Стереосистема 2.0 – акустика, состоящая из двух колонок (первая цифра – количество колонок, вторая – сабвуферов). Предназначена, прежде всего, для прослушивания музыки, однако при хорошем качестве может стать универсальным вариантом как для музыки, так и для игр и фильмов.
- Система 2.1 – дополнена сабвуфером для звучания баса. Не стоит гнаться за фактом наличия самого сабвуфера: дешевая модель может только испортить звучание.
Многокомпонентная система – состоит из пяти колонок (как правило) + сабвуфер. Нужна для получения объемного звука в помещении. Основная задача – фильмы и игры. При покупке системы 5.1 стоит помнить, что для ее правильного размещения необходимо пространство, поэтому если комната недостаточно большая, лучше купить стереосистему.
При ограниченности бюджета лучше выбрать систему 2.0, потому что за ту же сумму, как правило, она будет лучше и качественней системы 5.1. Пусть звук будет не объемный, зато достаточно качественный для любой задачи.
Тип
Активная акустика – система со встроенным усилителем мощности. Преимущества – мобильность, компактность, такую систему проще отрегулировать, а за счет того, что динамики подключают непосредственно к усилителям, улучшается качество звучания и расширяется диапазон воспроизводимых частот.
Пассивная акустика – система, для которой не требуется подвод линейного сигнала и напряжения к каждой колонке. Но при этом для пассивных акустических систем нужен внешний усилитель.
Пассивно-активная акустика – комбинированная система, состоящая из основных колонок (пассивный тип) и сабвуфера (активный тип). Такое решение позволяет добиться высококачественного звучания на низких частотах благодаря наличию усилителя в активном сабвуфере.
Компоненты
Фронтальные колонки – дают основной звук, поэтому при выборе таких колонок лучше не экономить и изначально приобрести качественное устройство. Для начала можно купить только пару хороших напольных фронтальных колонок, а остальные приобрести позже. Эта акустическая система отличается тем, что может работать как самостоятельно, так и в составе многоканальной системы.
Центральные колонки – важно, чтобы они находились поближе к телевизору, над ним или под ним. В фильмах передает голос. Акустика центрального канала используется для построения многоканальной системы объемного звука.
Тыловые колонки – могут располагаться высоко над головой слушателя, по бокам или сзади. Их можно развернуть динамиком к стене. В данном случае звук будет отражаться от поверхности стены. Они используются для создания картины «окружения звуком».
Сабвуфер – передает звуки низких частот. Обязателен для построения системы домашнего кинотеатра. При использовании фронтальных колонок среднего и бюджетного класса добавление сабвуфера может значительно улучшить качество звука.
Сателлит – это маленьких размеров колонка, которая используется в недорогих комплектах для домашних кинотеатров.
- Мониторный громкоговоритель – чаще всего применяется в радиовещательных и звукозаписывающих студиях для контроля фонограмм, поскольку он в точности передает все нюансы музыкального материала. Это дает возможность услышать не только музыкальные детали фонограммы, но и огрехи звукорежиссера, искажения усилителя. Поэтому в домашних условиях использование мониторного громкоговорителя не всегда уместно.
Твитер – устанавливается сверху на фронтальную колонку и помогает воспроизвести высокие и ультравысокие частоты.
Компьютерные колонки – акустическая система, предназначенная для работы с компьютером.
Биполярные колонки – оснащены двумя комплектами динамиков, расположенных под углом примерно 90° друг к другу. Играют роль тылового канала в домашнем кинотеатре.
Назначение
Домашняя – рассчитана на использование в домашних условиях. К подобной акустике относятся многокомпонентные системы для «домашнего кинотеатра», стереосистемы для прослушивания музыки, в том числе продвинутые «меломанские» модели.
Концертная – используется в концертной деятельности. Эти колонки отличаются высокой мощностью и большими габаритами, а также имеют специальные разъемы.
Мониторная – обладает отличными амплитудно-частотными характеристиками и не искажает звук. Применяются для контроля качества сигнала в студийной работе. В домашних условиях такое оборудование использовать не имеет смысла.
Наружная – устанавливается на открытом пространстве, например, на летних площадках. Корпус таких колонок устойчив к воздействию влаги и коррозии.
Информационная – применяется на вокзалах, в торговых центрах и других общественных местах. Многие модели используются в паре с усилителями в домашних условиях, однако, частотный диапазон у них часто более узкий по сравнению с обычными колонками.
Кинотеатральная – используется для создания объемного звука в кинотеатрах. Это мощные пассивные колонки, которые подключаются к специальным театральным усилителям. Продаются поштучно – это позволяет собрать систему под конкретное помещение. Кинотеатральные колонки слишком дорогие, сложные и мощные для использования в домашних условиях.
Тип установки
По типам акустические системы делят в зависимости от места расположения и способа установки на несколько групп.
Напольная – такая акустическая система имеет крупные размеры. Устанавливается непосредственно на пол. Если ее поднять, то исказятся низкие частоты. Используется для улучшенного звучания баса, а в системе 5.1 чаще всего играет роль фронтальной акустики.
К напольной акустике относятся практически все сабвуферы, кроме встраиваемых в стену моделей.
Полочная – акустическую систему размещают, чтобы высокочастотные волны находились на одном уровне с головой слушателя. Для этого ее прикрепляют на стену или устанавливают на стойку либо подставку.
Такие колонки можно использовать самостоятельно в системе 2.1 или как фронтальный звук в системе объемного звучания.
Полочной акустикой являются большинство сателлитов, мониторов, фронтальные и тыловые колонки небольших размеров (высотой до 600-700 мм).
Саундбар – панель с колонками, которые создают эффект объемного звучания. Как правило, это небольшие колонки.
Встраиваемая/подвесная акустика – может устанавливаться вглубь стены, в потолок или же крепиться на них.
- Концертная и ландшафтная акустика – из названия видно, где данные системы устанавливаются и используются. От других акустик они отличаются большой выходной мощностью (концертные), влагонепроницаемыми корпусом и динамиками, изготовленными по особой технологии из полимерных и композитных материалов (ландшафтные).
Настенная – напоминает полочную акустику, но имеет собственные крепления и не нуждается в подставках или полках. Минус – сложность монтажа.
Линейный массив – вертикальная или горизонтальная конструкция, состоящая из нескольких колонок. Дает возможность охватить мощным звуком большие пространства. Такая акустика относится к концертной.
Количество полос
Акустические системы могут иметь от одной до семи частотных полос. От их количества зависит качество звука:
- двухполосные системы – оптимальный вариант по качеству звука, где одна полоса воспроизводит низкие и нижние средние частоты, а другая – высокие средние и высокие частоты;
- трехполосные системы – качество звука выше, что впрочем, сказывается и на стоимости. Одна полоса воспроизводит низкие частоты, вторая – средние, третья – высокие. Такие системы хоть и дают более качественный звук, но часто люди с немузыкальным слухом могут и не заметить разницы с двухполосной системой.
Мощность
Мощность оказывает значительное влияние на качество звука и механическую надежность самой системы, но это совсем не означает, что от мощности зависит громкость. Необходимо, чтобы мощности усилителя и акустической системы совпадали. В противном случае, если мощность усилителя будет больше мощности акустической системы, колонки легко могут выйти из строя.
Если брать за основу площадь комнаты и мощность системы, то можно примерно ориентироваться на такие цифры: для комнаты площадью около 20 м 2 следует остановиться на мощности акустической системы в пределах 60-80 Вт , 30 м 2 – 100 Вт , а с площадь больше 30 м 2 – 150 Вт.
Частота
Условно диапазон частот, которые может воспринимать человеческое ухо, можно поделить на три части: низкие частоты (от 20 до 150 Гц), средние (от 100 до 7000 Гц) и высокие (от 5000 до 20000 Гц). Если акустическая система будет использоваться в дополнение к домашнему кинотеатру, то ее частотный диапазон должен быть приблизительно от 100 до 20000 Гц . Если же это универсальная акустика, то следует выбрать систему с более широким диапазоном - от 20 до 35000 Гц .
Чувствительность
Чувствительность системы напрямую влияет на громкость звука при заданной мощности. Используя высокочувствительную акустику, можно иметь не слишком мощный усилитель. Чувствительность указывается в дБ/Вт/м, что означает определенное звуковое давление в дБ на расстоянии 1 метр от динамика мощностью 1 Ватт. Условно чувствительность 84-88 дБ считается низкой, 89-92 дБ – средней, 94-102 дБ – высокой. Таким образом, чем выше чувствительность, тем лучше, однако не следует забывать, что мощный усилитель способен легко повредить чувствительные динамики.
Для музыкантов
Студийный монитор – позволяет контролировать качество звука, баланс инструментов и другие важные параметры при звукозаписи.
Концертный (сценический) монитор – создает дополнительное звуковое поле, посредством которого исполнитель ориентируется в звуке музыки.
Различают два вида концертных мониторов:
- напольный (наклонный) – подает звук исполнителю с минимальными искажениями и высоким давлением;
- боковой – повышает громкость мониторной системы на сцене. Располагаются по краям сцены. Зачастую роль боковых мониторов играют концертные акустические системы.
Важно : перед покупкой акустической системы обязательно прослушайте ее. Конечно, оценить качество звучания в шумном зале очень сложно. А вот в шоу-руме – вполне реально. Для прослушивания не используйте записи, которые имеются у продавцов, а возьмите хорошо известную во всех нюансах, много раз услышанную фонограмму.
Также учитывайте, что усилитель в демонстрационном зале отличается от вашего. Обязательно отключите все опции, отвечающие за обработку звука, в том числе тембральные.
Стоит обратить внимание на точность работы акустики при уменьшении / увеличении громкости, чистоту звука. Однако еще важнее – собственные ощущения от прослушивания.
Звуковое давление
Звуковое давление влияет на максимальную громкость акустики. Измеряется в SPL. Чтобы оценить этот параметр, стоит знать:
- 10 дБ SPL – шепот;
- 50 дБ SPL – беседа;
- 110 дБ SPL – работающий трактор;
- 150 дБ SPL – взлетающий самолет.
Интерфейсы
Входы / выходы
- RCA – характеризуется низкой устойчивостью к помехам, передает одноканальный звук;
- XLR – для балансного подключения, отличается высокой помехоустойчивостью. Дает возможность работать с длинными проводами без ущерба для чистоты аудиосигнала. Подобный стандарт является профессиональным.
- Jack (TRS 6.35 мм) – устойчив к помехам, может использоваться для балансного подключения. Встречается в профессиональном оборудовании и музыкальных инструментах.
- mini-Jack (TRS 3.5 мм) – чувствителен к помехам. Используется в мобильных устройствах (телефоны, плееры).
- AES/EBU (разъем XLR) – в отличие от предыдущих передает цифровой аудиосигнал. Дает низкий уровень помех и чистый звук. Применяется в профессиональной технике.
- Speakon – для передачи аудиосигнала с усилителя мощности. Применяется в концертном оборудовании.
- Коаксиальный (разъем RCA) – для передачи цифрового аудиосигнала (стандарт S/P-DIF). Выгодно отличается от интерфейса RCA возможностью передавать многоканальный звук. Коаксиальное соединение чувствительно к помехам.
Другие входы
- USB – для подключения флешки, что позволяет использовать акустику в качестве музыкального центра. Этот разъем подойдет для зарядки аудиоплееров и другой портативной техники.
- Оптический – для передачи цифрового аудиосигнала (стандарт S/P-DIF). Используется для работы с многоканальным звуком. В отличие от коаксиального интерфейса устойчив к помехам, однако такой кабель хуже переносит сгибы, да и цена его выше.
Материал корпуса
Дерево – обладает замечательными акустическими свойствами и привлекательным видом, но стоит очень дорого. Используется в элитной акустике.
Пластик – выгодно отличается от дерева меньшей стоимостью и разнообразием дизайнерских решений, но уступает ему по акустическим качествам.
МДФ – дороже пластика, но дешевле дерева при сопоставимых акустических свойствах. Такой вариант получил наибольшее распространение.
Алюминий – позволяет выполнить корпус сложной формы, но негативно влияет на качество звука («звонкость» из-за резонанса на высоких и средних частотах).
Импеданс
Под импедансом понимается сопротивление акустики переменному току. Этот параметр учитывается при подключении колонок к внешнему усилителю. Акустическая система и усилитель должны работать с одинаковым сопротивлением: если импеданс колонок меньше, чем у усилителя, то звучание искажается, если этот параметр больше – звук будет достаточно тихим.
Беспроводные колонки
Беспроводные (портативные) колонки подключаются к смартфону, планшету или другому устройству через Bluetooth (наиболее распространенная версия – 4.2). Такой гаджет занимает минимум места и обеспечивает качественный звук. В результате можно слушать любимую музыку в путешествиях и походах, на пляже и вечеринках в кругу друзей.
В портативной акустике предусматривается и проводное соединение с мобильными устройствами (через mini-Jack). Также этот разъем позволяет подключить к девайсу наушники. При проводном подключении меньше расходуется заряд батареи.
Основные параметры:
- количество каналов – чем больше, тем объемнее звучание (1.0 – моно, 2.0 – стерео, 2.1 – стерео с сабвуфером);
- количество полос – должно соответствовать количеству динамиков, если полос больше, то качество звука будет очень низким;
- мощность – в зависимости от модели колеблется в пределах 1.5-120 Вт;
- частотный диапазон – чем шире, тем выше качество воспроизводимого звука (нижние частоты – 20-500 Гц, верхние – 10000-25000 Гц);
- громкость – минимальный параметр составляет 80 дБ, но лучше взять модель, выдающую 95-100 дБ (достаточно для просторной комнаты).
Питание
Подавляющее большинство портативной акустики имеет аккумулятор, однако встречаются модели, которые работают на батарейках. Такие гаджеты имеют меньший вес и не нуждаются в розетке. Недостаток – расходы на приобретение элементов питания. В беспроводной акустике может быть предусмотрено питание от сети (220В) и ПК / ноутбука (через USB-порт).
Емкость аккумулятора – определяет время непрерывной работы устройства. Единица измерения – миллиампер-час (мАч). Чем больше емкость батареи, тем дольше будет звучать музыка. Стандартный вариант – 2200 мАч рассчитан на 10 часов. Этот параметр особенно важен, если колонка будет использоваться на открытом воздухе.
Материал корпуса
Чаще всего корпус беспроводных колонок выполняется из практичного и сравнительно дешевого пластика, намного реже можно встретить металлические и деревянные варианты. В пыле- и влагозащищенных моделях применяются резина и силикон, которые хорошо противостоят и ударам.
Дополнительно
Также имеет значение габариты и вес портативной акустики. Для спорта и активного отдыха лучше выбирать компактную и легкую модель с карабином или другим надежным креплением. Если колонка будет находиться дома или в офисе, то отдайте предпочтение увесистому гаджету, дающему более качественный звук.
Беспроводные колонки чаще всего используются вне помещения. Поэтому при выборе стоит обратить внимание на защиту от пыли и влаги. Эта характеристика обозначается в виде кода IPXX, где первая цифра указывает на степень защиты от пыли, вторая – на степень влагозащиты.
Защита от пыли (песка):
- IP4X – защита от предметов размером 1 мм и более;
- IP5X – пылезащищенный корпус;
- IP6X – пыленепроницаемый корпус.
Защита от влаги:
- IPX1-3 – защита от вертикальных капель, практически бесполезна;
- IPX4 – защита от брызг с любого направления (дождь);
- IPX5-6 – защита от струй / сильных струй (сильный дождь, ливень);
- IPX7 – колонка выдерживает кратковременное погружение на глубину до 1 м (случайное падение в бассейн);
- IPX8 – колонка выдерживает длительное погружение на глубину более 1 м (время нахождения – более 30 минут).
Портативная акустика для улицы должна обладать защитой IP45 или IP56. А вот на пляж или рыбалку лучше взять более надежную модель с параметром IP67 или IP68.
Важно : производители гарантируют защиту от воздействия пресной воды. Но морская вода или вода с различными химическими веществами может вывести колонку из строя. Полная водонепроницаемость увеличивает стоимость девайса и ухудшает качество звука – он становится более тихим и глухим.
Виброколонки – вид портативных колонок. Эта акустика устанавливается на плоской поверхности, которая и выступает в качестве динамика (стекло, мебель). Фиксация на разные опоры позволяет регулировать «окраску» звука. Недостаток – работает только в тандеме с предметом. У некоторых обычных портативных колонок есть отдельная опция «вибро».
Оснащение
Позолоченные разъемы – на качество звука влияют кабели и материал разъемов, для этого контакты часто покрывают тонким слоем никеля или золота. Это обеспечивает максимальное качество соединения.
Шипы – заостренные ножки на колонках для устойчивого расположения колонки на полу и предотвращения различных ненужных вибраций.
Защита от перегрузки – специальная защита, предотвращающая выход из строя колонок, если вдруг на них подадут сигнал, превышающий их максимально допустимую мощность.
Магнитная защита – наличие магнитного экрана у колонок. Желательно экранирование фронтальных и центральных колонок. Чаще всего они располагаются вблизи телевизора или монитора, из-за магнитного поля, излучаемого этими колонками, изображение может исказиться.
Ленточный излучатель – улучшает чувствительность акустики, повышает качество звучания и обладает широкой характеристикой в горизонтальной плоскости. Минус – высокая цена динамика с таким излучателем. Подобное решение обычно используется для высокочастотных динамиков.
Электростатический излучатель – дает высочайшее качество звука с минимальным уровнем искажений. Минусы: высокая цена динамика, необходимость работы с ним усилителя элитного класса, имеющим выходной трансформатор, плохое воспроизведение низкочастотного звука.
Пассивный излучатель – повышает качество низкочастотного звука. В отличие от активных излучателей, пассивный не выдает звук, а только колеблется под воздействием их звучания.
Влагозащита корпуса – предотвращает попадание влаги внутрь колонки. Влагозащита также подразумевает наличие диффузора, который имеет водоотталкивающую пропитку. Используется в наружных акустических системах. Встраиваемые колонки с влагозащитой могут устанавливаться в помещениях с высокой влажностью, например, бассейнах.
Фазоинвертор – повышает качество звучания и увеличивает звуковое давление.
Bi-Amping/Wiring – делит сигнал на высокие и низкие частоты до поступления на вход акустики, что исключает их взаимное влияние. Применяется в многополосной акустике. Термин «Bi-Amping» используют по отношению к активным колонкам, «Bi- Wiring» – к пассивным.
Bluetooth-модуль – предназначен для беспроводного подключения мобильного устройства (смартфона, планшета) к колонкам. Это позволяет воспроизвести музыку, хранящуюся в памяти гаджета. Минус – более низкое качество звука при высокой цене такого соединения.
Пульт ДУ – дает возможность управлять акустической системой на расстоянии, что весьма удобно.
Функции сабвуфера
Регулировка частоты среза – меняет верхнюю границу частот, которые выводятся на сабвуфер. При этом остальной частотный диапазон «завязан» на основные колонки. Данная опция помогает настроить акустику под различные стили музыки.
Регулировка фазы – позволяет согласовать друг с другом звук с сабвуфера и основных колонок. Улучшает качество звучания.
Регулировка уровня – настраивает уровень громкости низких частот.
LFE-вход – дает возможность использовать сабвуфер в паре с высококлассными системами многоканального звука. На такой вход подается низкочастотный сигнал, обогащенный звуковыми эффектами.
Дисплей – отображает данные о проигрываемом треке, дате, времени, уровне заряда батареи. Облегчает использование гаджета.
Кардридер – позволяет слушать музыку с карты памяти (Micro SD).
USB – дает возможность прослушивать треки с флешки. Также используется для подключения к колонке смартфона и его зарядки.
FM-приемник – поможет разнообразить музыкальное «меню» композициями, звучащими по радио.
Ethernet / Wi-Fi – возможность проводного / беспроводного подключения колонки к Интернету. В этом случае перечень прослушиваемых музыкальных произведений станет еще шире благодаря интернет-радио.
TWS – служит для подключения к другой беспроводной колонке. Это удваивает громкость и позволяет охватить звуком большую площадь.
Спикерфон – дает возможность пользоваться колонкой для общения по Skype или по телефону (громкая связь). В этом случае руки пользователя остаются свободными.
Эквалайзер – предназначен для регулировки частоты в зависимости от предпочтений слушателя.
NFC-модуль – устанавливает соединение между смартфоном и портативной колонкой в одно касание.
DLNA – используется для соединения различных гаджетов в единую сеть. Дает возможность подключенным устройствам обмениваться файлами, в данном случае музыкой.
Панорамное аудио – обеспечивает распространение звука на 360°, что делает звук более объемным.
Power Bank – дает возможность заряжать смартфон и планшет от колонки. Подобные модели оснащаются емкими батареями, что увеличивает их вес, размеры и стоимость.
Также портативная акустика оснащается часами, будильником, фонариком, креплениями для разных поверхностей (присоска, карабин, на руль велосипеда)
Умные (смарт) колонки
Умные колонки – устройства, оснащенные динамиками, микрофонами и системой искусственного интеллекта. Помимо своей очевидной функции эти колонки выступают в качестве пульта управления элементами системы «умный дом». Подключаются к Интернету и мобильным устройствам через Wi-Fi.
Производителей качественной акустики условно можно разделить на два типа: одни выпускают относительно доступную технику для дома, другие занимаются производством акустики для аудиофилов и профессиональных звуковых компонентов. Цена на компоненты Hi-End класса очень высока, иногда она на порядок дороже другой аудиотехники, но настоящих ценителей звука это не пугает. Среди брендов следует отметить Canton , Bose , Bowers & Wilkins , Jabra , JBL , Jamo , Magnat, Monitor Audio, Morel, Paradigm, Sonance, Tannoy , Yamaha , Некоторые марки, несмотря на высокую стоимость своей продукции, предлагают относительно бюджетные варианты акустики. Это удобно, если вы не готовы платить большие суммы за акустическую систему, но хочется купить качественные, надежные колонки для хорошего звука.
Диапазон, в пределах которого уровень звукового давления, развиваемого акустической системой, не ниже некоторой заданной величины, по отношению к уровню, усредненному в определенной полосе частот. Под уровнем звукового давления понимается отношение измеренного значения модуля звукового давления к величине 2 х 10-5 Па, выраженное в децибелах. В рекомендациях МЭК 581 - 7 минимальные требования к этому параметру составляют 50 - 12500 Гц при спаде 8 дБ по отношению к уровню, усредненному в полосе частот 100 - 8000 Гц. Характеристика в значительной степени определяющая естественность звучания акустики. Производители АС стремятся максимально приблизить значение этого параметра к максимальному диапазону воспринимаемому органами слуха человека (20 - 20000 Гц). Эффективно воспроизводимый диапазон определяется характеристиками динамиков, конструкцией и размерами акустической системы, параметрами встроенного разделительного фильтра. На низких частотах решающую роль играет объем корпуса АС. Чем он больше, тем более эффективно воспроизводятся низкие частоты.
С воспроизведением высоких частот проблем обычно не возникает, современные твитеры (высокочастотные динамики) позволяют воспроизводить даже ультразвук. Поэтому диапазон воспроизводимых частот некоторых АС превышает верхнюю границу слышимости. Считается, что в этом случае более точно передается тембровая окраска слышимых составляющих звуковой программы. Типичные значения: 100 - 18000 Гц для полочной акустики и 60 - 20000 Гц для напольной. В каталогах приводится график звукового давления развиваемого акустической системой, в зависимости от частоты (график амплитудно-частотной характеристики (АЧХ)), по которому можно определить как эффективный рабочий диапазон частот, так и неравномерность АЧХ, рассмотренную ниже.
Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (неравномерность характеристики звукового давления)
Степень неравномерности АЧХ характеризуется отношением максимального значения звукового давления к минимальному, или по другой методике, отношением максимального (минимального) значения к среднему, в заданном диапазоне частот, выраженное в децибелах. В рекомендациях МЭК 581 - 7, определяющих минимальные требования к аппаратуре Hi - Fi, указывается, что неравномерность АЧХ не должна превышать ± 4 дБ в диапазоне 100 - 8000 Гц. В лучших моделях АС категории Hi - Fi достигнут уровень неравномерности ± 2 дБ.
Характеристика направленности
Позволяет оценить пространственное распределение излучаемых акустической системой звуковых колебаний, и оптимально расположить акустические системы в различных помещениях. Об этом параметре позволяет судить диаграмма направленности АС, представляющая собой зависимость уровня звукового давления от угла поворота АС относительно его рабочей оси в полярных координатах, измеренная на одной или нескольких фиксированных частотах. Иногда спад амплитудно-частотной характеристики при повороте АС на некоторый фиксированный угол, отображается на основном графике, в виде дополнительных ответвлений АЧХ.
Характеристическая чувствительность (Sensitivity, Efficiency)
Отношение среднего звукового давления, развиваемого акустической системой в заданном диапазоне частот (обычно 100 - 8000 Гц) на рабочей оси, приведенное к расстоянию 1 м и подводимой электрической мощности 1 Вт. В большинстве моделей АС категории Hi - Fi уровень характеристической чувствительности составляет 86 - 90 дБ (в технической литературе вместо дБ часто указывается дБ/м/Вт). В последние годы появились высококачественные широкополосные АС с высокой чувствительностью 93 - 95 дБ/м/Вт и более. Параметр определяющий, какой динамический диапазон, то есть отношение максимального звукового давления, к минимальному, выраженное в децибелах, способна обеспечить АС. Широкий динамический диапазон позволяет с большой достоверностью воспроизводить сложные музыкальные произведения, особенно джазовую, симфоническую, камерную музыку.
Коэффициент нелинейных искажений (Distortion, Total Harmonic, THD)
Характеризует появление в процессе преобразования, отсутствовавших в исходном сигнале спектральных составляющих искажающих его структуру, то есть, в конечном счете, точность воспроизведения. Важный параметр, так как «взнос» АС в общий коэффициент нелинейных искажений всего звукового тракта как правило является максимальным. Например коэффициент нелинейных искажений современного усилителя составляет сотые доли процента, в то время как типичное значение этого параметра для акустики - единицы процентов. При увеличении мощности сигнала коэффициент нелинейных искажений возрастает.
Электрическая (акустическая) мощность (Power Handling)
Мощность определяет уровень звукового давления и динамический диапазон (с учетом характеристической чувствительности), который потенциально может обеспечить АС в определенном помещении. Используется несколько определяемых разными стандартами видов мощностей:
Характеристическая
При которой АС обеспечивает заданный уровень среднего звукового давления. В рекомендациях МЭК значение этого уровня установлено 94 дБ на расстоянии 1 метр.
Максимальная (предельная) шумовая или паспортная (Power Handling Capacity)
При которой акустическая система может длительное время работать без механических и тепловых повреждений при испытаниях специальным шумовым сигналом, близким по спектру реальным музыкальным программам (розовый шум). По методике измерений она совпадает с паспортной мощностью, определяемой в отечественных стандартах.
Максимальная (предельная) синусоидальная (Maximum Sinusoidal Testing Power, Rated Maximum Sinusoidal Power)
Мощность непрерывного синусоидального сигнала в заданном диапазоне частот, при которой АС может длительно работать без механических и тепловых повреждений.
Максимальная (предельная) долговременная (Long Term Maximum Input Power)
Мощность, которую акустика выдерживает без механических и тепловых повреждений в течение одной минуты, при таком же испытательном сигнале, как и для паспортной мощности. Испытания повторяются 10 раз с интервалом в 1 минуту.
Максимальная (предельная) кратковременная (Short Term Maximum Input Power)
Мощность, которую выдерживает АС при испытании шумовым сигналом с таким же распределением, как и для паспортной мощности, в течение 1 секунды. Испытания повторяются 60 раз с интервалом в 1 минуту.
Пиковая (максимальная) музыкальная мощность или «музыкальная» (Peak Music Power Output - PMPO)
Излюбленный параметр производителей, озабоченных сбытом своей, часто не очень качественной, аппаратуры. Методика измерения, определяемая немецким стандартом DIN 45500, следующая: на АС подается кратковременный (менее 2 секунд) сигнал частотой ниже 250 Гц. Акустика считается прошедшей испытания, если при этом нет заметных на слух(!) искажений. Данная методика позволяет упомянутым выше производителям снабжать свои изделия яркими наклейками с такими примерно текстами: "P.M.P.O. …" (или "Musical Power…") "…100!", "…200!" и даже… "…1000 Wt!". Понятно, что этот параметр слабо характеризует реальное качество воспроизведения звука.
При выборе пары усилитель плюс АС, желательно, чтобы реальная максимальная мощность акустической системы превышала мощность усилителя приблизительно на 30 и более процентов. В этом случае вы будете застрахованы от выхода из строя акустики, по причине подачи на нее сигнала недопустимо большого уровня. Например с усилителем мощностью 50 Вт на канал, можно использовать колонки с паспортной мощностью 75 Вт каждая. Какая мощность усилителя достаточна для качественного воспроизведения звука? Во многом это определяется параметрами помещения, характеристиками акустических систем, потребностями самого слушателя. С большой степенью приблизительности считается, что для современных жилых помещений среднего размера мощность усилителя должна быть не менее 20 Вт.
Электрическое (входное) сопротивление (импеданс)
Наиболее распространенные значения: 4, 8 или 16 Ом. Этот параметр важен при выборе усилителя, с которым будет работать АС. Оптимально использовать акустическую систему с сопротивлением, соответствующим указанному в паспорте усилителя. Такое решение будет обеспечивать идеальное согласование характеристик акустики и усилителя, то есть максимальное качество звука.
Звук - колебательное движение упругой среды. Процесс распространения колебательного движения в среде называется звуковой волной. За один полный период колебания Т звуковой процесс распространяется в среде на расстояние, равное длине волны λ (рис. 7).
Рис. 1.7. Полный период колебания Длина волны зависит от скорости распространения звука в среде.
Cвозд – 340 м/с. Cвода – 1490 м/с. Cкирпич – 2300 м/с.
Cбетон – 3700 м/с. Cсталь – 5200 м/с.
Изменения давления в звуковой волне относительно среднего значения называется звуковым давлением Р и измеряется в Паскалях. Один паскаль это давление, создаваемое силой в один ньютон, действующей на площадь один квадратный метр.
. (1.16)
В акустике принято использование относительных единиц измерения уровня звукового давления - децибел.
В качестве Р 0 выбрана величина Р - Р 0 = 2·10 -5 Па, что соответствует минимальному звуковому давлению, воспринимаемому человеческим слухом. При этом изменение уровня звукового давления на 1 дБ является минимальной, различаемой человеческим слухом величиной изменения громкости.
Следует отметить, что в акустике при частотном анализе сигналов используют стандартизированные частотные полосы шириной в 1 октаву, 1/3 октавы, 1/12 октавы. Октава - это полоса частот, у которой верхняя граничная частота в два раза больше нижней граничной частоты.
окт, если .
Центральные частоты стандартных октавных полос соответствуют следующему ряду:
2, 4, 8, 16, 31,5, 63, 125, 250, 500 (Гц), 1, 2, 4, 8, 16 (кГц).
Основные акустические параметры речевых сигналов
Основные звуки речи образуются следующим образом:
Гласные образуются при прохождении воздуха через голосовые связки. Акустические колебания гласных звуков носят периодический, близкий к гармоническому характер и могут изменяться в значительном частотном диапазоне;
Глухие согласные (сонорные, щелевые, взрывные) образуются за счет преодоления воздухом препятствий в носовой и ротовой полостях и носят характер как отдельных акустических импульсов, так и шумовых сигналов со сплошным спектром различной конфигурации;
Звонкие согласные образуются также как глухие, но при участии голосовых связок.
Таким образом, речевой сигнал представляет собой сложный частотно и амплитудно модулированный шумовой процесс, характеризующийся следующими основными статистическими параметрами: частотный диапазон; уровень речевых сигналов; динамический диапазон.
Частотный диапазон речи лежит в пределах 70...7000 Гц. Энергия акустических колебаний в пределах указанного диапазона распределена неравномерно. На рис. 1.8, кривой 1 представлен вид среднестатистического спектра русской речи. Следует отметить, что порядка 95 % энергии речевого сигнала лежит в диапазоне 175...5600 Гц
Важно отметить, что информативная насыщенность отдельных участков спектра речи неравномерна. Кривой 2 на рис 1.8 представлен вклад отдельных участков спектра речи в суммарную разборчивость.
Уровни речевых сигналов
В различных условиях человек обменивается устной информацией с различным уровнем громкости, при этом создаются следующие уровни звукового давления:
Рис. 1.8. Среднестатистический спектр русской речи
Тихий шепот 35...40 дБ;
Спокойная беседа 55...60 дБ;
Выступление в аудитории
без средств звукоусиления 65...70 дБ.
Динамический диапазон
Уровень речи в процессе озвучивания одного сообщения может меняться в значительных пределах. Разность между квазимаксимальными и квазиминимальными уровнями для различных видов речи составляет:
Дикторская речь 25...35 дБ;
Телефонные переговоры 35...45 дБ;
Драматическая речь 45...55 дБ.
Физическая характеристика громкости звука — уровень звукового давления. Измеряется в децибелах (дБ). 30 дБ - шепот. 50-65 дБ - тихий / громкий разговор. 70-80 дБ - крик. 100 дБ - тутти симфонического оркестра. 140 дБ - самолет на старте.
Мощность усилителя и импеданс АС
Энергетическая характеристика электрического сигнала, выдаваемого усилителем на выходе. Единица измерения - Ватт. Уровень развиваемой усилителем электрической мощности на выходе зависит от входного импеданса акустической системы. 8-омные акустические системы, как правило, звучат тише, чем 4-омные. У лучших моделей усилителей значение электрической мощности удваивается при уменьшении импеданса нагрузки вдвое. Мощность стандартного домашнего аудиоусилителя (при 4 Ом нагрузки) - 25-150 Ватт. Мощность профессиональных усилителей, предназначенных для озвучивания больших пространств (залы, открытые площадки) - сотни и тысячи Ватт.
Мощность АС
Обычно под мощностью (пиковой музыкальной мощностью) АС подразумевают максимальный уровень электрического сигнала, при подведении которого акустика способна звучать без механических повреждений. Значение музыкальной мощности акустической системы лимитируется механической и электрической прочностью громкоговорителей акустической системы. В некоторых случаях, при расчете мощности также учитывается допустимый уровень искажений. Есть разные стандарты и методики измерения мощности АС.
В спецификациях пассивных АС часто указывается диапазон рекомендуемой мощности подключаемого к акустической системе усилителя (например, 25-120 Вт). Верхнее значение мощности (в данном случае 120 Вт) является, по существу, музыкальной мощностью этой акустической системы, превышение которой может привести к ее повреждению. Нижнее значение указывает на минимально допустимую мощность усилителя (в данном случае 25 Вт), совместно с которым данная акустическая система еще способна обеспечить приемлемое качество звучания.
Чувствительность и мощность
Чувствительность АС - характеристика, показывающая, насколько громким будет звучание при подаче на динамик сигнала определенной мощности. Чувствительность измеряется в дБ/Вт/м. Например, значение чувствительности в 93 дБ/Вт/м говорит о том, что при подаче мощности 1 Вт от усилителя динамик создает на расстоянии 1 м на оси излучения уровень звукового давления 93 дБ. Типовые значения чувствительности современных АС лежат в диапазоне 84-97 дБ/Вт/м.
Расчет необходимой мощности
Расчет мощности звукоусиления производится, исходя из:
1) желаемого уровень громкости (в дБ)
2) технических параметров АС
3) акустических особенностей пространства и расстановки громкоговорителей
Главное правило для расчета: прирост на 3 дБ равносилен двукратному приросту подводимой мощности. Прирост на 1 дБ соответствует росту мощности в 1,25 раз, а на 2 дБ - в 1,6 раз (т.к. «децибел» - единица логарифмической природы). Соответственно 90 дБ/Вт/м динамик при 100 Вт мощности, прозвучит так же громко, как и АС с чувствительностью 87 дБ/Вт/м при подведении 200 Вт.
Для озвучивания небольшого помещения (площадью 14-16 кв. м) с помощью акустических систем с характеристической чувствительностью 90 дБ/Вт/м вполне достаточно иметь усилитель с выходной мощностью 20-30 Вт на канал. Для более крупных помещений в 18-20 кв. м. оптимальных результатов можно достичь с помощью усилителя мощностью 40-50 Вт. Для озвучивания больших просторных залов необходима мощность в сотни ватт. Для озвучивания концертных площадок - тысячи Ватт.
В настоящей статье Вы можете ознакомится с основными характеристиками акустических систем, а также узнать, на что они влияют. Если Вы хотите приобрести акустические системы или комплект звука, Вы можете найти дополнительную информацию в статье "Выбор звукового комплекта " и в разделе "Звуковое оборудование ".
Основными характеристиками акустических систем являются:
Эффективный рабочий диапазон частот — это диапазон частот, в пределах которого уровень звукового давления находится не ниже некоторой заданной величины.
Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) — это параметр, указывающий на то, насколько равномерно по амплитуде происходит воспроизведение различных частот сигнала. Идеальной АЧХ является прямая линия, но на практике АЧХ имеет много пиков и провалов, которые связаны с неидеальностью электрических компонентов, таких как динамики, фильтры в акустичекой системе, наличие обратной связи и т. д., и неидеальностью акустических свойств корпуса акустических систем (вибрация, резонансы, взаимодействие диффузоров динамиков с воздушной средой и др.). Степень неравномерности АЧХ характеризуется отношением величины максимального звукового давления к величине минимального звукового давления и выражается в дБ (децибел). Лучшие акустические системы Hi-Fi в диапазоне 100-8000 Гц имеют неравномерность АЧХ порядка 2 дБ, если неравномерность достигает 10-15 дБ и более, это говорит о том, что звучание такой акустической системы едва ли будет напоминать реальный звук. На краях рабочего диапазона неравномерность АЧХ больше, чем в середине. Малое значение неравномерности АЧХ для диапазона 100-8000 Гц ще не значит, что это хорошая акустическая система . Все равно ее нужно слушать.
Параметр характеристики направленности позволяет оценить уровень звукового давления в зависимости от угла поворота акустической системы вокруг своей рабочей оси. Она представляется в виде диаграммы направленности. Это позволет выбрать направление акустической системы для более эффективного озвучивания, то есть наибольшее звуковое давление будет ощущаться в пределах определенного угла. Потому, к примеру, для увеличения уровня громкости сателлиты (СЧ/ВЧ акустические системы) устанавливаются на штативах.
Чувствительностью называется уровень звукового давления, который развивается громкоговорителем на расстоянии 1 метра от акустической системы при подаче на нее электрического сигнала частотой 1000 Гц и мощностью 1 Вт. Измеряется чувствительность в дБ (1Вт/1м). Чем выше чувствительность акустической системы, тем большую громкость можно получить при одинаковом уровне подводимой мощности. От значения чувствительности зависит динамический диапазон акустической системы, или другими словами, ее способность воспроизводить звуки разной громкости.
Коэффициент нелинейных искажений — это параметр, определяющий степень искажения исходного сигнала по причине появления в нем дополнительных спектральных составляющих. Влиять на это может длина, материал и сечение проводов от усилителя к акустической системе, фильтры и динамики в акустической системе, наводки и др. Так как акустическая система вносит максимальные искажения (от 1 до 10% и выше) в звуковой тракт, то в основном качество звука зависит именно от акустической системы, а не от усилителя мощности, коэффициент нелинейных искажений которого — десятые и сотые доли процента.
Мощность акустической системы — это параметр, определяющий уровень звукового давления и динамический диапазон. Небольшой динамический диапазон уменьшает разницу между различными уровнями громкости, которые часто встречаются, к примеру, в симфонической и тяжелой музыке, когда внезапно должны быть исполнены очень громкие звуки, потому эффект воспроизведения этих звуков будет потерян. Популярная и электронная музыка чаще всего работают с мощностью и уровнем звукового давления, чем с уровнем громкости, который в основном находится в определенном небольшом диапазоне. Часто понятия мощности и громкости акустической системы отождествляют, но это не верно. Мощность — это параметр электрический, который определяет, какую подводимую мощность может выдержать данная акустическая система, в то время как громкость — это акустический параметр, который воспринимается органами слуха человека и определяется чувствительностью акустической системы . Как известно, мощность связана с силой тока, потому увеличение подводимой к акустической системе мощности увеличивает ток, протекающий в проводе катушке динамика, что приводит к его нагреванию. Следовательно, если подача мощности на акустическую систему, то есть увеличение громкости на усилителе, подымется выше максимального уровня, обмотка катушки динамика через определенный промежуток времени перегреется и сгорит (замкнет). Во избежание подобных ситуаций акустические системы оснащают схемой защиты от превышения уровня сигнала и теплоотводами для мощных катушек низкочастотных динамиков.
В практичной деятельности чаще всего используют номинальную мощность (RMS), которая позволит акустической системе работать долго без каких-либо последствий. Иногда на музыкальных центрах и др. рисуют PMPO (полная пиковая мощность ) - 200 и даже 1000 Вт, но не стоит обращать внимание на подобные надписи, которые являются просто рекламным ходом многих производителей.
Сопротивление , или полное электрическое сопротивление акустической системы, имеет стандартизированные значения - 4, 8 и 16 Ом. Этот параметр непосредственно имеет влияние на выбор усилителя мощности. Нужно смотреть, чтобы сопротивление акустической системы было равно или больше (но не меньше!) выходного сопротивления усилителя мощности. Усилитель мощности — это сильноточное устройство, которое, в отличии от маломощных, или слаботочных, устройств, имеющих запас по основным параметрам — сила тока, мощность рассеивания и др. — кратным (4-5 раз). Такой запас мощности невозможно обеспечить в усилителях мощности, ведь чем больше мощность, тем дороже по цене элементы, то есть стоимость усилителя будет крайне высокой при заложенном запасе 4-5 раз. Потому запас усилителя мощности по основным парамерам относительно невысоки, а его мощный выходной каскад рассчитан на работу с определенными токами, мощностью рассеивания и, соответственно, определенной нагрузкой, например, 8 Ом. Если сопротивление акустической системы меньше выходного сопротивления усилителя, необходимо последовательно соединить несколько акустических систем так, чтобы общее сопротивление нагрузки было равно или больше выходного сопротивления усилителя мощности. На практике нагрузка усилителя — это такая комплексная величина, которая зависит от частоты сигнала, его уровня, состояния соединительных кабелей и многого другого, в результате чего сопротивление нагрузки может уменьшаться ниже номинального значения выходного сопротивления усилителя мощности. Именно по этой причине очень важно принять все меры, чтобы защитить усилитель от этого и других моментов, так как это будет иметь прямое влияние на надежность его работы.
Если сопротивление акустической системы будет больше выходного сопротивления усилителя мощности, то последний не сможет развить необходимую мощность для получения нужного уровня громкости, но акустические системы будут работать в комфортном режиме.
Практически все концертные усилители могут работать в мостовом режиме , когда есть 1 моноканал удвоенной мощности. В таком случае нужно уточнить выходное сопротивление усилителя в этом режиме, чтобы правильно согласовать с ним сопротивление акустической системы.
