительным образом влияет на качество звучания. Но в таких системах все определяется совершенством излучателя, которое диктует и его немалую стоимость.

JBL K2 S9900SE

Цена – 3 800 000 руб.

Тип – напольные акустические системы | Название – JBL K2 S9900SE | Частотная характеристика, Гц – 48 – 50 000 | Число полос – 3 (ВЧ – 25 мм бериллиевый купол, СЧ – 100 мм, НЧ – 380 мм бумага, частоты раздела кроссовера – 900 Гц, 15 кГц) | Акустическое оформление – фазоинвертор | Номинальное сопротивление, Ом – 8 | Чувствительность, дБ – 93 (2.83V @ 1 метр) | Подводимая мощность, Вт – 500 | Габариты одной колонки, см – 120 x 56 x 35 | Масса одной колонки, кг – 82,7

– Фазоинвертор или закрытый ящик? Быть может, открытый корпус или трансмиссионная линия?

Динамическая головка в колонке работает в определенном акустическом оформлении, во многом определяющим итоговый звуковой почерк системы. Акустическое оформление определяет как поступить со звуковыми колебаниями, излучаемыми тыльной стороной диффузора, которые находятся в противофазе с излучаемыми рабочей поверхностью. Наиболее распространенным является фазоинверторное акустическое оформление, когда внутренняя полость корпуса, в котором смонтирован динамик, сообщается с внешней средой через специально рассчитанную трубу фазоинвертора (порт фазоинвертора). Воздух внутри корпуса колонки и такой трубы создает вторую колебательную систему, получающую энергию от тыльной стороны диффузора и излучающую ее куда нужно и в фазе с излучением диффузора. Такой эффект достигается в довольно узком диапазоне частот, от одной до двух октав, но в пределах этого диапазона коэффициент полезного действия системы существенно возрастает, заметно увеличивая отдачу в низкочастотной области. Вторым по популярности стало акустическое оформление типа "закрытый ящик". Как следует из названия, в этом случае внутренний объем корпуса никак не сообщается с внешней средой, а колебания внутренней стороны диффузора просто рассеиваются внутри корпуса, в итоге превращаясь в тепло. К преимуществам такого решения отнесем простоту его реализации (значимым здесь является единственный параметр – внутренний объем) и отличные импульсные характеристики, в значительной мере определяющие субъективное восприятие басовых нот. Обратной стороной медали является очень низкий КПД системы. Этот параметр у закрытого ящика ниже, чем у любого другого типа акустического оформления. Причем, чем меньше объем корпуса колонки, тем ниже коэффициент полезного действия (чувствительность АС). Остальные типы акустического оформления (открытое, трансмиссионная линия, пассивный излучатель и другие) довольно специфичны и встречаются намного реже.

Немного в стороне стоит рупорное акустическое оформление. В стороне – поскольку применяется чаще всего при оформлении не низкочастотных, а высокочастотных секций АС, что объясняется конструктивными особенностями — сечение рупора увеличивается по экспоненте, и чем ниже частота воспроизводимого сигнала, тем крупнее должно быть выходное отверстие рупора. Так для воспроизведения сигнала частотой 50 Гц потребуется раструб диаметром около двух метров. Рупор увеличивает сопротивление воздуха для лучшего согласования с довольно высоким сопротивлением подвижной системы динамической головки, повышая ее коэффициент полезного действия и способствуя лучшей направленности излучения. Фактически рупор выполняет роль усилителя, но не электрического, а акустического, увеличивая чувствительность системы и музыкальное разрешение. К недостаткам рупоров отнесем характерную окраску, особенно заметную при воспроизведении вокала, и требования к габаритам для рупорных средне- и низкочастотных секций АС.

Jamo R909

Цена – 10 000 евро (на момент выпуска)

Тип – напольные акустические системы | Название – Jamo R909 | Частотная характеристика, Гц – 35 – 30 000 | Число полос – 3 (ВЧ – 25 мм ScanSpeak Revelator тканевый купол, СЧ – 150 мм, магниевый сплав, НЧ – 2 x 380 мм бумага | Акустическое оформление – открытый экран | Номинальное сопротивление, Ом – 4 | Чувствительность, дБ – 89 (2.83V @ 1 метр) | Подводимая мощность, Вт – 550 | Габариты одной колонки, см – 127,6 x 48,8 x 54,1 | Масса одной колонки, кг – 63,1

– Один динамик диаметром 15 дюймов или четыре по 8?

Казалось бы, известно, что для достижения тектонических басовых глубин нужно выбирать колонки с НЧ-динамиками как можно большего диаметра. Однако, использование вуферов с диффузорами более 10 дюймов накладывают определенные требования прежде всего к размерам корпусов АС – вряд ли здесь можно мечтать о каком-то изяществе или дизайнерских изысках. Подобные колонки скорее вызовут ассоциацию с бабушкиным буфетом или винтажным книжным шкафом, что устроит далеко не всех. Ситуация усугубляется так называемым "wife-фактором" – необходимостью при выборе той или иной вещи, оказывающей влияние на дизайн жилого интерьера, учитывать мнение близких, которые зачастую весьма далеки от аудиофильских тонкостей. Для достижения сравнимого звукового давления в низкочастотном спектре можно использовать вместо одного большого динамика несколько излучателей поменьше, но с более длинным ходом диффузора. Но, если вы любите правильный, быстрый и упругий, но в то же время глубокий бас, в особенности при воспроизведении музыки, постарайтесь найти способ поселить дома акустику с крупными низкочастотными драйверами – она с этой задачей справится лучше.

SA legend 60

Цена – 5 999 евро (в Европе)

Тип – напольные акустические системы | Название – SA legend 60 | Частотная характеристика, Гц – 30 – 25 000 | Число полос – 3 (ВЧ – 25 мм Legend DXT, СЧ – 100 мм Legend 15/4, НЧ – 4 x 200 мм Legend 15/8, частоты раздела кроссовера – 400 Гц, 2 кГц) | Акустическое оформление – фазоинвертор | Номинальное сопротивление, Ом – 8 | Чувствительность, дБ – 90 (2.83V @ 1 метр) | Подводимая мощность, Вт – 560 | Габариты одной колонки, см – 118 x 20 x 33,5 | Масса одной колонки, кг – 31,6

– Купол, лента, электростатика?

Здесь речь идет прежде всего о твитере. Для басового драйвера конический диффузор практически безальтернативен (монструозные чисто рупорные конструкции есть, но массовыми их не назовешь), а для воспроизведения среднечастотного спектра альтернативой конусу могут рассматриваться лишь электростатические излучатели. Другое дело высокие частоты – здесь поле выбора значительно шире. Кроме традиционных динамических головок с купольными диффузорами, которые выполняют из разных материалов – ткани со специальной пропиткой, различных металлов, включая редкоземельные, и даже алмазов, часто используются ленточные излучатели. В качестве излучающего элемента в таком твитере работает изготовленная из тончайшей тефлоновой или майларовой пленки мембрана с нанесенными на нее методом напыления токопроводящими дорожками. Такая мембрана помещается в постоянное магнитное поле, а к дорожкам подводится полезный сигнал. Возникающая переменная сила заставляет такую мембрану колебаться, возбуждая колебания воздуха. Вес тончайшей пленочной мембраны существенно меньше, чем вес подвижной системы динамика с коническим или купольным диффузором, потому за счет меньшей инерции уровень искажений при работе ленточного твитера значительно ниже. К недостаткам ленточных излучателей относят сложность их изготовления и, как следствие, высокую стоимость.

Немного особняком стоят электростатические излучатели. Прежде всего, из за своей высокой цены. Принцип работы АС электростатического типа заключается в излучении звуковых колебаний тончайшей мембраной, помещенной в электростатическое поле. Решающее преимущество таких колонок перед традиционными с динамическими головками – крайне низкий коэффициент нелинейных искажений, высочайшая детальность и воздушность звучания. К недостаткам отнесем высокую цену и проблемы с воспроизведением низкочастотного спектра, которые решаются либо использованием электростатических панелей вместе с сабвуферами классической конструкции, либо доведением электростатов до необходимого для уверенного воспроизведения НЧ технического уровня, что серьезно отражается на цене.

MartinLogan CLX Art

Цена – 2 500 000 руб.

Тип – напольные электростатические акустические системы | Название – MartinLogan CLX Art | Частотная характеристика, Гц – 56 – 23 000 | Число полос – 2 (НЧ – электростатическая панель DualForce 144,8 x 29,2 см, СЧ/ВЧ – электростатическая панель XStat CLS 145 x 22 см, частота раздела кроссовера – 360 Гц) | Номинальное сопротивление, Ом – 6 | Минимальное сопротивление, Ом – 0,7 (на частоте 20 кГц) | Чувствительность, дБ – 90 | Рекомендуемая мощность усилителя, Вт – 20 - 450 | Габариты одной колонки, см – 178,6 x 65,4 x 37,3 | Масса одной колонки, кг – 50,0

– Бивайеринг, биампинг и прочие хитрости

Речь идет о возможности раздельного "доступа" к разным полосам (фактически – динамическим головкам, отвечающим за разные полосы частотного спектра) извне. Акустическая система в этом случае оснащается двумя, тремя или большим числом (по количеству полос) парами акустических терминалов, которые изначально (при однокабельном подключении) соединены перемычками. При желании эти перемычки снимаются, и для каждой полосы АС используется отдельный акустический кабель. Эти акустические кабели могут приходить на общие выходные терминалы одного усилителя (бивайеринг, тривайеринг и так далее), либо к отдельным усилителям для каждой полосы (биампинг, триампинг и так далее). При этом, каждый усилитель работает в полной полосе частот, а выделение нужного участка выполняет кроссовер АС. Отношение к таким решениям очень разное даже у самих производителей АС. К примеру, датчане из Dynaudio используют лишь одну пару акустических клемм даже в старших моделях своей акустики. Впрочем, при прочих равных, наличие такой возможности позволит оценить вклад подобных вариантов в звучание системы лично.

DALI Epicon 8

Цена – 1 175 200 руб.

Тип – напольные акустические системы | Название – DALI Epicon 8 | Частотная характеристика, Гц – 35 – 30 000 | Число полос – 3,5 (ВЧ – гибридный, купол 39 мм, ленточный 10 x 55 мм, СЧ – 165 мм, НЧ – 2 x 200 мм, частоты раздела кроссовера – 550 Гц, 3,1 кГц, 15 кГц) | Акустическое оформление – фазоинвертор | Номинальное сопротивление, Ом – 5 | Чувствительность, дБ – 89 (2.83V @ 1 метр) | Подводимая мощность, Вт – 50 – 500 | Габариты одной колонки, см – 122,5 x 26,4 x 48,5 | Масса одной колонки, кг – 47,5

– Активная или пассивная АС?

В активных колонках усилительная часть системы интегрирована внутрь АС, что позволяет получить массу преимуществ. Во-первых, в таких колонках проще всего реализовать так называемое полосное усиление, когда кроссовер расположен до усилителей, которые напрямую подключаются к излучателям АС. Кроссовер в таких колонках активный, поскольку работает с низкоуровневыми сигналами. Во-вторых, объединение в единое целое акустической системы и усилителей позволяет производителю добиться практически идеального согласования усилительных каскадов и динамических головок. В-третьих, активная акустика позволяет использовать различные интерфейсы для связи с остальными компонентами системы. В частности – беспроводные цифровые каналы. Любая беспроводная акустика относится к активному типу. К недостаткам такого подхода можно отнести меньшую гибкость системы в целом. Владелец лишается возможности экспериментировать с подбором сочетания усилителей и колонок в своей системе, что может не устроить увлеченных темой людей. Кроме того, играет роль и имеющая место специализация производителей. На рынке встречаются компании, одинаково успешные в создании и акустических систем, и усилителей, но таких компаний меньшинство. Обычно фирма занимает лидирующие позиции в чем-то одном, а зачастую и номенклатура продукции компании ограничена каким-то одним сектором – к примеру, АС или электроникой.

ATC SCM300ASLT

Цена – 4 160 000 руб.

Тип – напольные активные акустические системы | Название – ATC SCM300ASLT | Частотная характеристика, Гц – 25 – 20 000 | Число полос – 3 (ВЧ – 25 мм мягкий купол, СЧ – 57 мм мягкий купол, НЧ – 2 x 375 мм, частоты раздела кроссовера – 380 Гц, 3,5 кГц) | Акустическое оформление – фазоинвертор | Мощность усилителей, Вт – ВЧ – 100, СЧ – 200, НЧ – 2 x 275 | Габариты одной колонки, см – 150 x 50 x 58 | Масса одной колонки, кг – 96

Редакция Hi-Fi.ru