Обзор акустических систем и их виды. Акустическое оформление Звуковые устройства колонки достоинства и недостатки

Можно разделить на бытовые, студийные, концертные, инструментальные и другие по сфере их применения. По расположению акустические системы делятся на напольные, настенные и потолочные. Также акустические системы различаются по их мощности, сопротивлению, форме корпуса и многим другим характеристикам.

По рабочему частотному диапазону акустические системы можно разделить на сабвуферы и широкополосные акустические системы. Последние применяются для воспроизведения частот от 40-60 Гц до 20 кГц, а сабвуферы используются для воспроизведения только низкочастотного диапазона (НЧ) - от 30 до 70..500 Гц.).

Широкополосные акустические системы

Воспроизведение высоких и низких частот имеет свои особенности, именно поэтому для эффективного и качественного воспроизведения широкополосного сигнала используется или 2-х, или 3-хполосные акустические системы.

Двухполосная акустическая система состоит из одного динамика для воспроизведения средних и низких частот (12 или 15 дюймов) и одного - для высоких частот (1-2 дюйма). Динамики в акустических системах имеют специальные названия: драйвер - динамик, воспроизводящий средние частоты, твитер или пищалка - высокие частоты и вуфер - низкие. Также в акустических системах используются специальные устройства - кроссоверы , которые проспускают для каждого динамика нужную полосу частот, а все остальные ослабляют. В двухполосной системе на низкочастотный динамик подается низкочастотный сигнал, а на высокочастотный динамик — высокочастотный сигнал. Частота разделения для драйвера находтся где-то в районе 1,5 кГц, а для твитера немного выше — порядка 7 кГц. То есть все, что находится выше частоты разделения, воспроизводится высокочастотным динамиком, а все, что ниже, - высокочастотным динамиком.

Двухполосная пассивная акустическая система

Часто двухполосные акустические системы могут иметь два динамика 12 или 15 дюймов. При этом низкочастотный сигнал может разделятся встроенным кроссовером на две части так, что вуфер (верхний динамик) работает с верхней частью низкочастотного диапазона, а нижний только с нижней частью низкочастотного диапазона. Такая акустическая система называется "квази трехполосной". Она дает возможность не использовать отдельный сабвуфер, благодаря чему значительно упрощается процесс установки звукового оборудования.

Трехполосная акустическая система использует 3 динамика, которые воспроизводят ВЧ, СЧ и НЧ соответственно. В основном 3-хполосные акустические системы имеют амплитудно-частотную характеристику (АЧХ), которая является теоретическим показателем правильности воспроизведения звука, она лучше, чем АЧХ 2-хполосной акустической системы.

Выбор 3-хполосной акустической системы обоснован в том случае, когда нужна хорошая разборчивость звука, например, в помещениях с хорошей акустикой. Но стоит такая акустическая система дороже, к тому же во многих случаях вполне достаточно 2-хполосной.

Выбирая акустическую систему, нужно обязательно учитывать, что звук широкополосной системы с драйвером (НЧ+СЧ/ВЧ) будет иметь достаточно плотную середину, а система с твитером (НЧ/СЧ+ВЧ) наоборот будет иметь мало середины. Наличие плотной середины является лучше с точки зрения практичности, чем ее отсутствие, так как в этом случае можно в какой-то мере компенсировать недостаточный уровень громкости нижних частот и получить хороший уровень общей громкости. Часто такие ситуации происходят на любительских дискотеках, когда не хватает мощности в низкочастотном диапазоне, поэтому середину накручивают до упора. В таких случаях стоит выбрать 2-хполосную акустическую систему с драйвером, который позволит средним частотам звучать ярко и даст мощный вокал, и плотный звук ритм-гитары.

Сабвуфер

Сабвуфером называется акустическая система , состоящая из одного или нескольких низкочастотных динамиков, размеров 15, 18 и более дюймов, которые используются там, где нужно получить мощный низкочастотный сигнал, например, на дискотеках. Так как около 80 % мощности сосредоточено в низкочастотном диапазоне до 300-500 Гц, то для работы в этом диапазоне лучше всего использовать активный или пассивный сабвуфер , для средних и высоких частот (от 300-500 Гц до 20 кГц) используется широкополосная акустическая система, имеющая в 2-3 раза меньшую мощность по сравнению с мощностью сабвуфера. Наличие сабвуфера в звуковой системе усложняет ее настройку, но благодаря ему воспроизведение широкополосного сигнала в этом случае дает намного больший эффект.

Сабвуфер

На верхней части сабвуфера часто есть специальное углубление для установки штатива, на который устанавливается сателлит — СЧ/ВЧ акустическая система. Но чаще сателлиты устанавливают на штативах-треногах, что устраняет такие последствия их взаимодействия, как привязка к месту расположения и вибрация.

Акустические системы также разделяют на активные и пассивные . Главным различием между ними является то, что в корпусе активной акустической системы находится усилитель, тогда как в пассивной акустической системе он отсутствует. С пассивной акустической системой используется внешний усилитель мощности. Преимуществом активной акустической системы является компактность, мобильность и то, что она не нуждается в лишней коммутации. Но когда она выходит из строя, происходит потеря сразу двух устройств — и усилителя мощности, и акустической системы. Сложности так же возникают при наращивании мощности в инсталляциях с активной акустикой.

Активная акустическая система

В большинстве случаев активная звуковоспроизводящая система включает в себя две активные акустические системы, а пассивная звуковоспроизводящая система состоит из усилителя и двух пассивных акустических систем.

При выборе в первую очередь стоит учесть, где и для чего она будет использоваться, так как этого будет зависеть не только их характеристики, но и форма корпуса, его исполнение и др.

Акустические системы могут использоваться на открытом воздухе, и тогда корпус акустической системы должен защищать устройства, находящиеся внутри, от капель дождя, пыли, ветра и др., и в помещении, где эта защита не требуется.

В зависимости от назначения акустические системы делятся на порталы и мониторы . Порталами называются основные акустические системы, предназначены для вывода звука в зал - для слушателей, а предназначение мониторов — контроль звука на сцене, то есть для выступающих. Название “портал” акустические системы приобрели из-за их расположения по краям сцены у портальной арки. В больших залах для увеличения качества звучания устанавливаются линейные массивы , название “портал” относится к случаю, когда в помещении используются две акустические системы, установленные или подвешенные по краям сцены.

Акустическая система

Акусти́ческая систе́ма

устройство для воспроизведения звука, состоящее обычно из нескольких громкоговорителей , размещённых в одном общем корпусе. Акустические системы входят в комплекты большинства электрофонов, магнитофонов и музыкальных центров, широко применяются в сочетании с электромузыкальными инструментами, а также в составе звуковоспроизводящей аппаратуры в кинотеатрах и концертных залах.

К основным показателям, характеризующим акустические системы, относятся номинальная мощность и диапазон воспроизводимых частот. Номинальная мощность определяет максимальную громкость звука, воспроизводимого без искажения. Выпускаются акустические системы мощностью от 2 до 100 Вт и более. Номинальную громкость звука в комнате средних размеров обеспечивают акустические системы мощностью 2–4 Вт. Но лучше пользоваться более мощными системами (10–20 Вт), т. к. при той же средней громкости звучания они позволяют воспроизводить больший диапазон громкости звука без искажений. От диапазона воспроизводимых звуковых частот зависит качество звучания, возможность воспроизведения звуковых оттенков.

Изготовление громкоговорителей, способных в одиночку воспроизводить весь диапазон звуковых частот, технически сложно и дорого. Поэтому акустические системы комплектуют двумя-тремя громкоговорителями, каждый из которых воспроизводит звуки своего частотного диапазона (полосы частот). Так, двухполосная акустическая система обычно содержит два громкоговорителя с диапазонами частот, напр., 25 Гц – 5 кГц и 3 кГц – 15 кГц, трёхполосная система – три громкоговорителя с диапазонами частот 18 Гц – 1 кГц, 500 Гц – 5 кГц и 3 кГц – 18 кГц. Некоторые акустические системы (их называют активными), помимо громкоговорителей, содержат усилители электрических колебаний с элементами коррекции уровня звука в разных частных диапазонах.

Энциклопедия «Техника». - М.: Росмэн . 2006 .

Смотреть что такое "акустическая система" в других словарях:

Не следует путать со Звуковой колонкой. 4 полосная акустическая система Акустическая система устройство для воспроизведения звука, состоит из акустического оф … Википедия

акустическая система - akustinė sistema statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. acoustic system; acoustical system; sound system vok. akustisches System, n rus. акустическая система, f pranc. système acoustique, m … Fizikos terminų žodynas

акустическая система - Примеры акустических систем отечественного производства. Примеры акустических систем отечественного производства. акустическая система устройство в составе бытовой звукотехнической аппаратуры (магнитофонов, электрофонов, музыкальных… … Энциклопедия «Жилище»

В технике звуковоспроизведения акустич. излучатель, состоящий из одного или неск. громкоговорителей, встроенных в общий корпус. Входит в комплект большинства бытовых звукотехнич. устройств (электрофонов, магнитофонов и др.). Пром сть выпускает 1 … Большой энциклопедический политехнический словарь

акустическая система позиционирования - Система удержания на месте бурового судна или плавучей полупогружной буровой платформы с акустической системой ориентации. Тематики нефтегазовая промышленность EN… …

акустическая система измерения - — Тематики нефтегазовая промышленность EN acoustic measuring system … Справочник технического переводчика

акустическая система контроля за позицией - — Тематики нефтегазовая промышленность EN acoustic position reference … Справочник технического переводчика

акустическая система связи - — Тематики нефтегазовая промышленность EN acoustic communication system … Справочник технического переводчика

акустическая система управления - (подводным оборудованием) Тематики нефтегазовая промышленность EN acoustic command systemacoustic control system … Справочник технического переводчика

Акустическая система ГГС - 60. Акустическая система ГГС Устройство, состоящее из акустического оформления и двух или более громкоговорителей или головок громкоговорителей

Хорошая акустическая система в авто

Сегодня ассортимент акустических систем настолько велик, что невозможно сразу сориентироваться и сделать выбор в пользу какой – то определенной модели. Часто автолюбители отдают предпочтение акустическим системам с красивым дизайном, подходящим под то или иное помещение.
Помочь с выбором сможет обзор акустических систем. К примеру, Big активная акустика и другие могут стать неплохим выбором.

Группы акустических систем

Поскольку АС должна воспроизводить звучание музыкальных инструментов и голоса с высокой степенью правдоподобности, то при подборе нужно обратить внимание на технические характеристики, комплектацию, разумные габариты и приемлемые цены. Мощность автомобильной акустики зависит от различных факторов и количества устройств акустической системы.
Все разнообразие АС можно классифицировать на ряд групп.
В зависимости от размеров и способа установки:

Напольные.
Полочные.

Напольные АС имеют большие размеры по сравнению с полочными. К ним относятся больших размеров и все сабвуферы.
Полочные АС можно расположить на стойке или полках на уровне с головой слушателей. При таком положении высокочастотных динамиков улучшается качество звука за счет выравнивания низких и высоких частот.

Примечание: полочные динамики используют в небольших помещениях, поэтому они хорошо подходят для салона машины.

По принципу используемых излучателей

Обычные динамические.
Электростатические.
Планарные.
Прочие неординарные устройства.

Обычные динамические излучатели используются в большинстве для воспроизведения звучания. Благодаря электростатическим излучателям стереосистема очень четко воспроизводит звучание, чего нельзя сказать о любой другой акустике.
Но недостаток этой системы – высокая направленность излучения звучания. Поэтому слушать музыку желательно находясь строго по центру.

Планарные АС схожи с электростатическими и не требуют подключения к сети.
Экзотические АС используют вместо динамиков тоненькую пленку, колеблющуюся в электромагнитном поле, натянутую на рамку. Такие системы представляют собой гибрид из планарных и электростатических колонок.

В зависимости от тенденции излучения

Направленные АС.
Ненаправленные контропертурные.
Ненаправленные биполярные.

Направленные АС создают звук в нужном месте и исключают воздействие других источников звучания. Ненаправленные контрапертурные АС имеют в 2 раза больше динамиков, чем обычный 2 – полосный громкоговоритель, и динамики «противо-направлены» друг к другу.
Ненаправленные биполярные АС обычно не имеют корпуса и воспроизводят звучание в направлениях вперед и назад, поэтому звучание такой акустики кажется естественным и непринужденным.

По виду акустического оформления

Открытый корпус.
Закрытый корпус.

Акустический лабиринт.
Фазоинверторное оформление.
Изобарическое оформление.
Рупорное оформление.

Колонки открытого типа используются редко, а вот преимущества акустики с закрытым корпусом – точное воссоздание звучания и минимум искажений. Внутренний воздушный объем закрытого ящика автомобильной акустики снижает риск перегрузки динамика. АС с фазоинвертором имеют небольшие размеры, воспроизводят самые глубокие басы, но обладают одним недостатком – немного «размазывают» звук.

Примечание: акустический лабиринт и рупор считаются видами акустического оформления, но на практике не используются ни в больших помещения, ни тем более в автомобиле.

В зависимости от числа полос воспроизведения звука

1 – полосные.
2 – х полосные(см.).
5 полосные.
3 – полосные и так до 7 полос.

Акустические системы продаются готовым комплектом или могут быть разделены на отдельные составляющие. Однополосные системы достаточно хорошо воспроизводят сигналы разных частот и дают хорошее звучание, но насыщенности звука не будет.
Поэтому для тех, кто любит люксовое качество, желательно остановить свой выбор на АС, состоящей из нескольких колонок для создания эффекта присутствия, т.е. многополосной аудиосистеме. 2- и 3-х полосные АС популярны в любительской практике, а АС с большим количеством полос используют профессионалы.
Для автомобилей отлично подходят простейшие АС, но качество звучания не порадует. Поэтому для автолюбителей рекомендуются коаксиальные(см.) – 2 или 3 динамика, грамотно объединенные вместе.

Виды фильтров

В современных акустических системах для разделения полос применяются:

Пассивные фильтры.
Активные фильтры.

Пассивные подключаются в каждом канале после общего усилителя, активные (кроссоверы) – до усилителя, поэтому соответственно от наличия встроенного усилителя (по типу усиления) АС бывают:

Активные.
Пассивные.

В пассивных АС нет усилителя звука, его покупают отдельно.
Активные фильтры имеют свои превосходства:

они дешевле даже высококачественных пассивных фильтров.
их легко настраивать.
компактны и легки.
обеспечивают усиление в полосе пропускания сигнала.
в АФ используются компоненты, свойства которых ближе к совершенным.

Примечание: в активных АС усилитель встроен.

Любители хорошего звука в автомобиле перед приобретением автоакустики должны правильно рассчитать ее мощность, т. к. только совокупность всех ее параметров обеспечит хороший и чистый звук в салоне авто. Особое внимание следует обратить как на динамики, так и на головное устройство, сабвуфер, усилитель.
Акустические системы имеют разную цену - от нескольких сотен долларов до нескольких тысяч. Достойную и качественную автоакустику производят Pioneer, Prology, Blaupunkt, Alpine, Hertz и многие другие компании.
Выполнить установку акустики можно прямо своими руками. Однако цена такой работы будет минимальной: потратиться нужно будет только на покупку системы.
Перед началом установки следует ознакомить себя с фото и видео, которые есть в Интернете. Инструкция тоже должна пригодиться.

Из высшего ценового сегмента уже давно перестали быть простыми колонками, эдакими коробками, издающими звук с помощью пары динамиков. Инженеры из года в год ухищряются, превратив индустрию и каждое устройство в небольшое произведение искусства, которое не каждому дано повторить. Появились новые типы динамиков, новые способы вывода звука, изменение мощности и амплитуды, и так далее и тому подобное. Со временем появилась целая многокомпонентная структура, описывающая разные типы акустических систем. Собственно, об этом и пойдет речь в нижеизложенном материале.

Категоризация акустических систем

Итак, для начала разберемся в базовых аспектах в том, какие бывают а уже потом выясним, что они собой представляют и чем друг от друга отличаются.

Существуют следующие типы акустических систем:

Полочные и напольные системы. Из названия понятно, что отличаются они по принципу установки в помещении и по своему размеру.
Также акустические системы отличаются по количеству полос (по сути, количеству динамиков) - от одной до семи.
Существуют динамические, электростатические, планарные и другие акустические системы, в зависимости от конструкции динамиков, которая может вовсе не попадать ни под одну категорию (все зависит от фантазии инженеров).
В зависимости от акустического оформления корпусов, колонки делятся на системы с открытым корпусом, закрытым корпусом, с фазоинверторным оформлением, с акустическим лабиринтом и так далее.
Также колонки делятся на пассивные и активные , в зависимости от наличия в них встроенного усилителя звука.

Однополосные и многополосные акустические системы

Однополосные оснащаются одним-единственным излучателем, а так как настроить один излучатель на хорошее воспроизведение всех частот сразу невозможно, производителям приходится использовать сразу несколько по-разному настроенных излучателей.

Существуют также 2-х полосные акустические системы (также 3-х, 4-х). В таких системах устанавливаются два излучателя. Один берет на себя воспроизведение низких и средних частот, а второй воспроизводит только высокие частоты. За счет такого подхода в 2-х полосных акустических системах достигается идеальный баланс звучания, невозможный при использовании единственного динамика (даже если он очень хороший). Звучания таких колонок обычно достаточно для людей неискушенных, не владеющих более продвинутыми системами, но есть и более приемлемые варианты, например, 3-полосные системы. 3-х полосные акустические системы делят сразу все три типа частот между собой. Один излучатель занимается воспроизведением низких частот, второй - высоких, третий - средних. 3-х полосные акустические системы встречаются чаще остальных, так как именно благодаря такой конструкции достигается высочайшее качество воспроизведения слышимых человеческим ухом частот.

Пассивные и активные акустические системы

Активные и пассивные системы различаются наличием интегрированного усилителя мощности в конструкции самих колонок.

Активные колонки имеют такой усилитель, поэтому их можно напрямую подключить к предварительному усилителю с помощью межблочного кабеля, а каждая отдельная колонка питается от электросети без подключения дополнительных источников питания.

Пассивные колонки хоть и сложнее в устройстве, все же встречаются гораздо чаще и находятся в приоритете у пользователей, которые ценят качественный звук. Такие колонки подключаются к усилителю мощности через специализированный разделительный фильтр. Подключение происходит с помощью акустических проводов. Многие производители (фирмы) акустических систем предпочитают производство именно таких колонок, так именно они приносят большую прибыль и позволяют инженерам воплотить в жизнь свои идеалы звучания. Помимо определенных сложностей в установке, есть и проблема финансовая, ведь хороший усилитель и акустические кабели стоят немалых денег, а без них такую систему не «заведешь».

Рупорные акустические системы

Это особый тип акустических систем. Их особенностью является имеющаяся над излучателем рупорная установка. Преимущество таких колонок заключается в высокой чувствительности динамиков. Это делает их идеальным дополнением для недорогих и маломощных ламповых усилителей, неспособных дать их обладателю достаточную громкость. Такие акустические системы требуют грамотного размещения в помещении, где планируется их эксплуатация, но если потратить на это какое-то время, то можно достичь наиболее реалистичной и насыщенной стереокартины.

Электростатические акустические системы

Такие системы отличаются своей необычной конструкцией. Вместо классических динамиков используется пленка из токопроводящего материала, которая вытягивается по вертикали вдоль колонки. Принцип работы следующий: на пленку подается звуковой сигнал на определенной частоте, а на расположенные по бокам проводники подается постоянное напряжение (в некоторых случаях наблюдается обратный порядок, когда постоянное напряжение подается на токопроводящую пленку). Между пленкой и проводниками создается электростатическое поле, на которое накладывается переменное поле. Из-за этого возникают колебания пленки, которая и воспроизводит звуковое излучение. Звучание таких акустических систем отличается высокой детализацией, ясной передачей каждой отдельной частоты. Музыка кажется более свободной и открытой. Из минусов стоит выделить недостаточное количество басов, которые не могут передать всей глубины, особенно когда речь идет о таких жанрах, как хип-хоп или трэп.

Система центрального канала

В качестве конечно) используются комплекты из 5 колонок и одного сабвуфера. Это классическая система, зарекомендовавшая себя и использующая большинством любителей хорошего звука. Ключевым элементом этой системы является центральная колонка, которая воспроизводит диалоги в кино и основные музыкальные фрагменты. Такая колонка устанавливается прямо по центру. Некоторые пользователи используют ее в акустических системах для компьютера, так как смотря кино именно на нем.

Фронтальная и тыловая акустические системы

Фронтальная система представляет собой классическую пару колонок, создающих эффект стерео. Такие колонки нередко формируют полноценную (так как обычно больше ничего и не нужно). Если речь идет о домашнем кинотеатре, то между двумя фронтальными колонками (или же под телевизором) ютится колонка центрального канала. Опираясь на фронтальную пару колонок, нужно собирать остатки акустической системы 5.1, так как именно они воспроизводят основной массив звуков.

Тыловая часть системы - это две небольшие колонки, расположенные позади зрителей. Их использование необязательно, но они всегда идут в комплекте с акустическими системами 5.1 для достижения максимального погружения в атмосферу воспроизводимых фильмов. Если звуковая дорожка фильма поддерживает технологию звукового окружения, то некоторые события и сцены в фильме будут воспроизводить звук только на тыловых колонках (такое встречается, когда кто-то крадется позади героя фильма). При использовании акустических стоек можно внедрить эту систему и в компьютерную акустику.

Сабвуфер

Это отдельная колонка, которая способна воспроизводить только низкие частоты и бас. Часто используется вместе с парными колонками и дополняет акустическую систему для компьютера, так как фронтальные колонки не могут справиться со всем диапазоном звучания. Сабвуфер привносит баланс в акустическую систему. Визуально сабвуфер выглядит так же, как и обычная колонка, но в нем устанавливается один массивный излучатель в открытом виде. Сабвуфер устанавливается в угол комнаты или под компьютерным столом. Из-за этого, кстати, нередко страдают соседи.

Полочные и напольные акустические системы

Такие акустические системы еще можно назвать настольными и напольными (или компьютерными и для домашних кинотеатров). Полочные колонки занимают гораздо меньше пространства и при этом гораздо меньше весят, а значит, их можно установить повыше. Например, в случае если вы собираете аудиосистему для дома, которая будет подключаться к телевизору (для создания глубины звучания), можно поставить полочные колонки даже на шкаф (это обеспечивает максимальный охват площади). Для выведения максимального потенциала из таких компактных колонок их обычно устанавливают на специальные акустические стойки.

Напольные системы куда лучше подходят для больших помещений (их часто называют акустическими системами для кинотеатров). В них устанавливаются более крупные динамики, а их количество варьируется от одного до семи. Установка таких колонок в маленьком помещении может спровоцировать чрезмерное усиление низких частот и сильно заметный гул. Напольные системы гораздо дороже полочных и требуют от конструкторов намного большего внимания в расчетах при их создании.

Акустические системы с фазоинвертором

Фазоинвертор - это отверстие в корпусе, от которого идет труба во внутреннюю часть колонки. Благодаря такой конструкции акустика может воспроизводить низкие частоты, недоступные для стандартных колонок без фазоинвертора. При конструировании колонки инженеру необходимо выбрать диаметр и длину трубы в соответствии с частотой, которую должен воспроизводить будущий В момент, когда происходит воспроизведение музыки, объем воздуха в трубе фазоинвертора резонирует и усиливает воспроизведение той частоты, на которую изначально был настроен диаметр трубы. Размер самой колонки не имеет значения, фазоинвертор встраивается как в огромные аудиосистемы для дома, так и в компактные наушники. Труба для вывода воздуха может выходить в любую часть колонки или наушника, но от этого будет зависеть положение колонки в помещении (труба не должна быть заслонена чем-либо).

Акустические системы с акустическим лабиринтом

По своей сути акустический лабиринт - это тот же фазоинвертор. Разница заключается в том, что труба, уходящая в корпус, имеет множество изгибов, и длина ее гораздо больше. Задача трубы та же - усиление громкости и насыщенности звучания низких частот. К сожалению, такие колонки гораздо дороже вариантов с обычным фазоинвертором, так как их производство занимает намного больше времени и при этом требует от инженеров особой точности, да и материалы стоят дороже. Так же как и в случае с фазоинверторными колонками, размер выводящего звук устройства может быть любым, но в наушниках вы такой системы не встретите.

Закрытые и открытые акустические системы

Некоторые фирмы акустических систем производят колонки открытого типа. Акустическое оформление таких колонок отличается отсутствием задней стенки. Благодаря этому у диффузоров появляется некоторая свобода. Такой подход обеспечивает звучание близкое к электростатическим audio-акустическим системам.

Существуют и закрытые акустические системы. Собственно, отличаются они именно тем, что в их корпусах нет никаких отверстий. Такой подход делает звучание более "упругим". Это происходит из-за того, что воздуху некуда выходить, движение диффузора становится скованным. Чтобы избежать негативного эффекта от подобной конструкции, колонки такого типа делают очень большими, чтобы у диффузора появилось больше свободы для движения. Большим плюсом подобных систем является отсутствие каких-либо излишних шумов, треска и иже с ними.

Акустические системы с пассивным излучателем

Пассивный излучатель выполняет ту же задачу, что и фазоинвертор, к примеру. Он необходим для того, чтобы обеспечить нормальное звучание низких частот. В подобных колонках нет никаких труб. В колонке просто проделывается отверстие, а внутрь устанавливается пассивный динамик (динамик без магнитной системы, построенный на базе одного диффузора, подвеса и рамы). Преимуществом пассивного излучателя является возможность воспроизводить бас и любые, даже самые низкие частоты. Такие типы акустических систем очень ценны и требуют недюжинного мастерства инженеров.

Прежде подробного рассмотрения проблемы обрисуем круг задач, зная конечную цель, будет проще избрать нужное направление. Изготовление акустических систем своими руками нечастый случай. Практикуется профи, начинающими музыкантами, когда магазинные варианты не устраивают. Появляется задача встраивания в мебель или качественного прослушивания уже имеющейся медиа. Это типичные примеры, которые решаются набором общепринятых способов. Рассмотрением мы и займемся. Не рекомендуем листать по диагонали устройство акустической системы, вникайте!

Устройство акустических систем

Нет шансов сделать акустическую систему самостоятельно без понимания теории. Любителям музыки следует знать, что биологический вид Homo Sapiens слышит внутренним ухом звуковые колебания частот 16-20000 Гц. Когда дело касается классических шедевров, то разброс высок. Нижний край – 40 Гц, верхний – 20 000 Гц (20 кГц). Физический смысл этого факта заключается в том, что не все динамики способны воспроизвести сразу полный спектр. Относительно медленные частоты лучше удаются массивным сабвуферам, а пищание на нижней границе воспроизводят менее габаритные громкоговорители. Понятно, что для большинства людей это ничего не значит. И даже если часть сигнала пропадет, не будет воспроизведена, никто этого и не заметит.

Полагаем, что те, кто поставил целью самостоятельное изготовление акустической системы, должны критично оценивать звук. Полезно будет знать, что годная колонка имеет два и более динамиков, чтобы иметь возможность отразить звучание обширной полосы из слышимого спектра. А вот сабвуфер даже в сложных системах один. Это связано с тем, что низкие частоты заставляют вибрировать окружение, проникая даже сквозь стены. Становится непонятным, откуда именно несутся басы. Следовательно, и колонка НЧ одна – сабвуфер. А вот что касается прочего, то человек уверенно скажет, с какого направления пришел тот или иной спецэффект (луч ультразвука блокируется ладонью).

В связи со сказанным проведем делением акустических систем:

Звук в формате Моно непопулярен, поэтому избегаем касаться исторических экскурсов.
Звучание Стерео обеспечивается двумя каналами. Оба содержат низкие и высокие частоты. Лучше подойдут равноценные колонки, снабженные парой динамиков (басы и писк).
Звук Вокруг отличается наличием большего числа каналов, создающих эффект объемного звучания. Избегаем увлекаться тонкостями, традиционно 5 колонок плюс сабвуфер доносят гамму меломанам. Конструкция многообразна. Поныне ведутся исследования, ставящими целью улучшить качество передачи акустики. Расстановка традиционная такова: по четырем углам комнаты (грубо говоря) по колонке, сабвуфер стоит на полу слева или в центре, под телевизором помещается фронтальная колонка. Последняя в любом случае снабжается двумя динамиками и более.

Важно создать правильный корпус для каждой колонки. Низкие частоты потребуют наличия деревянного резонатора, для верхней границы диапазона — не важно. В первом случае бока ящика служат дополнительными излучателями. Найдете видео, демонстрирующее габаритные размеры, соответствующие длинам волн низких частот по науке, практически остается копировать готовые конструкции, дельной литературы тематика лишена.

Круг задач очерчен, читатели понимают — самодельная акустическая система строится следующими элементами:

набор динамиков частот сообразно числу каналов;
фанера, шпон, доски корпуса;
декоративные элементы, краска, лак, морилка.

Проектирование акустики

Изначально выбираем количество колонок, тип, местоположение. Очевидно, изготавливать в большем числе, нежели имеет каналов домашний кинотеатр, неразумный тактический ход. Кассетному магнитофону хватит двух колонок. К домашнему кинотеатру выйдет уже не менее шести корпусов (динамиков будет больше). Согласно потребностям аксессуары встраиваются в мебель, качество воспроизведения низких частот хромает. Теперь вопрос выбора динамиков: в издании авторства Найденко, Карпова приведена номенклатура:

Низкие частоты – головка CA21RE (H397) посадкой на 8 дюймов.
Средний диапазон – головка MP14RCY/P (H522) на 5 дюймов.
Верхние частоты – головка 27TDC (H1149) на 27 мм.

Приводили базовые принципы конструирования акустических систем, предлагали электрическую схему фильтра, рассекающего поток на две части (выше дан перечень трех поддиапазонов), приводили название покупных динамиков, решающих задачу создания двух колонок стерео. Избегаем повторяться, читатели могут взять труд полистать раздел, найти конкретные названия.

Следующим вопросом будет фильтр. Полагаем, фирма National Semiconductor не обидится, если отскриним чертеж усилителя перевода Ридико. Рисунок показывает активный фильтр с питанием +15, -15 вольт, 5 однотипных микросхем (операционных усилителей), граничная частота поддиапазонов вычисляется формулой, приведенной на изображении (дублируем текстом):

П – число Пи, известное школьникам (3,14); R, C – номиналы резистора, емкости. На рисунке R = 24 кОм, С — замалчивается.

Активный фильтр, питаемый электрическим током

Учитывая возможности выбранных динамиков, читатель сможет подобрать параметр. Берутся характеристики полосы воспроизведения колонки, находится стык перекрытия между ними, туда выносится граничная частота. Благодаря формуле, вычисляем величину емкости. Номинал сопротивления избегайте трогать, причина: может (спорный факт) задавать рабочую точку усилителя, коэффициент передачи. На частотной характеристике, приведенной в переводе, которую опускаем, граница составляет 1 кГц. Давайте посчитаем емкость указанного случая:

С = 1 / 2П Rf = 1 / 2 х 3,14 х 24000 х 1000 = 6,6 пФ.

Не ахти какая большая емкость, выбирается из условия максимально допустимого напряжения. В схеме с источниками +15 и -15 В вряд ли стоит номинал, превышающий суммарный уровень (30 вольт), возьмите пробивное напряжение (справочник поможет) не менее 50 вольт. Не пытайтесь поставить электролитические конденсаторы постоянного тока, схема обретает шансы взлететь на воздух. Отсутствует смысл разыскивать исходную схему чипа LM833 по причине Сизифова труда. Некоторые читатели найдут замену микросхеме, отличающуюся… надеемся на понимание.

Насчет сравнительно небольшой емкости конденсаторов (рознично и суммарной) описание фильтра говорит: благодаря низкому импедансу головок без активных компонентов номиналы пришлось бы увеличить. Закономерно вызывая появление искажений, обусловленных наличием электролитических конденсаторов, катушек с ферромагнитным сердечником. Не стесняйтесь двигать границу деления диапазонов, общая пропускная способность остается прежней.

Пассивные фильтры соберет своими руками каждый обученный пайке, курс школьной физики. В крайнем случае заручитесь помощью Гоноровского, лучше некуда расписаны тонкости прохождения сигналов через радиоэлектронные линии, обладающие нелинейными свойствами. Приведенный материал заинтересовал авторов фильтрами низкой и высокой частоты. Желающие поделить сигнал на три части должны зачитываться трудами, раскрывающими базис полосовых фильтров. Максимально допустимое (или пробивное) напряжение выйдет мизерным, номинал станет значительным. Под стать упомянутым электролитическим конденсаторам емкости номиналом десятки микрофарад (три порядка выше используемых активным фильтром).

Новичков тревожит вопрос получения напряжения +15, -15 В питания акустических систем. Намотайте трансформатор (пример приводился, программа ПК Trans50Hz), снабдите двухполупериодным выпрямителем (диодный мост), профильтруйте, наслаждайтесь. Наконец, активный или пассивный фильтр прикупите. Называется указанная вещица кроссовером, внимательно подбирайте динамики, диапазоны точнее соотносите с параметрами фильтра.

Для пассивных кроссоверов акустических систем найдете в интернете множество калькуляторов (http://ccs.exl.info/calc_cr.html). Исходными цифрами программа расчета принимает входные сопротивления динамиков, частоту деления. Введите данные, программа-робот быстро снабдит величинами емкостей и индуктивностей. На приведенной страничке задавайте тип фильтра (Бесселя, Баттерворта, Линквица-Райли). На наш взгляд задачка для профи. Приведенный выше активный каскад образован фильтрами Баттерворта 2-го порядка (скорость снижения АЧХ 12 дБ на октаву). Касается частотной (АЧХ) характеристики системы, понятно только профессионалам. Если сомневаетесь, выбирайте золотую серединку. В прямом смысле ставьте галку на третьем кружке (Бессель).

Акустика компьютерных колонок

Довелось посмотреть на Ютуб видео: юноша объявил, что сделает акустическую систему своими руками. Отрок талантлив: раскурочил колонки персонального компьютера - ну, совсем никакие - извлек на свет Божий усилитель с регулятором, поместил в спичечный коробок (корпус акустической системы). Компьютерные динамики известны плохим воспроизведением низких частот. Сами устройства маленькие, легкие, во-вторых, буржуи материалами экономят. Откуда в акустической системе взяться басам. Юноша взял… читайте дальше!

Наидорожайший компонент музыкального центра. Акустика класса hi-end стоимостью обходит дешевую квартиру. Ремонт, сборка колонок неплохой бизнес.

Усилитель низкой частоты акустической системы соберет продвинутый радиолюбитель, никаких кулибиных не нужно. Из спичечного коробка торчит ручка регулятора громкости, вход с одной стороны, выход - с другой. Динамики старой акустической системы малы. Юноша раздобыл старенький громкоговоритель не сказочных размеров, но солидный. С колонки советских времен акустической системы.

Чтобы звук не тревожил воздух пищанием, умный отрок сколотил дюймовые доски ящиком. Динамик старенькой акустической системы поместил в размеров почтовой коробки, сместил, как это делается производителями современных сабвуферах домашних кинотеатров. Изнутри колонку звукоизолятором отделывать поленился. Желающий может использовать для акустической системы ватин, другой схожий материал. Маленькие динамики помещены вовнутрь продолговатых коробок, только-только вмещающих торцом громкоговоритель. Гордый отрок подключил один канал акустической системы на два маленьких динамика, второй - на один большой. Работает.

Юноша сказочный молодец, не пьет в подворотне, уподобляясь сверстникам, не портит в свободное время будущих невест, занят делом. Как говорил один знакомый: «Молодому поколению прощается недостаток знания и опыта, не избыток наглости, упроченного равнодушием».

Улучшения

Решили усовершенствовать методику, откровенно надеемся, дополнение поможет сделать акустическую систему самостоятельно несколько качественнее. Проблема? Понятие выдумано радиотехниками, создателями акустических систем — частота. Вибрация Вселенной имеет частоту. Говорят, даже ауре человека присуще. Каждая добротная колонка недаром вмещает несколько динамиков. Большие предназначены для низких частот, басов; прочие — для средних и высоких. Не только размер, а и устройство у них разное. Мы уже обсуждали этот вопрос и интересующихся отсылаем к написанным обзорам, где приводится классификация акустических систем, раскрываются принципы действия наиболее популярных.

Компьютерщикам известен системный зуммер, работающий по прерыванию BIOS, который способен вроде бы выдавать один звук, но талантливые программисты выписывали на нем вычурные мелодии, даже с попыткой цифрового синтеза и воспроизведения голоса. Однако при желании бас такая пищалка выдать не может.

К чему этот разговор… Большой динамик следовало бы не просто приспособить на один из каналов, а присудить специализацию басов. Как известно, большинство современных композиций (Звук Вокруг не берем) рассчитаны на два канала (стереовоспроизведение). Получается, что два одинаковых динамика (маленьких) играют одни и те же ноты, смысл в этом маленький. В то же время с этого же канала бас теряется, а высокие частоты гибнут на большом динамике. Как быть? Предлагаем внедрить в схему пассивные полосовые фильтры, которые помогут разбить поток на две части. Схему берем иностранного издания по той простой причине, что она первой попалась на глаза. Вот ссылка на исходный сайт chegdomyn.narod.ru. Радиолюбитель переснял из книги, приносим извинения автору, что не указываем первоисточник. Это происходит по той простой причине, что он нам не известен.

Итак, картинка. Бросаются сразу в глаза слова Woofer и Tweeter. Как не сложно догадаться, это, соответственно, сабвуфер для низких частот, и динамик для высоких. Охватывается диапазон музыкальных произведений 50-20000 Гц, причем на сабвуфер приходится полоса нижних частот. Радиолюбители могут сами по известным формулам просчитать полосы пропускания, для сравнения ля первой октавы, как известно, составляет 440 Гц. Считаем, что для нашего случая такое деление подойдет. Вот только хотелось бы найти два больших динамика, по одному на каждый канал. Смотрим схему…

Не совсем музыкальная схема. В положении, занимаемом системой, идет фильтрация голоса. Диапазон 300-3000 Гц. Переключатель подписан Narrow, переводится, как полоса. Чтобы получить Wide (широкое) воспроизведение, опускаем клеммы. Поклонники музыки могут выкинуть полосовой фильтр Narrow, любителям бороздить скайп рекомендуем избегать поспешного решения. Схеме напрочь исключит петлевой эффект микрофона, известный повсеместно: пронзительное гудение вследствие переусиления (положительной обратной связи). Ценный эффект, даже военный знает сложности использования громкой связи. Владелец ноутбука осведомлен…

Для устранения эффекта обратной связи изучите вопрос, найдите, на какой частоте резонирует система, отрежьте лишнее фильтром. Очень удобно. Касательно популярной музыки микрофон отключаем, уносим подальше от динамиков (случай караоке), начинаем петь. Фильтры верхних и нижних частот оставим неизменными, изделия просчитаны неизвестными западными друзьями. Испытывающим затруднения, читая иностранные чертежи, поясняем, схема изображает (полосовой фильтр Narrow отброшен):

Емкость 4 мкФ.
Неиндуктивные сопротивления R1, R2 номиналом 2,4 Ом, 20 Ом.
Индуктивность (катушка) 0,27 мГн.
Сопротивление R3 8 Ом.
Конденсатор С4 17 мкФ.

Динамики должны соответствовать. Советы указанного сайта. Сабвуфером пойдет МСМ 1853, пищалкой (слово не списали) послужит РЕ 270-175. Полосы пропускания посчитаете самостоятельно. Большая буква Ω означает кОмы — ничего страшного нет, поменяйте номинал. Напоминаем, емкости параллельно соединенных конденсаторов складываются, как последовательно включенные резисторы. На случай, если сложно достать подходящие номиналы. Вряд ли получится изготовить динамики своими руками, набрать небольшие номиналы сопротивлений реально. Не используйте катушки, вырезаем пластины нихрома, подобных сплавов. После изготовления резистор лакируется, большого тока не планируется, защищать элемент не следует.

Индуктивности проще намотать самостоятельно. Логично использовать онлайн-калькулятор, задав емкость, получим параметры: количество витков, диаметр, материал сердечника, толщину жилы. Приведем пример, избегая быть голословными. Посещаем Яндекс, набираем нечто вроде «онлайн калькулятор индуктивности». Получаем ряд ответов выдачи. Выбираем понравившийся сайт, начинаем думать, как намотать индуктивность акустической системы номиналом 0,27 мГн. Нам понравился сайт coil32.narod.ru, начнем работу.

Исходные сведения: индуктивность 0,27 мГн, диаметр каркаса 15 мм, проволока ПЭЛ 0,2, длиною намотки 40 миллиметров.

Сразу возникает вопрос, видя калькулятор, где взять номинальный диаметр изолированной проволоки… Потрудились, нашли на сайте servomotors.ru таблицу, взятую из справочника, которую приводим в обзоре, считайте на здоровье. Диаметр меди составляет 0,2 мм, изолированной жилы – 0,225 мм. Скармливаем смело величины калькулятору, вычисляя нужные величины.

Получилась двухслойная катушка, числом витков 226. Длина провода составила 10,88 метра сопротивлением порядка 6-ти Ом. Главные параметры найдены, начинаем мотать. Самодельная акустическая система выполняется в ручной работы корпусе, примостить фильтр место найдется. К одному выходу подключаем пищалку, к другому – сабвуфер. Пару слов касательно усиления. Может статься, каскад усилителя не потянет четыре динамика. Каждая схема охарактеризована некой нагрузочной способностью, выше нельзя подпрыгнуть. Устройство акустической системы рассчитано, учитывая фиксированный запас, чтобы согласовать нагрузку, часто применяется эмиттерный повторитель. Каскад, заставляющий схему работать, полная отдача на любой динамик.

Напутствие начинающим конструкторам

Считаем, помогли читателям понять, как правильно конструировать акустическую систему. Пассивные элементы (конденсаторы, резисторы, катушки индуктивности) сможет достать, изготовить каждый. Осталось собрать корпус акустической системы своими руками. А за этим, верим, дело не станет. Важно понять, музыка сформирована гаммой частот, обрезаемых неправильным изготовлением устройства. Собравшись сделать акустическую систему, подумайте над этим, поищите компоненты. Важно передать великолепие мелодии, будет твердая уверенность: труд не пропал даром. Акустическая система прослужит долго, радость подарит.

Верим, изготовление акустических систем своими руками читателям будет в удовольствие. Грядущее время уникально. Поверьте, в начале XX века нельзя было черпать информацию тоннами ежедневно. Обучение выливалось тяжким кропотливым трудом. Приходилось обшаривать пыльные полки библиотек. Возрадуйтесь интернету. Страдивари пропитывал древесину скрипок уникальным составом. Скрипачи современности продолжают выбирать итальянские экземпляры. Вдумайтесь, прошло 30 лет, воз остался позади.

Нынешнему поколению известны марки клеев, наименования материалов. Необходимое продается магазинами. СССР лишил изобилия людей, снабдив относительной стабильностью. Сегодня преимущество описывается возможностью изобретения уникальных способов заработка. Профессионал-самоучка везде срубит капусты.