Акустическая система
Не следует путать со Звуковой колонкой.
Акусти́ческая систе́ма — устройство для воспроизведения звука, состоит из акустического оформления и вмонтированных в него излучающих головок (обычно динамических).
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 частотной полосе).
Однополосная система не получила широкого распространения ввиду трудностей создания излучателя, одинаково хорошо воспроизводящего сигналы разных частот. Высокие интермодуляционные искажения при значительном ходе одного излучателя вызваны эффектом Доплера.
В многополосных системах спектр слышимых человеком звуковых 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[1]. Таким образом достигается наиболее высококачественное воспроизведение слышимых человеком звуковых частот (20—20 000 Гц).
- 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
.png)
- открытый ящик (акустический щит/экран); также «активный корпус»[2])
- закрытый ящик (также с вариантами дополнительной акустической нагрузки[3])
- Push-pull
- Isobarik (tunnel, clamshell, planar)[4]
- система с фазоинвертором
- оформление Jensen-Onken[5]
- система с ПАС («вариовент»)
- система с лабиринтом
- рупор
также при этом могут применяться «акустическая линза», резонатор Гельмгольца[7] и пр.
Активные и пассивные системы
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
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[8]
- Разъемы типа Speakon — профессиональные системы большой мощности
Активные акустические системы обычно подключаются к источнику звука с помощью:
- Разъемов типа Jack 3,5 мм, RCA — компьютерные акустические системы
- Разъемов типа Jack 6,3 мм, XLR — профессиональные акустические системы
В современных домашних кинотеатрах используются также беспроводное соединение[9] с использованием передатчика и радиоприемника, настроенного на нужную частоту.
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.
Недопустимо подключать к трансляционному усилителю обычные акустические системы без трансформатора, это приведёт к выходу их из строя.
См. также
Литература
- Скучик «Основы акустики», 2 тома, 1976 год
- Сапожков М. А. Электроакустика
- Иофе В. К. Бытовые Акустические Системы
Примечания
- ↑ 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).
- ↑ «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
- ↑ //referat.ru/referats/view/26672 Концертные акустические системы большой мощности]
- ↑ Там, где живут басы // Next-Sound.ru
- ↑ Описание конструкции Jensen-Onken
- ↑ Проект TQWP — от начала и почти до конца
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ Беспроводные акустические системы для домашнего кинотеатра