Главное звено

Полоса везения

Почему акустические системы чаще всего делают многополосными? Звуковой (слышимый) спектр простирается примерно от 20 до 20000 колебаний в секунду, корректно воспроизвести его одному динамику крайне трудно, почти невозможно. Дело в том, что диффузор, например, басовой головки при превышении некоторой критической частоты перестает колебаться как единое целое, в результате появляется целый букет искажений звука. Чтобы этого не произошло, полный диапазон частот делят между динамиками с мембранами разного диаметра - высокочастотным твитером (tweeter), среднечастотным (midrange) и басовым (woofer) - либо один НЧ/СЧ-динамик излучает средние частоты и басы. Хотя еще встречаются в дорогих Hi-End-системах широкополосные динамики, например головки фирмы LOWTHER, это, скорее, исключение из правила. Двухполосными делают обычно полочные (bookshelf) колонки, количество полос более двух - прерогатива так называемых напольных (floorstanding) систем. Зависимость между размером колонки и количеством полос неочевидная, но наблюдаемая: обычно задачей нижней полосы в трехполосной АС является добыча максимально глубокого баса, а это невозможно при маленьком корпусе.

Что в корпусе твоем?

Корпус, или акустическое оформление, - неотъемлемый элемент любой АС. Некорректно спрашивать: "Разве нельзя было купить колонки поменьше?" К сожалению, нет баса без габарита. Системы аудиофильского класса стараются сделать максимально басовитыми, и потому они занимают много места. Связь простая. Ведь, если заставить динамик излучать в открытом пространстве (акустики говорят - "в свободном поле"), произойдет акустическое короткое замыкание за счет взаимного гашения волн от передней и тыльной частей мембраны, и эффективность излучения резко упадет.

Первый выход из положения - поставить экран, изолирующий ненужное излучение тыльной части диффузора. Но, чтобы обеспечить приемлемый уровень звукового давления на басах, экран должен быть почти такого же размера, что и длина звуковой волны, а здесь она достигает нескольких метров! Правда, размерами экрана можно пренебречь, если поднять звуковое давление за счет наращивания площади одного или нескольких басовиков…

Проблему габаритов можно решить, если поместить динамик в закрытый корпус (closed box). Этот тип акустического оформления отличается плавным спадом звукового давления у нижней границы рабочего диапазона и считается самым правильным с точки зрения качества басов. Модели в закрытом корпусе чаще можно встретить в стане дорогой акустики, от которой требуется прежде всего максимально корректное воспроизведение звука, а уже потом глубина баса.

В моделях нижней и средней ценовой категории повсеместно применяют так называемый фазоинвертор (bass reflex, vented box). В отличие от закрытого корпуса здесь внутренний объем колонки сообщается с внешней средой через специальную трубу - получается акустический резонатор. Воздух в трубе на определенной басовой частоте колеблется синхронно с движениями диффузора, как бы поддерживая последний. В результате басы становятся ощутимо глубже. Порт фазоинвертора бывает круглым или щелевым и располагается на фасаде или тыльной панели колонки. Хотя такие АС часто обвиняют в размытости баса, не стоит обобщать: качество звука всегда зависит от конкретной реализации.

Выделяют еще один вид оформления, основанный на резонансных явлениях, - так называемый лабиринт. Он выполняется в виде сложенной в несколько колен трубы длиной в половину волны на нижней рабочей частоте. Например, для частоты 50 Гц эта половинка - 3,4 м. В основе работы лабиринта лежит все тот же разворот фазы излучения, только происходящий за время, пока волна от тыльной части диффузора добежит до выходного отверстия лабиринта, устраиваемого обычно в нижней части корпуса сзади.

Прочие виды оформления (рупор, трансмиссионная линия, bandpass, пуш-пулльная схема и т.д.) применяются крайне редко. Между прочим, выше мы везде говорили только об оформлении басовой секции АС, потому что на высоких частотах корпус вообще не нужен… Задача корпуса - исключить короткое замыкание. Сложная геометрия, отделка шпоном, золотые клеммы и прочее на звук влияют пренебрежимо мало, однако существенно сказываются на стоимости АС.

Прежде чем попасть на динамики, сигнал проходит через кроссовер (X-over, crossover filter) - специальный фильтр, делящий спектр сигнала по частотным полосам. В среде аудиофилов считается, что кроссовер влияет на звук, поэтому к качеству его электронных компонентов предъявляются жесткие требования. Ставятся полипропиленовые конденсаторы, катушки с воздушным сердечником, делается разводка дорогим серебряным кабелем… Кроме того, некоторые компании стараются использовать простые фильтры, чтобы не вносить вредные фазовые искажения.

Что скажет паспорт

Под эффективностью, или отдачей, любого громкоговорителя подразумевается его чувствительность. Чувствительность (Sensivity) - это уровень звукового давления при заданной величине подаваемой мощности. Обычно производители указывают в спецификации чувствительность в децибелах на фиксированной частоте на расстоянии 1 м при подаче сигнала мощностью 1 Вт. Для достижения одного и того же уровня громкости чувствительной акустике требуется менее мощный усилитель. Сегодня большинство Hi-Fi-систем имеет чувствительность порядка 90 - 94 дБ.

Частотный диапазон (Frequency range), как еще одна паспортная характеристика, практически ни о чем не говорит, если не указать условий, при которых он измерялся. Обычно в спецификациях даже миниатюрной АС приводится гордое "20 Гц - 20 кГц" - фактически неправда, но формально это может соответствовать действительности… Электрическая мощность (Power) АС определяется в основном мощностью наиболее серьезного басового динамика. Бывают разные типы мощности, например музыкальная, долговременная, пиковая. На этот параметр особого внимания обращать не стоит, поскольку реальная мощность при прослушивании музыки на комфортном уровне громкости при чувствительности АС 94 дБ не превышает нескольких ватт. Полное сопротивление АС (Impedance) на самом деле имеет сложную зависимость от частоты. В паспорте стоит лишь номинальное значение (4, 6 или 8 Ом), которое не вполне отражает реальную ситуацию. При подключении 4-омной акустики к усилителю, рассчитанному на 8 Ом, у последнего с большой вероятностью сработает защита от короткого замыкания… Впрочем, информацию о частотной зависимости сопротивления АС почти никто из производителей в паспорте не указывает. Чтобы хоть как-то оградить себя от возможных проблем с колебаниями импеданса у капризных колонок, просто выбирайте усилитель помощнее и с учетом допустимой нагрузки.

Следует отметить, что покупка даже самых лучших колонок - это не стопроцентная гарантия хорошего звука. В дорогих аудиосистемах резко возрастает роль акустических свойств помещения для прослушивания. Комната почти всегда (и не в лучшую сторону) меняет характер звучания абсолютно любой АС. С этим влиянием можно и нужно бороться, но это отдельная тема…