FAQ по акустике

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

Нижний бас (или инфрабас): 20 – 40 Гц

Бас: 40 – 80 Гц

Верхний бас: 80 – 160 Гц

Нижний мидбас: 160 – 320 Гц

Мидбас: 320-  640 Гц

Верхний мидбас: 640 – 1280 Гц

Нижняя середина:1280 – 2560 Гц

Середина: 2560 – 5120 Гц

Верхняя середина: 5120 – 10240 Гц

Верх: 10240 – 20480 Гц

Что такое чувствительность АС?

Чувствительность — это, фактически, мера «собственной» громкости. Если взять две пары АС с различной чувствительностью и подключить их к одному и тому же усилителю, то, при одном и том же положении ручки громкости, громче будет играть та АС, у которой выше чувствительность. Чувствительность — это звуковое давление (SPL = Sound Pressure Level) в децибелах, которое обеспечивает 1 АС с номинальным сопротивлением 8 Ом на расстоянии 1 метр при подведении к ней напряжения 2,83 Вольта ([2,83 в квадрате]/8 = 1 Вт подводимой мощности), при условии проведения измерений на главной оси АС, каковой является ось перпендикулярная фронтальной плоскости и проходящая через пищалку.

Как узнать реальную мощность АС?

Максимальная средняя электрическая мощность, которую можно продолжительно подавать на АС от усилителя, не опасаясь за выход их из строя, составляет от 1/16 (для плотной, насыщенной музыки) до 1/10 (для вялой, разреженной музыки) цифры мощности, указанной в паспорте или на шильдике АС. Подробнее на эту тему читайте здесь.

Правда ли, что чем мощнее усилитель, тем оно лучше?

Уровень звукового давления в зоне прослушивания порядка 90 дБ для большинства слушателей (кроме пьяных) является некомфортным. Наиболее комфортным, неоглушающим, нераздражающим средним звуковым давлением является 80-82 дБ. Пара АС со средней чувствительностью (87дБ/Вт/м), установленных в реальной, разумной комнате и прослушиваемых с расстояния 2-3 м, развивают такое давление в зоне прослушивания при подведении к ним всего 1 Ватта средней мощности. В пиках возможны выбросы до, примерно, 3-4 Вт. Таким образом, даже если брать крайний случай, то усилитель мощностью более 10-15 Вт для домашней эксплуатации, вообще говоря, — уже излишество. Подробнее на эту тему читайте здесь.

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

Набивка внутренностей АС каким-либо «поглощающим» материалом является приемом увеличения внутреннего объема АС без увеличения габаритов АС. Подробнее на эту тему читайте здесь.

Что такое bi-wiring?

Обычно одна типовая многополосная АС имеет лишь одну пару клемм для подключения одной пары проводов от усилителя. Пара входных клемм АС всегда заведена прямиком на пассивную электрическую схему, называемую кроссовером или переходными фильтрами, которая всегда включается перед широкополосным (музыкальным) входным сигналом (т.е. после клемм АС, но до динамиков) и обеспечивает то, чтобы на каждый громкоговоритель в АС поступало напряжение только тех частот, на которые они рассчитаны и которые призваны воспроизводить. Поэтому и входных клемм — всего одна пара, которые потом, на кроссовере, разветвляются на столько пар проводов, сколько в АС динамиков.

Если для простоты рассмотреть двухполосную АС, то чисто технически вместо одной общей пары клемм поставить две, безусловно, можно — и запитать каждый динамик либо отдельной парой проводов от одного и того же усилителя (это и называется байвайринг), либо от двух разных усилителей (это называется лжебайэмпинг). Но даст ли это что-то при том же самом кроссовере?

В случае байвайринга это не даст вообще ничего, кроме увеличения количества проводов. «Эффект» примерно такой же, как если телевизор включить в ближайшую от места установки розетку, а видеомагнитофон — через удлинитель протянутый от розетки в соседней комнате. Проще говоря, байвайринг — это обман пользователя, полностью лишенный всякого смысла и несущий в себе одни неудобства при стопроцентно том же функционале. В случае лжебайэмпинга это даст только лишь возможность регулировать общую громкость звучания отдельных динамиков, не меняя при этом ни частоты перехода, ни крутизны среза на стыке головок, заложенных фабрично. Положительность «эффекта» крайне сомнительна, но хотя бы не лишена физического смысла и позволяет хоть как-то изменять звучание, пусть даже не в лучшую сторону.

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

Видимым образом (т.е. на мониторе компьютера при проведении измерений) влияют почти всегда, слышимым — почти никогда. Некоторые «декорации» улучшают объективные характеристики, но большинство так или иначе ухудшают. Но субъективно это почти никогда, за редким исключением, не слышно. Все эти вещи устанавливаются, в основном, для защиты от случайного или намеренного повреждения диафрагм людьми, детьми или животными.

Есть ли реальные преимущества у колонок со скруглёнными углами?

Абстрактно, такие АС характеризуются обычно более «ровными» измеренными характеристиками, но в реальном помещении со всеми его отражениями и переотражениями все это полностью утрачивает всякий смысл.

Важна ли масса АС?

В звучании АС масса (вес) колонок не играет ни малейшей роли. Тяжелые АС вызывают смутное чувство монолитности и солидности, но к звуку это «мебельное» чувство никаким боком не относится. Главное — чтобы корпуса АС (и все, что в них вмонтировано) не гудели и не дребезжали даже при повышенных громкостях. А так пусть весят хоть 5 кг.

Колпачки на динамиках — необходимость или украшение?

Вообще, колпачки как таковые — необходимость, заключающаяся в защите магнитного зазора, в котором движется катушка (и к которой приклеена диафрагма), от попадания туда любых посторонних частиц, включая пыль. На НЧ-динамиках пылезащитные колпачки не всегда делаются плотными по аналогии с самой диафрагмой — иногда их делают хорошо «продуваемыми» (не приводящими воздух в движение, а движущимися сквозь него) из пыленепроницаемой материи. Вообще, центральная часть диффузора влияет на АЧХ самой верхней части спектра, который динамик призван воспроизводить. Практика измерений показывает, что диффузоры с вогнутыми колпачками дают в целом меньшую рябь («неоднородность») АЧХ, чем оные с выпуклыми. Полное удаление штатного колпачка обычно ухудшает АЧХ, но не всегда слышимым образом.

Оказывает ли материал, из которого изготовлен диффузор динамиков (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. Смысл использования разных материалов при изготовлении диффузоров в том, что любой 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 все возможные 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 стоимости динамиков.

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

Количество баса от размера диафрагмы практически не зависит. Количество баса зависит в основном от мягкости (гибкости) подвесной системы НЧ-динамика и объема акустического оформления (корпуса), на который этот самый динамик нагружен. В общем случае — чем мягче подвес и больше кузов, тем больше баса.

В чем же тогда смысл больших басовиков-лопухов?

От размера басовика зависят только чувствительность АС и масштабность звучания.

Что такое однополосная АС?

Фактически то же самое, что и широкополосная. Это АС, все динамики которой (обычно один) работают в одном и том же диапазоне частот, т.е. фильтрация входного напряжения при помощи переходных фильтров отсутствует — весь музыкальный сигнал подается напрямую на клеммы динамика.

Что такое многополосная АС?

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

Что такое АС открытого типа?

АС открытого типа 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 открытого типа оказывают передняя стенка (в которой смонтированы динамики) и ее размеры. Вопреки распространенному мнению, боковые стенки корпуса открытого типа на характеристики АС практически не влияют. Таким образом, важен не внутренний объем, а площадь передней стенки — даже при сравнительно небольших ее размерах воспроизведение НЧ значительно улучшается. Вместе с тем на области СЧ и, особенно, ВЧ экран не оказывает существенного влияния, как, впрочем, и в любых других АС. Существенным недостатком таких систем является подверженность их акустическому «короткому замыканию», которое приводит к резкому ухудшению воспроизведения НЧ. Промышленно АС такого типа практически не производятся — они остаются уделом самодельщиков.

Что такое АС закрытого типа?

Это такая АС, корпус которой выполнен герметично закрытым. Преимущество таких АС в том, что задняя поверхность диффузора не излучает в пространство и, таким образом, акустическое «короткое замыкание» полностью отсутствует. Но закрытые системы имеют другой недостаток — при колебаниях диффузора он должен превозмогать дополнительную упругость воздуха в корпусе. Наличие этой дополнительной упругости приводит к тому, что повышается резонансная частота подвижной системы динамика, в результате чего ухудшается воспроизведение частот, лежащих ниже этой частоты. С целью компенсации этого явления закрытые ящики (ЗЯ) обычно до отказа набивают минеральной ватой или чем-то в этом роде — см. также пункт “Влияет ли внутренняя отделка АС на звук?”

Что такое АС с фазоинвертором?

Стремление получить хорошее воспроизведение НЧ при сравнительно небольшом объеме корпуса довольно хорошо достигается в так называемых фазоинверсных системах. В корпусах таких систем делается щель или отверстие, в которое может быть вставлена трубка. Воздух внутри корпуса (будучи упругой средой) резонирует на какой-то частоте с воздухом 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 НЧ-динамика и корпуса с отверстием. При правильно выбранном соотношении резонансных частот этих систем воспроизведение НЧ несколько улучшается по сравнению с корпусом закрытого типа точно такого же объема. Несмотря на некоторые 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.

Откуда берутся проблемы со сценой?

Все проблемы, связанные с так называемой «сценой» или «эшелонированием» звучания, проистекают из неудачного взаимодействия АС с помещением и могут быть в большинстве случаев решены путем грамотной эквализации звукового поля каждой из АС в отдельности. Исключение составляют акустически переглушенные помещения и помещения большого размера.

Насколько важны искажения АС?

Нелинейные искажения в АС не оказывают на звучание влияния до тех пор, пока они не переходят в дребезг, гул или звон. Все дело в том, что прямой звук и отраженный/переотраженный уже серьезно отличаются по «примесям», т.е. искажениям. КНИ АС, измеренный в безэховом режиме, совершенно бесполезен (кроме случаев дефекта или брака), поскольку тот же самое излучение при первом же отражении обрастает «бородой» искажений по причинам, разъяснение которых выходит за рамки данной статьи. Поэтому тот звук, что в итоге воспринимается слушателем в реальном помещении со стенами и мебелью, даже будучи изначально «чистым» в источнике, всегда «грязен». На фоне этой «грязи» можно заметить лишь чрезвычайно высокие искажения, которые, как правило, вызываются дефектами АС — дребезгом, звоном, гудением и т.д.

Что такое воздушность звучания?

Воздушность, прозрачность, утонченность (назовите как хотите) звучания определяется высокочастотной составляющей комнатного спектра — от, примерно, 10кГц и выше. Принцип очень простой — идеальная комнатная АЧХ должна, во-первых, «плоско» простираться вплоть до 10кГц и, во-вторых, спадать после 10кГц как можно медленнее. И все это должно осуществляться за счет естественных (конструктивных) особенностей динамиков АС, без какого-либо дополнительного усиления ВЧ (т.е. без принудительной эквализации) — это чрезвычайно важно. Только при соблюдении двух этих условий будет обеспеченна максимальная воздушность и кристальная чистота звучания.

Можно ли послушать акустику?

Высказывание «я послушал акустику» полностью лишено всякого смысла. Нельзя послушать акустику как таковую, если только вы не находитесь в безэховой камере. Вот там можно послушать только акустику. Во всех остальных условиях любую акустику можно послушать только в совокупности со «звучанием» того помещения, где она находится. Поэтому когда кто-то говорит «я послушал акустику», на человеческий язык это переводится как «я послушал звучание акустики такой-то в таком-то помещении». В другом помещении впечатления могут быть принципиально иными.

Откуда берется неудовольствие от прослушивания АС?

Если кто-то говорит, что такая-то акустика ему не понравилась, это значит лишь то, что он сам или те, кому эта акустика принадлежит, не умеют ее «готовить». Это значит, что взаимодействие (т.е. наложение, суммация прямого и отраженных звуков) данных конкретных АС, места их установки и акустических свойств помещения, где велось прослушивание, оказалось крайне неблагоприятным. Неудовлетворение звучанием не говорит о самих АС ровным счетом ничего. Достаточно обеспечить в тех же самых условиях нормальную комнатную АЧХ в зоне прослушивания — и мнение о звучании изменится радикальным образом.

Откуда при общем положительном впечатлении берется утомление от прослушивания?

Когда вы слышите высказывание, что, дескать, все ничего, но долго слушать нельзя — утомляет, это означает лишь одно: в комнатной АЧХ есть, по крайней мере, один заметный нескомпенсированный резонанс.

Почему на рынке присутствует такое большое количество АС?

Говорят, что если бы все сводилось к одной только АЧХ (т.е. все было бы так «просто»), все проблемы были бы давно и повсеместно решены. По причине явной тупорылости многие люди даже после исчерпывающих объяснений продолжают упорно думать, что под «комнатной АЧХ» понимается какая-то абстрактная АЧХ одной АС, измеренная то ли каким-то особым образом, то ли под каким-то особым углом, то ли в какой-то особой точке. Вынужден посему повторить еще раз, что «комнатная АЧХ» — не является АЧХ самой АС в каком бы то ни было понимании. Комнатная АЧХ — это кривая звукового давления, которая получается путем пространственного усреднения ряда измерений звукового давления в зоне прослушивания (обычно 12 точек достаточно). Измерения проводятся для каждой АС в отдельности и представляют собой, в конечном итоге, среднее суммарное звуковое поле, в которое входит не только непосредственное излучение из АС, но также и все отражения и переотражения звука в комнате. В общем случае комнатная АЧХ самым существенным образом зависит от местоположения АС в комнате, местоположения слушателя в комнате, разворота АС на слушателя, отделки/обстановки комнаты и многого другого. Комнатная АЧХ — это итог взаимодействия АС и комнаты в заданной ограниченной области пространства в окрестностях головы слушателя. Таким образом, даже для одной и той же пары АС и одной и той же комнаты, число различных комнатных АЧХ, вообще говоря, чрезвычайно велико — итог будет зависеть от взаимного расположения/сочетания всех факторов, уже перечислявшихся выше.

Так вот ситуация с ясным и, главное, доступным всем и каждому решением «акустической проблемы» в помещении напоминает проблему с любой идеальной вещью — никакому производителю это не нужно. Более того, это опасно для продаж, ибо совершенные, идеальные вещи коммерчески невыгодны. К примеру, если бы все лампочки накаливания перегорали раз в 30 лет, то делать на них многомиллионный бизнес с отличным оборотом было бы невозможно. И так со всем остальным, что потребляется относительно массово. Невероятное количество производителей АС и моделей в ассортименте каждого из них обусловлены нежеланием дать в руки потребителю «инструмент», посредством которого он смог бы в любой комнате получить идеальное звучание от любой пары АС. За неимением такого инструмента у потребителя не остается иного выбора, кроме как тупо перебирать годами и даже десятилетиями (путем покупки одних АС и продажи других) сотни вариантов в надежде на случайное получение комнатной АЧХ, близкой к идеальной. У рядового аудиофила поиск на какое-то время приостанавливается, если ему, повторюсь, совершенно случайным образом удается наткнуться на такие АС, которые в конкретной зоне прослушивания его не менее конкретной комнаты дают более менее приличную комнатную АЧХ. До тех пор, пока этот случай не наступит, персистирует большая или меньшая неудовлетворенность звучанием, а с ней и нескончаемый поиск.

Коаксиальная акустика — высокочастотный динамик встроен внутри широкополосного. Достоинства — более дешевая цена, чем у компонентной акустики. Недостаток — большие искажения звука. — больше подходит для недорогих магнитол.

Компонентная акустика — это широкополосный динамик и маленькие высокочастотники. За счет встроенных кроссоверов даже при использовании в бюджетной схеме удается получить достаточно качественное воспроизведение на уровне средней громкости.

Кроссоверы — представляет собой конденсатор и катушку индуктивности, настроенные на определенную частоту, для разделения частотного спектра в компонентной, иногда и в коаксиальной акустике. Бывают пассивными и активными.

Содержат фильтры первого, второго, третьего и четвертого порядка. Чем выше порядок фильтра — тем быстрее спадает сигнал вне рабочей полосы.

Усилители — если ответить просто — нужен для того, чтобы вы смогли слушать свою любимую музыку более громко с меньшими искажениями. Реально усиливающее устройство, размещенное в стандартной магнитоле, не может обеспечить необходимого электропитания, охлаждения, и как следствие — высоких выходных характеристик.

Сабвуферы. Поскольку сигнал в 20Гц — 150 Гц не оказывает практического влияния на стереоэффект, принято выделять его в один канал, который оформляют одной акустической колонкой — аустическим корпусом.

Монтажный комплект:

Конденсатор — используется для стабилизации питания усилителей (демпфирования). Сглаживает работу системы в момент больших нагрузок, особенно заметен его эффект в темное время суток.

Предохранители — основное предназначение — защита силовых цепей.

Артерии звука. Любая система прочна настолько, насколько крепко ее слабое звено. Поэтому, используя некачественные, хотя и дешевые, установочные аксессуары, не стоит удивляться, обнаружив у своего детища, например, «просадку» низкочастотной составляющей на высокой громкости или вообще отключение усилителей в момент большой нагрузки.

Межблочный кабель — используется для передачи сигнала от головного устройства до усилителя. К ним предъявляются высокие требования по экранированию от электрических помех.

Акустические кабели — представляют собой многожильный провод и предназначен для передачи сигнала на акустику.

Питающие кабели — их нелегкой задачей является снабжение силовых компнентов электроэнергией от бортовой сети автомобиля

Коротко о TV — тема достаточно давняя, но последнее время становится более доступной. В принципе в 1.500 долларов можно уложиться, чтобы установить в салоне цветной телевизор и видеомагнитофон и акустическую систему, обеспечив себя (скорее всего своих попутчиков) хорошим времяпрепровождением.

Нужна ли шумоизоляция

Решив проблему шумоизоляции (дополнительно к заводской), можно снизить уровень шума на 4 — 5 децибел, и тем самым обеспечить у себя в салоне дополнительный комфорт, а также увеличить КПД акустической системы на 10 — 20%. Т.е., конечно решать вам, но если вы все-таки решились на Hi-Fi — то стоит это сделать ради тех средств, которые вы вложили в аудиоаппаратуру.

Что скрывается за «металлическим призвуком»?

То, что всякие идиоты называют «металлическим призвуком» на ВЧ, есть ни что иное, как внезапное обретение давно утраченной способности нормально слышать. Если годами слушать ватный «тряпичный» звук, в котором недостает половины деталей, после этого любой нормальный звук покажется, типа, «резким». Это как выйти из темного подвала в ясный солнечный день — сначала глазки режет, но потом такая красота вокруг открывается…

Какой звук предпочитает подавляющее большинство слушателей?

Практика слепых прослушиваний показывает, что подавляющее большинство слушателей — будучи огражденными оптически непрозрачной тканью от предрассудков, предубеждений, брендовых предпочтений или неприятий — предпочитают ровный, сбалансированный, масштабный звук. Иными словами, чем ровнее комнатная АЧХ в зоне прослушивания и чем больше басовик АС, тем большее число слушателей приходит от звучания в восхищение на любом музыкальном материале. И без разницы — Sven это за 300 или Sonus Faber за 30.000.

Правда ли, что любые АС можно заставить звучать идеально?

За исключением масштабности и воздушности звучания, да, абсолютно любые АС (кроме бракованных) в абсолютно любой комнате разумного размера и наполнения/отделки.

Что определяет итоговое звучание?

Итоговое звучание (точнее будет сказать впечатление от прослушивания) любых АС в комнате определяется тремя вещами: комнатной АЧХ, диаметром басовика и типом пищалки.

Когда утрачивается способность различать АС?

При снижении (путем тщательного выравнивания путем эквализации) неоднородности комнатной АЧХ до +/-2дБ в полосе 50Гц-12кГц, способность различать звучание различных АС схожих размеров на умеренных громкостях (до 80-85дБ SPL) человеком практически утрачивается.

Нужен ли сабвуфер?

В общем и целом сабвуфер призван обеспечивать инфрабас, т.е. работать в полосе частот от 40-45 Гц и ниже. К сожалению, в реалиях большинства жилищных условий (т.е. в многоквартирных, многоэтажных домах, расположенных вблизи транспортных магистралей) с понижением частоты доля фонового шума (гула, рокота) некулонно возрастает, что приводит к серьезному уменьшению соотношения сигнал/шум на указанных частотах. Более того, при увеличении громкости, это отношение растет не линейно, как того можно было бы ожидать, а гораздо медленнее, поскольку усиление НЧ-контента в указанной области приводит к еще большему возбуждению перекрытий дома. Поэтому использование для целей воспроизведения музыки сабвуферов, устанавливаемых прямо на пол, или напольных АС с НЧ-динамиками или фазоинверторами, расположенными очень близко от пола, является крайне нежелательным — вы всегда будете слушать не бас, а гул, чтобы вам при этом ни казалось, и какой бы кайф от содрогания дома вы при этом не испытывали. Кроме того, грамотное согласование сабвуфера с сателлитами можно произвести только и исключительно путем тщательных акустических измерений — все попытки сделать это на слух обречены на провал. Проверено годами практики инсталляций.

Чем определяется четкость баса?

Четкость, чистота, структурированность и отрывистость баса определяются двумя вещами: неоднородностью комнатной АЧХ в полосе 50-350 Гц (чем меньше, тем лучше) и, как ни странно, отработкой самого верха диапазона в условиях реального помещения. Дополнительно см. пункт “Что такое воздушность звучания?”

Хорошо ли когда бас давит на грудную клетку?

Избыток баса также губителен для реалистичности звуковоспроизведения, как и его недостаток. При среднем, комфортном уровне громкости бас ни в коем случае не должен быть гипертрофированным, не должен вызывать ощущения давления на грудную клетку. Басовый диапазон охватывает три октавы: нижний бас (20-40 Гц), бас (40-80 Гц) и верхний бас (80-160 Гц). Практическое значение из них имеют только две последних, поскольку в области нижнего баса отношение сигнал/фоновый гул в типовой квартире чрезвычайно низко — 15-20 дБ. К сожалению, многие люди имеют паталогическое пристрастие к акцентированному, задранному басу, от которого содрогаются стены, считая его наличие необходимостью, а отсутствие — серьезным недостатком. Дополнительно см. пункт “Нужен ли сабвуфер”.

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

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.

Как нужно размещать АС по высоте?

Если вы не хотите, чтобы музыка звучала у вас как из суфлерской будки, т.е. из какого-то «пятна» на полу посередине колонок, создавая ощущение, что солист лежит или, в лучшем случае, сидит, когда поет, пищалки АС нужно размещать на 10-20см выше уровня ушей слушателя. Музыканты обычно находятся выше слушателей — на сцене или подиуме, а не в оркестровой яме. Не стоит стремиться сесть пониже — это плохое решение проблемы. Сидите нормально — на высоте нормального стула или жесткого кресла, а не проваливайтесь в супермягком кресле чуть ли не до самого пола.

Что такое звуковой «почерк» АС?

Звуковой «почерк» АС — это ее безэховая АЧХ в диапазоне от 500 до 5000 Гц, снятая под углом 45 градусов к основной оси. При работе в любой разумно отделанной/обставленной комнате восприятие этой части спектра человеком в значительной степени определяется самой АС, и мало подвержено воздействию помещения. Поэтому определенную тенденцию АС звучать так, а не иначе, выявить можно. Но информация эта будет «кастрированной», поскольку самая чувствительная для человеческого слуха область спектра начинается примерно со 160 Гц (с 4-й октавы), т.е. уходит достаточно глубоко в зону прямого влияния помещения.

Почему АС с идеальными результатами измерений может звучать плохо?

При работе АС в реальном помещении прямое излучение, отражения и переотражения от стен и предметов могут накладываться столь неблагоприятным образом, что приводить к подавлению целых фрагментов итогового спектра (т.е. комнатной АЧХ).

Почему «кривые» по измерениям АС могут звучать приятно и ровно?

При работе АС в реальном помещении прямое излучение, отражения и переотражения от стен и предметов могут накладываться столь благоприятным образом, что приводить к выравниванию целых фрагментов итогового спектра (т.е. комнатной АЧХ).

Почему многие АС звучат синтетически и ненатурально?

Обычно человек не слушает музыку в безэховой камере или в поле, под открытым небом. Те, кто имеет подобный опыт, знают, что вне помещений практически любые АС (кроме концертных) звучат очень блекло, тускло, безжизненно — одним словом, неприятно. Всю красоту и полноту звучания создают именно отраженные и переотраженные звуки, накладывающиеся на прямое излучение. Одна только реверберация в состоянии повысить нашу чувствительность к резонансам средней и низкой добротности примерно на 10 дБ. Именно в закрытых помещениях обычного размера (от 15 до 30 кв. метров площадью, с потолками не выше 3 м) и отделки (не переглушенных акустической обработкой), где происходит подчеркивание и усиление резонансов и резонансиков, музыка звучит тембрально богаче. Все это также объясняет, почему самым трудным тестом на точность звуковоспроизведения АС является прослушивание ее в комнате с отражениями, а не на улице. А также, кстати, почему наушники (где нет вообще никаких отражений) обладают «врожденным преимуществом» и могут звучать вполне приемлемо, даже если измерения указывают на вполне конкретные резонансные проблемы. Удушение всех ранних отражений звукопоглотителями или прослушивание музыки на большом открытом пространстве не только изменяет сцену — оно приводит к «умерщвлению» звучания.

Почему одни АС звучат широко и открыто, а другие зажато и мелко?

Все дело в так называемой масштабности звучания, целиком и полностью определяющейся размерами НЧ-секции АС. Масштабность — это физическое ощущение перемещаемых воздушных масс. АС с маленькими басовиками (до 20см в диаметре) — даже если их несколько — никогда не будут звучать масштабно. Такие АС могут звучать громко, сочно, мясисто, панчово, но масштабно и «крупно», «по-взрослому» — никогда. Любой сравнительно плоский, жесткий и относительно крупный предмет может приводить воздух в движение — вопрос лишь в полезной площади. Практика показывает, что диафрагмы небольшой площади испытывают определенные трудности с перемещением воздуха, поскольку вместо того, чтобы «толкать» воздух, они как бы движутся «сквозь» него, смещая, раздвигая его в стороны. Поэтому чем больше по площади диафрагма, тем меньше «проскок» и больше «толчок». А происходит это потому, что воздуху, находящемуся в центральной части диффузора с большим диаметром, сложнее «разбежаться» по сторонам, чтобы «освободить место» для движения диафрагмы, а потому ему не остается ничего другого, кроме как двигаться вместе с диафрагмой. Практика показывает, что масштабность звучания начинает проявляться лишь с диффузоров площадью от 400см2 (т.е. от 23 см в диаметре) и выше — чем больше площадь (диаметр), тем больше масштабность. При этом много одинаковых диффузоров маленького диаметра (как, например, в конструкциях vertical array) никогда не дадут той масштабности, какую обеспечит один-единственный басовик такой же суммарной площади — по причинам, описанным выше. Путем применения нескольких НЧ-динамиков малого размера можно поднять лишь чувствительность АС, но не более того.

Усилитель мощности — это основной элемент звуковой системы. Это устройство получает сигнал низкого уровня от линейного выхода головного устройства и усиливает его напряжение и ток до необходимых величин, достаточных для нормальной работы динамиков. В этой статье мы расскажем Вам о том, как устроены усилители, как они классифицируются и об их месте в автомобильных аудиосистемах.

Классификация усилителей

Усилитель условно можно разделить на четыре основные части: блок питания усилителя, блок обработки входного сигнала, драйвер и блок формирования выходного сигнала.

Блок питания — это группа электрических цепей, формирующих и регулирующих напряжение для питания различных частей усилителя.

Блок обработки входного сигнала сравнивает сигнал, получаемый от предусилителя магнитолы с выходным сигналом усилителя для его корректировки, чтобы удалить искажения, возникающие при усилении. Кроме того, этот блок усиливает входной сигнал до уровня, необходимого для последующего его усиления в других частях усилителя.

Драйвер разделяет сигнал на два разнополярных сигнала (фазовое разделение) и усиливает его для последующей передачи в блок обработки выходного сигнала.

И наконец, последняя стадия усиления — блок обработки выходного сигнала (его правильнее называть выходным каскадом или оконечником), который в основном и определяет класс усилителя.

Усилители разделяются по классам в зависимости от своей эффективности (К.П.Д.) и уровня искажения выходного сигнала:

Класс А. Усилители этого класса обладают низкой эффективностью, но дают очень «чистый» сигнал. Большинство усилителей класса А имеют К.П.Д. равным 20 — 30%, то есть при потреблении 100 Вт от аккумулятора автомобиля он выдает сигнал на динамики мощностью всего в 20 — 30 Вт. Остальная мощность теряется в электрической цепи усилителя, превращаясь в тепло. Качественные усилители А класса редко применяются в автомобильных аудиосистемах, так как они обладают малой мощностью при очень высоких ценах. Ламповые усилители класса А можно встретить лишь в очень дорогих аудиосистемах уровня Hi-End.

Класс В. Эффективность усилителя этого класса почти в два раза выше эффективности усилителя класса А. Однако, искажения в выходном сигнале очень высоки, что делает этот класс усилителей неприемлемым для car audio.

Класс С. Усилители этого класса имеют К.П.Д. равным почти 75%, что делает их очень эффективными, но с увеличением К.П.Д. резко увеличиваются искажения. Эти усилители не подходят для усиления звука в Hi-Fi аудиосистемах.

Класс АВ. Большинство Hi-Fi усилителей принадлежат именно этому промежуточному классу. Они вобрали в себя возможности усилителей класса А — относительно «чистый сигнал» при относительно неплохой эффективности (немного ниже чем в классе В).

Класс D. Это самый современный класс усилителей, применяющие цифровую обработку сигнала. Усилители D класса очень компактные, что в будущем даст им преимущество на рынке автомобильных аудиосистем. В настоящее время, цифровые автомобильные усилители встречаются гораздо реже, чем популярные аналоговые усилители АВ класса.

Коэффициент гармонических искажений (THD)

Звуковой сигнал состоит из множества частот и полутонов. Гармоника — это полутон первоначальной ноты (основной частоты), который отвечает за характер звучания ноты. Звуковой сигнал можно представить как сложную комбинацию колебаний точно взаимосвязанных синусоидальных волн (гармоник).

В процессе усиления, проходя через различные блоки усилителя, звуковой сигнал искажается, «обрастая» ненужными гармониками. Возросшее количество гармоник в усиленном сигнале, выраженное в процентах, и есть коэффициент гармонических искажений (Total Harmonic Distorsion). В спецификации усилителя указываются несколько коэффициентов гармоник для различных частотных диапазонов, уровней выходной мощности и сопротивлений нагрузки. Чем меньше этот коэффициент, тем выше качество усилителя.

Разделение каналов (Stereo Separation)

Этот показатель характеризует уровень изолированности двух каналов усиления (правого и левого) друг от друга. Их взаимовлияние обусловлено наличием общего источника питания в усилителе. Выражается этот показатель в децибелах и характеризует уровень интенсивности левого канала относительно уровня «просочившегося» в него правого канала и наоборот. Чем выше этот показатель, тем лучше усилитель. Избежать «просачивание» можно заменой одного стерео усилителя на два отдельных моно усилителя. В классе high-end эта проблема решается установкой двух блоков питания в один стерео усилитель.

Демпфирующий фактор (Damping Factor)

Для того, чтобы понять сущность демпфирующего фактора усилителя, рассмотрим поведение мембраны сабвуфера в период между импульсами. Низкочастотый импульс, посылаемый усилителем на катушку динамика заставляет его мембрану двигаться вперед. Достигнув определенной верхней точки мембрана начинает возвратное движение. Вернувшись в исходную точку мембрана не замирает сразу, а продолжает вибрировать по инерции некоторое время, что генерирует в обмотке динамика обратный электрический ток. Усилители конструируются таким образом, чтобы закорачивать обратный ток от динамика и, тем самым тормозить вибрацию мембраны в период между импульсами. Чем выше демпфирующий фактор усилителя, тем быстрее мембрана останавливается, возвращаясь назад в исходную точку после импульса.

Демпфирующий фактор усилителя определяется как отношение сопротивления динамика к сопротивлению усилителя. Чем ниже сопротивление динамика, тем ниже демпфирующий фактор.

Ламповые усилители в силу конструктивных особенностей имеют низкий демпфирующий фактор, что обуславливает «мягкий» бас в звуковой картине. Производители транзисторных усилителей стараются повысить демпфирующий фактор для репродукции «жесткого» баса, так как при желании бас можно смягчить, заключив в короб низкочастотный динамик. Ужесточить же «мягкий» бас сабвуферным коробом гораздо сложнее.

Подключение и настройка усилителей

Схема с использованием одного двухканального усилителя, к каждому каналу которого подключены две компонентные акустические системы (две вперед и две в заднюю часть салона). Это наиболее простая и дешевая схема усиления без применения активного кроссовера. Обратите внимание, что пара задних динамиков подключаются к основной передней паре параллельно. Параллельное подключение динамиков уменьшает их сопротивление в два раза. Если усилитель имеет полное сопротивление нагрузки равное 4 Ом, то параллельное подключение двух восьмиомных динамиков является вполне приемлемым. Главное при подсоединении динамиков, правильно рассчитать их общее сопротивление. Не следует делать его меньше, чем сопротивление нагрузки усилителя.

Схема с использованием двух двухканальных усилителей, когда усиление низкочастотного спектра звукового сигнала происходит отдельно от среднего и высокочастотного диапазонов, отделенных от него электронным кроссовером. Так как сабвуфер имеет К.П.Д. меньший, чем высокочастотный динамик, он потребляет больше мощности от усилителя, чем последний, для создания равного звукового давления. Усиливаясь в одном усилителе, низкие частоты отбирают большую часть мощности и практически ничего не оставляют для средних и высоких частот, которые начинают плохо вырисовываться в звуковой картине. Увеличение громкости для «вытягивания» средних и высоких приводит к искажениям в области низких частот. Звуковая картина окончательно портится.

Если же усиливать низкие частоты отдельно от остальных, то мы имеем великолепную возможность сделать средние и высокие частоты достаточно громкими и яркими, не искажая низкочастотную составляющую сигнала. Звуковая картина становится четкой, а эффективность системы значительно возрастает.

К примеру, если мы имеем усилитель для сабвуфера мощностью 60 Вт, то для хорошего звука в салоне для средне- и высокочастотных динамиков достаточен отдельный усилитель мощностью лишь в 20 Вт. Если кроссовер правильно настроен, то есть каждый усилитель получает свою порцию частотного диапазона, то потенциальный уровень звукового давления (SPL) этой системы будет эквивалентен мощности 150 Вт, а не 80 Вт (60Вт + 20 Вт).

Мостовое соединение каналов усилителя (Bridge ON-OFF)

При мостовом соединении в усилителе объединяются положительный провод выхода на динамики одного канала усиления и отрицательный провод выхода на динамик второго канала усиления. Объединяя таким образом левый и правый канал мы получаем один гораздо более мощный моно канал для подключения к нему сабвуфера. Его мощность в четыре раза больше мощности одного канала до мостового режима подключения, так как мощность — есть квадрат напряжения поделенный на сопротивление, которое остается неизменным. Допустим, напряжение на выходе на одном канале равно 15 Вольт, следовательно мощность его будет равна:

15(15/4Ом) = 56.25 Вт.

При мостовом подключении напряжение объединенного канала станет равным 30 Вольт, а мощность станет равной:

30(30/4Ом)= 225 Вт.

Однако, следует помнить, что увеличение мощности не ведет к пропорциональному увеличению громкости (дБ) звука. Увеличение мощности в два раза дает увеличение уровня звукового давления всего на 3 дБ. В нашем случае, при увеличении мощности в четыре раза давление звука возрастет на 6 дБ.

Для того, чтобы правильно настроить усилитель необходимо произвести следующие действия:

  1. Скрутить на усилителе регулятор усиления (gain) на минимум (минимальное усиление).
  1. Поднять громкость на головном устройстве до максимального уровня, на котором еще не начались искажения.
  1. На усилителе медленно поднять регулятор усиления до уровня предшествующего искажениям (максимально «чистое» усиление).
  1. Убавить громкость на головном устройстве до желаемого.

В результате этих действий мы получим максимальный уровень звукового давления (SPL), который может выдать звуковая система.

Конденсаторы — это устройства, которые могут накапливать и отдавать электрический заряд. Ёмкость конденсаторов измеряется в Фарадах. Конденсатор емкостью 1 Ф накапливает электрический заряд, эквивалентный силе тока в 1 А, действующего 1 секунду. Заряженный конденсатор разряжается очень быстро, что делает его очень полезным для поддержания энергопитания мощных аудиосистем в автомобиле.

Усилитель во время работы может кратковременно потреблять мощность, в три раза превышающую его среднюю потребляемую мощность. В эти короткие периоды времени аккумулятор автомобиля не в состоянии обеспечить усилитель нужной силой тока, и как следствие, происходит падение напряжения в энергосистеме автомобиля, что приводит к искажению звука (глухой бас). Установка конденсатора успешно решает эту проблему. Конденсатор, быстро разряжаясь, сглаживает падение напряжения в эти короткие промежутки времени и обеспечивает усилителю ровное питание.

Конденсаторы для подобных целей выпускаются емкостью от 250.000 мФ до 2.000.000 мФ. Подбираются конденсаторы по правилу, по которому на каждые 100 Вт выходной мощности усилителя устанавливается 100.000 мФ емкости конденсатора.

Закон Вебера-Фехнера

Когда интенсивность раздражения возрастает в геометрической прогрессии, интенсивность восприятия звука растет в арифметической прогрессии. Следует отличать объективную характеристику звука — его интенсивность от субъективного ощущения громкости. При удваивании интенсивности раздражения (мощности звука) громкость не кажется нам удвоившейся. Удвоение громкости ощущается лишь при достижении второй степени первоначального раздражения. Для измерения громкости пользуются единицами, называемыми децибелами.

n децибел = 10lg (I’/I),

где I’ и I — интенсивности звуков, громкость которых отличается на n децибел.

По материалам: dragonsraceclub.forum2x2.ru/forum

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *