Акустическая система: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
[непроверенная версия][непроверенная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
м отмена правки 71712014 участника [Monoklon]
отмена правки 129540002 участника Lomlyk YT (обс.)
 
(не показаны 33 промежуточные версии 19 участников)
Строка 1: Строка 1:
[[Файл:Lautsprecher 4-wege 2.jpg|thumb|130px|4-полосная акустическая система]]
''Не следует путать со [[Звуковая колонка|Звуковой колонкой]].''
[[Файл:Стереодинамик Радиотехника РРР.jpg|thumb|150px|Акустическая система [[Radiotehnika]] S-30B]]
[[Файл:Lautsprecher 4-wege 2.jpg|thumb|130px|4-х полосная акустическая система]]
'''Акусти́ческая систе́ма''' ('''АС''') — устройство для воспроизведения [[звук]]а, конечное звено ''усилительного тракта'' (источник — усилитель — АС); состоит из [[Акустическое оформление|акустического оформления]] и вмонтированных в него излучающих головок (обычно [[динамическая головка|динамических]]).
[[Файл:Стереодинамик "Радиотехника РРР".jpg|thumb|right|150px|Акустическая система [[Radiotechnika]] S-30B]]
'''Акусти́ческая систе́ма''' — устройство для воспроизведения [[звук]]а, состоит из [[Акустическое оформление|акустического оформления]] и вмонтированных в него излучающих головок (обычно [[динамическая головка|динамических]]).


== Количество полос ==
== Количество полос ==
Акустическая система бывает ''широкополосной'' (один широкополосный излучатель, например, [[динамическая головка]]) и ''многополосной'' (две и более головок, каждая из которых создаёт излучение в своей [[АЧХ|частотной полосе]]).
Акустическая система может быть ''однополосной'' (один широкополосный излучатель, например, [[динамическая головка]]) и ''многополосной'' (две и более головок, каждая из которых создаёт излучение в своей [[АЧХ|частотной полосе]]).
[[Файл:Altavoz de 2 vías.png|right|thumb|250px|Устройство 2-х полосной акустической системы]]
[[Файл:Система акустическая двухполосная.png|right|thumb|250px|Устройство 2-х полосной акустической системы]]
'''Однополосная система''' не получила широкого распространения ввиду трудностей создания излучателя, одинаково хорошо воспроизводящего сигналы разных частот. Высокие [[Интермодуляция|интермодуляционные искажения]] при значительном ходе одного излучателя вызваны [[Эффект Доплера|эффектом Доплера]].
'''Однополосная система''' не позволяет добиться качественного звука во всей полосе частот ввиду трудностей создания излучателя, одинаково хорошо воспроизводящего сигналы во всём воспроизводимом диапазоне слышимых человеком [[Звуковые частоты|звуковых частот]] (20 — 20 000 [[Герц (единица измерения)|Гц]]). Также — высокие [[Интермодуляция|интермодуляционные искажения]] при значительном ходе одного излучателя, вызваны [[Эффект Доплера|эффектом Доплера]].


В '''многополосных системах''' спектр слышимых человеком звуковых частот разбивается на несколько перекрываемых между собой диапазонов посредством [[Фильтр (электроника)|фильтров]] (комбинации [[резистор]]ов, [[Электрический конденсатор|конденсаторов]] и [[Катушка индуктивности|катушек индуктивности]], или с помощью цифрового кроссовера). Каждый диапазон подаётся на свою динамическую головку, которая имеет наилучшие характеристики в этом диапазоне<ref>В многополосных системах имеет принципиальное значение правильная ''фазировка'' динамических головок (производители динамических головок обычно маркируют их клеммы знаками «+» и «-», эти же знаки присутствуют на электрической принципиальной схеме АС). В большинстве случаев головки включаются ''синфазно'', то есть в каждый момент времени диффузоры всех головок должны смещаться в одном (!) направлении (внутрь или наружу).</ref>. Таким образом достигается наиболее высококачественное воспроизведение слышимых человеком звуковых частот (20—20 000 [[Герц (единица измерения)|Гц]]).
В '''многополосных системах''' спектр всех слышимых частот разбивается на несколько перекрываемых между собой диапазонов, посредством [[Фильтр (электроника)|фильтров]] (комбинации [[резистор]]ов, [[Электрический конденсатор|конденсаторов]] и [[Катушка индуктивности|катушек индуктивности]], или с помощью [[Цифровая техника|цифрового]] [[кроссовер]]а). Каждый диапазон подаётся на свою динамическую головку, которая имеет наилучшие характеристики в этом диапазоне<ref group=К>В многополосных системах имеет принципиальное значение правильная ''[[Фаза|фазировка]]'' динамических головок (производители динамических головок обычно маркируют их клеммы знаками «+» и «-», эти же знаки присутствуют на электрической принципиальной схеме АС). В большинстве случаев головки включаются ''синфазно'', то есть в каждый момент времени диффузоры всех головок должны смещаться в одном (!) направлении (внутрь или наружу).</ref>. Таким образом достигается наиболее высококачественное воспроизведение слышимых человеком звуковых частот.
* 2-полосная схема ({{comment|НЧ|Низкие частоты}}/{{comment|СЧ|Средние частоты}} + {{comment|ВЧ|Высокие частоты}} динамик)
* 2-полосная схема ({{comment|НЧ|Низкие частоты}}/{{comment|СЧ|Средние частоты}} + {{comment|ВЧ|Высокие частоты}} динамик)
* 3-полосная схема (НЧ + СЧ + ВЧ динамик)
* 3-полосная схема (НЧ + СЧ + ВЧ динамик)
Строка 17: Строка 16:
== Акустическое оформление ==
== Акустическое оформление ==
[[Файл:Bassreflex-Gehäuse (enclosure).png|thumb|100px|Схема устройства [[фазоинвертор]]а]]
[[Файл:Bassreflex-Gehäuse (enclosure).png|thumb|100px|Схема устройства [[фазоинвертор]]а]]
* открытый ящик (акустический щит/экран); также «активный корпус»<ref>«Активный корпус» — решение проблемы с недостатком нижнего баса у щита; при этом за щитом напротив динамика устанавливается колонка/динамик или много маленьких колонок, которые в [[противофаза|противофазе]] гасят звук, идущий от динамика назад. При этом отдача от осн. динамика немного падает</ref>)
* Открытый ящик (акустический щит/экран); также «активный корпус»<ref group=К>«Активный корпус» — решение проблемы с недостатком нижнего баса у щита; при этом за щитом напротив динамика устанавливается колонка/динамик или много маленьких колонок, которые в [[противофаза|противофазе]] гасят звук, идущий от динамика назад. При этом отдача от осн. динамика немного падает</ref>)
* закрытый ящик (также с вариантами дополнительной акустической нагрузки<ref>//referat.ru/referats/view/26672 Концертные акустические системы большой мощности]</ref>)
* закрытый ящик (также с вариантами дополнительной {{прояснить|акустической нагрузки}})
** Push-pull
** Push-pull
** Isobarik (tunnel, clamshell, planar)<ref>[http://www.next-sound.ru/articles/a31.tam_gde_zhivut_basy.htm Там, где живут басы] // Next-Sound.ru </ref>
** Isobarik (tunnel, clamshell, planar)<ref>[http://www.next-sound.ru/articles/a31.tam_gde_zhivut_basy.htm Там, где живут басы] {{Wayback|url=http://www.next-sound.ru/articles/a31.tam_gde_zhivut_basy.htm |date=20130929055013 }} // Next-Sound.ru</ref>
* система с [[фазоинвертор]]ом
* система с [[фазоинвертор]]ом
** оформление Jensen-Onken<ref>[http://www.jensen-onken.narod.ru/konstr.html Описание конструкции Jensen-Onken]</ref>
** оформление Jensen-Onken<ref>[http://www.jensen-onken.narod.ru/konstr.html Описание конструкции Jensen-Onken] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130106002853/http://jensen-onken.narod.ru/konstr.html |date=2013-01-06 }}</ref>
* система с {{comment|ПАС|Панель Акустического Сопротивления}} («вариовент»)
* система с {{comment|ПАС|Панель Акустического Сопротивления}} («вариовент»)
* система с [[лабиринт]]ом <!-- (акустический четвертьволновой резонатор), лабиринт Рогожина -->
* система с [[лабиринт]]ом <!-- (акустический четвертьволновой резонатор), лабиринт Рогожина -->
* [[рупор]]
* [[рупор]]
** TQWP ({{lang-en|tapered quarter-wave pipe}} — «расширяющаяся четвертьволновая труба»; или же Труба Войта (по имени изобретателя Paul Voight)<ref>[http://daishi-blog.ru/proekt-tqwp-ot-nachala-i-pochti-do-konca/ Проект TQWP — от начала и почти до конца]</ref>)
** TQWP ({{lang-en|tapered quarter-wave pipe}} — «расширяющаяся четвертьволновая труба»; или же Труба Войта (по имени изобретателя Paul Voight)<ref>{{Cite web |url=https://meltex.one/2016/08/proekt-tqwp-ot-nachala-i-pochti-do-konca/ |title=Проект TQWP — от начала и почти до конца |accessdate=2018-09-16 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20180916235504/https://meltex.one/2016/08/proekt-tqwp-ot-nachala-i-pochti-do-konca/ |archivedate=2018-09-16 |deadlink=yes }}</ref>)
также при этом могут применяться «[[акустическая линза]]», [[резонатор Гельмгольца]]<ref>резонатор Гельмгольца настраивают на основную [[Резонансная частота|резонансную частоту]] акустической системы — он работает как заградительный фильтр, дабы убрать нежелательный пик на этой частоте. Конструктивно представляет собой отсеки определенных размеров в нижней части колонки, которые сообщаются с основным объемом колонки через отверстия в горизонтальной перегородке; от размеров резонаторов, диаметров и длины (толщины перегородки) этих отверстий зависит частота настройки резонатора, а, следовательно, и результирующая АЧХ акустической системы.</ref> и пр.
также при этом могут применяться «[[акустическая линза]]», [[резонатор Гельмгольца]]<ref group=К>резонатор Гельмгольца настраивают на основную [[Резонансная частота|резонансную частоту]] акустической системы — он работает как заградительный фильтр, дабы убрать нежелательный пик на этой частоте. Конструктивно представляет собой отсеки определенных размеров в нижней части колонки, которые сообщаются с основным объемом колонки через отверстия в горизонтальной перегородке; от размеров резонаторов, диаметров и длины (толщины перегородки) этих отверстий зависит частота настройки резонатора, а, следовательно, и результирующая АЧХ акустической системы.</ref> и пр.


== Активные и пассивные системы ==
== Активные и пассивные системы ==
Строка 46: Строка 45:
== Подключение ==
== Подключение ==
Для подключения пассивной акустической системы к усилителю обычно используют следующие типы соединений:
Для подключения пассивной акустической системы к усилителю обычно используют следующие типы соединений:
* [[Клемма|Клеммы]] или зажимные колодки — в основном домашние акустические системы и системы небольшой мощности<ref>Клеммы и зажимные колодки как акустических систем, так и усилителей, маркируются (обычно цветом: красная клемма АС должна соединяться с красной клеммой усилителя, и т.д.), чтобы обеспечить синфазность подключения всех АС, образующих многоканальную звуковоспроизводящую систему, что необходимо для правильного воспроизведения стерео- и многоканальных записей.</ref>
* [[Клемма|Клеммы]] или зажимные колодки — в основном домашние акустические системы и системы небольшой мощности<ref group=К>Клеммы и зажимные колодки как акустических систем, так и усилителей, маркируются (обычно цветом: красная клемма АС должна соединяться с красной клеммой усилителя, и т. д.), чтобы обеспечить синфазность подключения всех АС, образующих многоканальную звуковоспроизводящую систему, что необходимо для правильного воспроизведения стерео- и многоканальных записей.</ref>
* Разъемы типа [[Speakon]] — профессиональные системы большой мощности
* Разъёмы типа [[Speakon]] — профессиональные системы большой мощности.


Активные акустические системы обычно подключаются к источнику звука с помощью:
Активные акустические системы обычно подключаются к источнику звука с помощью:
* Разъемов типа [[Разъём TRS|Jack 3,5 мм]], [[RCA (разъём)|RCA]] — компьютерные акустические системы
* Разъёмов типа [[Разъём TRS|Jack 3,5 мм]], [[RCA (разъём)|RCA]] — бытовые акустические системы
* Разъемов типа [[Разъём TRS|Jack 6,3 мм]], [[XLR]] — профессиональные акустические системы
* Разъёмов типа [[Разъём TRS|Jack 6,3 мм]], [[XLR]] — профессиональные акустические системы
В современных домашних кинотеатрах используются также беспроводное соединение<ref name="test">[http://uprepertory.com/komponenty_domashnego_kinoteatra/besprovodnye_akusticheskie_sistemy_dlya_domashnego_kinoteatra Беспроводные акустические системы для домашнего кинотеатра]</ref> с использованием передатчика и радиоприемника, настроенного на нужную частоту.
В современных домашних кинотеатрах используются также беспроводное соединение<ref name="test">{{Cite web |url=http://uprepertory.com/komponenty_domashnego_kinoteatra/besprovodnye_akusticheskie_sistemy_dlya_domashnego_kinoteatra |title=Беспроводные акустические системы для домашнего кинотеатра |accessdate=2011-11-16 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20170312091756/http://uprepertory.com/komponenty_domashnego_kinoteatra/besprovodnye_akusticheskie_sistemy_dlya_domashnego_kinoteatra |archivedate=2017-03-12 |deadlink=yes }}</ref> с использованием передатчика и радиоприёмника, настроенного на нужную частоту.


== Акустические системы с трансформаторным входом ==
== Акустические системы с трансформаторным входом ==
Если расстояние между усилителем и акустической системой превышает несколько десятков метров, потери мощности в соединительных проводах достигают значительной величины. Поэтому для озвучивания больших площадей и объектов применяются специальные трансляционные усилители и акустические системы. На выходе трансляционного усилителя имеется [[трансформатор]], повышающий в несколько раз выходное напряжение звукового сигнала, а трансляционные акустические системы содержат понижающий трансформатор с таким же соотношением витков, что и в усилителе.
Если расстояние между усилителем и пассивной акустической системой превышает несколько десятков метров, потери мощности в соединительных проводах достигают значительной величины. Поэтому для озвучивания больших площадей и объектов применяются специальные трансляционные усилители и акустические системы. На выходе трансляционного усилителя имеется [[трансформатор]], повышающий в несколько раз выходное напряжение звукового сигнала, а трансляционные акустические системы содержат понижающий трансформатор с таким же соотношением витков, что и в усилителе.


'''Недопустимо''' подключать к трансляционному усилителю обычные акустические системы без трансформатора, это приведёт к выходу их из строя.
''Недопустимо'' подключать к трансляционному усилителю обычные акустические системы без трансформатора, это приведёт к выходу их из строя.


== См. также ==
== См. также ==
* [[Громкоговоритель]]
* [[Громкоговоритель]]
* [[Сабвуфер]]
* [[Сабвуфер]]
* [[Акустика]]
* [[Звуковая колонка]]
* [[Студийный монитор]]
* [[Студийный монитор]]
* [[Сценический монитор]]
* [[Сценический монитор]]
* [[Линейный массив]]

* [[Электроакустика]]
== Литература ==
* ''Скучик'' «Основы акустики», 2 тома, 1976 год
* ''Сапожков М. А.'' Электроакустика
* ''Иофе В. К.'' Бытовые Акустические Системы


== Примечания ==
== Примечания ==
{{примечания}}
{{примечания}}
Комментарии
{{примечания|group=К}}


== Литература ==
{{компоненты компьютера}}
* ''Скучик Е.'' Основы акустики. В 2 томах. — 1976.
* ''[[Алдошина|Алдошина И.А.]]'' Бытовая электроакустическая аппаратура.
* ''Иофе В.К.'' Бытовые акустические системы.
{{Внешние ссылки}}


[[Категория:Акустические системы]]
[[Категория:Акустические системы| ]]

Текущая версия от 07:26, 31 марта 2023

4-полосная акустическая система
Акустическая система Radiotehnika S-30B

Акусти́ческая систе́ма (АС) — устройство для воспроизведения звука, конечное звено усилительного тракта (источник — усилитель — АС); состоит из акустического оформления и вмонтированных в него излучающих головок (обычно динамических).

Количество полос

[править | править код]

Акустическая система может быть однополосной (один широкополосный излучатель, например, динамическая головка) и многополосной (две и более головок, каждая из которых создаёт излучение в своей частотной полосе).

Устройство 2-х полосной акустической системы

Однополосная система не позволяет добиться качественного звука во всей полосе частот ввиду трудностей создания излучателя, одинаково хорошо воспроизводящего сигналы во всём воспроизводимом диапазоне слышимых человеком звуковых частот (20 — 20 000 Гц). Также — высокие интермодуляционные искажения при значительном ходе одного излучателя, вызваны эффектом Доплера.

В многополосных системах спектр всех слышимых частот разбивается на несколько перекрываемых между собой диапазонов, посредством фильтров (комбинации резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности, или с помощью цифрового кроссовера). Каждый диапазон подаётся на свою динамическую головку, которая имеет наилучшие характеристики в этом диапазоне[К 1]. Таким образом достигается наиболее высококачественное воспроизведение слышимых человеком звуковых частот.

  • 2-полосная схема (НЧ/СЧ + ВЧ динамик)
  • 3-полосная схема (НЧ + СЧ + ВЧ динамик)
  • 2,5-полосная схема (СЧ/НЧ-динамик озвучивает как низкочастотную, так и среднечастотную области; НЧ динамик лишь «помогает» первому на самых нижних регистрах, но не замещает его в этом диапазоне. Зачастую, в экономических целях, производителями применяются оба динамика одного типа, регулируя разделительную полосу фильтрами)
  • 4-полосная схема

Акустическое оформление

[править | править код]
Схема устройства фазоинвертора
  • Открытый ящик (акустический щит/экран); также «активный корпус»[К 2])
  • закрытый ящик (также с вариантами дополнительной акустической нагрузки[прояснить])
    • Push-pull
    • Isobarik (tunnel, clamshell, planar)[1]
  • система с фазоинвертором
    • оформление Jensen-Onken[2]
  • система с ПАС («вариовент»)
  • система с лабиринтом
  • рупор
    • TQWP (англ. tapered quarter-wave pipe — «расширяющаяся четвертьволновая труба»; или же Труба Войта (по имени изобретателя Paul Voight)[3])

также при этом могут применяться «акустическая линза», резонатор Гельмгольца[К 3] и пр.

Активные и пассивные системы

[править | править код]

Акустические системы подразделяются на пассивные (состоят только из излучателя и кроссовера) и активные (содержат также усилитель мощности).

Усилитель встраивают внутрь акустической системы по трем причинам:

  • облегчается согласование усилителя и излучателей по мощности и другим параметрам, вопросами согласования занимается производитель акустической системы, а не конечный потребитель
  • уменьшается стоимость системы, так как нет необходимости в отдельном корпусе для усилителя и мощность усилителя (определяющая его стоимость) не завышена
  • нет необходимости в кабеле большого сечения (в случае, если усилитель находится в каждой акустической системе)

однако есть и недостатки:

  • затрудняется обслуживание усилителя, так как акустическая система может быть установлена в труднодоступном месте (например, быть подвешена на некоторой высоте)
  • в случае мощных акустических систем усилитель обычно устанавливается в каждую систему, что требует в сравнении с пассивной стереосистемой двух блоков питания вместо одного, что увеличивает стоимость
  • в случае большого расстояния между акустической системой и источником звука требуется принимать специальные меры по защите сигнала (поднимать его уровень и использовать балансное подключение)

Таким образом, активные акустические системы обычно используются для персональных компьютеров, озвучивания небольших концертных площадок, дискотек, в студийных мониторах. Пассивные чаще встречаются в домашних акустических системах, а также при озвучивании больших площадок.

Подключение

[править | править код]

Для подключения пассивной акустической системы к усилителю обычно используют следующие типы соединений:

  • Клеммы или зажимные колодки — в основном домашние акустические системы и системы небольшой мощности[К 4]
  • Разъёмы типа Speakon — профессиональные системы большой мощности.

Активные акустические системы обычно подключаются к источнику звука с помощью:

  • Разъёмов типа Jack 3,5 мм, RCA — бытовые акустические системы
  • Разъёмов типа Jack 6,3 мм, XLR — профессиональные акустические системы

В современных домашних кинотеатрах используются также беспроводное соединение[4] с использованием передатчика и радиоприёмника, настроенного на нужную частоту.

Акустические системы с трансформаторным входом

[править | править код]

Если расстояние между усилителем и пассивной акустической системой превышает несколько десятков метров, потери мощности в соединительных проводах достигают значительной величины. Поэтому для озвучивания больших площадей и объектов применяются специальные трансляционные усилители и акустические системы. На выходе трансляционного усилителя имеется трансформатор, повышающий в несколько раз выходное напряжение звукового сигнала, а трансляционные акустические системы содержат понижающий трансформатор с таким же соотношением витков, что и в усилителе.

Недопустимо подключать к трансляционному усилителю обычные акустические системы без трансформатора, это приведёт к выходу их из строя.

Примечания

[править | править код]
  1. Там, где живут басы Архивная копия от 29 сентября 2013 на Wayback Machine // Next-Sound.ru
  2. Описание конструкции Jensen-Onken Архивировано 6 января 2013 года.
  3. Проект TQWP — от начала и почти до конца. Дата обращения: 16 сентября 2018. Архивировано из оригинала 16 сентября 2018 года.
  4. Беспроводные акустические системы для домашнего кинотеатра. Дата обращения: 16 ноября 2011. Архивировано из оригинала 12 марта 2017 года.

Комментарии

  1. В многополосных системах имеет принципиальное значение правильная фазировка динамических головок (производители динамических головок обычно маркируют их клеммы знаками «+» и «-», эти же знаки присутствуют на электрической принципиальной схеме АС). В большинстве случаев головки включаются синфазно, то есть в каждый момент времени диффузоры всех головок должны смещаться в одном (!) направлении (внутрь или наружу).
  2. «Активный корпус» — решение проблемы с недостатком нижнего баса у щита; при этом за щитом напротив динамика устанавливается колонка/динамик или много маленьких колонок, которые в противофазе гасят звук, идущий от динамика назад. При этом отдача от осн. динамика немного падает
  3. резонатор Гельмгольца настраивают на основную резонансную частоту акустической системы — он работает как заградительный фильтр, дабы убрать нежелательный пик на этой частоте. Конструктивно представляет собой отсеки определенных размеров в нижней части колонки, которые сообщаются с основным объемом колонки через отверстия в горизонтальной перегородке; от размеров резонаторов, диаметров и длины (толщины перегородки) этих отверстий зависит частота настройки резонатора, а, следовательно, и результирующая АЧХ акустической системы.
  4. Клеммы и зажимные колодки как акустических систем, так и усилителей, маркируются (обычно цветом: красная клемма АС должна соединяться с красной клеммой усилителя, и т. д.), чтобы обеспечить синфазность подключения всех АС, образующих многоканальную звуковоспроизводящую систему, что необходимо для правильного воспроизведения стерео- и многоканальных записей.

Литература

[править | править код]
  • Скучик Е. Основы акустики. В 2-х томах. — 1976.
  • Алдошина И.А. Бытовая электроакустическая аппаратура.
  • Иофе В.К. Бытовые акустические системы.