Акустика – так сокращенно принято называть динамики, подлюченные к аудио-системе. Вернее, здесь имеется в виду широкополосный динамик, то есть тот, что отрабатывает всю полосу звуковых частот. Чаще мы имеем дело с «акустической системой», то есть с несколькими динамиками, каждый из которых звучит в «своей» тональности – выше или ниже. Ну а вместе такие динамики обеспечивают более широкий частотный диапазон, чем один широкополосный динамик. Акустическая система называется колонкой в том случае, если она заключена в деревянный или иной корпус. Корпус может иметь разные формы и очертания, но чаще это вытянутый куб. Строго говоря, оригинальные «открытые» бескорпусные дизайны, где динамики укреплены на арматуре, не являются колонками, хотя по привычке называются так. Очень распространены врезные (в потолок, стены, переборки салона машины) динамики. Чтобы отграничить врезную , всю остальную (то есть – обычные внешние колонки в неком корпусе) называют кабинетной. В аудиосистеме колонка, как правило, подключается на один (из 2 или больше) каналов усилителя мощности.
Электрические в акустической системе занимаются упорядочением и разделением поступающего из усилителя сигнала для пропуска на конкретный динамик. Фильтры чаще всего находятся внутри колонки, непосредственно у входных клемм. Они распознаются по крутизне отсечения «лишнего» сигнала, что в спецификациях соответствует количеству децибел (дБ, dB) на октаву (дБ/окт.). Чем выше число, тем сложнее и «круче» фильтр и выше его «порядок». Самыми эффективными являются высшего (4 и 5) порядка (до 25 дБ/окт.).
Действие и работа динамиков выражаются в амплитудно-частотной характеристике (АЧХ). Проще говоря, АЧХ – это звук от баса до писка, выраженный в неких физических величинах – Герцах (Гц, Hz), и зависящий от громкости или амплитуды сигнала. Часто фигурирует АЧХ с диапазоном 30 – 25 000 Гц +/- 0,5 дБ. Здесь первая цифра означает начало диапазона, или крайнюю (граничную) реализуемую низкую звуковую частоту (бас), вторая - конец диапазона, или крайнюю высокую частоту (писк), а децибелы определяют самый тихий и самый громкий звук в этом диапазоне. Чем эта цифра меньше, тем вероятнее сам диапазон частот. Это объясняется тем, что самые «громкие» частоты заглушают самые «тихие». Линейным диапазоном частот называется звучание колонки, когда вы слышите звуки разного тона с одинаковой разборчивостью.
Зачастую изготовители вообще не указывают, насколько линейно или равнозначно передаются разные звуки в их колонках. Вместо +/- дБ они указывают чувствительность в дБ. Чувствительность – это как раз способность динамика адекватно, без искажений реагировать на самый тихий и самый громкий сигнал с усилителя. Чувствительность очень часто равноценна звуковому давлению (то есть количеству децибел на расстоянии слушателя в 1 метр от колонки). Чем чувствительность колонки выше, тем в принципе лучше для тихих звуков, но хуже для громких. По этой причине сбалансированной является чувствительность порядка 80 дБ для колонки с фазоинверторным отверстием («открытого» типа колонки) и 90 дБ для «закрытой» колонки в «глухом» неразборном корпусе.
Главное в колонках и динамиках – ликвидация всевозможных искажений, которые марают звук. Искажения измеряются в %, они не должны превышать 1%. Они возникают по следующим основным причинам:
1. Провод и электрическая схема задерживает или изменяет часть сигнала.
2. Динамики «пересекаются» или, наоборот, «не догоняют» друг друга по тональности, то есть они или их плохо согласованы.
3. Динамик или часть его поверхности вибрирует слишком сильно, подавляя своим звуком остальные в системе.
4. Панель, камера или весь корпус колонки дают «эффект пинг-понга», из-за которого звуковая волна отражается и усиливается, вмешиваясь в непосредственный «прямой» звук динамика, направленный к слушателю.
Чтобы лучше согласовать колонки с усилителем, их подбирают по сопротивлению нагрузки. Она указывается в Омах (Ohm) и может быть минимум 4, максимум 16 Ом. Соответствующее значение указывается на усилителе для сведения пользователя. Чем сопротивление колонки ниже, тем громче и «ярче» она звучит, однако сопротивление не должно падать ниже возможностей усилителя. Иначе возникнет опасная для динамиков и усилителя перегрузка. Многие усилители и колонки снабжены защитой на этот случай. Высокое сопротивление колонки безопасно, но тогда гораздо беднее ее звук.
Сопротивлением можно манипулировать, подключая на один канал пару колонок. Такое подключение может быть оправдано, если стоит цель разнести больше колонок по комнате для достижения большего объема. Часто для этого в домашнем театре пара полочных колонок подключается на одни клеммы центрального канала. В таком подключении сопротивление удваивается, если + (плюс) одной колонки соединить проводом с – (минусом) другой, а 2 свободные клеммы (по одной на каждой из колонок) подключить к клеммам усилителя.
Мощность колонок указывается в ваттах (Вт, W) и должна примерно соответствовать данным усилителя, но непременно в расчете на конкретное сопротивление нагрузки (чаще - 4 или 8 Ом). Чем больше Ватт, тем громче, объемнее, полноценнее и чище звук.
Типы колонок
Пассивная колонка – самая распространенная, «домашная». Это динамики плюс фильтры. Для ее подключения нужен любой усилитель мощности – моно или стерео. Такой есть даже в телевизорах и бумбоксах. Но если мощность пассивной колонки сильно превышает их возможности, то звук получится хилым, писклявым и шипучим. Важнейший внешний признак конструкции колонки – число динамиков на панели. Оно, как правило, соответствует числу полос. 2-полосная колонка – где работают басовик и высокочастотный динамик (пищалка, твитер). 3-полосная – с басовиком, и среднечастотным (СЧ) динамиком. 4-полосная – с супер-твитером (для частот выше 20 кГц). Последняя конструкция применима для проигрывания аудио-форматов высокого разрешения.Пассивная колонка чаще бывает фазоинверторного (открытого) типа, который лучше отрабатывает бас и выделяет нюансы программы. Полностью закрытые корпусы звучат строже и чётче. Расположение динамиков на одной панели по вертикали, начиная от ВЧ сверху и кончая 20 - 25-дюймовым басовиком внизу, называется d’appolito. Расположение может быть намеренно «перемешанное» или направленное в стороны – для создания лучшего объема и отчетливости звука. Оформление панельки вокруг динамика реализуется в виде рупора, щели или (чаще всего) в литой «корзине». Внутреннее пространство корпуса может быть поделено на секции для каждого динамика. Это делается с целью наилучшей изоляции динамиков и создания оптимальных условий для излучения частот. Той же цели служат разные типы излучателей. Это ленточный тип, когда электрический разряд подается на фольгу или на эзотерические поверхности вроде материала NXT. Это обычные конусные динамики на основе магнита и звуковой катушки. Это совмещённые концентрические динамики, размещенные как бы друг на друге. Считается, что они наиболее равномерно «доставляют» звук до ушей слушателя. Корпус колонки может быть не только квадратным, но и круглым, обтекаемым, составленным из каркаса и обтянутым материей. Корпус может быть не только из ДСП или МДФ, но и литой из металла. Корпус может быть лучше или хуже задемпфирован изнутри. Тем же разнообразием материалов отличаются и излучатели, но приоритет по качеству отдан укрепленной и пропитанной специальным составом бумаге. Очень важен качественный материал и ширина валика вокруг динамика. Валик определяет ширину хода (податливость на сигнал) динамика. Чем он шире – тем лучше.
Колонка-конструктор для самостоятельной несложной сборки готовых модулей. Это разновидность пассивной колонки, к ней относится все разнообразие названных выше подходов. Этот тип колонки известен как DIY (сделай сам) или «кит» (kit – комплект). Самый недорогой и вместе с тем хай-эндный путь, поскольку базовой схемой для поставщиков комплектов всегда служат именно Hi-End-модели .
Активные колонки располагают встроенным усилителем, который априори отлично согласован с динамиками. Активные колонки известны как студийные аудио-мониторы, хотя могут быть специальными для hi-fi. Они дадут мощную фору пассивным в той же категории качества по реализму звучания. Они выгоднее для покупателя, но выбор источника звука в такой системе сильно ограничен. Выбор сводится к аппаратам, которые имеют общий уровень громкости – в отличие от индивидуального на панели таких колонок. Как правило, это предусилители разного типа. Предусилители могут быть встроены в ряд процессоров окружающего звука, кассетных и других дек, проигрывателей. Очень распространены и качественно звучат минисистемы на базе активной акустики. Би-ампинговая – разновидность активной. Здесь один усилитель с собственным силовым трансформатором (блоком питания) работает на кроссовер (фильтр) и динамик. Такой фильтр называется активным. Эта конфигурация наиболее качественна по звуку, даже применительно к простейшему динамику. «Би» в данном контексте обозначает 2-полосную конструкцию, но может быть и «три» ампинг с усилителем по СЧ.
Театральная отличается от стерео-колонок намеренно урезанным НЧ-диапазоном, поскольку им будет заниматься активный сабвуфер. Такой комплект состоит из 5 колонок, из которых самые большие – фронтальные. Они же дублируют функцию стерео, то есть могут озвучить и НЧ-диапазон (хотя с сабвуфером все равно лучше). Такой комплект может быть и активным, то есть включать многоканальный усилитель с необходимыми для театра настройками. К нему подключается непосредственно проигрыватель дисков.
Мультимедийная акустика состоит из 2 или 5 колонок плюс сабвуфер. Усилитель может быть встроен в один из названных блоков, он «обслуживает» все динамики системы. Использование, устройство, цена – как у студийных или активных театральных колонок, но только на ступень ниже. Назначение – для ПК. Нечто похожее представляет собой док-станция для флэш-плеера iPod. Она фактически превращает плеер в подобие мини-системы. Цифровые колонки – разновидность активных, но со встроенным цифровым кроссовером . Принцип работы иной, чем в аналоговых системах. Вся обработка сигнала и деление на полосы происходят в цифровой области. Достоинство этого типа – сниженные искажения. Очень дорогая аккустика, комплектуется к высшим цифровым аудио-системам класса Hi-End таких марок, как , T+A. Подключения для цифровых и аналоговых источников. В случае последних сигнал оцифруется на 24-битном АЦП для последующих превращений, после чего переводится в аналог-форму столь же качественным ЦАПом на рубеже динамиков.
Заключение. Советы Гуру
В мире существуют 5 главных изготовителей критических элементов колонки – динамиков. Отсюда динамики расходятся по сотням изготовителей готовых колонок во всем мире. Многие из них занимаются только сборкой и настройкой, а корпусы заказывают на мебельных фабриках. Есть фирмы, принципиально делающие все самостоятельно. У лучших из лучших, как и Westlake Audio, насчитывают по 20 и больше элементов, а диаметры басовиков превышают даже 30 см. Самая сложная и большая в мире колонка принадлежит американской фирме Audio и занимает собой весь объем 20-метровой комнаты. Понятно, что разные колонки играют по-разному. Вот некоторые подсказки, критерии выбора и настройки колонок под ваши специфические условия.
а) В системе «звучит» всё. Полки из дерева или мраморная плита улучшат звук полочных колонок, точечные опоры шипов развяжут напольную колонку с полом, уточнив ее звук.
б) Лучше отсекать мидбас от сабвуфера путем настройки в вашем AV- на 100 Гц.
в) Жила звукового провода, отмеченная полосой, всегда подключается на красный (+) контакт или клемму колонки. Это не безразлично, так как всякий провод обладает оптимальным направлением сигнала. Направление соответствует надписи на оболочке провода.
г) Более качественный тот активный сабвуфер для домашнего театра, который снабжён внешними «рёбрами» охлаждения.
д) Надо эмпирически подбирать разъёмы и провод для колонок. Массивные разъемы и «жирный» провод добавляют солидности в звук колонки, но могут и ухудшить отчётливость звука.
е) Допустимо и даже выигрышно строить театр на парных колонках разных моделей, брендов и эпох, включая пару полочных колонок вместо одного центрального спикера. Целый ряд современных мини-систем и «театров в одной коробке» выигрывает от замены своих комплектных колонок на другие.
ж) Колонки для лампового усилителя надо подбирать специально. Есть марки (ProAC, TDL), которые специально «выстраивают» АЧХ – в домашнем театре она будет звучать неестественно.
