Что такое акустические колонки: какие бывают колонки по типу акустической системы.

С понятием акустическая система или акустическая колонка, многие встречаются повсеместно, зачастую не задумываясь о том, что они означают и в чём их отличие от, например, звукового устройства воспроизведения. Практически у каждого дома есть колонки, которые вместе с усилителем и источником звука образуют акустическую систему. Без акустики невозможно качественное воспроизведение звука.

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.

Виды

Акустические системы бывают разными: потолочными и настенными, коаксиальными, мощными и слабыми, автономными или мультимедийными, с аккумулятором и без. Классифицировать их можно по нескольким основаниям.

По назначению

В зависимости от функционального предназначения АС могут различаться по своим конструкционным особенностям и внешнему виду. Так, большую часть представленного в современном сегменте аудиооборудования можно поделить на несколько категорий:

• для АС Hi-Fi и High-End;
• для домашнего кинотеатра;
• для ПК;
• для усиления звука, включая модели трансляционные для конференц-залов;
• театральные и концертные АС, модели для актового зала;
• студийные;
• для частного прослушивания;
• автомобильные;
• уличные.

По типу конструкции

В зависимости от особенностей конструкции выделяют несколько видов акустики.

• Активные АС. Это колонки, которые имеют встроенный усилитель мощности. Для того чтобы обеспечивать необходимый уровень звуковоспроизведения, АС подключается прямо к усилителю (отдельный покупать не нужно), для этого будет вполне достаточно обычного межблочного кабеля.

• Пассивные АС. Довольно распространенный вариант, такие модели включают встроенный излучатель (динамики), а также небольшой разделительный фильтр, сквозь который динамики подключаются к дополнительному усилителю при помощи акустического кабеля. Собственного усилителя мощностных характеристик в них нет.

• Рупорные АС. Это оборудование, излучающее звуковые волны звук не прямо, а через приставленный к нему рупор. Чаще всего АС этого типа имеют повышенную чувствительность, это делает их как нельзя более актуальными для всевозможных ламповых усилителей малой мощности.

Такие конструкции имеют более точную направленность звука, они труднее в настройке и распределении по залу, но если соблюдать все правила установки такого оборудования, стереокартинка получается более точной.

А также выделяются и другие типы АС.

• Электростатические — в этом случае в роли динамиков выступает тончайшая пленка, которая в ходе взаимодействия электромагнитного и переменного полей колышется и издает очень тонкий и четкий звук.
• Планарные АС — они конструктивно похожи на вышеописанные, но пленка колеблется в поле, формируемом при помощи магнитов.
• Фронтальная АС — представляет собой пару стереоколонок, между которыми фиксируется основная колонка. Именно этот механизм используется для прослушивания стандартного стереозвучания.
• АС с акустическим лабиринтом — в качестве последнего выступает изогнутая трубка, уходящая вглубь корпуса. Благодаря демпфирующему покрытию ее стен получается звучание без каких-либо сторонних шумов.
• Открытые комплекты – ящики без задней панели. Это делает звук в них предельно чистым.
• Биполярные АС — это набор колонок, излучающих звук в нескольких направлениях.
• Контрапертурные АС — довольно редкий вариант звукового оборудования. В них нет опции направленного воспроизведения записи, оно словно растворяется в комнате.

По размерам

В зависимости от габаритов и формы выделяют несколько вариантов АС.

• Полочные. Название появилось из-за компактных размеров АС, что делает невозможным их установку прямо на полу. Обычно для размещения подобной акустики нужны специальные стойки, лишь они позволяют добиться идеального качества звучания аудиосистемы. Имеют пару динамиков.

Небольшие габариты такого оборудования позволяют его устанавливать в городских квартирах и малометражных помещениях.

• Напольные АС — это оборудование имеет более внушительные размеры, особенно в высоту, поэтому их можно устанавливать без использования стоек и подставок. Как правило, имеют от 1 до 5-7 динамиков, максимального качества звуковоспроизведения достигают в просторном помещении, поскольку в маленьких комнатах низкие частоты и басы начинают доминировать.

Напольная акустика всегда дороже, чем полочная, поскольку она не просто имеет большие размеры, но еще и требует сложных расчетов при изготовлении, особенно на этапе согласования динамиков и разделительного фильтра.

Основные параметры

Остановимся подробнее на основных параметрах акустической техники.

Количество полос

Этот параметр прямо указывает на число динамиков в колонке. Например, компьютерные АС обычно имеют лишь одну полосу, а системы 3.1 состоят из пары динамиков. Самыми надежными считаются широкополосные АС, в которых происходит разделение на низкие, средние и высокие частоты. Не так давно в продаже появились более совершенные установки с разделением звучания на 5 и даже 7 каналов. Соответственно, чем больше в АС полос, тем многограннее и детальнее будет воспроизводимый звук.

Амплитудно-частотные характеристики

Оптимальным вариантом звуковоспроизведения считается акустика, у которой АЧХ имеют форму прямой линии. Однако на практике подавляющее большинство реальных конструкций представляют скорее кривые с большим количеством провалов и пиков. Подобная неравномерность объясняется как общей неидеальностью АС в целом, так и присутствием паразитных резонансов, а также вибрацией стенок корпуса и другими компонентами.

Уровень неравномерности АХЧ определяется отношением наибольшего давления звука к наименьшему, или, в соответствии с другим методом, отношением крайнего параметра к среднему в заранее определенном частотном диапазоне. Наиболее эффективным считается оборудование категории Hi-Fi, в котором неравномерность не должна превышать отметку в ±4 дБ в звуковом диапазоне от 100 до 8000 Гц.

Система кодирования звука

В наши дни существуют самые различные варианты цифровой кодировки звучания, благодаря которым его можно воспроизводить в полном объеме. Сначала появился стереоэффект, затем такие форматы, как Dolby Stereo Surround. Подобные кодировки подразумевают разделение записи на несколько каналов, благодаря чему обеспечивается максимальное погружение в звук и полноценное звучание. К сожалению, далеко не любая АС может воспроизводить звук в системе многоканальных кодов.

Тем, кто намеревается слушать на акустической установке аудиофайлы, лучше купить модель АС на 3,5 либо 7 каналов, а также проигрыватель, способный считывать формат Blu-ray.

Фазоинвертор

Современные АС высокого качества оснащены фазоинвертором. Он представляет собой некоторое отверстие либо трубу, расположенные в корпусе динамиков. Аудиооборудование, состоящее из нескольких небольших сателлитов и сабвуфера, предполагает использование фазоинвертора только на низкочастотных режимах.

Для малогабаритного помещения оптимальным выбором станет боковое либо переднее расположение элемента, в больших пространствах предпочтение лучше отдавать установкам, где фазоинвертор располагается сзади или сбоку.

Материал изготовления корпуса

АС выполняются из самых разнообразных материалов, при этом каждый из них оказывает большое воздействие на качество звучания. Традиционно для производства колонок используют:

• дерево;
• ДСП;
• МДФ;
• пластик;
• камень;
• оргстекло;
• металл.

Наиболее востребованы на рынке пластиковые модели — это прочный добротный материал, который не искажает звук, а к тому же обладает доступной ценой. Самым качественным считается оборудование из дерева. Натуральная древесина обеспечивает исключительные акустические характеристики и многократно улучшает качество звучания. Для прослушивания мелодии на низких и высоких частотах стоит остановиться на камне, который предотвращает искажение басов.

Оптимальным решением являются модели из ДСП и МДФ. А вот металл и стекло оказывают не самое выгодное воздействие на звуковоспроизведение — здесь все будет зависеть от параметров динамика, общего числа полос и особенностей помещения.

Дополнительные функции

К популярным опциям относятся возможность управления с пульта, а также система настройки каждой колонки по отдельности — такие функции присутствуют в самых дорогостоящих изделиях. Некоторые АС дополнительно включают дисплей, на котором отражается текущее состояние — такое решение позволяет выполнять настройку оборудования не только на слух, но еще и зрительно.

Отдельные модели акустического оборудования имеют крепления для стены — это особенно актуально в домах, где компьютерный стол не может похвастаться большими габаритами. Если сравнить обычные колонки и беспроводные, то, вне всякого сомнения, последние будут проигрывать по качеству — невзирая на удобство портативного оборудования, беспроводной сигнал забирает значительную часть чистоты звука и его мощности.

Большую популярность получили колонки с микрофоном, караоке, подсветкой.

Дизайн

При выборе дизайнерского решения акустического оборудования нужно придерживаться того правила, что колонки должны быть дополнением к интерьеру помещения, гармонично вписываться в стилистическое оформление, а не служить ярким акцентом. Соответственно, для спокойных оттенков интерьера лучше предпочесть лаконичные расцветки акустических систем, а для комнат в ярких тонах лучше приобрести модели насыщенных колеров. Подумайте заранее о том, как будет смотреться ваша техника со стороны и постарайтесь выбрать модели, которые будут производить на вас и ваших детей самое благоприятное впечатление.

В зависимости от формы могут выполняться в виде куба или параллелепипеда, популярны сферические и плоские модели.

Рейтинг лучших моделей

Предлагаем небольшой обзор моделей АС, вошедших в топ по отзывам пользователей.

Yamaha NS-555

Это активная АС премиум-класса, максимальная мощность которой составляет 100 Вт. Включает две колонки, усилитель покупается отдельно, при этом важно, чтобы он в точности соответствовал уровню АС. Техника предусматривает трехполосный режим, имеет магнитное экранирование, благодаря чему колонки можно размещать даже рядом с другой техникой, не боясь никаких неблагоприятных последствий. Звук чистый и сбалансированный — это стало возможным за счет четырех динамиков. АС выдает высокое качество звуковоспроизведения на средней частоте и отличается универсальностью.

Достоинства:

• яркий необычный внешний вид;
• оптимальное соотношение цена – качество;
• ровный диапазон частот;
• хорошие басы;
• функция подключения по системе bi-wiring;
• высокий запас мощности, который позволяет прослушивать аудиозаписи в просторных помещениях;
• глухой корпус обеспечивает отсутствие дребезжания и резонанса;
• повышенное качество сборки.

Минусы:

• слабые детализация и прозрачность звучания;
• маркий корпус;
• наличие Fi-порта, который не позволяет ставить колонки вплотную к стенам.

Pioneer S-DJ50X

Относительно бюджетная, но тем не менее функциональная и качественная модель, которая по своим технико-эксплуатационным качествам почти ничем не отличается от аналогов из премиум-сегмента. Подходит для подключения к компьютерам и телевизорам в небольших помещениях. В этой модели удачно сочетается высочайшее качество стереофонического динамика с активным функционалом усилителя. Оснащена специальным блоком, позволяющим регулировать громкость звучания и осуществлять управление эквалайзером.

Система предусматривает наличие LED-индикаторов, которые обозначают рабочий статус.

Плюсы:

• доступная стоимость;
• высокое качество звучания;
• хорошая сборка;
• стильный дизайн;
• отличные низкие частоты;
• компактные габариты.

Недостатки:

• слабая комплектация;
• сильный фон при подключении в одну розетку с носителем звука.

Klipsch R-3800 W

Это встраиваемая акустическая система закрытого типа с опцией монтажа в стену. Включает в себя высокочастотный рупорный динамик с алюминиевым куполом и басовиком на 8 дюймов. Предельная мощность составляет 50 Вт, и для данной категории акустического оборудования это весьма неплохой параметр. В целом АС отличается высоким качеством, дает хорошее стереозвучание в небольших помещениях. Для того чтобы использовать в больших пространствах, нужно дополнительно купить сабвуфер, который усиливает звучание низких частот.

Плюсы:

• недорогие;
• интересные цветовые решения;
• лёгкость и компактность;
• наличие защитной сетки из алюминия;
• наличие ИК-приемника.

Минусы:

• низкая мощность;
• слабые басы.

Monitor Audio Radius R225

Качественная акустическая система с широким частотным диапазоном. Невзирая на компактный размер, такие колонки дают превосходную картинку звука. Максимальная мощность составляет 10 Вт, и это довольно высокий показатель. Все элементы оборудованы низкочастотными излучателями. Корпус выполнен в двух цветовых вариантах (белом и черном). Обычно «тело» колонок изготавливают из бука с лаковым покрытием или розового дерева.

Плюсы:

• пара низкочастотных излучателей;
• высокое качество сборки и всех основных комплектующих;
• хорошая мощность;
• высокая степень магнитной защиты;
• стильный дизайн;
• качественная звуковая панорама;
• детализация и четкость;
• небольшие размеры.

Минусы:

• высокая цена.

Как выбрать?

Очевидно, что чем больше колонка, тем выше будет качество звука. Однако это не единственный фактор, который нужно принимать во внимание при выборе оборудования. Так, для установки в стационарную «однушку» подойдут «полочники» – размеров помещения попросту не хватит для того, чтобы раскрыть весь потенциал объемных АС. Для больших залов выбор лучше сделать в пользу «напольников». Одним из самых важных моментов при выборе техники является диапазон частот. Ухо человека различает звуки в границах от 16 Гц до 20 кГц — чем больше будет коридор в рамках этого диапазона, тем качественнее будет звук. Некоторые производители имеют высшую границу в 28000-30000 Гц — не стоит вестись на это значение, такой звук человеческое ухо попросту не слышит.

Особое внимание уделите мощности. Для дома будет вполне достаточно параметра в 100 Вт, для просторных помещений лучше выбирать изделия с более высокими характеристиками. Что касается цены, то для офиса можно вполне довольствоваться дешевыми моделями российских фирм. Но для организации выступлений выбор лучше делать в пользу более дорогостоящей продукции брендов с мировым именем.

Рекомендации по настройке

При настройке АС крайне важно верно расставить колонки. Все эксперты едины во мнении, что размещать их по углам не стоит. Дело в том, что угол будет поглощать звуковые волны и формировать гул, который не сможет победить ни одна аудиосистема, даже самая качественная. Имейте в виду, что на качество звуковоспроизведения будут влиять и особенности самой комнаты. Колонки, расположенные на голом полу, будут звучать совсем не так, как те, что установлены на ковре.

Чем меньше в помещении будет мебели, тем сильнее будет звук, и, напротив, чем больше в зале мебели, тем слабее АС после настройки будет воспроизводить звучание.

В следующем видео вас ждут часто задаваемые вопросы об акустических системах.

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

Обратная сторона медали — большая опасность ранних отражений этих волн от стен и мебели, о вредоносности которых я подробно рассказывал в статье «Азы акустики для чайников: как правильно расставить колонки в комнате».

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.

Назначение

От целевой направленности вида компьютерных колонок зависят все прочие характеристики. Условно можно разделить все виды колонок на несколько групп:

Из этой статьи вы узнаете:

• Назначение
• Мощность и габариты
• Наличие встроенного усилителя
• Количество каналов
• Количество полос
• Акустическое оформление
• Материал корпуса
• Тип подключения

• Портативные.

Как правило, небольшого размера, оборудованы встроенным аккумулятором. Часто бывают беспроводными для сопряжения со смартфоном. Сюда же относятся музыкальные центры в виде колонки, популярные сегодня у подростков.

Главное назначение таких девайсов – сопровождать владельца во время прогулки, громко играя реп или дабстеп с целью выбесить окружающих.

• Для домашнего использования.

Все виды компьютерных колонок относятся к этой категории.Сюда входит целый ряд устройств с различными габаритами и мощностью: от миниатюрных «пищалок» на пару Ватт, с помощью которых можно разобрать диалоги в фильмах, но не подходящих для музыки, до огромных систем 7.1, используемых в домашних кинотеатрах.

• Для публичного использования.

Огромные мощные аудио системы, которые используются во время конференций, концертов, митингов, собраний религиозных сект, в кинотеатрах, караоке барах.

• Автомобильные.

Отдельный сегмент рынка, причем весьма активный. Хотя законы акустики одинаковые, салон авто имеет специфическую форму, которую нужно учитывать, если вы хотите качественный звук, а не банального подпрыгивания транспортного средства от громких басов.

Мощность и габариты

От назначения акустической системы зависят ее размеры и номинальная мощность. Так, переносные беспроводные виды акустических систем должны быть транспортабельными. В этом направлению конструкторы, в первую очередь, работают над снижением массы и габаритов: тяжелую колонку больших размеров таскать с собой неудобно.Однако это не всегда так. Например, уличные музыканты часто используют довольно мощную портативную акустику, которая дает сочный басовитый звук. Впрочем, постоянно перемещать эти устройства не нужно – только доставить на место выступления, а по его завершению отнести обратно.

От мощности акустической системы во многом зависят ее габариты. Чем больше размеры динамика, тем громче он может звучать. Так как в хорошей колонке предусмотрена как минимум пара динамиков, то и мощная концертная колонка получается размером с добротный шкаф.

Для компьютера, конечно, это уже слишком. Как правило, большинство видов компьютерных колонок имеет компактные габариты и легко помещается на рабочем столе, а сабвуфер, если он есть – на специальной подставке.

Что это такое?

Для начала стоит определиться с терминологией, поскольку такие определения, как «колонка», «динамик», а также «акустическая система», в наши дни многие применяют наугад, создавая тем самым большую путаницу.

Итак, громкоговоритель представляет собой устройство, предназначенное для максимально эффективного излучения звуковых волн в окружающее пространство. Обязательно содержит непосредственно громкоговоритель, вариант акустического оформления, а также необходимые для поддержания функциональности системы электрические элементы (регуляторы, фильтры и прочее).

К комплекту громкоговорителей типа Hi-Fi, а также Hi-End нередко применяют определение «акустическая система». Она состоит из следующих элементов:

• головок громкоговорителей — они могут быть в единичном экземпляре либо в наборе, каждая из них функционирует в своем индивидуальном диапазоне частот;
• жесткого корпуса;
• фильтрующих и корректирующих цепей, а кроме того, устройств, необходимых для индикации степени защиты от сильных перегрузок;
• звуковых кабелей;
• усилителей звука для активных АС.

Эти устройства входят в комплект магнитофонов, музыкальных центров и электрофонов, устанавливаются как часть звуковоспроизводящего оборудования в концертных залах и кинотеатрах.

Какие бывают колонки по типу акустической системы

Не все акустические устройства одинаковые, они отличаются по некоторым признакам. Существует несколько вариантов колонок. Всё подобное оборудование делится на несколько групп, по типу акустической системы:

• Активная АС. Данное устройство содержит в себе блок, который обрабатывает аудиосигнал, поступающий от проигрывателя к динамику, и состоит из колонки и усилителя. С использованием аппарата управления на усилителе регулируется сила звукового сигнала в динамике. Активная акустика подключается с помощью проводов, что может вызывать неудобство. Зато звук будет гораздо качественнее за счёт прямого подключения усилителя к колонкам. Аудиосистемы активного типа, меньше подвержены износу, за счёт минимального нагрева деталей. Такие системы больше подойдут для домашнего применения или для малых аудиторий.
• Пассивная АС. Колонки пассивного типа не имеют встроенных модулей и являются обыкновенными динамиками. Проблема в том, что одни и те же колонки могут издавать разный звук, это зависит от усилителя, который к ним подбирается отдельно и должен совпадать с мощностью динамика, в противном случае акустика может быстро выйти из строя. Такие акустические системы имеют большую популярность в профессиональной жизни. Их основная ценность — они могут расставляться на необходимом расстоянии от системы управления, например, далеко от сцены. Неблагоприятно сказывается на них, большая мощность при работе, из-за чего происходит нагревание электронных компонентов.

Акустические системы могут быть различными по виду, типу расположения, мощности, размерам, дизайну.

Количество полос

Почти все виды современных колонок, кроме самых бюджетных моделей, оборудованы как минимум парой динамиков каждая. Габариты их разные и, соответственно, они рассчитаны на воспроизведение разных частот.

Необходимый минимум – один динамик для НЧ, второй для средних и высоких. Такие колонки называются двухполосными.У трехполосных колонок есть по три динамика – для НЧ, СЧ и ВЧ. Ну а самые аудиофильские имеют по два динамика для каждого из диапазонов, воспроизводя звук определенной частоты в рамках.

Акустическое оформление

От конструкции корпуса во многом зависит звук, который формируется акустической системой. К наиболее распространенным типам можно отнести:

• Открытые.

Незакрытые ничем динамики монтируются на специальной стойке.

• Закрытые.

Динамики помещаются в пустотелый ящик, а воздушная подушка выполняет роль дополнительного демпфера.

• Фазоинверторные.

Корпус имеет специальное отверстие для циркуляции воздуха.

• Лабиринт.

Фазоинвертор имеет «хитрую» форму, влияющую на качество звука. Трансмиссионная линия – лабиринт с мягкой набивкой внутри.

Характеристики акустических колонок

Выбирая АС, обязательно нужно обращать внимание на ряд её характеристик. От них зависти качество звучания, возможности устройства и сроки эксплуатации.

Наиболее важные характеристики АС:

• Эффективное воспроизведение звука. Значение этой характеристики напрямую отображается на естественности звучания системы. Эффективное воспроизведение включает в себя диапазон частот, в пределах которых происходит развитие уровня звукового давления. Когда рабочий диапазон приближается к максимальному значению, которое воспринимает человеческое ухо, возникает максимально естественное звучание. Низкие частоты воспроизводятся тем лучше, чем больше корпус звуковой системы.
• Неравномерность звукового давления. Качество звука зависит от изломанных кривых с провалами, которые имеет звук акустической системы. Наилучшим образом передаёт звук АС, имеющая прямое звуковое давление.
• Направленность. Эта характеристика нужна для того, чтобы максимально комфортно для слуха разместить АС в помещении. Направленность позволяет оценить распределение звука по периметру комнаты.
• Чувствительность. Параметр, дающий определение динамического диапазона конкретной АС. Чем шире диапазон, тем более сложное звучание может передавать система. Качественно передать звучание симфонии или джаза может только АС с широким динамическим диапазоном.
• Показатель искажений. При помощи показателя искажений можно регулировать все изменения в работе системы, которые искажают воспроизведение звука. Чем выше сила звучания, тем выше показатель искажений.
• Электрическая мощность. Характеристика даёт понимание того, какой силы звук может воспроизводить конкретная АС в помещении. Мощность варьируется от максимальной до пиковой. Выбор мощности усилителя зависит, в первую очередь, от желания покупателя, но стоит учитывать также целесообразность установки АС с определённой мощностью в определённом помещении.

Выбирая акустическую систему, важно тщательно изучить все её характеристики, поскольку изменение встроенных производителем характеристик – дело сложное и не дешёвое, к тому же гарантий, что результат совпадёт с ожиданием, никто не может дать.

Колонки Электроника