Как устроены акустические системы. Окончание

Приветствую, друзья!

В первой части статьи мы познакомились с устройством основных компонентов акустических систем – динамиков.

Магнит, катушка и бумага заставляют наши сердца биться быстрее, особенно когда звучит любимая мелодия.

Теперь самое время задать вопрос — а сколько акустических систем надо?

Как вы думаете – зачем используют две (или больше) акустических систем, а не одну?

Зачем эти дополнительные затраты, а?

Да и место на столе этот «лишний» ящик занимает…

Затем же, зачем человек имеет два органа слуха, которые нужны ему не только для красоты и симметрии.  Имея два уха, человек может различать направление прихода звуков. Звуковая картина при этом приобретает красоту, полноту и объем!

Этот факт можно отразить сухим техническим языком: звуковые сигналы, попавшие в органы слуха, обрабатываются звуковым процессором, расположенном в межушном пространстве, и рассчитывается направление их прихода. А если серьезно, то ведь как прекрасно, гуляя в лесу или парке, слушать пение птиц, доносящееся с разных сторон!

Следует отметить, что существует разные подходы к воспроизведению многоканального звука.

Первый (который мы рассмотрели) – это две одинаковые двух- или трехполосных АС. Для эффективного воспроизведения низких частот они должны иметь достаточно большие размеры.

Но человеческое ухо не в состоянии локализовать направление, откуда приходит звук именно низких частот. Поэтому один большой низкочастотный динамик вполне справится с задачей.

Таким образом, нужен один громоздкий ящик (а не два), который можно установить где-нибудь  под столом.

Такую штуковину называют сабвуфером.

Он, как правило, содержат в себе фазоинвертор. Средне-высокочастотные динамики (сателлиты) при этом устанавливаются в небольшие дополнительные корпуса. В последние годы появились новые стандарты звуковоспроизведения (так называемые многоканальные системы), при этом сателлитов может быть два, четыре или еще больше.

Если сателлита четыре, то два из них устанавливают спереди от слушателя, а два – сзади. После того как все подсоединено и включено, можно начинать палить в монстров из гранатомета. Звук из сабвуфера может послужить поражающим фактором и для самого игрока )))

Активные и пассивные акустические системы

Пассивные акустические системы содержат только динамики и фильтры. Активные  имеют в себе еще и встроенные усилители. Дело в том, что стандартный выход звуковой карты обладает небольшим уровнем мощности и не может обеспечить необходимую громкость АС.

Чтобы не возиться с дополнительными коробками и проводами, усилитель мощности придумали встраивать прямо в акустическую систему.

Большинство компьютерных акустических систем (АС) – активные.

Начинка этих АС  включает в себя, кроме усилителей, и блоки питания.

Источник питания недорогих АС – это обычно понижающий трансформатор, выпрямитель (диодный мост) и фильтрующий конденсатор.

Этот источник преобразует переменное сетевое напряжение 220 В в постоянное в диапазоне (ориентировочно) 12 – 24 В.

Усилители даже самых дешевых моделей акустических систем содержат регулятор громкости, как вещь совершенно необходимую.

Более качественные системы содержат и регуляторы тембра.

Усилители мощности большинства компьютерных колонок сделаны на основе интегральных микросхем.

Такая микросхема содержит в себе  почти все компоненты усилителя и устанавливается на радиатор, отводящий тепло.

Усилитель и блок питания уменьшают внутренний объем АС, что, вообще говоря, ухудшает воспроизведение низких частот.

Впрочем, качественное воспроизведение — это отдельная большая и сложная тема. Большинство компьютерных АС такого воспроизведения, увы, не обеспечивают.

В самом деле, о каком качестве может идти речь, если корпуса акустических систем нередко пластмассовые, а их объем – 1 – 2 литра?

А почему магнита не видно?

Если вы внимательно читали статью, рассматривали рисунок с устройством динамика и смотрели на свои акустические системы, то у вас мог возникнуть вопрос. Почему снаружи не видно магнитного стержня?

Действительно, в низкочастотных динамиках центральный керн обычно закрыт полукруглым колпачком.

Он защищает подвижную катушку и зазор от попадания посторонних частиц. Этот зазор имеет небольшую толщину (1 – 2 мм), в нем действует сильное магнитное поле.

Если туда попадут металлические частицы или опилки – их ничем оттуда не достанешь! И звук будет воспроизводиться со скрежетом и искажениями.

Кроме защиты, колпачок выполняет и другую функцию – расширяет диапазон воспроизводимых головкой звуковых частот в верхнюю сторону. Он работает как небольшой дополнительный диффузор. Высшие звуковые частоты он не воспроизводит, но со средними вполне справляется.

Таким образом, низкочастотная головка становится низко-среднечастотной. И можно ограничиться двух- (а не трех-) полосной акустической системой. Хорошо придумано, не правда ли?

В заключение скажем несколько слов

 О параметрах акустических систем

Вообще говоря, таких параметров много. Акустика и качественное воспроизведение звука – вещи, прямо скажем, весьма сложные. Укажем только на некоторые, чтобы не забивать голову излишними подробностями.

Output Power (RMS)

Это выходная мощность. RMS – это Root Mean Square, среднеквадратическое значение, ограниченное нелинейными искажениями. Измеряется в ваттах (Вт). Чем она больше, тем громче могут звучать акустические системы.

PMPO (Peak Music Power Output)

Это пиковая кратковременная музыкальная мощность. Величина, которая означает максимально достижимое пиковое значение сигнала независимо от искажений вообще за некоторый минимальный промежуток времени.

Измеряется в ваттах, обычно в несколько раз выше Output Power. Это исключительно маркетинговая уловка, которую не стоит брать во внимание. Применяется для характеристики дешевых АС.

Frequency Response

Это диапазон воспроизводимых частот. Напомним, что человеческое ухо слышит (в идеальном случае) звуки с частотой от 16 до 20 000 Герц. Поэтому некая «идеальная сферическая АС в вакууме» должна этот диапазон воспроизводить.

На практике такого чаще всего не бывает. Нижняя граница определяется размерами низкочастотного динамика и корпуса, верхняя – диапазоном частот, воспроизводимых высокочастотным динамиком.

Встроенный усилитель, естественно, также должен воспроизводить весь этот диапазон частот. К счастью, это легко обеспечить. Если воспроизводятся звуки в диапазоне 40 – 18 000 Герц – это уже неплохо.

Signal to Noise Ration (SNR)

Это  отношение сигнал/шум (точнее говоря, отношение мощности полезного сигнала к мощности шума). Измеряется в децибеллах (дБ). Характеризует не динамики активных акустических систем, а параметры встроенного в них усилителя.

Чем оно больше, тем лучше. Шумы вы можете услышать в паузе (когда звука нет), если установите максимальную громкость.

Или если вплотную поднесете ухо к динамику. Услышите неприятное на слух шипение.

Запись вида «SNR 80 dB» (или S/N ration) означает, что напряжение полезного сигнала больше напряжения шума  в 10 000 раз.

Это, кстати сказать, не так уж и много.

Вот так, друзья!

Теперь некоторые надписи сзади корпуса АС перестали быть для вас непонятными иероглифами. Не так ли?

Можно еще почитать.

Что такое термопредохранители.

До встречи на  блоге!