1.3.3. Акустические системы

Недостатком громкоговорителей является ограниченный диапазон воспроизводимых звуковых частот. Отдельный громкогово­ритель не может передать звуковое поле, которое в природе со­здается множеством источников звука.

Современная высококачественная звуковоспроизводящая аппаратура немыслима без излучателей нового поколения — акустических систем (АС), или колонок.

Конструкционные особенности АС. Акустическая система обычно состоит из нескольких динамиков и акустического оформления. Чтобы обеспечить равномерное воспроизведение всего диапазона звуковых частот, в колонках применяют совместно низкочастотные (30... 1000 Гц), среднечастотные (200...5000 Гц) и высокоча­стотные (2000...25000 Гц) головки.

В электрическую цепь каждого динамика включены электри­ческие полосовые фильтры — кроссоверы, которые осуществляют калибровку поступающих с усилителя сигналов по частоте и в зависимости от этого направляют их на соответствующий дина­мик. Наиболее высококачественные колонки могут раздельно вос­производить до четырех полос звуковых частот. Суммарная мощ­ность динамиков в колонке составляет ее номинальную мощность.

Акустическое оформление АС включает корпус, звукопогло­щающие материалы, различные перегородки и лабиринты. Кон­структоры, разрабатывающие колонки, стремятся всячески умень­шить резонансную частоту, которая определяется объемом воз­душной массы внутри колонки. Резо­нансная частота определяет нижнюю границу диапазона воспро­изводимых колонками звуковых частот, т. е. основной фактор их конкурентоспособности.

Чем больше размер колонки, тем ниже ее резонансная частота. Чтобы снизить резонансную частоту акустической колонки до 20...30 Гц, объем колонки доводят иногда до 200 л. Заполнение корпуса звукопоглотителями дает возможность уменьшить объем колонки на 30 %, не ухудшая их акустических свойств. В качестве звукопоглотителей используют обычно пористую резину, поро­лон, стекловату.

Чтобы избежать дребезжания, колонки комплектуют звукопог­лощающими стойками. Это специальные подставки, приподни­мающие колонки до уровня человеческого роста, что обеспечива­ет наилучшее восприятие звука.

Электроакустические параметры АС .

Потребительские свойства АС в основном зависят от электроакустических парамет- ров головок громкоговорителей, из которых она состоит, а также от свойств, формируемых конструкционными осо­бенностями самой колонки. К ним отно­сятся: частота основного резонанса, чув­ствительность, число воспро­изводимых звуковых полос и др.

Частота основного резонанса — часто­та собственных колебаний механической системы колонки. Чем ниже резонансная частота, тем более низкие звуковые час­тоты способна воспроизводить акустичеcкая система.

Чувствительность АС, или ее отдача, — это громкость в де­цибелах при мощности 1 Вт на расстоянии 1 м от динамика. Чем выше чувствительность, тем громче звучание АС при одной и той же излучаемой мощности. Хорошими считаются колонки с чув­ствительностью около 85...90 дБ/(Вт ^.м).

Число воспроизводимых звуковых полос зависит от вида АС. Для наиболее совершенных АС характерно наличие трех и даже четы­рех звуковых полос. Каждая полоса частот может воспроизводить­ся одним или двумя динамиками.

Классификация и ассортимент АС. Эти системы подразделяют­ся по оформлению, по степени герметичности корпуса, по харак­теру функционирования, по числу полос, по сложности, по но­минальной мощности.

По оформлению корпуса колонки могут быть напольные, на­стенные и подвесные, прямоугольной, шарообразной или эллип­совидной формы.

По степени герметичности колонки подразделяются на откры­тые, закрытые и с фазоинвертором.

В открытых АС задняя стенка имеет отверстия. Обычно это са­мые дешевые колонки с одним широкополосным громкоговори­телем. Недостатком их является склонность к акустическому ко­роткому замыканию и низкая чувствительность (отдача).

Корпус колонки закрытого типа свободен от этих недостат­ков, однако в нем из-за упругости воздуха резонансная частота заметно возрастает, что ограничивает воспроизведение низких частот. Такая конструкция колонки существенно снижает резо­нансную частоту системы и повышает ее отдачу при самых низких частотах.

По характеру функционирования колонки могут быть актив­ные и пассивные.

Активными называют колонки, внутри которых размещен свой усилитель мощности.

Большой спрос на активные колонки возник в связи с внедре­нием миниатюрных проигрывателей (плееров) и компьютеров (мультимедиа), которые обычно не имеют собственных мощных усилителей.

К недостаткам активных колонок относится то, что разме­щенный в них мощный усилитель занимает часть активного объема ящика, увеличивая его резонансную частоту, тем самым «сре­зая» низшие частоты со спектра воспроизводимых звуковых час­тот.

Пассивные колонки предназначены для работы совместно с усилителем сигналов звуковой частоты.

По числу полос акустические системы подразделяются на двух-, трех- и четырехполосные. Чем больше полос, тем выше качество звуковоспроизведения.

По сложности, которая зависит от величины параметров, АС подразделяют на три группы: высшую — полоса частот 40... 25000 Гц, первую — 50... 12500, вторую — 100...8000 Гц.

По номинальной мощности АС могут быть: 3, 6, 10, 15, 25, 35, 50, 75, 100 Вт (ГОСТ 23262 — 88). По техническим условиям допускается изготовление АС большей мощности.

Одной из разновидностей акустических систем являются саб­вуферы. Сабвуфер (в свободном переводе «ухатель») представляет собой акустическую колонку с одним или двумя низкочастотны­ми динамиками. Основное назначение сабвуфера — дать мощное и сочное воспроизведение басов на частотах 16...30 Гц. Сабвуфер позволяет не только прослушать, но и прочувствовать всем организмом звучание самых низких регистров органа, натуральные раскаты грома и рев морского шторма.

Так как направленность звучания на низкой частоте незаметна, то в стереофонической аппаратуре используют не два, а один сабвуфер, который имеет два входа для низких частот с обоих стереоканалов.

В сочетании с недорогими миниатюрными колонками, хорошо воспроизводящими средние и высокие частоты, сабвуфер обеспечивает высокое качество звучания во всем диапазоне звуковых частот.

Различают сабвуферы пассивного и активного типа. Сабвуфер активного типа имеет свой встроенный усилитель мощности, поэтому его можно подключать к источникам слабых сигналов, например к музыкальному микроцентру.

Маркировка АС. Сокращенное обозначение колонок состоит из четырех элементов: числа, которое определяет номинальную мощность (Вт); букв АС, означающих «акустическая система»; числа, отражающего группу сложности; числа, указывающего порядковый номер разработки.

Например, обозначение колонки 25АС-021 расшифровывается следующим образом: 25АС — акустическая система мощностью 25 Вт, 0 — высшей группы сложности, 21-я разработка.