Активные колонки что это
Активные и пассивные типы аудио колонок: чем отличаются и что это?
Всем привет! Различные типы акустических систем имеют как преимущества, так и определенные недостатки. Сегодня мы разберем, что такое активные колонки и пассивные, чем отличаются колонки активные от пассивных, какие лучше и почему.
Активный тип
В таких устройствах, усилитель встроен в корпус одной из колонок. Если это система 2.1 или 5.1, то его, как правило, помещают в сабвуфере – эта колонка более мощная, больше размером и, соответственно, есть куда напихать дополнительную «начинку».
Так как процесс проектирования такой колонки полностью лежит на фирме-разработчике, то уже на стадии создания подгоняются параметры используемых компонентов – в частности, соответствие усилителя мощности динамиков.
Пользователь может не ломать голову над подбором оборудования – какой усилитель лучше подойдет для используемых им излучателей и будет ли хватать его мощности.
Более того, качественные модели для компьютера могут быть оборудованы даже парой усилителей – отдельными для НЧ и ВЧ соответственно.
В плане мощности и габаритов такая конструкционная особенность тоже не накладывает никаких ограничений – они могут быть настольные, полочные, напольные, использоваться для ноутбука, для телевизора, домашнего кинотеатра.
Непременный компонент любого усилителя для активных колонок – так называемый DSP-процессор, обрабатывающий входящий сигнал. Все необходимые настройки вносятся самим производителем, а пользователю остается только подключить устройство к источнику звука.
В целом, активные колонки обладают такими преимуществами:
Однако такие акустические системы имеют и некоторые недостатки. При выходе усилителя из строя, пользователь останется без колонок, пока его не починят. Кроме того, многие производители «мухлюют» и стараются сэкономить, оборудуя даже качественные трехполосные варианты с выходом на активный сабвуфер самым простеньким усилителем.
Пассивные акустические системы
Вопреки распространенному заблуждению, такие устройства по-прежнему выпускаются и прочно занимают свою рыночную нишу. Главное отличие пассивных колонок от активных – то, что они подключаются ко внешнему усилителю. Соответственно, без этого компонента работать они не будут.
С одной стороны, это требует от пользователя хотя бы элементарных познаний в электронике. С другой – он может самостоятельно скомпоновать акустику даже для дома, выбрав те модели динамиков и усилителя, которые подходят ему больше, и быть уверенным в качестве последнего.
И хотя это ведет к дополнительным затратам, такой тип весьма популярен у аудиофилов и прочих ценителей «теплого лампового звука».
К достоинствам такого типа стоит отнести:
К недостаткам стоит отнести то, что, как правило пассивные акустические системы имеют большие габариты, поэтому они менее мобильны, так как большая конструкция будет тяжелее. Кроме того, настройка такой аппаратуры может стать проблемой для неподготовленного исполнителя.
В целом, пассивная акустика чаще используется профессионалами – для концерта, митинга, для праздников, для дискотек, музыкантами, диджеями и т.д. Как правило, покупка таких девайсов тянет за собой целый «хвост» из дополнительного оборудования.
Например, при наличии даже двух излучателей, уже требуется дополнительный кроссовер для разделения НЧ и ВЧ. С другой стороны, все это специфическое оборудование – усилитель, микшер, звуковой процессор и прочее, позволяет создать систему с идеальной акустикой.
В завершение хочу отдельно отметить, что фон в активных вариантах может возникнуть только в самых бюджетных моделях. Серьезные бренды, как правило, экранируют усилитель, а это предотвращает генерацию помех электрической катушкой динамика.
У качественной аппаратуры разницы в уровне шума не наблюдается.
А если вы не слишком разбираетесь в акустике, советую купить хорошие модели активного типа и не заморачиваться слишком сильно – для домашнего компа такой аудио системы хватит с головой.
О том, какие вообще бывают виды колонок, читайте здесь. Также для вас могут оказаться полезными публикации о том, что такое акустическая колонка и для чего она нужна, а также об истории их возникновения и развития.
Буду признателен всем, кто расшарит эту публикацию в социальных сетях или отправит знакомым ссылку через мессенджер. До завтра!
Активные и пассивные акустические системы: в чем разница? Что лучше?
Сохранить и прочитать потом —
В самом простом случае традиционная Hi-Fi-система состоит из источника, интегрированного усилителя и пары пассивных колонок. Пока что все довольно понятно.
Но если рассмотреть путь прохождения сигнала, окажется, что в нем можно выделить еще большее число отдельных секций, из которых многие в этой простой системе перемешаны друг с другом.
Пассивные колонки
Здесь разделительному фильтру не требуется источник питания, и кроссовер считается пассивным
Во-первых, у нас имеется компонент-источник – устройство для воспроизведения музыки. Это может быть CD-проигрыватель, сетевой музыкальный плеер, виниловая вертушка и даже компьютер или телефон. Далее следует секция предварительного усилителя, которая позволяет переключаться между источниками и изменять громкость.
Если источником служит проигрыватель винила, то еще необходим фонокорректор, усиливающий поступающий с картриджа сигнал до линейного уровня и выравнивающий его АЧХ перед передачей на предусилитель (для простоты мы не стали включать фонокорректор в блок-схему).
Теперь нам нужны «мускулы», которые смогут взять у предусилителя сигнал линейного уровня и увеличить его до такой степени, чтобы хватило АС – иначе говоря, нам нужен усилитель мощности. Впрочем, и он еще не подключен напрямую к динамикам.
Выходной сигнал усилителя мощности подается на разделительный фильтр, или кроссовер, который в двухполосной акустической системе расщепляет сигнал на высокочастотную составляющую, передаваемую на твитер, и все остальное, отправляемое более габаритному СЧ/НЧ-динамику.
В трехполосной системе кроссовер разделяет звуковой поток на три составляющих – высоко-, средне- и низкочастотную. Такому фильтру не требуется для работы источник питания, поэтому кроссовер считается пассивным Примерно так выглядит путь прохождения сигнала в обычной Hi-Fi-системе.
Активные колонки
Более точный разделительный фильтр обеспечивает лучшее согласование звучания
В активной системе все обстоит точно так же до момента, когда сигнал покидает предусилитель. После этого он передается активному разделительному фильтру, который выполняет ту же работу, что и пассивный кроссовер, однако делает это с сигналом линейного уровня (около 2 В), а не на том, на котором приводятся в действие динамики АС (обычно 15–35 В).
Работа с сигналом низкого уровня позволяет оптимизировать комплектующие для повышения точности, а не мощности. В такой конструкции обычно применяются активные элементы, а в более сложных моделях – еще и некоторые разновидности схем обработки сигнала (цифровой либо аналоговой) для излучения динамиками звука максимального качества.
В результате такой фильтр потенциально обеспечивает более высокую точность операций, а также способствует созданию оптимального и согласованного звучания.
Затем сигнал линейного уровня каждого из частотных поддиапазонов отправляется отдельному усилителю мощности, питающему столько динамиков, сколько выделено на воспроизведение этой полосы.
Какой вариант лучше?
Звук АС с активным кроссовером в меньшей степени подвержен искажениям
В теории активные колонки состоят из одних достоинств. Принцип конструкции кроссовера обеспечивает их разработчикам гораздо более полный контроль над сигналом, а также создает намного меньше возможностей для возникновения ошибок и искажений по сравнению с аналогичными пассивными фильтрами.
Поскольку усилители мощности встроены в АС, их можно оптимизировать для каждого отдельного динамика. А из-за того, что они обычно располагаются прямо в корпусе, можно уменьшить длину кабелей между усилителями и динамиками, что приводит к снижению уровней искажений и потерь в них. Иными словами, в результате можно добиться максимального контроля.
Однако, несмотря на столь серьезные преимущества активных АС, они не лишены недостатков. Далеко не каждый производитель акустики выпускает усилители, так что обычно их приобретают в готовом виде у OEM-поставщиков. Сам по себе этот принцип неплох, но практическая реализация не всегда оказывается удачной. В результате качество звучания готовой АС получается далеким от идеала.
Кроме того, активные колонки проигрывают пассивным в торговом зале магазина с точки зрения субъективно воспринимаемой ценности. Электронные компоненты спрятаны в корпусе, а разница в ценах по сравнению с аналогичными на вид пассивными конкурентами видна невооруженным глазом. Если разложить стоимость на встроенные компоненты, активные АС обычно оказываются более выгодными, поскольку включают несколько усилителей мощности – даже простой двухполосной паре АС необходимы четыре блока усиления, тогда как все четыре динамика пассивной системы способен прокачать один стереоусилитель.
Активные конструкции также ограничивают спектр возможных обновлений. Вместо того чтобы модернизировать усилители мощности, придется менять весь комплект. Любителям комбинировать варианты это резко сужает пространство для маневра: комплект усилителей мощности и динамиков либо подходит, либо нет.
Активные или со встроенным усилителем?
ATC SCM40 – одновременно и активные, и с усилителем
Все активные колонки оснащены усилителями, но не все АС со встроенным усилением следовало бы именовать активными.
Существует разновидность АС со встроенным усилителем, у которых путь прохождения сигнала в точности такой же, как у пассивных систем, с тем отличием, что усилитель (нередко оба – предварительный и усилитель мощности) спрятан в одном из корпусов. Такие колонки соединены кабелем, идущим от ведущей АС (оснащенной усилителем) к ведомой (пассивной).
Такая конфигурация применяется в большинстве недорогих активных колонок, в частности, мультимедийных. В плане удобства подобный подход отчасти похож на тот, что применяется в активных АС, но почти не имеет соответствующих технических преимуществ.
Подготовлено по материалам портала «What Hi-Fi?», февраль 2020 г.
Активная или пассивная акустика
Чем они различаются и какую из них выбрать
Активная или пассивная акустика
Чем они различаются и какую из них выбрать
В данной статье мы расскажем о различиях в конструкции активных и пассивных акустических систем, разберем распространенные в отношении них заблуждения и дадим рекомендации по выбору того или иного варианта для домашней стереосистемы.
Пассивная акустика
Это привычный всем любителям Hi-Fi тип акустических систем, где для разделения аудиосигнала на отдельные частотные полосы используются фильтры, состоящие из пассивных элементов – конденсаторов, резисторов, катушек индуктивности. Их задача заключается в выделении из широкополосного сигнала отдельных частотных участков, каждый из которых будет воспроизводиться специальным излучателем – высокочастотным, среднечастотным или низкочастотным.
Главная особенность пассивных акустических систем заключается в том, что установленные в них фильтры работают с высокоамплитудным сигналом, получаемым с выходного каскада усилителя мощности. А это означает, что точность работы таких фильтров критически зависит как от правильности расчетов, так и от качества пассивных элементов в схеме кроссовера. На качество звука влияют такие факторы, как дополнительные сопротивления, емкость конденсаторов, потенциальные фазовые искажения, надежность контактов и многое другое. Да и сам усилитель получает не только реактивную нагрузку в виде динамических головок АС, но и должен дополнительно «пробивать» компоненты фильтра, особенно если речь идет о сложных кроссоверах с компенсирующими цепочками или дополнительными контурами плавной подстройки в виде аттенюаторов.
Все это вкупе снижает эффективность работы как динамических головок, так и выходных каскадов усилителя, в результате максимально достижимый уровень звукового давления также снижается. Тем не менее, у пассивных акустических систем есть существенные преимущества, прежде всего, с практической точки зрения.
Во-первых, покупатель получает возможность дальнейшего беспроблемного апгрейда как усилительной части своей системы, так и кабельной.
Во-вторых, при условии использования равных по уровню качества компонентов пассивная схема обычно обходится дешевле активной.
В-третьих, любители самостоятельной сборки и настройки имеют гораздо больше шансов сделать в домашних условиях хорошо звучащие пассивные АС, чем активные.
Активная акустика
Прежде всего, давайте разберемся с определениями. Очень часто под словами «активная акустика» пользователи понимают любые колонки, внутрь которых встроены усилители. Это не совсем правильно, поскольку в таких АС усилители могут быть подключены к динамическим головкам через пассивные фильтры, то есть, по сути, такие модели конструктивно ничем не отличаются от пассивных. Основным условием для отнесения акустических систем к разряду «активных» является не факт встраивания усилителей внутрь корпуса АС, а использование низкоуровневых разделительных фильтров, разделяющих аудиосигнал на отдельные частотные полосы до его поступления на выходные каскады усилителей мощности, отдельных для каждой полосы. При этом усилители могут зачастую располагаться в своих собственных отдельных корпусах. Поэтому в данном материале активной будет именоваться только та акустика, которая отвечает перечисленным критериям.
Принцип работы активной акустической системы
От источника цифровой или аналоговый сигнал поступает на процессор/активный фильтр, где он разделяется на нужное число полос. Это могут быть два, три или более частотных участка, предназначенных для воспроизведения отведенными для этого излучателями. Далее в дело вступают отдельные усилители, подключенные напрямую к динамикам, каждый из которых работает в своей полосе частот.
Такое решение позволяет не только максимально эффективно использовать возможности усилителя, но и гибко настраивать всю систему. Так, например, для получения чистого и глубокого баса для НЧ полосы логично применять мощный усилитель, например, работающий в классе D, в то время как середину и ВЧ лучше поручить менее мощному, но более «певучему» транзисторному аппарату в классе А или даже ламповому усилителю. Многие производители профессиональных активных мониторов вообще разрабатывают специальные версии усилителей, работающие в узкой полосе частот. Кроме того, цифровые или аналоговые процессоры по точности настройки существенно превосходят пассивные решения. Так, современные профессиональные активные кроссоверы высокого класса дают возможность «сшить» практически любые виды излучателей путем введения временных задержек сигнала, плавной регулировки уровня, фазы, частоты среза и крутизны спада для каждого излучателя, а также добавления кривых эквализации. В результате каждый из усилителей получает заранее «приготовленный» сигнал, который дальше усиливается и напрямую отправляется на свою динамическую головку или другой излучатель.
Какие преимущества имеют активные акустические системы по сравнению с пассивными?
Во-первых, существенно более высокий уровень звукового давления с минимальными нелинейными, фазовыми и интермодуляционными искажениями.
Во-вторых, в такой схеме обеспечивается максимально эффективная работа усилителей и излучателей в отведенной им полосе частот.
В-третьих, возможность на уровне разделительного фильтра (при наличии такого функционала) настраивать звучание в конкретном помещении с учетом его особенностей.
Какие активные АС сегодня есть на рынке
Больше всего готовых акустических систем с полосным усилением встречается на профессиональном рынке в виде активных мониторов ближнего, среднего и дальнего поля. Несмотря на существующие мифы и легенды, никаких препятствий к их успешному использованию в домашних системах высокого класса не существует. Более того, по соотношению цены и качества такие АС оказываются зачастую весьма выгодными за счет того, что отделка корпусов у них достаточно утилитарна – среди студийных мониторов не встретишь моделей, покрытых шпоном ценных пород дерева или тройным лаком от Ferrari. Кроме того, в их цену не закладывается серьезная маржа дистрибьюторов и дилеров High End техники, давно работающих с акустикой по тем же принципам, что и продавцы любых товаров класса Luxury.
Существует предложение активных акустических систем и на рынке бытовой акустики, подобные решения предлагают многие компании, производящие акустические системы класса Hi-Fi и High End. Особенно популярны в последние годы стали цифровые активные беспроводные АС, предназначенные для работы как в обычной стереосистеме, так и в составе многокомнатных инсталляций. Более того, многие компании одновременно производят и профессиональные, и бытовые акустические системы высокого класса – JBL, Dynaudio, Tannoy, Focal, а производители студийной акустики высочайшего класса активно продвигают свои решения на бытовом рынке – Genelec, Westlake Audio, Backes&Muller, Ocean Way.
Основные типы активных АС
Мониторы ближнего и среднего поля
Как правило, они представляют собой двухполосные активные мониторы компактного формата с основным динамиком диаметром от 5 до 8 дюймов, в которых вся электронная начинка находится внутри корпуса. Они предназначены для прослушивания фонограмм на расстоянии от 1 до 3 метров, то есть там, где уровень прямого сигнала больше или равен отраженному. Как правило, эксплуатация таких мониторов подразумевает схему 2.1, в которой используются активные сабвуферы в отдельных корпусах, однако это справедливо не для всех ситуаций.
Мониторы дальнего поля
Обычно в их роли выступают трех- или четырехполосные системы, которые могут как иметь собственные корпуса, так и быть встроенными в специальные ниши. Вся электроника зачастую вынесена в отдельную стойку. Под дальним полем – обычно более 3-х метров – понимается такое положение слушателя, при котором в воспринимаемом им сигнале соотношение между прямым и отраженным звуком составляет либо 1 к 1, либо отраженный звук начинает превалировать.
Бытовые активные АС
По своей классификации и предназначению они в целом соответствуют студийным, за тем исключением, что все большие АС дальнего поля имеют свои собственные корпуса.
Кому нужно покупать домой активные студийные мониторы
Если вы занимаетесь звукозаписью в домашних условиях, то естественным выбором будут именно профессиональные активные АС, это вполне очевидно.
Любителям тяжелой и электронной музыки
Музыкальные жанры, при воспроизведении которых требуется создание высокого уровня звукового давления с минимальными нелинейными и интермодуляционными искажениями, лучше всего воспроизведут именно активные АС. Чтобы получить тот же уровень звука от пассивной бытовой системы, придется заплатить существенно больше.
Поклонникам ровного и нейтрального звука
Несмотря на то, что студийные мониторы, как Hi-Fi акустика, также звучат по-разному, их объединяет общее требование к получению максимально ровной АЧХ в точке прослушивания и минимальной окраске звука. А это означает, что на любых фонограммах результат будет более предсказуемым.
Кому не нужно покупать домой активные студийные мониторы
Если неотъемлемым элементом вашего увлечения звуком является регулярная замена компонентов, проводов и аксессуаров, то активная система, особенно студийная – не ваш выбор. Она дает меньше простора для экспериментов, кроме того, не столь живо реагирует на замену кабелей.
Поклонникам «живого» звука
Тем, кто ищет максимально подвижного и пластичного звука с богатыми тембрами и нежным отношением к предполагаемому замыслу композитора, рабочие лошадки в виде современных активных мониторов вряд ли понравятся. При их проектировании гораздо больше внимания уделяется перегрузочной способности и надежности, чем возвышенным материям.
Активные студийные мониторы чаще всего имеют достаточно утилитарный внешний вид, поэтому если вы печетесь о соблюдении утонченного дизайна вашего интерьера, то навряд ли они вам подойдут. Если вам все же нужна активная акустика, то ваш выбор – продукция, предназначенная для бытового рынка, благо сегодня на рынке уже есть неплохой выбор подобных АС.
Выбираем акустику для PC
Для многих пользователей выбор активных акустических систем для компьютера является очень сложной задачей. И это не удивительно, ведь на рынке имеются сотни похожих моделей колонок, а информацию сейчас можно почерпнуть из многочисленных источников из статей в онлайновой и оффлайновой прессе, с сайтов производителей в сети. Правда, порой имеется лишь скудное описание и список из практически одинаковых для всех моделей технических характеристик.
Пользователю ничего другого не остаётся, как самому выбрать подходящую ему акустику. Мы вам в этом постараемся помочь, разъяснив, на что нужно обращать внимание в первую очередь, а к чему относиться с долей скептицизма. Также мы попытаемся разобраться какое звучание вы можете услышать от колонок того или иного класса.
Классификация PC-акустики по назначению
Критерии при выборе PC-акустики
Как вы видите, все не так однозначно, как кажется на первый взгляд. Если же окунуться ещё глубже и начать анализировать доступный на текущий момент ассортимент товаров и возможности/потребности конкретного покупателя, то для каждого будет своя наилучшая покупка. Так что посоветовать конкретные модели необычайно сложно. Однако, мы можем предостеречь читателя хотя бы от элементарных ошибок при выборе акустики.
Хотим сразу предостеречь вас от поспешных выводов при сравнении акустики по техническим характеристикам, приведенным на сайте производителя или в паспорте изделия. Нужно иметь в виду, что отдел маркетинга никогда не упустит возможности «обхитрить» покупателя и указать наиболее выгодные данные. Какие бы вы цифры ни увидели, не обольщайтесь и относитесь к ним скептически. К примеру, на некоторых колонках пишут: «мощность 100 Вт, искажения 0,01%». Всё это замечательно, но проблема в том, что мощность и искажения измерялись отдельно. Мощность при 10%, а искажения при 1 Вт. При этом, наверняка такие «странные» условия измерения описаны где-нибудь в углу мелкими буквами, чтобы при возможном разбирательстве у пользователя не было оснований для претензий.
Также мы всегда советуем обязательно послушать перед покупкой, как звучат выбранные вами колонки. Если есть возможность, тут же сравните качество звучания с каким-нибудь альтернативным решением. Причем, чем меньше временной разрыв между этими слуховыми тестами, тем правдоподобней и правильней будут ваши выводы. Никакие памятные ощущения от прослушиваний акустической системы (типа «слушал я на прошлой неделе у соседа») в расчет брать категорически нельзя. Они не годятся потому, что восприятие звука зависит от психофизического состояния индивидуума на данный момент, плюс, слуховые ощущения человека (особенно с непривычки) очень нечёткие и быстро стираются из памяти.
Теперь об акустических системах, включающих в себя несколько колонок. Как вы знаете, среди многоколоночных конфигураций существуют в основном 4.1, 5.1, 6.1-системы. Внешне они отличаются немногим: 5.1-акустика в отличие от 4.1 имеет в комплекте на одну колонку больше (так называемый «центр»). Но на самом деле различие заключается не только в этом. Все зависит от того, какая звуковая карта установлена в вашем компьютере.
Если вы используете с 5.1-набором акустики четырехканальную звуковую карту, то при этом скорее не будут играть центр и сабвуфер. Если же с 4.1-набором акустики вы используете шестиканальную карту, то полноценных шестиканальных форматов Dolby Digital и DTS вам никогда не ощутить, что бы не писал производитель акустики о своей супер-пупер технологии «виртуального центрального канала». Причина кроется в отсутствие на 4.1-системах отдельных входов для центра и сабвуфера (хотя четырехканальный режим работы, как и стереорежим, для таких карт обязательно существуют и могут быть легко выбраны в настройках).
Подробная расшифровка некоторых характеристик акустики
Мощность
Под словом мощность в разговорной речи многие подразумевают «мощь», «силу». Поэтому вполне естественно, что покупатели связывают мощность с громкостью: «Чем больше мощность, тем лучше и громче будут звучать колонки». Однако это распространенное мнение в корне ошибочно! Далеко не всегда колонка мощностью 100 Вт будет играть громче или качественней той, у которой указана мощность «всего» в 50 Вт. Значение мощности скорее говорит не о громкости, а о механической надежности акустики. Те же 50 или 100 Вт это совсем не громкость звука, издаваемого колонкой. Динамические головки сами по себе имеют низкий КПД и преобразуют в звуковые колебания лишь 2-3% мощности подводимого к ним электрического сигнала (к счастью, громкости издаваемого звука вполне хватает для создания звукового сопровождения). Величина, которую указывает производитель в паспорте динамика или системы в целом, говорит лишь о том, что при подведении сигнала указанной мощности динамическая головка или акустическая система не выйдет из строя (вследствие критического разогрева и межвиткового КЗ провода, «закусывания» каркаса катушки, разрыва диффузора, повреждения гибких подвесов системы и т.п.).
Таким образом, мощность акустической системы это технический параметр, величина которого не имеет прямого отношения к громкости звучания акустики, хотя и связана с ней некоторой зависимостью. Номинальные значения мощности динамических головок, усилительного тракта, акустической системы могут быть разными. Указываются они скорее для ориентировки и оптимального сопряжения между компонентами. К примеру, усилитель значительно меньшей или значительно большей мощности может вывести колонку из строя в максимальных положениях регулятора громкости на обоих усилителях: на первом благодаря высокому уровню искажений, на втором благодаря нештатному режиму работы колонки.
Мощность может измеряться различными способами и в различных тестовых условиях. Существуют общепринятые стандарты этих измерений. Рассмотрим подробнее некоторые из них, наиболее часто употребляемые в характеристиках изделий западных фирм:
RMS (Root Mean Squared среднеквадратичное значение). Мощность измеряется подачей синусоидального сигнала частотой 1000 Гц до достижения определенного уровня нелинейных искажений. Обычно в паспорте на изделие пишется так: 15 Вт (RMS). Эта величина говорит о том, что акустическая система при подведении к ней сигнала мощностью 15 Вт может работать длительное время без механических повреждений динамических головок. Для мультимедийной акустики завышенные по сравнению с Hi-Fi колонками значения мощности в Вт (RMS) получаются вследствие измерения при очень высоких гармонических искажениях, часто до 10%. При таких искажениях слушать звуковое сопровождение практически невозможно из-за сильных хрипов и призвуков в динамической головке и корпусе колонки.
PMPO (Peak Music Power Output пиковая музыкальная мощность). В данном случае мощность измеряется подачей кратковременного синусоидального сигнала длительностью менее 1 секунды и частотой ниже 250 Гц (обычно 100 Гц). При этом не учитывается уровень нелинейных искажений. К примеру, мощность колонки равна 500 Вт (PMPO). Этот факт говорит о том, что акустическая система после воспроизведения кратковременного сигнала низкой частоты не имела механических повреждений динамических головок. В народе единицы измерения мощности Вт (PMPO) называют «китайскими ваттами» из-за того, что величины мощности при такой методике измерения достигают тысячи Ватт! Представьте себе активные колонки для компьютера потребляют из сети переменного тока электрическую мощность 10 В*А и развивают при этом пиковую музыкальную мощность 1500 Вт (PMPO).
Наравне с западными существуют также советские стандарты на различные виды мощности. Они регламентируются действующими по сей день ГОСТ 16122-87 и ГОСТ 23262-88. Эти стандарты определяют такие понятия, как номинальная, максимальная шумовая, максимальная синусоидальная, максимальная долговременная, максимальная кратковременная мощности. Некоторые из них указываются в паспорте на советскую (и постсоветскую) аппаратуру. В мировой практике эти стандарты, естественно, не используются, поэтому мы не будем на них останавливаться.
Делаем выводы: наиболее важным на практике является значение мощности, указанной в Вт (RMS) при значениях коэффициента гармоник (THD), равного 1% и менее. Однако сравнение изделий даже по этому показателю очень приблизительно и может не иметь ничего общего с реальностью, ведь громкость звука характеризуется уровнем звукового давления. Поэтому, информативность показателя «мощность акустической системы» нулевая.
Чувствительность
Чувствительность один из параметров, указываемых производителем в характеристике акустических систем. Величина характеризует интенсивность звукового давления, развиваемого колонкой на расстоянии 1 метра при подаче сигнала частотой 1000 Гц и мощностью 1 Вт. Измеряется чувствительность в децибелах (дБ) относительно порога слышимости (нулевой уровень звукового давления равен 2*10^-5 Па). Иногда используется обозначение уровень характеристической чувствительности (SPL, Sound Pressure Level). При этом для краткости в графе с единицами измерений указывается дБ/Вт*м либо дБ/Вт^1/2*м. При этом важно понимать, что чувствительность не является линейным коэффициентом пропорциональности между уровнем звукового давления, мощностью сигнала и расстоянием до источника. Многие фирмы указывают характеристики чувствительности динамических головок, измеренные при нестандартных условиях.
Чувствительность характеристика, более важная при проектировании собственных акустических систем. Если вы не осознаете до конца, что означает этот параметр, то при выборе мультимедийной акустики для PC можно не обращать на чувствительность особого внимания (благо указывается она не часто).
АЧХ (Frequency Responce)
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) в общем случае представляет собой график, показывающий разницу величин амплитуд выходного и входного сигналов во всем диапазоне воспроизводимых частот. АЧХ измеряют подачей электрического синусоидального сигнала неизменной амплитуды при изменении его частоты. Причем в точке на графике, где частота равна 1000 Гц, принято откладывать на вертикальной оси уровень 0 дБ. Идеален вариант, при котором АЧХ представлена прямой линией, но таких характеристик в реальности у акустических систем просто не бывает. При рассмотрении графика нужно обратить особое внимание на величину неравномерности. Чем больше величина неравномерности, тем больше частотных искажений тембра в звучании.
Западные производители предпочитают термин FR (frequency response) диапазон воспроизводимых частот, который представляет собой «выжимку» информации из АЧХ: указываются лишь граничные частоты и неравномерность. Допустим, написано: 50 Гц – 16 кГц АЧХ(±3 дБ). Это значит, что у данной акустической системы в диапазоне 50 Гц – 16 кГц звучание достоверное, а ниже 50 Гц и выше 15 кГц неравномерность резко увеличивается, АЧХ имеет так называемый «завал» (резкий спад характеристики).
Чем это грозит? Уменьшение уровня низких частот подразумевает потерю сочности, насыщенности звучания басов. Подъем в области НЧ вызывает ощущения бубнения и гудева колонки. В завалах высоких частот звук будет тусклым, неясным. Подъемы ВЧ означают присутствие раздражающих, неприятных шипящих и свистящих призвуков. У мультимедийных колонок величина неравномерности АЧХ обычно выше, чем у так называемой Hi-Fi акустики. Ко всем рекламным заявлениям фирм-производителей об АЧХ колонки типа 20-20000 Гц (теоретический предел возможности) нужно относиться с изрядной долей скептицизма. При этом часто не указывается неравномерность АЧХ, которая может составлять при этом немыслимые величины.
Поскольку производители мультимедийной акустики часто «забывают» указать неравномерность АЧХ акустической системы, встречаясь с характеристикой колонки 20 Гц – 20000 Гц, надо держать ухо востро. Существует большая вероятность купить вещь, не обеспечивающую даже более или менее равномерную характеристику в полосе частот 100 Гц – 10000 Гц. Сравнивать же диапазон воспроизводимых частот с разными неравномерностями нельзя вовсе.
Нелинейные искажения, коэффициент гармоник (THD)
Аббревиатура THD дословно расшифровывается как суммарные гармонические искажения (Total Harmonic Distortion), но означает вполне определённый термин коэффициент гармоник. Акустическая система представляет собой сложное электроакустическое устройство, которое имеет нелинейную характеристику усиления. Поэтому сигнал по прошествии всего звукового тракта на выходе обязательно будет иметь нелинейные искажения. Одними из самых явных и наиболее простых в измерении являются гармонические искажения.
Гармонические искажения происходят от добавления лишних гармоник к первоначальному сигналу вследствие нелинейности характеристики вход/выход. Эти паразитные гармоники придают звучанию новый тембр и ведут к невосполнимым потерям в звуке. Нелинейные искажения измеряются подачей синусоидального сигнала частотой 1000 Гц. С помощью специального фильтра в звуковом сигнале находят лишние гармоники и определяют их мощность. В советских стандартах наряду с коэффициентом гармоник измеряется также коэффициент нелинейных искажений, который более близок к термину THD+N. Эти коэффициенты в общем случае не совпадают. Коэффициент нелинейных искажений измеряется либо в процентах, либо в децибелах: [дБ] = 20 log ([%]/100). Чем больше величина коэффициента THD или THD+N, тем обычно хуже звучание. Среди аудиофилов бытует мнение, что определенные искажения, которые делают звучание «мягким» и «теплым», могут быть приятными на слух. Однако это не относится к компьютерной акустике и транзисторным усилителям из категории «ширпотреба».
THD колонок во многом зависит от мощности подаваемого на них сигнала. Поэтому глупо делать заочные выводы или сравнивать колонки только лишь по THD, не прибегая к прослушиванию аппаратуры (хотя по такому легкому пути иногда идут даже самые авторитетные издания). К тому же для рабочих положений регулятора громкости (обычно это 30…50%) значение THD производителями не указывается.
Электрическое сопротивление, импеданс (impedans)
Электродинамическая головка имеет определенное сопротивление постоянному току, зависящее от толщины, длины и материала провода в катушке (такое сопротивление еще называют резистивным или реактивным). При подачи музыкального сигнала, который представляет собой переменный ток, сопротивление головки будет меняться в зависимости от частоты сигнала.
Импеданс (impedans) это полное электрическое сопротивление переменному току, измеренное на частоте 1000 Гц. Обычно impedans акустических систем равен 4, 6 или 8 Ом.
В целом величина полного электрического сопротивления (impedans) акустической системы ни о чем, связанном с качеством звучания того или иного изделия, покупателю не скажет. Производителем указывается этот параметр лишь для того, чтобы сопротивление учитывали при подключении акустической системы к усилителю. Если значение сопротивления колонки ниже, чем у усилителя, в звучании будут присутствовать нелинейные искажения; если выше, то звук будет значительно тише, нежели с равным сопротивлением.
Корпус колонки, акустическое оформление
Одним из важных факторов, влияющих на звучание акустической системы, является акустическое оформление. При конструировании акустических систем производитель обычно сталкивается с проблемой в выборе акустического оформления. Их насчитывается больше десятка видов.
Акустическое оформление делится на акустически разгруженное и акустически нагруженное. Первое подразумевает оформление, при котором колебание диффузора ограничивается только жесткостью подвеса. При втором колебание диффузора ограничивается помимо жесткости подвеса еще упругостью воздуха и акустическим сопротивлением излучению. Также акустическое оформление делится на системы одинарного и двойного действий. Система одинарного действия характеризуется возбуждением звука, идущего к слушателю, посредством только одной стороны диффузора (излучение другой стороны нейтрализуется акустическим оформлением). Система двойного действия подразумевает использование в формировании звука обеих поверхностей диффузора.
Поскольку на высокочастотные и среднечастотные динамические головки акустическое оформление колонки практически не влияет, мы расскажем о наиболее распространенных в мультимедиа вариантах низкочастотного акустического оформления корпуса.
Очень широко применима акустическая схема, получившая название «закрытый ящик». Относится к нагруженному акустическому оформлению. Представляет собой закрытый корпус с выведенным на фронтальную панель диффузором динамика. Достоинства: хорошие показатели АЧХ и импульсная характеристика. Недостатки: низкий КПД, необходимость в мощном усилителе, высокий уровень гармонических искажений.
Но вместо того, чтобы бороться со звуковыми волнами, вызванными колебаниями обратной стороны диффузора, их можно использовать. Наиболее распространенным вариантом из систем двойного действия является фазоинвертор. Представляет собой трубу определенной длины и сечения, вмонтированную в корпус. Длину и сечение фазоинвертора рассчитывают таким образом, что на определенной частоте в нем создается колебание звуковых волн, синфазные с колебаниями, вызванными фронтальной стороной диффузора.
Для сабвуферов широко применяется акустическая схема с общепринятым названием «ящик-резонатор». В отличие от предыдущего примера диффузор динамика не выведен на панель корпуса, а находится внутри, на перегородке. Сам динамик непосредственного участия в формировании спектра низких частот не принимает. Вместо этого диффузор лишь возбуждает звуковые колебания низкой частоты, которые потом многократно увеличиваются по громкости в трубе фазоинвертора, выполяющего роль резонансной камеры. Достоинством этих конструктивных решений является высокий КПД при малых габаритах сабвуфера. Недостатки проявляются в ухудшении фазовых и импульсных характеристик.
Оптимальным выбором будут колонки среднего размера, по возможности с деревянным корпусом, выполненные по закрытой схеме или с фазоинвертором. При выборе сабвуфера следует обратить внимание не на его громкость (по этому параметру даже у компьютерных сабвуферов обычно имеется достаточный запас), а на достоверное воспроизведение всего диапазона низких частот. С точки зрения качества звучания наиболее нежелательны колонки с просверленными отверстиями для вентиляции, из тонкой пластмассы или очень маленьких размеров, едва превосходящих по габаритам динамик.