Прежде всего, давайте разберемся с терминами, поскольку понятия «громкоговоритель», «колонка», «динамик», «акустическая система» часто используют наугад, создавая изрядную путаницу.

Громкоговоритель – это устройство, предназначенное для эффективного излучения звука в окружающее пространство в воздушной среде, содержащее одну или несколько головок громкоговорителей при наличии акустического оформления и электрических устройств (фильтры, регуляторы и т.д.).

В отечественной технической литературе сложилась ошибочная практика, в соответствии с которой термин «громкоговоритель» (ГГ) применяется в основном для одиночного громкоговорителя (в зарубежных каталогах он определяется как loudspeaker units или loudspeaker drive element, или driver). В соответствии с требованиями ГОСТ 16122-87 одиночный громкоговоритель должен обозначаться как головка громкоговорителя .

К набору громкоговорителей классов Hi-Fi и Hi-End часто применяют термин акустическая система (AC) (acoustical system или loudspeaker system). Акустическая система включает в себя акустические колонки .

В зависимости от назначения АС существенно различаются по параметрам, конструктивному исполнению и дизайну. Основные виды акустических систем, представленных на современном рынке, условно можно разделить на несколько категорий в зависимости от области их применения:

• АС для домашнего применения, которые в свою очередь можно подразделить на системы:
• массовые;
• категории Hi-Fi и High-End;
• АС для домашних аудио видео комплексов типа «Домашний кинотеатр» (Home-Theatre);
• для современных компьютерных систем (AC Multi-Media) и др.;
• АС для систем озвучивания и звукоусиления, в том числе для конференц-систем и систем перевода речей (к ним, в частности, относятся потолочные акустические системы);
• концертно-театральные АС;
• студийные АС;
• автомобильные (и вообще транспортные) АС;
• АС для индивидуального прослушивания (головные стерео телефоны).

Устройство АС

АС могут быть однополосными и многополосными . Однополосные АС используются, как правило, в массовой аппаратуре бюджетного сектора. В высококачественных АС (рис. 1) используется многополосный принцип построения, поскольку применение одной широкополосной головки громкоговорителя не позволяет обеспечить высокое качество звучания.

АС состоит, как правило, из:

• головок громкоговорителей , каждая из которых (или несколько одновременно) работают в своем частотном диапазоне;
• корпуса ;
• фильтрующе-корректирующих цепей , а также других электронных устройств (например, для защиты от перегрузок, индикации уровня и т.д.);
• звуковых кабелей и входных клемм;
• усилителей для активных акустических систем и кроссоверов (активных фильтров).

Рис. 1. Акустическая система Defender

Головки громкоговорителей

Головки громкоговорителей классифицируются по принципу действия, по способу излучения, по полосе передаваемых частот, по области применения и т.д.

По принципу действия , т.е. по способу преобразования электрической энергии в акустическую, громкоговорители делят на электродинамические, электростатические, пьезокерамические (пьезопленочные), плазменные и др.

Подавляющее большинство головок громкоговорителей электродинамические («динамические» или просто «динамики»). Их принцип действия основан на движении в постоянном магнитном поле проводника или катушки, питаемых переменным током (рис. 2).

Рис. 2. Электродинамический катушечный громкоговоритель

Головка электродинамического громкоговорителя состоит из подвижной системы, магнитной цепи и диффузородержателя (1).

Подвижная система включает в себя подвес (2), диафрагму (3), центрирующую шайбу (4), пылезащитный колпачок (5), звуковую катушку (6) и гибкие выводы.

При пропускании переменного тока по звуковой катушке, помещенной в радиальный зазор магнитной цепи, на нее будет действовать механическая сила. Под действием этой силы возникают осевые колебания катушки и скрепленной с ней диафрагмы. Конструкция электродинамического громкоговорителя очень похожа на конструкцию динамического микрофона, поэтому, в принципе, из динамического микрофона можно получить слабенькую головку громкоговорителя, а из головки громкоговорителя – микрофон. Понятно, что работать все это будет отвратительно, но работать будет.

Рис. 3. Ленточный громкоговоритель

Ленточные громкоговорители (рис. 3) используют тонкую металлическую ленточку, которая помещается в магнитное поле между полюсами магнита и служит одновременно и проводником тока и колеблющимся излучающим элементом.

Ленточные головки гораздо эффективнее динамических, пьезоэлектрических и других, поскольку если площадь конического или купольного диффузора – это площадь видимого круга, то активная площадь ленточного излучателя – это полная развертка сложенной мембраны (эффективная площадь в 2,5 раз больше площади проекции сложенной ленты). Таким образом, для получения необходимого уровня звукового давления требуется меньшее перемещение диффузора.

Рис. 4. Электростатический громкоговоритель

Электростатические громкоговорители (рис. 4) используют излучающий элемент в виде тонкой металлизированной пленки (1) толщиной порядка 6...10 мкм, помещенной между перфорированными электродами (2) (т.е. это конденсатор переменной емкости, где одной из обкладок служит тонкая металлизированная подвижная мембрана). Между мембраной и электродами приложено высокое поляризующее напряжение порядка 8...10 кВ. Переменное звуковое напряжение, под действием которого мембрана колеблется и излучает звук, подводится к неподвижным электродам. Громкоговорители такого типа обеспечивают чистоту и прозрачность звучания за счет малых уровней переходных искажений.

Рис. 5. Модельный ряд электростатических громкоговорителей Final

Рис. 6. Центральный громкоговоритель электростатической АС. Model 200

На рис. 5 показан модельный ряд электростатических громкоговорителей Final, а на рис. 6 – крупным планом центральный громкоговоритель АС.

Рис. 7. Пьезопленочный громкоговоритель

Пьезокерамические (пьезопленочные) громкоговорители (рис. 7) используются в основном в качестве высокочастотного звена в акустических системах. В качестве возбуждающего элемента в них применяется биморфный элемент, полученный путем соединения двух пластин (1), (3) из пьезокерамики (цирконата титана, титаната бария и др.). Биморфный элемент закрепляется с двух сторон, при подведении электрического сигнала в нем происходят изгибные деформации, которые передаются соединенной с ним диафрагме (2). Разновидностью такого типа громкоговорителей являются пьезопленочные излучатели, в них используются высокополимерные пленки, которым при помощи специально отработанной технологии придаются пьезоэлектрические свойства (при их поляризации в сильном магнитном поле). Если такой пленке придать форму купола или цилиндра, то под действием приложенного к ней переменного напряжения она начинает вибрировать и излучать звук, для таких громкоговорителей не требуется применение магнитной цепи.

По способу излучения акустической энергии головки громкоговорителей делятся на головки прямого излучения, у которых диафрагма излучает звук непосредственно в окружающую среду, и рупорные (рис. 8), у которых диафрагма излучает звук через рупор. Если рупорный громкоговоритель имеет предрупорную камеру, то он называется узкогорлым рупорным громкоговорителем, а если используется только рупор, то это широкогорлый рупорный громкоговоритель.

Рис. 8. Рупорный громкоговоритель

Рупорные громкоговорители широко используют при создании систем озвучивания улиц, стадионов, площадей, систем звукоусиления в различных помещениях, бытовых высококачественных систем, систем оповещения и др.

Причины распространения рупорных громкоговорителей обусловлены, прежде всего, тем, что они обладают большей эффективностью, их КПД составляет 10-20 % и более (в обычных громкоговорителях КПД меньше 1...2 %); кроме того, применение жестких рупоров позволяет формировать заданную характеристику направленности, что очень важно при проектировании систем звукоусиления. Однако при использовании рупорных громкоговорителей возникают проблемы, связанные с тем, что для излучения низких частот необходимо значительно увеличивать размеры рупора, а большие уровни звукового давления в предрупорной камере создают дополнительные нелинейные искажения.

Конструкция головок громкоговорителей зависит от того, в какой полосе частот они должны работать. По этому признаку громкоговорители разделяются на:

• широкополосные (OO «full-range»);
• низкочастотные (воспроизводимый диапазон примерно 20-40...500-1000 Гц) («woofer», «subwoofer»);
• среднечастотные (диапазон 0,3-0,5...5-8 кГц) («mid-range»);
• высокочастотные (1-2..16-30 кГц) («tweeter») и др.

Большая часть мощности аудиосигналов обычно приходится на низкочастотные ГГ, поэтому они должны воспринимать нагрузки до 200 Вт и более, сохраняя тепловую и механическую прочность. Эти ГГ имеют низкую резонансную частоту (16...30 Гц) и должны быть рассчитаны на большой ход подвижной системы вплоть до ±12...15 мм.

Внешний вид современного низкочастотного ГГ для высококачественных АС показан на рис. 9.

Основным излучающим элементом громкоговорителя является диафрагма. Диафрагмы современных низкочастотных ГГ изготавливаются из сложных композиций на основе натуральной длинноволокнистой целлюлозы с различными добавками. Иногда в состав такой композиции входит до 10-15 составляющих. Все шире используют синтетические пленочные композиции на основе полиолефинов (полипропилена и полиэтилена) и композиционные материалы на основе ткани «кевлар».

Рис. 9. НЧ громкоговоритель

АС для домашних кинотеатров, (особенно центрального и фронтальных каналов, а также сабвуфера) требует применения тщательно экранированных НЧ ГГ.

Среднечастотные громкоговорители (СЧ ГГ) используются в диапазоне ча- стот от 200... 800 Гц до 5...8 кГц, где чувствительность слуха ко всем видам ис- кажений максимальна, поэтому требования к их качеству наиболее жесткие.

Высокочастотные громкоговорители (ВЧ ГГ). (рис. 10). Требования к ним за последние годы резко возросли в связи с увеличением спектральной плотности мощности в высокочастотной части спектра в современной электронной музыке, расширением частотного и динамического диапазона программ, воспроизводимых цифровой звуковоспроизводящей аппаратурой и др.

В современных АС высокочастотные ГГ используются, как правило, в диапазоне частот от 2...5 до 30...40 кГц. Обеспечить равноценное качественное воспроизведение звука в таком широком диапазоне при помощи одного ГГ чрезвычайно трудно. Поэтому большая часть выпускаемых в настоящее время ВЧ ГГ применяются в диапазоне от 2... 5 до 16... 18 кГц, а в некоторых АС устанавливаются дополнительные малогабаритные ВЧ ГГ (воспроизводящие частоты от 8... 10 до 30... 40 кГц).

Рис. 10. ВЧ ГГ

Потолочные громкоговорители

Потолочные громкоговорители – это, как правило, электродинамические диффузорные громкоговорители, заключенные в пластиковые или металлические корпуса. Их используют для озвучивания помещений и в системах аварийного оповещения зданий. Благодаря большому углу раскрытия диаграммы направленности звука и широкому диапазону воспроизводимых частот потолочные громкоговорители способны довольно качественно воспроизводить звук, кроме того, они гармонично вписываются практически в любой интерьер.

Потолочные громкоговорители обеспечивают более равномерное по сравнению с другими громкоговорителями распределение звука по объему помещения и не требуют при этом установки мощных усилителей. Их применение особенно эффективно для озвучивания больших помещений с высотой потолка до 5 м.

Для удобства монтажа корпус потолочного громкоговорителя снабжается специальными приспособлениями: подпружиненными упорами, полозьями или кронштейнами. Многие громкоговорители крепятся к потолочным плитам с помощью шурупов. В отличие от «обычных» систем озвучивания, системы на основе потолочных громкоговорителей высоковольтные, типичное значение напряжения в линии составляет 100 В, поэтому потолочные громкоговорители имеют встроенные трансформаторы.

При проектировании системы оповещения расчет необходимого количества потолочных громкоговорителей и схемы их размещения (рис. 11) производится исходя из требуемого уровня звукового давления на уровне ушей слушателей (обычно берется среднее значение 1,5 м). Для помещений с высотой потолка менее 5 метров такой расчет не представляет трудностей и производится по приближенным формулам. В таблице 1 для определенной высоты потолков и площади помещения указано количество потолочных громкоговорителей, которое дает наилучшее качество звука и наиболее равномерное распределение звуковых волн.

Рис. 11. Схема размещения потолочных громкоговорителей

Параметр S в таблице – это приблизительная площадь, которую озвучивает один потолочный громкоговоритель:

S = {2х(H – 1,5 м)}2, где Н – высота потолка.

Таблица 1. К расчету системы оповещения

P	103,5	101	99	97,5	96
P/2	100,5	98	96	94,5	93
H/S	3	3,5	4	4,5	5
25	2	1	1	1	1
35	3	2	1	1	1
50	4	2	1	1	1
80	6	3	2	2	1
100	7	4	3	2	2
150	10	6	4	3	2
200	13	8	5	4	3
300	20	11	7	5	4
400	26	15	10	7	5
500	33	19	12	8	6
600	40	22	14	10	8
700	46	26	17	12	9
800	53	30	19	13	10
900	59	33	22	15	11
1000	66	37	24	17	12

В таблице:
P – звуковое давление на уровне 1,5 м, когда потолочный громкоговоритель работает на полную мощность;
P/2 – звуковое давление на уровне 1,5 м, когда потолочный громкоговоритель работает на половину максимальной мощности;
H – высота потолка;
S – площадь помещения.

Если высота потолков больше 5 метров, устанавливать потолочные громкоговорители не рекомендуется. Однако если необходимо использовать именно потолочные громкоговорители, следует принять меры для повышения равномерности распределения звука и снижения эффекта реверберации (эха). Если потолочные громкоговорители размещены слишком близко друг к другу, то на уровне ушей слушателей звук будет распределяться неравномерно. Если увеличить расстояние между соседними громкоговорителями, то уровень звукового давления может оказаться недостаточным для хорошей слышимости. Повышение уровня звука громкоговорителей в этом случае влечет за собой увеличение реверберации, особенно в помещениях, отделанных стеклом, мрамором и т.д. Реверберацию можно снизить с помощью звукопоглощающих материалов: ковров, гобеленов, портьер и др.

На рис. 12 и 13 показаны примеры врезных и навесных потолочных громкоговорителей компании Kramer Electronics.

Корпус акустической системы. Основные виды корпусов и их назначение

Корпус АС выполняет многообразные функции. В области НЧ он блокирует эффект «акустического короткого замыкания», возникающий за счет сложения излучаемого звука от передней и тыловой поверхности диафрагмы в противофазе, что приводит к подавлению низкочастотного излучения.

Применение корпуса позволяет увеличить интенсивность излучения на низких частотах, а также увеличить механическое демпфирование громкоговорителей, что позволяет «сгладить» резонансы и уменьшить неравномерность амплитудно-частотной характеристики. Корпус оказывает существенное влияние не только в области низких, но и в области средних и высоких частот. Правильно спроектированный и изготовленный корпус оказывает огромное влияние на качество звука.

При проектировании корпусов АС чаще всего используют такие варианты конструктивного оформления, как бесконечный экран, закрытый корпус, корпус с фазоинвертором, лабиринт, трансмиссионная линия и др.

Бесконечный экран возникает, когда громкоговорители устанавливаются в стене комнаты с достаточно большим объемом за ним. Для такой установки громкоговорителей характерен эффект «бубнения» на низких частотах, поскольку отсутствует демпфирование.

Закрытый корпус. В современных АС применяют в основном закрытые корпуса компрессионного типа. Принцип работы компрессионного оформления состоит в том, что в них используются громкоговорители с очень гибким подвесом и большой массой, т.е. низкой резонансной частотой. В этом случае упругость воздуха в корпусе становится определяющим фактором, именно она начинает вносить основной вклад в возвращающую силу, приложенную к диафрагме.

Корпус с фазоинвертором – корпус, в котором сделано отверстие, что позволяет использовать излучение тыльной поверхности диффузора. Максимальный эффект достигается в области частоты резонанса колебательной системы, образуемой массой воздуха в отверстии или трубе и массой воздуха в корпусе.

Корпуса с фазоинвертором (рис. 14 а) имеют много разновидностей. Корпус, использующий специальную трубу, вставленную в отверстие, позволяет уменьшить размеры корпуса и при помощи регулировки размеров трубы настраивать фазоинвертор (рис. 14 б).

Если в отверстие корпуса устанавливается пассивный (т.е. без магнитной цепи) громкоговоритель, колебания которого возбуждаются за счет колебаний объема воздуха, заключенного в корпус, то такой корпус называется корпусом с пассивным излучателем (рис. 14 в).

Рис. 14. Корпус АС с различными вариантами фазоинверторов: а – фазоинвертор; б – фазоинвертор с трубой; в – пассивный излучатель

Лабиринт представляет собой вариант корпуса с фазоинвертором, в котором устанавливаются специальные перегородки. Когда длина лабиринта достигает 1/4 длины волны на частоте резонанса низкочастотного громкоговорителя, он действует аналогично фазоинвертору. Применение лабиринта расширяет возможности для настройки на более низкие частоты. Резонансы на гармониках от основной резонансной частоты трубы демпфируются звукопоглощающими материалами на стенках корпуса (рис. 15 а).

Рис. 15. Корпус АС типа лабиринта (а) и типа трансмиссионной линии (б)

Трансмиссионная линия – это разновидность лабиринта. Она отличается от лабиринта тем, что звукопоглощающим материалом забивается весь объем корпуса, и поперечное сечение линии делается переменным – больше у конуса, меньше у отверстия (рис. 15 б). Корпуса такого типа очень сложны в настройке.

Если в корпусе установлены две одинаковых ГГ на один фазоинвертор, то это называется «низкочастотное оформление с симметричной нагрузкой». Такое оформление часто используют в сабвуферах.

Лучше звучат АС со сглаженными углами, обтекаемой формы, с несимметричным расположением ГГ, однако изготавливать корпуса таких АС сложно и дорого, поэтому подавляющее большинство АС выпускается в корпусах прямоугольной формы. Для уменьшения дифракционных эффектов на углах передней панели применяются специальные меры, в том числе размещение звукопоглощающих материалов («акустическое одеяло»), оптимизация соотношения размеров передней панели и глубины корпуса, подбор несимметричного расположения громкоговорителей и др.

Стремление сдвинуть дифракционные пики-провалы на АЧХ в более высокочастотную область и тем самым снизить их влияние заставляет использовать максимально узкие передние панели. Сложные внешние конфигурации многих современных АС обусловлены не только эстетическими соображениями, но и стремлением уменьшить дифракционные эффекты. Чтобы снизить излучение звука от стенок АС, обычно стараются увеличить их жесткость и массу.

В современных АС корпус представляет собой довольно сложную и дорогостоящую конструкцию (рис. 16). В качестве критерия эффективности принятых мер по звукоизоляции корпуса принято считать разницу между уровнем звукового давления, излучаемого стенками корпуса и уровнем звукового давления от акустической системы в целом, она должна составлять не менее 20 дБ.

Рис. 16. Разрез АС

Кроме объективных измерений, при проектировании проводится прослушивание АС в корпусах различной конструкции.

Фильтрующе-корректирующие цепи

Обеспечить качественное воспроизведение звука с помощью однополосной АС практически невозможно или сложно, поэтому они применяются только в бюджетных решениях, например, в дешевых колонках для компьютеров. Высококачественные АС за редкими исключениями являются многополосными. Для того, чтобы подать на каждую ГГ сигналы своего частотного поддиапазона, используют электрические разделительные фильтры («кроссоверы»).

В большинстве АС для домашнего применения используются т.н. пассивные фильтры, которые включают между усилителем и громкоговорителем (рис. 17).

Рис. 17. Пассивные фильтры («пассивные кроссоверы») в АС

Пассивные фильтры обычно размещаются внутри АС, увеличивая их массу и габариты. Пассивные фильтры в АС бывают первого, второго, третьего и четвертого порядка. Крутизна спада фильтров первого порядка – 6 дБ/октаву, второго – 12 дБ/октаву, третьего – 18 дБ/октаву и четвертого – 24 дБ/октаву.

Простейшие фильтры – это фильтры первого порядка, они занимают мало места и недороги, но имеют недостаточную крутизну спада полос пропускания. Положительная черта этих фильтров – отсутствие фазового сдвига между твиттером (ВЧ-головкой) и другим динамиком.

Фильтры второго порядка (или фильтры Баттерворта, по имени создателя математической модели этих фильтров) обладают более высокой чувствительностью, но дают фазовый сдвиг в 180 градусов, что означает несинхронный ход мембран ВЧ-головки и другого динамика. Для устранения этой проблемы необходимо поменять полярность подключения проводов на твиттере.

Фильтры третьего порядка имеют хорошие фазовые характеристики при любой полярности подключения. На рис. 18 показана АЧХ фильтра третьего порядка, а на рис. 19 – его электрическая схема.

Рис. 18. АЧХ фильтра третьего порядка

Рис. 19. Электрическая схема фильтра третьего порядка

Рис. 20. АЧХ трехполосного фильтра

В трехполосных АС АЧХ фильтра выглядит так, как показано на рис. 20.

Фильтры Баттерворта четвертого порядка имеют высокую крутизну спада полосы пропускания, что резко уменьшает взаимовлияние динамиков в области разделения частот. Сдвиг по фазе составляет 360 градусов, то есть на практике он отсутствует. Однако проблема состоит в том, что у таких фильтров величина фазового сдвига непостоянна, что может вызвать неустойчивую работу АС. Оптимизировать схему фильтра четвертого порядка применительно к АС удалось Линквицу и Рили. Их фильтр состоит из двух последовательно соединенных фильтров Баттерворта второго порядка для ВЧ ГГ и для НЧ ГГ. Такой фильтр не имеет фазовых сдвигов и позволяет проводить временную коррекцию для динамиков, не излучающих звук в одной плоскости. Эти фильтры обеспечивают самые лучшие акустические характеристики.

В «активных» АС со встроенными многополосными усилителями применяются активные фильтры, включенные до усилителя и также называемые кроссоверами (рис. 21).

Рис. 21. Использование кроссоверов

По сравнению с пассивными, активные фильтры имеют ряд преимуществ: меньшие габариты, лучшую перестраиваемость частот раздела, большую стабильность характеристик и т.д. Однако пассивные фильтры обеспечивают больший динамический диапазон, меньший уровень шумов и нелинейных искажений. К числу их недостатков можно отнести температурную нестабильность, что приводит к изменению формы АЧХ при повышении уровня подводимого сигнала (так называемая «компрессия мощности»), а также необходимость тщательного выбора высокоточных элементов (резисторов, конденсаторов и т.д.), к разбросу параметров которых характеристики фильтров могут быть очень чувствительны. В последние годы ряд зарубежных фирм начали применять в акустических системах цифровые фильтры, обеспечивающие в реальном времени функции фильтрации, коррекции и адаптации к реальным условиям прослушивания.

Кроме фильтров, в современных акустических системах достаточно часто используются электронные устройства для защиты громкоговорителей от тепловых и механических перегрузок. Защита как от длительных, так и от кратковременных (пиковых) перегрузок осуществляется с применением различных вариантов пороговых схем, пороги срабатывания которых должны быть меньше, чем тепловые постоянные головок громкоговорителей (Т = 10...20 мс). Кроме того, во многих бытовых системах используются различные варианты индикации перегрузок.

Основные характеристики АС

Характеристик АС существует довольно много, одни из них имеют большее значение для пользователя, другие меньшее, отечественные и зарубежные характеристики АС и методики их измерения не всегда совпадают. Мы кратко рассмотрим только основные характеристики АС.

Эффективный рабочий (эффективно воспроизводимый) диапазон частот – диапазон, в пределах которого уровень звукового давления, развиваемого АС, не ниже заданного, по отношению к уровню, усредненному в определенной полосе частот. В рекомендациях МЭК 581–7 минимальные требования к этому параметру составляют 50 – 12500 Гц при спаде 8 дБ по отношению к уровню, усредненному в полосе частот 100 – 8000 Гц.

Значение этой характеристики сильно влияет на естественность звучания акустики. Чем ближе рабочий диапазон АС к максимальному диапазону, воспринимаемому органами слуха человека (16 – 20000 Гц), тем лучше, естественнее звучит АС. Эффективный рабочий диапазон зависит от характеристик головок громкоговорителей, от акустического оформления АС и от параметров разделительного фильтра (кроссовера).

На низких частотах решающую роль играет объем корпуса АС. Чем он больше, тем более эффективно воспроизводятся низкие частоты, поэтому, в частности, сабвуферы всегда довольно громоздки. С воспроизведением высоких частот проблем обычно не возникает, поскольку современные твиттеры позволяют воспроизводить даже ультразвук. Нередко диапазон воспроизводимых частот АС превышает верхнюю границу слышимости человека. Считается, что в этом случае более точно передается тембр сложной фонограммы, например, симфонической музыки. Типичные значения: 100 – 18000 Гц для полочной акустики и 60 – 20000 Гц для напольной.

Серьезные производители АС обычно приводят график звукового давления, развиваемого АС в зависимости от частоты (график амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), по которому можно определить эффективный рабочий диапазон частот АС и неравномерность АЧХ.

Степень неравномерности АЧХ характеризуется отношением максимального значения звукового давления к минимальному, или по другой методике, отношением максимального (минимального) значения к среднему, в заданном диапазоне частот, выраженное в децибелах. В рекомендациях МЭК 581-7, определяющих минимальные требования к аппаратуре Hi-Fi, указывается, что неравномерность АЧХ не должна превышать ±4 дБ в диапазоне 100 – 8000 Гц.

Характеристика направленности позволяет оценить пространственное распределение излучаемых акустической системой звуковых колебаний, и оптимально расположить акустические системы в различных помещениях. Об этом параметре позволяет судить диаграмма направленности АС, представляющая собой зависимость уровня звукового давления от угла поворота АС относительно его рабочей оси в полярных координатах, измеренная на одной или нескольких фиксированных частотах. Иногда спад амплитудно частотной характеристики при повороте АС на некоторый фиксированный угол, отображается на основном графике, в виде дополнительных ответвлений АЧХ.

Характеристическая чувствительность – это отношение среднего звукового давления, развиваемого АС в заданном диапазоне частот (обычно 100 – 8000 Гц) на рабочей оси, приведенное к расстоянию 1 м и подводимой электрической мощности 1 Вт. В большинстве моделей АС категории Hi-Fi уровень характеристической чувствительности составляет 86-90 дБ (в технической литературе вместо дБ часто указывается дБ/м/Вт). Существуют высококачественные широкополосные АС с чувствительностью 93 – 95 дБ/м/Вт и более.

Характеристическая чувствительность определяет, какой динамический диапазон способна обеспечить АС. Широкий динамический диапазон позволяет с большой достоверностью воспроизводить сложные музыкальные произведения, особенно джазовую, симфоническую, камерную музыку.

Коэффициент нелинейных искажений характеризует появление в процессе преобразования отсутствовавших в исходном сигнале спектральных составляющих, искажающих его структуру, то есть, в конечном счете, точность воспроизведения. Это очень важный параметр, поскольку вклад АС в общий коэффициент нелинейных искажений всего звукового тракта, как правило, является максимальным. Например, коэффициент нелинейных искажений современного усилителя составляет сотые доли процента, в то время как типичное значение этого параметра для АС – единицы процентов. При увеличении мощности сигнала коэффициент нелинейных искажений возрастает.

Электрическая (акустическая) мощность – определяет уровень звукового давления и динамический диапазон (с учетом характеристической чувствительности), который потенциально может обеспечить АС в определенном помещении.

Используется несколько определяемых разными стандартами видов мощностей:

Характеристическая мощность , при которой АС обеспечивает заданный уровень среднего звукового давления. В рекомендациях МЭК значение этого уровня установлено 94 дБ на расстоянии 1 метр.

Максимальная (предельная) шумовая или паспортная мощность, при которой АС может длительное время работать без механических и тепловых повреждений при испытаниях специальным шумовым сигналом, близким по спектру реальным музыкальным программам (розовый шум). По методике измерений она совпадает с паспортной мощностью, определяемой в отечественных стандартах.

Максимальная (предельная) синусоидальная мощность – мощность непрерывного синусоидального сигнала в заданном диапазоне частот, при которой АС может длительно работать без механических и тепловых повреждений.

Максимальная (предельная) долговременная мощность, которую акустика выдерживает без механических и тепловых повреждений в течение одной минуты, при таком же испытательном сигнале, как и для паспортной мощности. Испытания повторяются 10 раз с интервалом в 1 минуту.

Максимальная (предельная) кратковременная мощность, которую выдерживает АС при испытании шумовым сигналом с таким же распределением, как и для паспортной мощности, в течение 1 секунды. Испытания повторяются 60 раз с интервалом в 1 минуту.

Пиковая (максимальная) музыкальная мощность – излюбленный параметр для характеристики АС непонятного происхождения. Методика измерения, определяемая немецким стандартом DIN 45500, следующая: на АС подается сигнал частотой ниже 250 Гц и длительностью менее 2 секунд. Акустика считается прошедшей испытания, если при этом нет заметных на слух искажений. Понятно, что «под заметными на слух искажениями» можно понимать что угодно. В результате на корпусах АС от никому не известных производителей появляются наклейки типа «P.M.P.O. … (или Musical Power…)…100!, …200! и даже… …1000 Wt!». Понятно, что о хоть сколько-нибудь качественном звуке, создаваемом такими АС, говорить не приходится.

При выборе АС для УНЧ желательно, чтобы реальная максимальная мощность АС превышала мощность усилителя приблизительно на 30 и более процентов. В этом случае вы будете застрахованы от выхода из строя акустики из-за подачи на нее сигнала недопустимо большого уровня. Конечно, хорошие АС имеют схемы защиты от перегрузки, но лучше не рисковать.

Какая мощность усилителя достаточна для качественного воспроизведения звука? Во многом это определяется параметрами помещения, характеристиками акустических систем, потребностями самого слушателя. При выборе усилителя для озвучивания небольшой жилой комнаты можно считать, что мощность усилителя должна быть не менее 20 Вт.

Наиболее распространенные значения электрического (входного) сопротивления (импеданса) : 4, 8 или 16 Ом. Этот параметр важен при выборе усилителя, с которым будет работать АС. Следует использовать АС с сопротивлением, соответствующим указанному в паспорте усилителя. Такое решение будет обеспечивать идеальное согласование характеристик акустики и усилителя, то есть наилучшее качество звука.

Измерения характеристик АС в условиях, отличающихся от условий специально оборудованных акустических лабораторий заводов-изготовителей – дело чрезвычайно сложное, дорогостоящее и, главное, дающее очень приблизительные результаты. Высококачественные звуковые анализаторы и измерительные микрофоны с предусилителями, удовлетворяющие всем международным требованиям проведения измерений, чрезвычайно дороги и далеко не всякая российская фирма может себе позволить их приобретение. Правда, современные методики измерения в большинстве случаев позволят обойтись без акустически заглушенной камеры.

Аудио кабели

Аудио кабели – это, на первый взгляд, наименее важный компонент аудио подсистемы инсталляции или домашнего кинотеатра, поэтому их часто приобретают, что называется «на сдачу». И совершают серьезную ошибку.

Понятно, что любой кабель влияет на проходящий по нему сигнал. Вопрос состоит в том, как именно кабель влияет на сигнал и насколько сильно это влияние.

Выбор аудио кабелей определяется параметрами качества аудио сигнала с одной стороны и конструктивно-финансовыми соображениями с другой. Действительно, при выполнении некоторых инсталляций приходится прокладывать сотни метров аудио кабелей. Можно подсчитать, во сколько обойдутся, например, серебряные микрофонные кабели общей массой 100 кг…

Проводниками в любом электрическом кабеле или проводе являются металлы. В аудио кабелях используют в основном медь и серебро. В 1984 году фирма Hitachi выпустила межблочный кабель SAX-102, который сразу обратил на себя внимание профессионалов. Он был изготовлен из так называемой бескислородной меди OFC (Oxygen Free Copper). Теперь такую медь применяют почти все специализированные «кабельные» фирмы. Чем хороша бескислородная медь? Металл проводника можно рассматривать как последовательное соединение гранул металла. Внутри каждой гранулы кристаллическая структура сохраняет идеальность, но границы раздела между гранулами нарушают кристаллическую решетку. Как правило, причинами появления границ раздела является пленки окислов, соединений кислорода с металлами. За счет того, что OFC отливается и вытягивается определенным образом, длина идеальных гранул увеличивается. Обычная медь высокой степени чистоты содержит около 5000 гранул на метр кабеля. Улучшение технологии OFC привело к появлению более качественной бескислородной высокопроводящей меди OFHC (Oxygen Free High Conductivity), количество гранул на метр в которой составило 1000. Существуют и другие разновидности технологии получения проводов из бескислородной меди.

Похожие технологии применяют и к серебряным проводникам. Результат – появление длинногранулированного серебра с высокой степенью очистки, например, FPS (функционально превосходное серебро) от AudioQuest или PSS (Perfect Surface Silver – серебро с идеальной поверхностью). Это очень дорогие провода. Серебро часто используется как плакирующее покрытие медного провода, причем чтобы исключить потенциальное влияние неоднородностей на передачу сигнала, поверхность полируется до зеркального блеска.

В качестве изоляторов аудио проводов и кабелей в бытовой технике используются в основном полиэтилен, полихлорвинил и фторопласт (известный как тефлон). Для внешних покрытий кабелей используют искусственные каучуки, силиконовые резины, полипропилены и пр. Чаще всего используют полиэтилен, лучшими диэлектрическими характеристиками обладает фторопласт, но он относительно дорог, что сдерживает его применение. Иногда в качестве изолятора используют вспененный полиэтилен или фторопласт.

Поскольку аудио кабели соединяют усилитель с колонками и работают с довольно большими токами, разработчики в первую очередь обращают внимание на активное сопротивление проводника: чем оно меньше, тем лучше. Во-первых, потому что омическое сопротивление кабеля соединяется последовательно с выходным сопротивлением УНЧ и входным сопротивлением АС, и относительно высокоомный соединительный провод может резко ухудшить качество работы УНЧ и АС, а, во-вторых, по закону Джоуля-Ленца термический разогрев провода пропорционален второй степени протекающего через него тока. Уменьшения омического сопротивления проводящих линий добиваются увеличением их сечения. Поэтому аудио кабели довольно толстые. Акустические провода являются относительно низкочастотными (рабочий диапазон укладывается в 4-5 порядков: от единиц герц до сотни килогерц). И все же большинство разработчиков, добившись минимальной величины удельного сопротивления (0,001–0,05 Ом/м), стараются уменьшать индуктивность провода (типичная величина удельной индуктивности – 0,2–0,5 мкГн/м). Практически все провода, за исключением плоских ленточных, выполняются в виде жгутов, собранных из отдельных тонких жил. Самые простые представляют собой пару изолированных проводников («лапша»); такая конструкция встречается чаще всего ввиду ее наименьшей стоимости. Скрученные жилы постоянно меняют свое положение: одни уходят с поверхности внутрь, другие, наоборот, от центра выходят к поверхности. Поскольку распределение плотности тока по сечению проводника не меняется, чтобы оставаться вблизи поверхности кабеля, ток переходит через поверхность раздела от одной жилы к другой. Бывает, что контакт между отдельными жилами не всегда хорош (на поверхности каждой жилы есть слой окислов, плохо проводящих ток), и многочисленные переходы через барьеры сопротивления теоретически могут оказать влияние на передаваемый сигнал. Если разделать старый сетевой провод в резиновой изоляции, обращает на себя внимание темная пленка окислов. Такой провод без зачистки не паяется, омметр показывает довольно большое сопротивление…

Для уменьшения влияния скин-эффекта каждую тонкую жилу порой снабжают собственной изоляцией, однако такие кабели нетехнологичны, поскольку трудно автоматизировать процесс разделки жил такого кабеля.

Акустические кабели характеризуются большим разнообразием конструкций, отличающихся не только внутренним строением, но и внешними признаками: круглые в сечении, плоские, как тонкие ленты, одиночные, сдвоенные, счетверенные и т.д. Несмотря на высокую стоимость, плоские провода очень популярны в инсталляциях домашнего кинотеатра, поскольку они легко прячутся под обои, ковры и т.п. Пользуются спросом попарно сдвоенные провода, которые удобны для подключения акустики по схемам Bi-Wiring и Bi-Amping.

Разновидностью АС являются АС домашних кинотеатров, к которым предъявляются специфические требования. О них будет рассказано в отдельной брошюре.

Акустическая система (Общие понятия и наиболее часто задаваемые вопросы)

1. Что такое акустическая система (АС)?

Это устройство для эффективного излучения звука в окружающее пространство в воздушной среде, содержащее одну или несколько головок громкоговорителей (ГГ), необходимые акустическое оформление (АО) и электрические устройства, как то переходные фильтры (ПФ), регуляторы, фазовращатели и т.п. Смотрите так же: на нашем сайте.

2. Что такое головка громкоговорителя (ГГ)?

Это пассивный электро акустический преобразователь, предназначенный для преобразования сигналов звуковой частоты из электрической формы в акустическую.

3. Что такое пассивный преобразователь?

Это такой преобразователь, который НЕ увеличивает энергию электрического сигнала, поступающего на его вход.

4. Что такое акустическое оформление (АО)?

Это конструктивный элемент, обеспечивающий эффективное излучение звука ГГ. Иными словами, в большинстве случаев АО - это корпус АС, который может иметь вид акустического экрана, ящика, рупора и т.д.

5. Что такое однополосная АС?

Фактически то же самое, что и широкополосная. Это АС, все ГГ которой (обычно одна) работают в одном и том же диапазоне частот (т.е.фильтрация входного напряжения при помощи ПФ, равно как и сами фильтры отсутствуют).

6. Что такое многополосная АС?

Это АС, ГГ которой (в зависимости от их числа) работают в двух или более разных диапазонах частот. Однако непосредственный подсчет количества ГГ в АС (особенно выпуска прошлых лет) может ничего не сказать о реальном числе полос, поскольку на одну и ту же полосу может выделяться несколько ГГ.

7. Что такое АС открытого типа?

Это такая АС, в которой влияние упругости воздуха в объеме АО пренебрежимо мало, а излучения передней и тыльной сторон подвижной системы ГГ не изолированы друг от друга в области НЧ. Представляет собой плоский экран или ящик, у которого задняя стенка или полностью отсутствует, или же имеет ряд сквозных отверстий. Наибольшее влияние на частотную характеристику АС с АО открытого типа оказывают передняя стенка (в которой смонтированы ГГ) и ее размеры. Вопреки распространенному мнению, боковые стенки АО открытого типа влияют на характеристики АС крайне мало. Таким образом важен не внутренний объем, а площадь передней стенки. Даже при сравнительно небольших ее размерах воспроизведение НЧ значительно улучшается. Вместе с тем в области СЧ и, особенно, ВЧ экран уже не оказывает существенного влияния. Существенным недостатком таких систем является их подверженность акустическому «короткому замыканию», которое приводит к резкому ухудшению воспроизведения НЧ.

8. Что такое АС закрытого типа?

Это такая АС, в которой упругость воздуха в объеме АО соизмерима с упругостью подвижной системы ГГ, а излучения передней и тыльной сторон подвижной системы ГГ изолированы друг от друга во всем диапазоне частот. Иными словами, это АС, корпус которой выполнен герметично закрытым. Преимущество таких АС в том, что задняя поверхность диффузора не излучает и, таким образом, акустическое «короткое замыкание» полностью отсутствует. Но закрытые системы имеют другой недостаток - при колебаниях диффузора он должен превозмогать дополнительную упругость воздуха в АО. Наличие этой дополнительной упругости приводит к тому, что повышается резонансная частота подвижной системы ГГ, в результате чего ухудшается воспроизведение частот, лежащих ниже этой частоты.

9. Что такое АС с фазоинвертором (ФИ)?

Стремление получить достаточно хорошее воспроизведение НЧ при умеренном объеме АО довольно хорошо достигается в так называемых фазоинверсных системах. В АО таких систем делается щель или отверстие, в которое может быть вставлена трубка. Упругость объема воздуха в АО резонирует на какой-то частоте с массой воздуха в отверстии или трубке. Эта частота называется резонансной частотой ФИ. Таким образом, АС в целом становится состоящей как бы из двух резонансных систем - подвижной системы ГГ и АО с отверстием. При правильно выбранном соотношении резонансных частот этих систем воспроизведение НЧ значительно улучшается по сравнению с АО закрытого типа с таким же объемом АО. Несмотря на очевидные преимущества АС с ФИ, очень часто такие системы, изготовленные даже опытными людьми, не дают ожидаемых от них результатов. Причина этого в том, что для получения необходимого эффекта ФИ должен быть правильно рассчитан и настроен.

10. Что такое bass-reflex?

То же самое, что ФИ.

11. Что такое кроссовер?

То же самое, что переходной или разделительный фильтр.

12. Что такое переходной фильтр?

Это пассивная электрическая схема (обычно состоящая из катушек индуктивности и емкостей), которая включается перед входным сигналом и обеспечивает то, чтобы на каждую ГГ в АС поступало напряжение только тех частот, которые они должны воспроизводить.

13. Что такое «порядки» переходных фильтров?

Поскольку никакой фильтр не может обеспечить абсолютного обрезания напряжения на заданной частоте, ПФ рассчитывают на определенную частоту разделения, за пределами которой фильтр обеспечивает выбранную величину затухания, выражаемую в децибелах на октаву. Величина затухания называется крутизной и зависит от схемы построения ПФ. Не углубляясь особо в подробности, можно сказать, что простейший фильтр - так называемый ПФ первого порядка - состоит всего из одного реактивного элемента - емкости (при необходимости обрезать НЧ) или индуктивности (при необходимости обрезать ВЧ) и обеспечивает крутизну в 6дБ/окт. Вдвое большую крутизну - 12дБ/окт. - обеспечивает ПФ второго порядка, содержащий по два реактивных элемента в цепи. Затухание в 18дБ/окт. обеспечивает ПФ третьего порядка, содержащий по три реактивных элемента и т.д.

14. Что такое октава?

В общем случае - это удвоение или ополовинивание частоты.

15. Что такое рабочая плоскость АС?

Это плоскость, в которой расположены излучающие отверстия ГГ АС. Если ГГ многополосной АС расположены в разных плоскостях, то за рабочую принимается та, в которой расположены излучающие отверстия ГГ ВЧ.

16. Что такое рабочий центр АС?

Это точка, лежащая на рабочей плоскости, от которой производится отсчет расстояния до АС. В случае однополосных АС за него принимают геометрический центр симметрии излучающего отверстия. В случае многополосных АС за него принимается геометрический центр симметрии излучающих отверстий ГГ ВЧ или проекций этих отверстий на рабочую плоскость.

17. Что такое рабочая ось АС?

Это прямая, проходящая через рабочий центр АС, и перпендикулярная рабочей плоскости.

18. Что такое номинальное сопротивление АС?

Это заданное в технической документации активное сопротивление, которым замещают модуль импеданса АС при определении подводимой к нему электрической мощности. Согласно стандарту DIN минимальное значение модуля импеданса АС в заданном диапазоне частот не должно быть менее 80% от номинального.

19. Что такое импеданс акустических систем (АС)?

Без углубления в основы электротехники можно сказать, что импедансом называется ПОЛНОЕ электрическое сопротивление АС (включая и кроссоверы, и ГГ), в состав которого в виде довольно сложной зависимости входит не только привычное всем активное сопротивление R (которое можно измерить обычным омметром), но также и реактивные компоненты в лице емкости C (емкостное сопротивление, зависящее от частоты) и индуктивности L (индуктивное сопротивление, также зависящее от частоты). Известно, что импеданс является комплексной величиной (в смысле комплексных чисел) и, вообще говоря, представляет собой трехмерный график (в случае АС он часто похож на «поросячий хвост») в координатах «амплитуда-фаза-частота». Именно по причине его комплексности, когда говорят об импедансе как о численной величине, говорят о его МОДУЛЕ. Наибольший интерес с точки зрения исследований представляют проекции «поросячьего хвоста» на две плоскости: «амплитуда-от-частоты» и «фаза-от-частоты». Обе этих проекции, представленные на одном графике, носят название «графика Боде». Третья проекция «амплитуда-от-фазы» носит название «графика Найквиста». С появлением и распространением полупроводников усилители звуковой частоты стали вести себя более менее как источники «постоянного» напряжения, т.е. они, в идеале, должны поддерживать на выходе одно и то же напряжение вне зависимости от того, какая нагрузка на него повешена, и какова потребность в токе. Поэтому если предположить, что усилитель, приводящий ГГ АС в движение, представляет собой источник напряжения, то импеданс АС четко покажет, каков будет потребляемый ток. Как уже было сказано, импеданс не только реактивен (т.е. характеризуется ненулевым углом сдвига фаз), но еще и изменяется с частотой. Отрицательный угол сдвига фаз, т.е. когда ток опережает напряжение, обусловлен емкостными свойствами нагрузки. Положительный угол сдвига фаз, т.е когда ток отстает от напряжения, обусловлен индуктивными свойствами нагрузки.
Каков же импеданс типичных АС? Стандарт DIN требует, чтобы величина импеданса АС не отклонялась от указываемого номинала более чем на 20%.Однако на практике все обстоит гораздо хуже - отклонение импеданса от номинала составляет в среднем +/-43%! До тех пор, пока усилитель характеризуется низким выходным сопротивлением, даже такие отклонения не привнесут каких либо слышимых эффектов. Однако как только в игру вводится ЛАМПОВЫЙ усилитель с выходным сопротивлением порядка нескольких Ом(!), результат может быть весьма плачевным- окраска звучания неизбежна.
Измерение импеданса АС является одним их наиболее важных и мощных диагностических средств. По графику импеданса можно очень много сказать о том, что представляют собой данные АС, даже не видя их в глаза и не слыша. Имея перед глазами график импеданса, можно сходу сказать, какого типа данные АС- закрытого (один горб в области баса), фазоинверторного или трансмиссионного (два горба в области баса) или же какой либо разновидности рупорных (последовательность равномерно разнесенных пиков). Судить о том, насколько хорошо будет воспроизводиться бас (40-80Гц) и самый нижний бас (20-40 Гц) теми или иными АС можно по форме импеданса в этих областях, равно как и по добротности горбов. «Седло», образованное двумя пиками в низкочастотной области, типичными для фазоинверторной конструкции, указывает на частоту, на которую «настроен» фазоинвертор, каковая обычно является частотой, на которой отдача НЧ ГГ падает на 6дБ, т.е. приблизительно в 2 раза. Из графика импеданса можно также понять, есть ли в системе резонансы, и каков их характер. К примеру, если проводить измерения с достаточным разрешением по частоте, то, возможно, на графике появятся своего рода «зарубки», свидетельствующие о наличии резонансов в акустическом оформлении.
Ну и, пожалуй, самое важное, что можно вынести из графика импеданса, это то, насколько тяжела будет эта нагрузка для усилителя. Поскольку импеданс АС реактивен, ток будет либо отставать от напряжения сигнала, либо опережать его на фазовый угол. В худшем случае, когда фазовый угол составляет 90 градусов, от усилителя требуется выдать максимальный ток в то время как напряжение сигнала стремится к нулю. Поэтому знание «паспортных» 8 (или 4) Ом в качестве номинального сопротивления НЕ дает ровным счетом ничего. В зависимости от фазового угла импеданса, который будет на каждой частоте разным, те или иные АС могут оказаться тому или иному усилителю «не по зубам». Также очень важно отметить, что БОЛЬШИНСТВО усилителей НЕ кажутся нам не справляющимися с АС лишь потому, что на ТИПИЧНЫХ уровнях громкости, допустимых в ТИПИЧНЫХ домашних условиях, ТИПИЧНЫЕ АС НЕ требуют от ТИПИЧНОГО усилителя «пропитания» более чем всего несколько Ватт.

20. Что такое номинальная мощность ГГ?

Это заданная электрическая мощность, при которой нелинейные искажения ГГ не должны превышать требуемые.

21. Что такое максимальная шумовая мощность ГГ?

Это электрическая мощность специального шумового сигнала в заданном диапазоне частот, которую ГГ длительно выдерживает без тепловых и механических повреждений.

22. Что такое максимальная синусоидальная мощность ГГ?

Это электрическая мощность непрерывного синусоидального сигнала в заданном диапазоне частот, которую ГГ длительно выдерживает без тепловых и механических повреждений.

23. Что такое максимальная кратковременная мощность ГГ?

Это электрическая мощность специального шумового сигнала в заданном диапазоне частот, которую ГГ выдерживает без необратимых механических повреждений в течение 1с (испытания повторяют 60 раз с интервалом в 1 мин.)

24. Что такое максимальная долговременная мощность ГГ?

Это электрическая мощность специального шумового сигнала в заданном диапазоне частот, которую ГГ выдерживает без необратимых механических повреждений в течение 1 мин. (испытания повторяют 10 раз с интервалом в 2 мин.)

25. При прочих равных, АС с каким номинальным сопротивлением является более предпочтительной -4, 6 или 8Ом?

Более предпочтительной в общем случае является АС с более высоким номинальным сопротивлением, поскольку такая АС представляет собой более легкую нагрузку для усилителя и, следовательно, гораздо менее критична к выбору последнего.

26. Что такое импульсная характеристика АС?

Это ее отклик на «идеальный» импульс.

27. Что такое «идеальный» импульс?

Это мгновенный (время нарастания равно 0) рост напряжения до некоторого значения, «застревание» на этом постоянном уровне на короткий промежуток времени (скажем, доли миллисекунды) и затем мгновенный же спад обратно до 0В. Ширина такого импульса обратно пропорциональна ширине полосы частот сигнала. Если бы нам захотелось сделать импульс бесконечно коротким, то для того, чтобы передать его форму в полной неизменности, нам потребовалась бы система с бесконечной полосой пропускания.

28. Что такое переходная характеристика АС?

Это ее отклик на сигнал типа «ступенька». Переходная характеристика дает наглядное представление о поведении всех ГГ АС во времени и позволяет судить о степени когерентности излучения АС.

29. Что такое сигнал типа «ступенька»?

Это когда напряжение на входе в АС мгновенно нарастает от 0В до некоторого положительного значения и остается таким продолжительное время.

30. Что такое когерентность?

Это согласованное протекание нескольких колебательных или волновых процессов во времени. Применительно к АС означает одновременность прихода сигналов от различных ГГ к слушателю, т.е. фактически отражает факт сохранности фазовой целостности информации.

31. Что такое полярность ГГ?

Это определенная полярность электрического напряжения на выводах ГГ, вызывающая движение подвижной системы ГГ в заданном направлении. Полярность многополосной АС определяется полярностью ее НЧ ГГ.

32. Что такое подключение ГГ в абсолютной положительной полярности?

Это подключение ГГ к источнику напряжения таким образом, что при подаче на нее электрического напряжения положительной полярности происходит выдвижение катушки из зазора магнита вперед, т.е. имеет место компрессия воздуха.

33. Что такое АЧХ АС?

Это амплитудно-частотная характеристика, т.е. зависимость от частоты уровня звукового давления, развиваемого АС в определенной точке свободного поля, находящейся на определенном расстоянии от рабочего центра (обычно 1м).

34. Что такое полярная характеристика?

Это графическая зависимость в условиях свободного поля уровня звукового давления (для данной полосы частот и расстояния от рабочего центра ГГ) от угла между рабочей осью ГГ и направлением на точку измерения.

35. На какие условные части разделяется частотный диапазон для удобства словесного описания?

• 20-40Гц - нижний бас
• 40-80Гц - бас
• 80-160Гц - верхний бас
• 160-320Гц - нижний мидбас
• 320-640Гц - мидбас
• 640-1.280Гц - верхний мидбас
• 1.28-2.56кГц - нижняя середина
• 2.56-5.12кГц - середина
• 5.12-10.24кГц - верхняя середина
• 10.24-20.48кГц - верх

36. Как называются переменные регуляторы, которые можно увидеть на некоторых АС?

Аттенюаторы. Иногда их называют акустическими эквалайзерами.

37. Каково назначение аттенюаторов?

В зависимости от градуировки - увеличивать и/или уменьшать напряжение, поступающее на ту или иную ГГ, что, соответственно, приводит к увеличению и/или уменьшению уровня звукового давления в определенном частотном диапазоне. Аттенюаторы не вносят изменений в форму АЧХ отдельных ГГ, но изменяют ОБЩИЙ вид АЧХ АС за счет «подъема» или «опускания» определенных участков спектра. В ряде случаев аттенюаторы позволяют в той или иной степени «адаптировать» АС к конкретным условиям прослушивания.

38. Что такое чувствительность АС?

Чувствительность АС часто и повсеместно путают с КПД. КПД определяется как отношение выдаваемой АС АКУСТИЧЕСКОЙ мощности к потребляемой ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ. Т.е. вопрос формулируется так: если я засажу в АС 100 электрических Ватт, сколько Ватт акустических (звуковых) я получу? А ответ на него - «немного, мало». КПД типичной ГГ с подвижной катушкой составляет порядка 1%.
КПД обычно дается в виде уровня звукового давления, создаваемого АС на заданном расстоянии от рабочего центра АС при подводимой мощности в 1 Вт, т.е. в Децибелах на Ватт на метр (дБ/Вт/м). Тем не менее, знание этой величины полезным никак не назовешь, поскольку определить, что такое для данных конкретных АС подводимая мощность в 1 Вт, крайне сложно. Почему? Потому что налицо зависимость как от импеданса, так и от частоты. Подайте на АС с импедансом 8 Ом на 1 кГц сигнал этой же частоты и уровнем в 2.83 Вольта, и да, вне всякого сомнения, вы запитаете АС мощностью в 1 Вт (по закону Ома «мощность» = «напряжение в квадрате» / «сопротивление»). И вот здесь всплывает большое «НО» - мало того, что импеданс АС непостоянен и зависит от частоты, на более низких частотах он может драматически снижаться. Скажем, до 2 Ом на 200 Гц. Запитав теперь АС все теми же 2.83 Вольтами, но на частоте 200Гц, мы тем самым потребуем от усилителя отдать нам в 4(!) раза больше мощности. Для одного и того же уровня звукового давления АС на 1 кГц оказываются работающими вчетверо более эффективно, чем на 200 Гц.
А почему, собственно, КПД вообще имеет значение? Если полвека назад аудиоинженеры были сильно озабочены проблемой передачи мощности(а инженеры-телекоммуникационщики заинтересованы в этом и по сей день!) то с приходом полупроводниковых устройств усилители звуковой частоты стали вести себя более менее как источники «постоянного» напряжения - они поддерживают одно и то же напряжение на выходе вне зависимости от того, какая нагрузка на него повешена, и каков потребляемый ток. Вот поэтому-то на передний план и выходит НЕ КПД, а ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ по напряжению, т.е. то, как громко играет АС при заданном напряжении на выходе усилителя. Чувствительность по напряжению обычно определяется как уровень звукового давления, развиваемого АС на расстоянии в 1 метр от рабочего центра АС при напряжении на клеммах в 2.83 Вольта (т.е. напряжении, необходимом для рассеивания 1 Ватта на 8-ми омном резисторе).
Преимущество указания чувствительности вместо КПД состоит в том, что она всегда остается постоянной вне зависимости от импеданса АС, поскольку предполагается, что усилитель всегда сможет обеспечить ток, достаточный для поддержания 2.83 Вольт. Чем ближе приближается модуль импеданса АС к оному чистого 8-ми омного резистора, тем выше степень эквивалентности этих двух критериев. Однако в случае, когда импеданс АС существенно отличается от 8Ом, польза от знания КПД сводится на нет.
Чувствительность АС по напряжению важна в частности при подборе пары «усилитель - АС». Если у вас есть усилитель мощностью в 20 Вт, вам лучше крепко подумать об АС с ОЧЕНЬ высокой чувствительностью, поскольку в противном случае громко музыку вам никогда не слушать. И обратно, если вы возьмете АС с достаточно высокой чувствительностью - скажем, 100 дБ/2.83В/м, то может оказаться, что и 5-ти ваттного усилителя вам хватит за глаза в том смысле, что тратить 10.000 $ на усилитель мощностью в 600 Вт при таких АС было бы швырянием денег на ветер.
Однако, не смотря на то, что всем совершенно очевидно, что чувствительность по напряжению является более чем важным параметром АС, многие люди все равно не хотят приводить ее как следует. Проблема заключается в том, что АС имеют тенденцию характеризоваться НЕровной АЧХ, а потому отыскание пикового значения среди всех ее горбылей и заявления из серии «Раз на этой частоте АС играет громче всего, значит, это и есть чувствительность!», является для маркетинговых отделов компаний, производящих АС, ВЕЛИКИМ ИСКУШЕНИЕМ.
Так какова же реальная чувствительность типичных АС? Оказывается, порядка 85-88 дБ/2.83В/м. Доля таких АС составляет около 40%. Любопытно, что АС с низкой чувствительностью (менее 80) - это в основном панельные АС всевозможных типов, а АС с высокой чувствительностью (более 95) - профессиональные мониторы. И это неудивительно. Достижение большой чувствительности требует героических усилий на инженерном поприще, что, разумеется, ВСЕГДА дорого обходится. А подавляющее большинство конструкторов АС стеснены рамками БЮДЖЕТА, что означает лишь то, что они ВСЕГДА будут искать компромиссы, экономя на размерах магнитов, форме подвижных катушек и диффузорах.
Также стоит отметить, что реально измеряемая чувствительность ВСЕГДА МЕНЬШЕ той, что указывается производителем в документах. Производители всегда слишком оптимистичны.

39. Нужно ли устанавливать АС на шипы?

Очень желательно.

40. Для чего нужны шипы?

Для того, чтобы максимально редуцировать передачу вибрации акустического оформления АС соприкасающимся с ним предметам (перекрытиям помещения, полкам, например). Эффект применения шипов основан на радикальном снижении площади контактирующих поверхностей, которая сводится к площади острий шипов/конусов. Важно понимать при этом, что установка АС на шипы НЕ устраняет вибрации корпуса, а лишь снижает эффективность их дальнейшего распространения.

41. Имеет ли значение место расположения шипов под АС?

Самой неблагоприятной опорой для АС является установка ее на 3 (три) металлических шипа/конуса, из которых один размещается посередине у задней стенки, а два остальных - под двумя передними углами. Такая постановка АС «дает волю» практически ВСЕМ корпусным резонансам.

42. Как минимизировать корпусные резонансы АС?

Самым ЛУЧШИМ способом СНИЖЕНИЯ корпусных резонансов АС, обусловленных тем, как и на что они установлены, является использование в качестве прокладки вибропоглощающего материала вроде плотного синтепона.

43. В каких случаях оправдано использование bi-wiring/bi-amping?

Bi-wiring НЕ имеет под собой физической основы и, как следствие, НЕ имеет НИКАКОГО слышимого эффекта, а стало быть, абсолютно лишен смысла.
Bi-amping бывает двух типов: ложный и грамотный. Посмотреть, что это означает, можно. Несмотря на существование физической обоснованности применения, эффект от bi-amping"а исчезающе мал.

44. Влияет ли внешняя отделка АС (виниловая пленка, натуральный шпон, порошковая краска и т.д.) на звук?

Нет, на звук НЕ влияет никоим образом. Только на ЦЕНУ.

45. Влияет ли внутренняя отделка (поролон, минвата, синтепон и т.д.) АС на звук?

Целью ЛЮБОЙ "набивки" АС чем-либо является стремление или необходимость подавлять стоячие волны, возникающие внутри любого акустического оформления, наличие которых может серьезным образом ухудшать характеристики АС. Поэтому все "влияние" внутренней отделки на звук сводится к тому, насколько хорошо эта отделка препятствует возникновению стоячих волн. Оценить наличие внутрикорпусных резонансов можно, например, по результатам измерения импеданса, проведенного с высоким разрешением по частоте.

46. Влияют ли на звук грили, а также другие декоративные обрамления передних панелей АС или же отдельных ГГ (например, металлические сетки)?

Строго говоря, ДА, влияют. И это можно в большинстве случаев воочию увидеть при измерениях. Вопрос лишь в том, можно ли это еще и услышать? В некоторых случаях, когда это влияние превышает 1дБ, его вполне возможно/реально услышать в форме некоторой "шероховатости" звучания, как правило, в области ВЧ. Влияние матерчатых "декораций" минимально. По мере повышения жесткости "декораций" (особенно касается металлических изделий) степень заметности увеличивается.

47. Есть ли реальные преимущества у колонок со скруглёнными углами?

Нет никаких.

48. Специальная форма пылезащитных колпачков на динамиках - необходимость или украшение?

Ответ может носить только предположительный характер. В наши дни, когда для наблюдения за "поведением" поверхности диафрагмы при возвратно-поступательном движении используется (или МОЖЕТ использоваться) лазерная виброметрия, вполне может быть, что форма колпачков выбирается НЕ случайным образом и НЕ для красоты, а для оптимизации работы диафрагмы в поршневом режиме. Кроме того, пылезащитные колпачки в ряде случаев способствуют выравниванию АЧХ (обычно в области 2-5кГц).

49. Что такое поршневой режим?

Это режим, при котором ВСЯ поверхность диффузора ГГ движется как одно целое.
Очень удобно пояснить это понятие на примере широкополосной ГГ. В области НЧ скорость изменения фазы сигнала в звуковой катушке меньше скорости распространения механического возбуждения в материале диффузора и последний ведет себя как единое целое, т.е. колеблется как поршень. На этих частотах частотная характеристика ГГ имеет гладкую форму, что свидетельствует об отсутствии парциального возбуждения отдельных участков диффузора.
Обычно разработчики ГГ стремятся расширить область поршневого действия диффузора в сторону ВЧ путем придания специальной формы образующей конуса. Для правильно сконструированного целлюлозного диффузора область поршневого действия может быть приблизительно определена как длина волны звука, равная длине окружности диффузора в основании конуса. На средних частотах скорость изменения фазы сигнала в звуковой катушке превышает скорость распространения механического возбуждения в материале диффузора и в нем возникают волны изгиба, диффузор уже не колеблется как единое целое. На этих частотах показатель затухания механических колебаний в материале диффузора еще недостаточно велик и колебания, достигая диффузородержателя, отражаются от него и распространяются по диффузору обратно в сторону звуковой катушки.
В результате взаимодействия прямых и отраженных колебаний в диффузоре возникает картина стоячих волн, образуются участки с интенсивным противофазным излучением. При этом на частотной характеристике наблюдаются резкие нерегулярности (пики и провалы), размах которых может достигать у не оптимально сконструированного диффузора десятка дБ.
На ВЧ показатель затухания механических колебаний в материале диффузора возрастает и стоячие волны не образуются. Вследствие ослабления интенсивности механических колебаний, излучение высоких частот происходит преимущественно областью диффузора, прилегающей к звуковой катушке. Поэтому для увеличения воспроизведения ВЧ применяют рупорки, скрепленные с подвижной системой ГГ. Для уменьшения неравномерности АЧХ в массу для изготовления диффузоров ГГ вносят различные демпфирующие (увеличивающие затухание механических колебаний) присадки.

50. Почему в большинстве АС вообще используется несколько ГГ (две или более)?

Прежде всего потому, что качественное излучение звука в различных частях спектра предъявляет слишком различные требования к ГГ, полностью удовлетворить которым одна единственная ГГ (широкополосная) не в состоянии уже хотя бы чисто физически (в частности см. предыдущий пункт). Одним из ключевых моментов является существенное увеличение направленности излучения любой ГГ с ростом частоты. В идеале ГГ в АС должны не только работать в поршневом режиме каждая, что, вообще говоря, влечет за собой резкое увеличение общего числа ГГ в системе (и, соответственно, увеличение числа переходных фильтров, что автоматически вызывает резкий рост сложности и стоимости изделия), но также характеризоваться всенаправленностью излучения, что возможно только при том условии, что линейный размер ГГ много МЕНЬШЕ длины волны излучения, которое она испускает. Только в этом случае ГГ будет отличаться хорошей дисперсией.
Пока частота достаточно низка, это условие выполняется, и ГГ является всенаправленной. С ростом частоты длина волны излучения уменьшается и, рано или поздно, становится СОПОСТАВИМА с линейными размерами ГГ (диаметром). Это, в свою очередь, приводит к резкому увеличению направленности излучения - ГГ в конце концов начинает излучать как прожектор, строго вперед, что совершенно неприемлемо. Возьмем для примера басовик-лопух диаметром 30см. На частоте 40Гц длина волны излучения равна 8.6м, что в 28 раз превышает его линейный размер - в этой области такой басовик является всенаправленным. На частоте 1.000Гц длина волны уже составляет 34см, что уже буквально СОПОСТАВИМО с диаметром. На этой частоте дисперсия такого басовика будет радикально хуже, излучение - предельно направленно. Традиционные двухполосные АС с частотой перехода в районе 2-3кГц - что соответствует длинам волн 11-17см - оснащаются басовиками с линейными размерами точно такого же порядка, что приводит к РЕЗКОМУ ухудшению полярной характеристики АС в указанной области, имеющей форму провала или ущелья. Провал обусловлен тем, что в то время как НЧ ГГ в данной области становится резконаправленной, пищалка (обычно диаметром 1.5-2см) в той же самой области является практически всенаправленной.
В частности именно поэтому хорошие ТРЕХполосные АС всегда ЛУЧШЕ хороших ДВУХполосных.

51. Что такое дисперсия?

В данном контексте то же самое, что "излучательная способность в различных направлениях".

52. Что такое диаграмма направленности?

То же, что полярная характеристика.

53. Что такое неравномерность АЧХ?

Это разность (выраженная в дБ) максимального и минимального значений уровней звукового давления в заданном диапазоне частот. Часто можно прочитать в литературе, что пики и провалы АЧХ уже 1/8 октавы не учитываются. Однако такой подход не является прогрессивным, поскольку наличие на АЧХ серьезных пиков и провалов (пусть даже узких) свидетельствует о недоброкачественном выполнении диффузора, о наличии в нем стоячих волн, т.е. о недоработке ГГ.

54. Почему головки в АС иногда включаются в различной полярности?

Поскольку переходные фильтры в ЛЮБОМ случае изменяют (или как еще говорят, вращают) фазу входного сигнала - чем выше порядок фильтра, тем больше фазовый сдвиг - то в ряде случаев ситуация складывается таким образом, что в зоне перехода сигналы от различных ГГ «встречаются» в противофазе, что приводит к серьезным искажениям АЧХ, носящим вид крутых провалов. Включение одной из ГГ в другой полярности приводит к тому, что фаза переворачивается еще на 180 градусов, что зачастую благоприятно сказывается на выравнивании АЧХ в зоне перехода.

55. Что такое кумулятивное затухание спектра (КЗС)?

Это совокупность осевых АЧХ АС, полученных с определенным временным промежутком при затухании поданного на нее единичного импульса, и отображенных на одном трехмерном графике. Поскольку, будучи электромеханической системой, АС является устройством «инерционным», то колебательные процессы продолжаются какое-то время и после прекращения импульса, постепенно затухая во времени. Таким образом, график кумулятивного затухания спектра наглядно показывает, какие области спектра отличаются повышенной пост-импульсной активностью, т.е. позволяет выявлять так называемые запаздывающие резонансы АС.
Чем «чище» выглядит график КЗС АС в области выше 1кГц, тем выше шанс того, что такие АС будут субъективно оценены слушателями как отличающиеся «большой прозрачностью», «отсутствием зернистости» и «чистотой звучания». И наоборот, АС, о которых говорят, что они звучат «зернисто» или «жестко», почти со 100% вероятностью характеризуются сильной «гребнистостью» графиков КЗС (хотя, конечно же, такие факторы как нелинейные искажения и нарушения частотного баланса тоже могут играть свою роль).

56. Как называются своеобразные рассекатели причудливой формы или геометрии, которые ставят поверх некоторых ГГ?

Фазовращатели, дефлекторы, акустические линзы.

57. Зачем применяются фазовращатели?

Во всяком случае не для красоты, а для предположительного улучшения дисперсионных характеристик АС.

58. Оказывает ли материал, из которого изготовлен диффузор ГГ (шелк, металл, бумага, полипропилен, кевлар, карбон, композит и т.д.), какое-либо влияние на звук?

В том смысле, что, может ли звук в зависимости от примененного материала быть «шелковым», «бумажным», «пластиковым», «металлическим» и всяким таким прочим, то ответ - НЕТ, НЕ может. Никакого влияния на звук в ПРЯМОМ смысле материал грамотно сконструированного диффузора НЕ оказывает. Так в чем же тогда смысл использования РАЗНЫХ материалов при изготовлении диффузоров? Смысл в том, что любой грамотный разработчик стремится, по сути, лишь к одной цели: использовать для производства диффузоров такой материал, который удовлетворял бы одновременно следующим требованиям: был бы жестким, легким, прочным, хорошо поддающимся демпфированию, недорогим и, главное, легко тиражируемым, особенно для целей массового производства. В контексте колонкостроения все перечисленные выше материалы (а также всевозможные остальные, не попавшие в список) отличаются друг от друга лишь только что перечисленными характеристиками и свойствами. А это отличие, в свою очередь, сказывается только и исключительно на подходах к снижению слышимой окраски звучания, появляющейся из-за резонансов, возникающих в диафрагмах.

59. Правда ли, что хороший, «настоящий» бас можно получить только на АС с большими басовиками-лопухами сантиметров по 30 в диаметре?

НЕТ, это - неправда. Количество и качество баса от размеров басовика зависят крайне мало.

60. В чем же тогда смысл больших басовиков-лопухов?

Большой басовик имеет бОльшую площадь поверхности и, стало быть, приводит в движение бОльшую массу воздуха, чем басовик меньшего размера. Следовательно, звуковое давление, развиваемое таким басовиком также больше, что напрямую сказывается на чувствительности - АС с большими басовиками, как правило, имеют очень высокую чувствительность (обычно выше 93дБ/Вт/м).

25.12.2005 Глобалаудио

Мере задействуют «фактор помещения». Эти разработки основываются на результатах многочисленных психоакустических исследований. Главными преимуществами звука ненаправленных (или обладающих «круговой направленностью») акустических систем считаются схожесть тембров прямого и отраженного звука в точке прослушивания, а

также повышенная «объемность» музыкального образа. Характеристику направленности можно показать с помощью диаграмм направленности (рис. 18.16), измеренных на разных частотах и последовательно наложенных друг на друга. Однако если на одном рисунке будет очень много кривых, то изображение станет неразборчивым, особенно если кривые нарисованы в серых тонах. В настоящее время существует множество способов изображения, которые могут помочь в данной ситуации, например цветная печать. Но если не ограничить количество частот, то диаграммы будет трудно читать, особенно при малом масштабе изображения. Весьма удобным способом является изображение наложенных графиков в трехмерной системе координат. При расположении одной диаграммы над другой видна некоторая асимметрия в излучении, но без указателя с подписью трудно определить частоту конкретной кривой. На стеке диаграмм также наблюдается уменьшение угла покрытия с ростом частоты.

Разделительные фильтры

В акустических системах с электродинамическими головками для согласования их характеристик и диаграмм направленности используют разделительные фильтры. Кроме того, так как центры излучения этих громкоговорителей (примерно совпадающих с местом расположения звуковой катушки громкоговорителя) сдвинуты относительно друг друга (глубина СЧ- и особенно НЧ-громкоговорителя намного больше, чем у ВЧ- громкоговорителя), при расчете разделительных фильтров приходится учитывать необходимость коррекции возникающего при этом временного сдвига в излучаемой этими громкоговорителями звуковой волне с помощью фазокорректирующих цепочек. Уменьшение временной задержки в излучении различных громкоговорителей можно добиться и чисто конструктивными методами, смещая ВЧ- и СЧ-головку внутрь корпуса АС, например, используя наклонную переднюю панель акустической системы с "заваленной" назад верхней частью.

Что касается собственно самих разделительных фильтров, то их роль в современной АС существенно возросла. Это вызвано, с одной стороны, резким повышением требований слушателей к качеству звучания аудиоаппаратуры вообще и акустических систем в частности, а с другой стороны - возросшим качеством современных громкоговорителей. В этих условиях неоптимальное подключение громкоговорителей в акустической системе не позволит полностью реализовать потенциально высокое качество этих громкоговорителей. Поэтому разработчики современных фильтров для акустических систем учитывают при их проектировании не только требования обеспечить максимально плоскую АЧХ и линейную ФЧХ в полосе пропускания фильтра, но и учитывают при расчете элементов схемы фильтра изменение комплексного сопротивления громкоговорителя на разных частотах, требования обеспечения заданной диаграммы направленности акустической системы на этих частотах и т.д. Все это стало возможным благодаря широкому использованию при проектировании АС численных методов компьютерного моделирования и проектирования.

Фильтры Баттерворта имеют линейную АЧХ в полосе пропускания фильтра, резко обрывающуюся в полосе затухания фильтра. Однако переходная характеристика таких фильтров носит сильно выраженный колебательный характер. Фильтры Бесселя также имеют линейную АЧХ в полосе пропускания и сравнительно резкий спад в полосе затухания. Однако благодаря линейной зависимости фазового сдвига сигнала в зависимости от его частоты переходная характеристика АС с такими фильтрами хотя и имеет выброс на АЧХ, но не имеет колебательного характера. Фильтры Чебышева имеют чрезвычайно резкий спад АЧХ в полосе затухания, однако АЧХ фильтра в его полосе пропускания носит волнистый характер. Наиболее сложные схемы разделительных фильтров включают в себя также специальные корректирующие цепи, которые компенсируют изменение импеданса громкоговорителя на разных частотах. В результате такой стабилизации импеданса условия работы разделительного фильтра существенно улучшаются, так как он нагружен на постоянный и согласованный с ним импеданс нагрузки (громкоговоритель). Поэтому параметры АЧХ фильтра получаются близкими к расчетным. В случае же работы фильтра на рассогласованную нагрузку значения параметров его АЧХ и ФЧХ становятся непредсказуемыми. Нет нужды говорить, что это губительно сказывается на качестве звучания АС.

Иногда в схему фильтра включают также специальные режектирующие цепочки с целью блокирования в фильтре сигналов на частоте резонанса громкоговорителя,такие цепочки используют в фильтрах СЧ- и ВЧ-громкоговорителей.

Итак, как мы видим, в современных АС используются весьма сложные схемы фильтров, количество элементов в которых (особенно при встраивании в схему фильтра элементов защиты громкоговорителей) может достигать нескольких десятков. С другой стороны, многие высококачественные АС имеют простейшие фильтры 1-2-го порядка, состоящие всего из нескольких электронных компонентов.

Выбор и расчет параметров оптимального варианта акустического оформления

В процессе разработки акустической системы, мною поставлена задача получения высокого качества концертного звучания, позволяющего в полном объеме раскрыть эмоциональный потенциал музыкального материала в помещениях различного объемаа также на открытых площадках.

Результатом курсовой работы должен быть математический расчёт АС с блоком фильтров. АС будет иметь следующие особенности:

1.3 полноценных полосы (НЧ,СЧ, рупорная ВЧ)

2.Равномерную частотную характеристику (отклонение в области низких частот ±4 дБ в области низких частот)

3.Акустическое оформление будет представлять собой ящик с фазоинвертором аппроксимирующий аналитическое выражение фильтра Баттерворта 3-го порядка, для получения равномерной частотной характеристики в области НЧ

4.Выбор экспоненциального рупора для ВЧ излучателя, для повышения мощности излучателя в верхнем диапазоне частот.

5.В качестве излучателей я буду брать динамические головки различных производителей, которые будут иметь удовлетворительные параметры для решения поставленной задачи.

Программная среда SPEAKERSHOP

Приступим сразу и непосредственно к предмету рассмотрения - компьютерному программному обеспечению SPEAKERSHOP, подготовленному специалистами фирмы JBL для разработки и расчета параметров акустического оформления сабвуферов. Сразу оговорюсь, что программа хорошо сработает применительно и к домашней акустике, но это не наш случай, и что она позволяет производить вычисления не только для динамиков JBL, а собственно для самых разных изделий - были бы известны значения необходимых характеристик.

Это программное обеспечение помогает определить объем и размеры корпуса и оценить качество звучания. Конструкция анализируется в два этапа. Прежде всего определяется, как она будет работать при нормальных уровнях прослушивания. Эта процедура называется анализом на малых сигналах и включает в себя расчет амплитудной (частотной) характеристики, характеристики сопротивления звуковой катушки, фазовой характеристики и групповой задержки. Во вторую очередь для конструкции моделируется режим максимальной громкости. Этот этап называется анализом на больших сигналах и включает в себя нормы термальной акустической мощности в диапазоне средних частот и характеристику максимальной мощности при различных отклонениях.

Существуют два способа конструирования корпусов с помощью программы SPEAKERSHOP Enclosure Module. Один из них предусматривает конструирование корпуса для определенных выбранных динамиков. При этом варьируются характеристики корпуса. Другой способ заключается в поиске подходящих динамиков для существующего корпуса: вы подбираете модели динамиков. Метод конструирования может быть выбран с помощью команды Variable в меню Options.

Рисунок 18.17

Электронная таблица содержит колонки для конструирования шести корпусов.

Первые три предназначены для расчета корпусов с фазоинвертором - для оптимальной, пользовательской (т.е. проектируемой самим мастером) конструкций и для корпусов, рассчитанных на определенную полосу частот. Следующая колонка предназначена для пользовательской конструкции корпуса с пассивным излучателем. Последние две колонки предназначены для оптимальной и пользовательской

конструкции для корпусов закрытого типа.

Режим, когда изменяемой величиной является сам динамик, задается с помощью команды Variable-Loudspeaker в меню Options. Это на случай выбора подходящих динамиков для уже существующего корпуса. Режим очень удобен для расчетов звуковоспроизводящих систем автомобилей, когда необходимо подобрать динамик под строго заданный объем, так как позволяет быстро проверять работу нескольких различных акустических систем в конкретном корпусе или в определенном ограниченном пространстве.

В режиме Variable-Loudspeaker используется электронная таблица-меню другого вида. Вместо показа шести различных конструкций корпусов, как это делается в режиме Variable-Box, одновременно демонстрируются шесть различных динамиков. Таким образом дается возможность быстро сравнить до шести различных моделей. В данном пакете предоставляется возможным вводить минимальные параметры, включающие в себя название производителя (Manufacturer), название модели (Model), Fs, Vas и Qts. Номинальную эффективность или чувствительность необходимо вводить только при конструировании корпусов с фазоинвертором.

В базе хранятся значения всех необходимых характеристик большого количества динамиков самых разных фирм-изготовителей. "Сектор обстрела" очень широк, достаточно перечислить в качестве иллюстрации несколько фирм из начала списка: A&S Speakers, Acoustic Research, AcousticPro - и из его окончания: Xtasy Audio, Yamaha, Zachry. Конечно же, если вы не обнаружили искомую модель, то ее можно вместе с характеристиками внести в базу, наращивая содержащуюся в ней информацию. Более того, если у вас есть возможность измерить амплитудно-частотные характеристики динамика в специальном тестовом корпусе-экране или получить эти данные от производителя, то предусмотрен вариант поточечного внесения экспериментальных значений. Понятное дело, добавление экспериментальных данных повысит точность результата расчетов. Программа также позволяет проводить автоматический подбор моделей динамиков, удовлетворяющих наперед заданным условиям. Целью оптимизации конструкции корпуса с фазоинвертором является выбор объема, обеспечивающего наиболее ровную и плавную амплитудную характеристику в области частот настройки порта фазоинвертора. Преимуществами такой конструкции являются более широкая характеристика в диапазоне средних и низких частот, меньшие искажения за счет меньшей амплитуды диффузора, более высокая эффективность и меньшая общая стоимость. Конструкция корпуса с фазоинвертором относительно чувствительна к изменению параметров динамика. В таком корпусе лучше работают динамики с достаточно низким Qts (от 0,2 до 0,5). Конструкции корпусов с фазоинвертором допускают значительно большую частоту резонанса (Fs), а также применение звуковых катушек с укороченным шагом намотки (низкое значение Xmax) и более жесткого подвеса (небольшое значение Vas), чем конструкции закрытых корпусов. Уменьшение корпуса с фазоинвертором потребует более низкого Qts и меньшего значения Vas.

Система с большой бассовой отдачей и система с более "гладкой" басовой АЧХ; 2)Недостаточно задемпфированная система (объем короба мал) и передемпфированная система (объем короба велик)

Fs - Собственная резонансная частота динамика (Гц).

Qts - Добротность динамика для значения частоты Fs с учетом всех электромагнитных и механических потерь.

Vas - Объем воздуха, имеющий упругость, эквивалентную упругости подвеса динамика (кубические футы или дюймы, а также литры).

Получаемые "на выходе" графики

Вданной программе вы можете получить доступ к шести графикам различных характеристик. Это графики: нормализованной амплитудно-частотной характеристики

Рисунок 18.18

Расчет акустической системы. Описание конструкции.

Для расчёта акустического оформления потребовались параметры Тиле-Смолла низкочастотных динамиков. Характеристики динамиков выбираем из базы данных программы SPEAKERSHOР. Мною был выбрана динамическая головка JBL 1800GTiкоторая имеет следующие характеристики:

F s =30 Гц - резонансная частота

Q ms =5,54 - механическая добротность

V as = 362 литра - эквивалентный объём

Dia=42,5 см - эффективный диаметр диффузора

Q ts =0,43 - полная добротность

Q es =0,456 - акустическая добротность

Re=3 Ом - сопротивление постоянному току

Z=4 Ом - импеданс

Pe=600 Вт - предельная мощность

Отношение F s /Q ts получилось порядка 93, из чего я сделал вывод, что динамик больше тяготеет к фазоинверсному акустическому оформлению. Поясню: по отношению резонансной частоты к добротности можно довольно точно определить тип будущего акустического оформления. Если это отношение мене 50 то динамик однозначно создан

для закрытого корпуса, если более 100 – то для фазоинвертора.

Подставив данные в JBL Speaker Shop получил характеристики:

Рисунок 18.19 АЧХ динамика JBL 1800GTiв ящике с фазоинвертором.

При расчете программой внутренний объем короба составил 380 литров. Исходя из этого предложено следующие размеры сторон акустической системы.

Корпус громкоговорителя будет изготовлен из фанеры или древесно-стружечной плиты толщиной около 20 мм.. Места соединения боковых стенок с верхней и нижней стенками будет укреплено прямоугольными ребрами жесткости изготовленными из стали. Для устранения влияния отражения сигнала на средних частотах внутри корпуса будет размещен простеганный слой натуральной или минеральной ваты толщиной не менее 50 мм. Такое покрытие должно быть выполнено по всей внутренней поверхности корпуса. ВЧ и СЧ динамики установлены с внешней стороны передней панели.

Для акустической изоляции СЧ и ВЧ динамиков, будут изготовлены небольшие боксы из 10-и миллиметровой фанеры.

Также с помощью программы определили

частоту настройки ящика-фазоинвертора.

fb =26,8 Гц.

Выбрав соотношение сторон ящика равными 1:0.8:0.5,найдем его высоту ширину и глубину.1.4;0.6;0.5.При толщине передней панели и остальных стенок 20мм. Наружные размеры ящика будут равны 1.42 0.62 0.52м. Расчет фазоинвертора основан на определении акустической массы. которая вместе с гибкостью свободного объема ящика резонирует на частоте.

Риснок 18.20

Отношение длины трубы Lvк площади выходного отверстия Sv:
(18.2)

Подставляя в последнее уравнение численные значения свобод­ного объема и частоты настройки, получаем:
=11.17

Следует отметить, что Lv - кажущаяся длина инвертора, вклю­чающая в себя как непосредственно длину трубы или полки, так и приращение за счет краевых эффектов.

Абсолютные значения Sv и Lv при сохранений нужного отноше­ния выбираются из следующих соображений. Площадь фазоинверсного отверстия не может быть слишком малой, иначе за счет боль­шой колебательной скорости в инверторе могут возникнуть нелиней­ные искажения и посторонние призвуки. По воз­можности Sv приближают к верхнему пределу. Однако, чем больше площадь инвертора, тем большей должна быть его длина, чтобы отношение Sv/Lv оставалось неизменным. Размещение же большой трубы в ящике связано с усложнением его конструкции и увеличе­нием размеров.

При всех условиях свободный внутренний объем ящика не дол­жен изменяться. Кроме того, слишком длинная труба в верхней ча­сти низкочастотного диапазона перестает работать как система с сосредоточенными параметрами, что может привести к увеличению не­равномерности частотной характеристики громкоговорителя.

Для рассматриваемого примера выберем площадь фазоинверсного отверстия равной 0,3 эффективной площади диффузора. При соот­ношении эффективного и номинального диаметров Dэфф=0,74D (18.3) для головки с D = 0,42 м площадь фазоинверсного отверстия составит: Sv =0.3∙3.14∙
=2.3∙10 -2
.

Из условия Lv/Sv =11.17
получим Lv=0,25 м. Чтобы опреде­лить истинную длину ивертора, из найденного значения следует вы­честь поправку на краевые эффекты:

(18.4)

Следовательно, длина инвертора, включая толщину передней стенки, составит:

L= 0.25 -
= 0.2 м.

Конструктивно фазоинвертор может быть выполнен, например, в виде трубы круглого или прямоугольного сечения. Определив точ­ные размеры инвертора, можно проверить правильность расчета раз­меров ящика. Полный внутренний объем ящика должен быть равен сумме необходимого свободного объема, объема, занимаемого голов­кой, инвертором и брусьями каркаса

Заключение

Данная работа посвящена одному из важнейших направлений прикладной акустики - разработке и расчету мощной акустической системы. Разработчиком этого проекта была поставлена задача добиться линейной частотной характеристики в области низких частот. Для этого было выбрано акустическое оформление в виде ящика с фазоинвертором аппроксимирующим аналитическое выражение фильтра Баттерворта 3-го порядка.

В результате выполнения работы получены следующие основные результаты:

Внутренний объем и геометрические размеры корпуса

Частота настройки ящика-фазоинвертора

Значение добротности для корпуса

Амплитудно-частотная характеристика акустической системы

Нижняя граничная частота по уровню -3дБ

Диаметр и площадь поперечного сечения воздуховода

Длина воздуховода в корпусе с фазоинвертором

Диаграмма направленности (ДН) определяет угол в котором прослушивание звукового материала воспроизводимого акустической системой будет комфортным, без потери тонального баланса. В стерео режиме кроме этого ДН будет определять характеристики звуковой сцены такие как стабильность положения источников звука в пространстве (например правильное перемещение по сцене скрипача — так чтобы это был скрипач (тональный баланс), чтобы не изменялся в пропорциях (музыкальный баланс) и верность местоположения относительно других источников и слушателя).

Диаграмма направленности измеряется в градусах, обычно в двух плоскостях, горизонтальной и вертикальной (бывает и в трехмерной версии, нужна специальная программа). Обычно измеряют падение звукового давления на 6 или 10 дБ относительно осевого излучения головки.

Для разных частот у одного и того же динамика ДН будет разной. Обычно с ростом частоты ДН почти линейно сужается.

ДН зависит от размера головки (при одной и той же частоте). Чем больше размер динамика, тем уже ДН. У овалов ДН шире в узкой части и наоборот.

В автомобиле, используя динамики с разной ДН, можно добиваться разных результатов. Не всегда динамик с широкой ДН есть хорошо. Обычно динамик с узкой ДН удачно используют в системах где сцена строится на отражении от лобового стекла или наоборот в лицо, так чтобы не было дополнительных отражений от обшивок, стекол….

ДН можно управлять. Например вращать овальные динамики или использовать звукопоглатительный кофр вокруг пищалки. Конечно, об этом не забывают производители. Все пули, воротнички, сложные конструкции перед диффузорами динамиков (в основном пищалок) сделаны не только для выравнивания АЧХ, но больше для выравнивания ДН в более широком частотном диапазоне.

На конечную ДН влияет посадочное место динамика — его звукопоглатительные свойства и форма.

На практике, чем меньше размер мидвуфера тем шире ДН. Так 13 в дверях лучше отыграют чем 16 ,а 10 см еще лучше. Но это только по ширине ДН. Нельзя забывать про драйв и мощность, которую лучше выдадут динамики повышенного типоразмера.

Суммарная ДН в 2-компонентной системе и коаксиальной разные. У коаксиальной акустики она более ровная. Для компонентной акустики ДН будет сужаться в вертикальной плоскости при вертикальном расположении динамиков. Т.е. даже расположением пищалок относительно мидов можно менять ДН. Но здесь надо учитывать частотный диапазон совместной работы динамиков. Если он узкий, то у мида будет своя ДН, а у пищалки своя. На ДН также влияет кроссовер, его частоты среза и крутизна.

Итак. ДН динамика важнейшая его характеристика, которая существенно влияет на восприятие воспроизводимого акустикой звука и его верность. ДН можно и нужно управлять в процессе создания акустической системы высокого класса.

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

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

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

И это далеко не вся классификация.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Источники сигнала

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Усилители

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Кабели и разъёмы

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

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

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

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

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

Питание

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

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

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

Средства видео отображения информации

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

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

Домашний кинотеатр

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

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

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