Андрей Смирнов
Время чтения: ~24 мин.
Просмотров: 1

Конфигурирование и настройка акустических систем для концертных залов

Чтобы как следует разобраться в процессах, происходящих в ящике, на стенке которого смонтирован один или несколько динамиков, нужно вдумчиво прочитать пару-тройку книжек, в каждой из которых формул больше, чем во всем школьном курсе физики. Я забираться в такие дебри не буду, так что не стоит данный материал как исчерпывающий анализ или руководство по постройке аудиофильских колонок. Однако очень надеюсь, что он поможет начинающим меломанам (да и некоторым хроническим тоже) как следует сориентироваться в разнообразии акустических решений, каждое из которых его разработчики, разумеется, называют единственно правильным.

Некоторое время после изобретения в 1924 году электродинамического излучателя с коническим диффузором (окей, просто динамика), его деревянное обрамление исполняло в первую очередь декоративные и защитные функции. Оно и понятно — после долгих лет прослушивания пластинок через слюдяные мембраны и раструбы граммофонов, саунд нового устройства и безо всякой акустической доработки казался просто апофеозом благозвучия.

0819c34f12f4c349bcd0da0fbab115c9.jpg
Мембраны граммофонов изготавливались чаще всего из алюминия или слюды

Однако технологии записи быстро совершенствовались и стало понятно, что более-менее правдоподобно воспроизвести слышимый диапазон динамиком, просто закрепленном на некой подставке, крайне проблематично. Дело в том, что предоставленная сама себе динамическая головка находится в состоянии акустического короткого замыкания. То есть волны от фронтальной и тыловой поверхностей диффузора, излучаемые, понятное дело, в противофазе, беспрепятственно накладываются друг на друга, что самым печальным образом отражается на эффективности работы, и в первую очередь на передаче басов.

Кстати, в процессе данного рассказа я буду чаще всего рассуждать именно о низких частотах, так как их воспроизведение — ключевой момент в работе любого корпуса АС. ВЧ-драйверы в силу малой длины излучаемых волн во взаимодействии с внутренним объемом колонки вообще не нуждаются, и чаще всего полностью от него изолированы.

Душа нараспашку

Самый простой способ отделить фронтальное излучения динамика от тылового — смонтировать его на щите как можно большего размера. Из этой простой идеи и родились, собственно, первые акустические системы, представлявшие собой ящик с открытой задней стенкой, поскольку для компактности края щита просто взяли, да и загнули под прямым углом. Однако в плане воспроизведения басов успехи подобных конструкций впечатляли не слишком. Помимо несовершенства корпуса проблема была еще и в очень небольшом по современным понятиям ходе подвески диффузоров. Чтобы хоть как-то выйти из положения, использовались динамики как можно большего размера, способные развивать приемлемое звуковое давление при небольшой амплитуде колебаний.

3b49ebecf7a7203f1d6b64cb4d866470.jpg
PureAudioProject Trio 15TB с 15-дюймовыми НЧ-драйверами на трехслойных бамбуковых панелях

Несмотря на кажущуюся примитивность подобных конструкций, у них имелись и кое-какие достоинства, причем настолько специфические и интересные, что адепты открытых АС не перевелись до сих пор.

Начать с того, что отсутствие каких-либо препятствий на пути звуковых волн – лучший путь к повышению чувствительности. Момент этот особенно ценен для аудиофильских ламповых усилителей, в особенности однотактных или лишенных обратной связи. Бумажные диффузоры большого диаметра даже на мощности порядка четырех-пяти ватт способны создать довольно-таки внушительный, и при этом на удивление открытый и свободный саунд.

0079884aefd295f825aa5abdfb6316ac.jpg
При высоте 1,2 м в мире открытой акустики Jamo R907 считаются практически компактами

Что же касается тылового излучения, то чтобы не вносить искажений в прямой звук, оно должно приходить к слушателю с заметной задержкой (свыше 12-15 мс) — в таком случае его влияние ощущается как легкая реверберация, лишь добавляющая в саунд воздуха и расширяющая музыкальное пространство. Тонкость в том, что для создания этой самой «заметной задержки» колонки, разумеется, должны быть расположены на изрядном расстоянии от стен. К тому же большая площадь передней панели и внушительные размеры НЧ-драйверов соответствующим образом сказываются на общих габаритах АС. Одним словом, обладателей небольших и даже средних жилых комнат просьба не беспокоиться.

Кстати, частный случай открытых систем — акустика, построенная на электростатических излучателях. Только за счет почти невесомой диафрагмы большой площади, ко всем вышеописанным преимуществам, у электростатов добавляется способность филигранно передавать даже самые резкие динамические контрасты, а благодаря отсутствию разделения сигнала в зонах СЧ и ВЧ, еще и завидная тембральная точность.

Открытое оформление

Плюсы: Высококлассные открытые колонки — отличный способ получить реальный кайф от прослушивания пуристских ламповых однотактников.

Минусы: Про жирные компрессионные басы лучше забыть сразу. Весь звуковой тракт должен быть подчинен идее открытой акустики, а сами колонки придется выбирать из крайне ограниченного числа предложений.

Запертый в ящике

С ростом мощности и улучшением параметров усилителей сверхвысокая чувствительность акустики перестала быть главным камнем преткновения, а вот проблемы неравномерности АЧХ, и в особенности правильного воспроизведения басов, стали еще более актуальными.

Гигантский шаг к прогрессу в данном направлении сделал в 1954 году американский инженер Эдгар Вильчур. Он запатентовал акустическую систему закрытого типа, и это был отнюдь не трюк в стиле нынешних патентных троллей.

1a91f6fd4de2842ae248d669eea9f747.png
Патентная заявка Эдгара Вильчура на АС в закрытом оформлении

К тому моменту уже был изобретен фазоинвертор и, понятное дело, к ящику с дном динамик тоже примеряли неоднократно, только вот ничего хорошего из этого не получалось. Из-за упругости замкнутого объема воздуха приходилось или терять существенную часть энергии диффузора, или делать корпус непомерно большим, чтобы снизить градиент давления. Вильчур же решил обратить зло во благо. Он сильно понизил упругость подвеса, переложив таким образом контроль за движением диффузора на объем воздуха — пружину куда более линейную и стабильную, чем гофр или резиновое кольцо.

68f95b60d226eb723299603abbca9834.png
В закрытом ящике движения диффузора контролируются воздухом — в отличие от бумаги или резины он не стареет и не изнашивается

Так удалось не только полностью избавиться от акустического короткого замыкания и поднять отдачу на низких частотах, но и ощутимо сгладить АЧХ на всем ее протяжении. Однако обнаружился и минорный момент. Выяснилось, что демпфирование замкнутым объемом воздуха приводит к повышению резонансной частоты подвижной системы и резкому ухудшению воспроизведения частот ниже данного порога. Для борьбы с такой неприятностью пришлось увеличивать массу диффузора, что логичным образом привело к снижению чувствительности. Плюс поглощение внутри «черного ящика» чуть ли не половины акустической энергии, не могло не внести вклада в снижение звукового давления. Одним словом, новому типу колонок потребовались усилители довольно серьезной мощности. К счастью, на тот момент они уже существовали.

c232df8f3fa13fb3de67afe4fa165508.jpg
Сабвуфер SVS SB13-Ultra с закрытым акустическим оформлением

Сегодня закрытое оформление применяется по большей части в сабвуферах, особенно в тех, что претендуют на серьезное музыкальное исполнительство. Дело в том, что для домашних кинотеатров энергичная отработка самых низких басов часто оказывается важнее динамической и фазовой точности на всем протяжении НЧ-диапазона. А вот объединив относительно компактный закрытый саб с приличными сателлитами, можно добиться куда более правильного звука — пускай и не наполненного сверхглубокими басами, зато крайне быстрого, собранного и четкого. Всё вышесказанное можно отнести и на счет полнодиапазонных колонок, «закрытые» модели которых изредка появляются на рынке.

Закрытый ящик

Плюсы: Образцовая скорость атаки и разрешение в низкочастотном диапазоне. Относительная компактность конструкции.

Минусы: Требуется достаточно мощный усилитель. Сверхглубоких басов на грани инфразвука добиться весьма затруднительно.

Дело — труба

Еще одним способом обуздания противофазного тылового излучения стал фазоинвертор, по-русски буквально «разворачиватель фазы». Чаще всего он представляет собой полую трубку, смонтированную на передней или задней поверхности корпуса. Принцип работы понятен из названия и незамысловат: раз избавляться от излучения обратной стороны диффузора трудно и нерационально, значит нужно синхронизировать его по фазе с фронтальными волнами и использовать на благо слушателей.

bb1bee2c2d98562e69dd265fc2d2a5b2.png
Амплитуда и фаза движения воздуха в фазоинверторе меняются в зависимости от частоты колебаний диффузора

По сути труба с воздухом является самостоятельной колебательной системой, получающей импульс от движения воздуха внутри корпуса. Обладая совершенно определенной частотой резонанса, фазоинвертор работает тем эффективнее, чем ближе колебания диффузора к частоте его настройки. Звуковые волны более высоких частот сдвинуть с места воздух в трубе просто не успевают, а более низкие хотя и успевают, но чем они ниже, тем сильнее смещается фаза излучения фазоинвертора, и, соответственно, его эффективность. Когда поворот фазы достигает 180 градусов, тоннель начинает откровенно и весьма эффективно глушить звук басового драйвера. Именно этим объясняется очень крутое падение звукового давления АС ниже частоты настройки фазоинвертора — 24 дБ/окт.

6ab2b7791b0858ca5493534c3f467cbe.jpg
В борьбе с турбулентными призвуками конструкторы фазоинверторов постоянно экспериментируют

У закрытого ящика, между прочим, на частотах ниже резонансной спад АЧХ куда более плавный — 12 дБ/окт. Однако в отличие от глухой коробки, коробка с трубой в боковой стенке не заставляет конструкторов идти на любые хитрости ради максимального снижения резонансной частоты самого динамика, что довольно хлопотно и дорого. Тоннель фазоинвертора настроить куда проще — достаточно подобрать ее внутренний объем. Это, правда, в теории. На практике, как всегда, начинаются непредвиденные сложности, например, на больших уровнях громкости воздух на выходе из отверстия может шуметь почти как ветер в печном дымоходе. К тому же инертность системы частенько становится причиной падения скорости атаки и ухудшения артикуляции на басах. Одним словом, простор для экспериментов и оптимизации перед конструкторами фазоинверторных систем открывается просто невероятный.

Фазоинвертор

Плюсы: Энергичная отдача на НЧ, возможность воспроизведения самых глубоких басов, относительная простота и дешевизна изготовления (при изрядной сложности расчета).

Минусы: В большинстве реализаций проигрывает закрытому ящику в скорости атаки и четкости артикуляции.

Обойдемся без катушки

Попытки избавиться от генетических проблем фазоинвертора, а заодно и сэкономить на объеме корпуса без ущерба для глубины баса, натолкнули разработчиков на идею заменить полую трубу на мембрану, приводимую в движение колебаниями все того же рабочего объема воздуха. Проще говоря, в закрытом ящике установили еще один низкочастотный драйвер, только без магнита и звуковой катушки.

2f1998c8627d6057f143959c74e0c72f.jpg
Пассивный излучатель может увеличить эффективную поверхность диффузора вдвое, или даже в трое, если в одной колонке они установлены парой

Конструкция получила название «пассивный излучатель» (Passive radiator), которое сплошь и рядом не слишком грамотно переводят с английского как «пассивный радиатор». В отличие от трубы сабвуфера, пассивный диффузор занимает куда меньше пространства в корпусе, не так критичен к расположению, и к тому же он, как и воздух внутри закрытого ящика, демпфирует ведущий драйвер, сглаживая его АЧХ.

574cb597144bdc458a21ad20f584312b.jpg
Пассивный излучатель сабвуфера REL S/5. Основной драйвер направлен в пол

Еще один плюс — с увеличением площади излучающей поверхности для достижения нужного звукового давления требуется меньшая амплитуда колебаний, а значит, снижаются последствия нелинейной работы подвеса. Колеблются оба диффузора синфазно, а резонансная частота свободной мембраны настраивается точной регулировкой массы — к ней попросту подклеивают грузик.

Пассивный излучатель

Плюсы: Компактность корпуса при впечатляющей глубине басов. Отсутствие фазоинверторных призвуков.

Минусы: Увеличение массы излучающих элементов приводит к росту переходных искажений и замедлению импульсного отклика.

Выход из лабиринта

Акустика, вооруженная фазоинверторами и пассивными излучателями, воспроизводит глубокие басы благодаря резонаторам, работающим при посредничестве воздуха внутри АС. Однако кто сказал, что объем колонки не может играть роль низкочастотного излучателя сам по себе? Конечно может, и соответствующая конструкция называется акустический лабиринт. По сути, она представляет собой волновод, протяженностью в половину или четверть длины волны, на которой планируется добиться резонанса системы. Иными словами конструкция настраивается по нижней границе частотного диапазона АС. Конечно использовать волновод полной длины волны было бы еще эффективнее, но тогда для частоты, скажем, 30 Гц, его пришлось бы делать 11-метровым.

7c16efbae19a9545c68a803ae4b66005.jpg
Акустический лабиринт — любимая конструкция акустиков-самодельщиков. Но при желании корпуса самой хитрой формы можно заказать и в готовом виде

Чтобы в колонке разумных размеров уместить даже вдвое более компактную конструкцию, в корпусе устанавливают перегородки, формирующие максимально компактный изогнутый волновод, поперечным сечением примерно равным площади диффузора.

От фазоинвертора лабиринт отличается в первую очередь менее «резонансным» (то есть не акцентированным на определенной частоте) звучанием. Относительно низкая скорость и ламинарность движения воздуха в широком волноводе препятствует возникновению турбулентности, порождающей, как мы помним, нежелательные призвуки. Кроме того, в данном случае драйвер свободен от компрессии, повышающей резонансную частоту, ведь его тыловое излучение не встречает практически никаких препятствий.

451baddf769b4a1bfcb2434c43f20418.jpg
Схема для расчета корпуса на dbdynamixaudio.com

Бытует мнение, что акустические лабиринты создают меньше проблем со стоячими волнами в комнате. Однако при малейших просчетах в разработке или изготовлении, стоячие волны могут возникнуть в самом волноводе, который, в отличие от фазоинвертора, имеет куда более сложную структуру резонансов.

Вообще надо сказать, что грамотный расчет и точная настройка акустического лабиринта — процессы весьма непростые и трудоемкие. Именно по этой причине данный тип корпуса встречается нечасто, и только в АС очень серьезного ценового уровня.

Акустический лабиринт

Плюсы: Не только хорошая отдача, но и высокая тональная точность басов.

Минусы: Нешуточные размеры, очень высокая сложность (читай — стоимость) создания правильно работающей конструкции.

Эй, на пароме!

Рупор — самый древний и, пожалуй, самый провокационный тип акустического оформления. Выглядит круто, если не сказать эпатажно, звучит ярко, а временами… В старых фильмах герои иногда кричат друг другу что-то в рупор, и характерная окраска такого звука давно стала мемом и в музыкальном, и в киношном мире.

646783a798ce28e10b1bc04eedc73893.jpg
Avantgarde Acoustics Trio с низкочастотным рупорным массивом Basshorn XD высотой 2,25 м

Конечно от жестяной воронки с ручкой теперешняя акустика ушла очень далеко, но принцип работы все тот же — рупор повышает сопротивление воздушной среды для лучшего согласования с относительно высоким механическим сопротивлением подвижной системы динамика. Таким образом, повышается его КПД, а заодно и формируется четкая направленность излучения. В отличие от всех описанных ранее конструкций, рупор чаще всего используется в высокочастотных звеньях АС. Причина проста — его сечение увеличивается по экспоненте, и чем ниже воспроизводимая частота, тем большим должен быть размер выходного отверстия — уже на 60 Гц потребуется раструб диаметром 1,8 м. Понятно, что такие монструозные конструкции больше подходят для стадионных концертов, где их действительно периодически можно встретить.

Главный козырь адептов рупорного воспроизведения заключается в том, что акустическое усиление позволяет при заданной звуковой отдаче уменьшить ход мембраны, а значит, поднять чувствительность и улучшить музыкальное разрешение. Да-да, снова кивок обладателям ламповых однотактников. К тому же при грамотном расчете раструбы могут играть роль акустических фильтров, круто отсекая звук за пределами своей полосы и позволяя ограничиться самыми простыми, а потому вносящими минимальные искажения электрическими кросоверами, а иногда и вообще обойтись без них.

ca6c31039816ed1a56d6358e36d398bb.jpg
Системы Realhorns — особая акустика для особых случаев

Скептики же не устают напоминать о характерной рупорной окраске, особенно заметной на вокале, и придающей ему характерную гнусавость. Побороть данную неприятность действительно нелегко, хотя судя по тому, как играют лучшие образцы High-End-рупоров, вполне реально.

Рупор

Плюсы: Высокий акустический КПД, а значит, отличная чувствительность и неплохое музыкальное разрешение системы.

Минусы: Характерная трудноустранимая окраска звука, недетские размеры средне- и тем более низкочастотных конструкций.

Круги на воде

Именно такой аналогией проще всего описать характер излучения контрапертурных акустических систем, впервые разработанных в Советском Союзе в 80-х годах прошлого века. Принцип работы нетривиален: пара одинаковых динамиков смонтирована так, что их диффузоры расположены друг напротив друга в горизонтальной плоскости и двигаются симметрично, то сжимая, то разжимая воздушную прослойку. В результате создаются кольцевые воздушные волны, равномерно расходящиеся во все стороны. Причем характеристики этих волн в процессе их распространения искажаются минимально, а их энергия затухает медленно — пропорционально расстоянию, а не его квадрату, как в случае обычных АС.

9914b3bd65d7a6b3af806ab4bffbdfa7.jpg
Duevel Sirius сочетает элементы рупорной и контрапертурной конструкций

Помимо дальнобойности и круговой направленности, контрапертурные системы интересны на удивление широкой вертикальной дисперсией (порядка 30 градусов против стандартных 4-8 гр.), а также отсутствием доплеровского эффекта. Для динамиков он проявляется в биениях сигнала, вызванных постоянным изменением расстояния от источника звука до слушателя из-за колебаний диффузора. Правда, реальная слышимость данных искажений до сих пор вызывает много споров.

Взаимное проникновение концентрических звуковых полей правой и левой колонок создают весьма обширную и равномерную зону объемного восприятия, то есть по сути вопрос точного позиционирования АС относительно слушателя становится не актуален.

Итальяно-российская контрапертурная акустика Bolzano Villetri

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

Характерная особенность контрапертуры в том, что звук, приходящий к слушателю фактически со всех сторон, хотя и создает впечатляющий эффект присутствия, не может в полной мере передать информацию о звуковой сцене. Отсюда рассказы слушателей об ощущении летающего по комнате рояля и прочих чудесах виртуальных пространств.

Контрапертура

Плюсы: Широкая зона эффектного объемного восприятия, натуралистичность тембров благодаря нетривиальному использованию волновых акустических эффектов.

Минусы: Акустическое пространство заметно отличается от звуковой сцены, задуманной при записи фонограммы.

И другие…

Если вы думаете, что на этом список вариантов оформления колонок исчерпывается, значит вы сильно недооцениваете конструкторский энтузиазм электроакустиков. Я описал только наиболее ходовые решения, оставив за кадром близкую родственницу лабиринта — трансмиссионную линию, полосовой резонатор, корпус с панелью акустического сопротивления, нагрузочные трубы…

Nautilus от Bowers & Wilkins — одна из самых необычных, дорогих и авторитетных в плане звучания акустических систем. Тип оформления — нагрузочные трубы

Подобная экзотика встречается довольно редко, но иногда она материализуется в конструкции с действительно уникальным звучанием. А иногда и нет. Главное не забывать, что шедевры, как и посредственности, встречаются во всех оформлениях, что бы ни говорили идеологи того или иного бренда.

Содержание

Акустические системы делятся на два основных типа: активные и пассивные. Главное различие между ними – наличие встроенного усилителя в активных колонках и отсутствие такового в пассивных. У каждого свои преимущества и недостатки. Поговорим о пассивной акустике.

Что это значит?

Пассивные колонки не оснащаются встроенным усилителем. Это значит, что акустическую систему придется собирать из нескольких узлов, что не всегда под силу сделать начинающему любителю хорошего звука или обывателю. Чтобы колонки «заиграли», требуется минимальный набор устройств: усилитель звука и коммутация (специальные акустические провода). Типичные пассивные колонки можно увидеть в комплекте с музыкальным центром: чаще всего такой комплект представляет собой сам проигрыватель, небольшой усилитель и отдельно подключающиеся к нему посредством обыкновенных медных проводов колонки. Также пассивная акустика применяется на концертных сценах. Самая суть таких систем в её простоте, как следствие, в надежности и возможности более тонкой настройки.

К колонкам подбирается усилитель (разнообразие которых поражает воображение), в отдельных случаях приобретается кроссовер (чтобы развести весь звуковой поток на отдельные частоты), а также акустические провода и кабели в зависимости от условий. Всё это представляет собой интереснейший и творческий процесс. Все колонки звучат по-разному: есть мнение, что пассивная акустика (особенно в деревянном корпусе) звучит приятнее и мягче, чем не могут похвастать активные колонки в пластике, с четко подобранным к ним цифровым усилителем.

Достоинства и недостатки

Неоспоримыми достоинствами пассивных звуковых систем является простота. Сама колонка представляет собой:

  • корпус – деревянный или пластиковый;
  • динамик – основной низкочастотный;
  • динамик высокочастотный типа «рупор»;
  • разделительный фильтр – распределяющий звуковой сигнал по самим динамикам.

К необходимости выбора усилителя можно относиться по-разному, но есть ряд важных преимуществ: можно выбрать усилитель соответствующей мощности с запасом, соответствующей нагрузки (что является важным фактором в случаях использования мощных колонок), подобрать необходимое число каналов и способ фиксации кабеля в нем (предпочтительнее винтовые клеммы).

Достоинством смело можно назвать цену: пассивная акустика стоит дешевле активных колонок, на разницу в цене можно позволить себе усилитель. За деньги, на которые можно купить только активные колонки, можно собрать целую звуковую систему, которую можно дорабатывать и совершенствовать со временем (что может стать интереснейшим увлечением и играть важную роль в выборе для кого-то).

Теперь о недостатках. Основными недостатками пассивных акустических систем обычно являются габариты и вес: такие колонки редко ставят на стол или полку, чаще крепятся к стене или устанавливаются на пол, иногда ставят на стойки. Сопровождающая коммутация также занимает место: усилитель и кабели, другая аппаратура при её наличии. Всё это может стать серьезными недостатками, если установка планируется в небольших помещениях.

Обзор видов

Есть несколько основных типов колонок по назначению. В зависимости от условий эксплуатации, выбирают колонки не только по параметрам мощности, но и по конструкции-назначению как таковой. Рассмотрим основные. Полочные колонки предназначены для установки на стол, полку или другую горизонтальную поверхность. Такие колонки можно поставить на столик для телевизора, компьютерный стол или на полку, прикрученную к стене. Такой вариант станет прекрасным решением для небольшого помещения: колонок можно использовать несколько и вполне эффективно озвучить пространство.

Напольная акустика устанавливается на пол: обычно имеет вертикальную, многополосную конфигурацию. Акустика выбирается также исходя из мощности, объема помещения и условий установки. Такие колонки можно расположить по краям телевизора – получится хорошо озвученный домашний кинотеатр.

Напольную акустику можно поставить в углы небольшого помещения, она не займет много места и прекрасно его озвучит.

Концертная акустика – это целый комплекс аппаратуры и коммутации, включающий в себя не только колонки (нередко многополосные) и усилитель: обычно в набор входят отдельные низкочастотные колонки (сабвуферы), кроссовер и другие интересные девайсы. Всё это призвано качественно озвучивать концертные площадки и залы – редко попадает в руки обывателей, в домашних условиях такие акустические системы не используются.

Различают «домашнюю» акустику и «профессиональную» (эстрадную). Эти системы предназначены для разных задач. Профессиональными системами озвучивают большие залы, площадки, дискотеки и стадионы: системы выдают качественный звук и создают высокое звуковое давление. Профессиональные колонки от концертных отличаются следующими нюансами:

  • применение в конструкции динамиков высокой эффективности;
  • управляемый угол направленности звука.

Домашняя пассивная аудиосистема может выполнять различные функции: полочной компьютерной аудиосистемы или звуковой системы домашнего кинотеатра. Качественное звучание создает в доме наиприятнейшую атмосферу.

Как подключить?

При подключении колонок к усилителю звука следует обращать внимание на технические характеристики комплекта, такие как мощность и сопротивление. Музыка зазвучит в полной мере только в случае правильно подобранных характеристик: мощность усилителя должна быть равна мощности акустики или немного мощнее. При этом усилитель не следует «разгонять» на полную мощность: пределом можно обозначить около 90% его мощности – это сбережет акустику, не будет искажать звучание. Большую часть времени эксплуатации предельная нагрузка обычно не допускается.

При подключении важно учитывать сопротивление. Обычно усилители адаптированы под сопротивление 2, 4 и 8 Ом. Сопротивления 8 и 4 Ом встречаются чаще. Для работы колонок с сопротивлением 2 Ом потребуется усилитель 6 кВт, что является большой мощностью и нечасто встречается у обывателей. Чем больше нагрузки, тем больше шансов столкнуться в лучшем случае с потерями мощности.

Есть два основных способа подключения акустики к усилителю – параллельное и последовательное соединение. В каждом отдельном случае сопротивление ведет себя по-разному: в последовательном – складывается, в параллельном – падает. Это важно учитывать в том случае, когда требуется подсоединить больше двух колонок. Также нужно учитывать сопротивление кабеля, особенно это важно при большой его длине: чем меньше сечение жилы (толщина), тем больше сопротивление. Подключая колонки тонкими проводами на большое расстояние, надо понимать, что мощность сигнала упадет.

Если колонки подключаются к винтовым зажимам, важно соблюдать фазировку: подсоединение контактов к соответствующим «-» и «+». Для удобства провода и контакты окрашиваются в черный и красный цвета соответственно «-» и «+».

Если фазировка не соблюдена, возникают нарушения звуковоспроизведения: диффузоры двигаются в обратном направлении. Особенно это заметно, когда расфазировка случилась только на одном из двух динамиков.

В звуковых системах обычно используются следующие разъемы и типы коннекторовм: Speakon, Jack (stereo/mono), XLR и винтовые клемы. Винтовые клеммы и другие зажимы контактов чаще встречаются на старых усилителях или технике любительского класса, также часто используются соединения типа jack. Speakon (чаще 4-х контактные) используются в двухполосных акустических системах для соединения мощных колонок акустическими кабелями большого сечения. Предположим, стоит задача подключить собранную акустическую систему к компьютеру. Система состоит из усилителя звука и набора колонок. Рассмотрим самый простой алгоритм на примере: компьютер, усилитель, 2 или 4 колонки (сателлита).

Осуществить контакт между компьютером и звуковой системой можно посредством кабеля jack-rca*2, он представляет собой мини Jack на одном конце и два «тюльпана» на другом. Мини Jack подключается к компьютеру – в разъем для наушников. Тюльпаны подключаются к усилителю – в линейный разъем, согласно цветам. Колонки с усилителем соединяем посредством медного двухжильного кабеля, закрепив его на винтовых клеммах согласно фазировке. Затем включаем усилитель и выставляем уровень звука и другие настройки.

Звуковые волны отражаются от всех твердых поверхностей: окна, шкафы, мебель и рамы. При правильном расположении в пространстве система должна хорошо зазвучать. Для этого колонки устанавливают согласно назначению подальше от слушателя и отражающих поверхностей. Звук будет особенно хорошим, если в таком помещении колонки установят на приглушенную поверхность, например, с ковром. В таком случае звук не будет так сильно отражаться от стен и искажаться.

При соблюдении всех этих многочисленных условий пассивная акустическая установка принесет массу приятных эмоций.

Окунувшись в мир звука, можно надолго потерять покой и по-настоящему увлечься темой акустики, постоянно экспериментируя со всем разнообразием техники, предлагаемой звуковой индустрией.

В следующем видео вас ждет обзор пассивных полочных колонок Edifier P12.

Люди ходят на концерты ради получения удовольствия. Продать билеты на “аудиофильский джаз” и “Ребекку Пупкину” им невозможно. Конечно существуют люди получающие странное удовольствие от прослушивания подобных суррогатов. Но их гораздо меньше чем даже процент представителей ЛГБД сообщества. А концертные мероприятия рассчитаны все же на массовую аудиторию.

Соответственно построение акустического тракта на концертных площадках сильно отличается от тех принципов, которые закладываются в основу Hi-Fi-End звучания.

Как это не покажется многим удивительным, звучание концертной акустики стремятся свести к широкополосной подаче. Выделения на стандартные принятые в Hi-Fi-End три полосы не производят.

Общность всегда одна, – все основные ноты инструментов отыгрывает один динамик(и). Обертона вешают на твиттер. Снизу добавляют сабвуфер(ы). Это все.

Ни каких трехполосных систем не бывает, не верите откройте любой большой каталог концертной проакустики (как позиция она может зачем-то существовать, но практического применения концертной в практике не имеет).

Причина в том, что выделение полос приводит к сильному искажению фазы. При сильных фазовых искажениях исчезает то, что называется, – драйв. А нет драйва, нет денег. Так как нет удовольствия, за которым приходят люди.

У залов и открытых площадках есть огромное естественное преимущество в сравнение с акустикой в квартире. Отражений звуковых волн от стен либо нет, либо они на несколько порядков менее критичны. Расстояние до слушателей обычно нескольких десятков метров, и пакет волн, который доходит до аудитории оказывается полностью сформированным.

Это позволяет не выделять полосы, а накладывать звучание различных динамиков прямо друг на друга. Частичная коррекция используется, – но нет жесткого деления на НЧ-СЧ-ВЧ полосы.

При этом сами по себе НЧ/СЧ динамики, как правило начинаются от 15 дюймов. И у них физические свойства таковы, что в СЧ/ВЧ зоне у них происходит естественный спад АЧХ. В ряде случаев их можно даже не фильтровать сверху. А если и фильтровать, то с мягкими фазовыми искажениями.

А некоторые инструменты, к примеру, электрогитара не допускают даже добавления твиттера. Электрогитара ВСЕГДА воспроизводиться на одном динамике. При этом может быть задействовано хоть 100 динамиков, диаметром под 50см. Но все они всегда широкополосные. Фаза первична. Хотя по Hi-Fi-End стандартам это полное безобразие.

Гитара не терпит ни каких фазовых искажений.

На записях альбомов, на студиях, гитару пишут абсолютно также. Записывая ее звучание микрофоном с аналогичного комбоусилителя показанного на картинке выше. Либо модулируют это звучание процессорами, что по смыслу одно и тоже.

А у комбика динамики всегда размерами минимум 8-10 дюймов. Обратите внимание, у комбоусилителя НИКОГДА не бывает СЧ и ВЧ динамиков.

В результате у аудиофилов и конструкторов Hi-Fi-End систем возникает проблема. Они занимаются увеличением разборчивости, выделяя звучание на полосы. Тем самым сильно искажая фазу.

А звук гитары играют широкополосным динамиком, и не выделяют на полосы, как раз по причине того, чтобы не было фазовых искажений. Так как звук гитары разложенный на полосы (с фазовыми искажениями), неприятен и даже противен на слух.

От сюда и проистекает аудифильский когнитивный диссонанс. Вся реальная музыка на этапе ее создания, воспроизведения на концертных площадках, подразумевает широкополосную подачу материала. Около 95% людей совершенно не случайно предпочитают слушать музыку именно на широкополосной акустике.

А Hi-Fi-End системы в силу устройства самой технологии (выселение полос-фазовые искажения) звучит совершенно не так как широкополосная акустика. Подробнее можно почитать здесь – слушаем фазовые искажения звука..

И соответственно возникает неизбежная потребность в замещении реальной музыки ее заменителями, в виде “аудиофильского джаза” и Ребекки Пупкиной. Так как на реальной музыке нет никакой возможности “раскрыть потенциал” трехполосных Hi-Fi-End аудиосистем. Подробнее об этой проблеме можно почитать здесь – реальная музыка непригодна для прослушивания на современных Hi-Fi системах.

Катушки из эмалированного провода в тракте профессиональной (эстрадной, концертной) акустики не применяют. Фильтры давно активные – нелинейный мусор в тракте ни кому не сдался. Случаются исключения, но это уже совсем бюджетные решения, для “кабаков, деревенских клубов и свадеб”. Либо когда-то давно пассивная акустика была закуплена, и пользуются тем что уже есть… не выкидывать же ее..

Для больших коммерческих площадок как правило выставляют задержки для ряда групп динамиков. Делается это с целью того, что бы самый низ звукового диапазона, который отстает по времени, воспроизводился одновременно с звучанием основного спектра инструментов.

При любых раскладах лучший звук на концерте оказывается рядом с пультом звукорежиссера, который находится в зале. Что логично, звукорежиссер сводит все звучание в ту точку, в которой он находится. Впервые эту очевидную мысль я осознал будучи на концерте John Cocker. Где стоя у пульта, обнаружил рядом с собой популярного исполнителя песен Сюткина. Который оказался именно в этой же точке явно не случайно.

Итоговую АЧХ получаемую на концертных площадках принято контролировать и корректировать по методике приводимой в статье измеряем АЧХ грамотно и осмысленно. Если получается средневзвешенный результат АЧХ плюс-минус 10Дб это колоссальный успех.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Используемые источники:

  • https://stereo.ru/to/707dp-azy-akustiki-dlya-chaynikov-tipy-akusticheskogo-oformleniya-kolonok
  • https://stroy-podskazka.ru/kolonki-dlya-kompyutera/passivnye/
  • https://audioart.ru/2019/08/19/kak-stavyat-po-zvuku-koncertnye-ploshhadki-professionalnaya-estradnaya-koncertnaya-akustika/

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Андрей Ульянов
Наш эксперт
Написано статей
168
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации