Акустические системы: устройство и выбор (часть первая)

Акустическая система является неотъемлемой составной частью любой аудиосистемы, от кино-концертной аппаратуры до домашнего кинотеатра или обычной компьютерной мультимедийной системы. В состав акустической системы входят несколько звуковых (акустических) колонок (АС), их количество и назначение может сильно различаться.

Для эффективного озвучивания небольшой комнаты подчас вполне достаточно двух добротных колонок, чтобы насладиться всеми нюансами звуковой картины современных фильмов или наиболее совершенных компьютерных игр понадобится уже многоканальная активная акустическая система.

Что же конкретно нужно знать для приобретения акустики необходимого ценового уровня и качества звучания? Об этом и особенностях эксплуатации читайте далее.

Акустические системы | История многоканального звуковоспроизведения #

Исторически первой системой многоканального воспроизведения звука была стереофония. Две расположенные перед слушателем аудиоколонки обеспечивают пространственное распределение источников звука прослушиваемой фонограммы. Естественно, звукозапись при этом должна быть выполнена в стереоформате и прослушиваться через двухканальный усилитель, имеющий правый и левый канал (ПКи ЛК).

По современной классификации такая акустика обозначается – 2.0, что означает две фронтальные боковые колонки при отсутствии сабвуфера. Современный вариант стереосистемы – формат 2.1. При этом к двум фронтальным колонкам добавляется сабвуфер, предназначенный исключительно для воспроизведения низкочастотных звуков.

Дело в том, что добиться от фронтальных колонок качественной звуковой отдачи по низким частотам (НЧ) довольно сложная задача, при этом акустика получается значительно увеличенной в размерах и цене. Гораздо проще и дешевле сделать отдельную НЧ-колонку – сабвуфер. Сигнал для сабвуфера выделяется из сигналов левого и правого каналов. На качестве стереоэффекта это практически не сказывается, так как человеческое ухо почти не воспринимает местоположение источника низкочастотных звуков. Основная информация о локализации источников звука находится в среднечастотном (СЧ) и высокочастотном (ВЧ) участках диапазона, за которые отвечают две фронтальные колонки.

Дальнейшим усовершенствованием аудиосистем было четырехканальное звуковоспроизведение. Аналоговый вариант таких систем назывался квадрофонией. В этом случае к двум фронтальным колонкам добавляются две тыловых. В системе 4.1 имеется еще и сабвуфер, позволяющий упростить фронтальные колонки. Однако большого распространения квадрофония не получила. Значительного повышения качества звука и эффекта объемности она не давала, но требовала очень дорогостоящей аналоговой аппаратуры для записи и воспроизведения звуковых фонограмм. Впрочем, цифровой вариант системы 4.1 успешно использовался в некоторых компьютерных играх.

Акустические системы | Многоканальный звук и технологии фирмы Dolby #

В последующее совершенствование многоканальных звуковых систем весомый вклад внесли специалисты американской фирмы Dolby Laboratories, разработавшие в конце прошлого века алгоритмы цифрового кодирования, позволяющие в домашних условиях получать звук уровня киноконцертного зала. Формат Dolby Digital, часто используется для озвучивания фильмов, особенно на DVD-дисках. Он обеспечивает объемность акустических сцен, более чёткую детализацию, естественность перемещений источников звука, стереофоническое звучание в тыловом пространстве.

Сегодня наиболее совершенная активная акустика оснащается цифровыми декодерами Dolby Theater System (DTS) и Dolby Pro Logic (DPL) – аналоговая система пространственного звучания, использовавшаяся на HI-Fi-видеокассетах VHS и в телевещании.

Минимально необходимая для домашнего кинотеатра аудиосистема должна соответствовать формату 5.1. В этой системе кроме сабвуфера имеются пять т. н. сателлитов (акустических колонок меньшего размера). Две фронтальные колонки, центральная и сабвуфер размещаются перед слушателями и воспроизводят основную звуковую картину. Две тыловые колонки играют менее важную роль. На них ложится "подзвучка" в музыкальных композициях, создание трехмерных эффектов в играх.

Усовершенствованная система Dolby Digital EX позволяет за счет введения дополнительных тыловых surround-каналов (акустика 6.1, 7.1) получить еще более высокую степень локализации в пространстве источников звука.

Для полноценного воспроизведения многоканальных записей форматов Dolby Digital и Dolby Pro Logic с помощью только двух акустических систем используется алгоритм обработки Dolby Virtual Speaker.

Акустические системы | Характеристики #

Объективно о качестве акустической системы можно судить по набору характеристик. К основным параметрам звуковых колонок и используемых в них громкоговорителей относятся:

• диапазон воспроизводимых частот;
• амплитудно-частотная характеристика (АЧХ);
• мощность;
• уровень звукового давления;
• чувствительность;
• динамический диапазон;
• импеданс.

Диапазон воспроизводимых частот акустической системы #

Чем шире частотный диапазон, тем качественнее cможет звучать аудиосистема. Правда, при незначительной разнице в этой характеристике у двух акустических систем не каждое ухо сможет ее уловить. А, вообще, максимально необходимой считается полоса воспроизводимых частот в 20…20 000 Гц. Впрочем, для многих вполне достаточным может оказаться снижение верхней границы до 16 кГц. Что касается нижнего порога воспроизводимых частот (особо чтимого многими меломанами), то для систем среднего ценового диапазона 30-40 Гц вполне приемлемая граница, при условии качественной АЧХ.

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) акустической системы #

АЧХ – графическая зависимость уровня выходного сигнала (напряжения, мощности или звукового давления) от частоты. В идеале, АЧХ должна быть прямой горизонтальной линией. Увы, реальная АЧХ имеет множество пиков и провалов, демонстрирующих завышенный и заниженный уровень воспроизведения звука на определенных частотах и реально характеризующих качество звучания акустической колонки или динамика. Качество АЧХ оценивается неравномерностью кривой, в децибелах. К большому сожалению, очень многие производители, не дают этот график в техническом описании акустики.

Мощность акустической системы #

Именно по этому параметру многие подбирают себе акустику, поскольку считают его эквивалентом громкости. Однако, для акустики это не совсем так. Мощность динамика или акустической системы измеряется в ваттах (Вт) и определяет максимально возможную мощность подаваемого на них электрического сигнала. При превышении паспортного значения для данной акустики резко увеличивается уровень искажений, а при чрезмерном превышении возможен выход динамика из строя вследствие повреждения обмотки катушки.

Производители акустики, зная о том, что для многих слушателей именно эта характеристика является основной, зачастую лукавят, выдавая желаемое за действительное. Дело в том, что есть различные виды, способы и единицы измерения мощности акустических систем. К примеру, одни производители указывают так называемую пиковую кратковременную мощность (англ. PMPO), а другие среднюю электрическую (англ. RMS), существует еще и музыкальная мощность (англ. Music Power). Все это приводит к довольно существенной разнице в цифрах при примерно одинаковой реальной мощности.

Уровень звукового давления акустической системы #

Именно этот параметр определяет возможный уровень громкости от Вашей акустики, измеряется в дБ по отношению к нулевому уровню, соответствующему порогу слышимости человека в тишине при частоте звука 1 кГц. За нулевой уровень принято давление в 20 мкПа.

Звуковое давление в акустике – это разность между мгновенным значением давления в точке измерения, вызванным звуковой волной и обычным атмосферным давлением при отсутствии звука. Давление часто измеряется в паскалях (Па).

Чувствительность акустической системы #

Этот параметр акустической системы определяет эффективность преобразования электрической энергии в звуковую и является одним из важнейших. От акустики с меньшей мощностью, но с большей чувствительностью зачастую можно получить более громкий звук.

Чувствительность принято характеризовать уровнем звукового давления (в децибелах), измеренном на определенном расстоянии от аудио колонки при подаче на ее вход электрического сигнала мощностью 1 Вт. Необходимо, правда, учитывать, что условия измерения (расстояние, подводимая мощность) у разных производителей акустики могут отличаться.

Динамический диапазон акустической системы #

Динамический диапазон акустической системы определяет возможности достоверного воспроизведения звуковых фонограмм, имеющих значительно изменяющийся уровень громкости. Наибольшего динамического диапазона требует воспроизведение классической музыки, где может соседствовать грохот литавр и приглушенное пение флейты.

Численно параметр измеряется в децибелах и определяется отношением между наиболее громким и самым тихим звуком. Чем шире динамический диапазон, тем богаче акустические возможности аудиосистемы.

Импеданс акустической системы #

Импеданс или сопротивление – полное электрическое сопротивление акустики по переменному току. Для акустических систем и динамиков обычно составляет 4, 6, 8 или 16 Ом. В целом, импеданс никак напрямую не связан с качеством звучания той или иной акустической системы. Однако именно этот параметр необходимо учитывать при подключении акустической системы к усилителю. Если значение сопротивления колонки ниже, чем выходное сопротивление усилителя, в звучании будут присутствовать некоторые (незначительные на слух) искажения, но при чрезмерно повышенной громкости такое подключение может привести к повреждению усилителя; если импеданс акустики выше, чем выходное сопротивление усилителя, то звук будет значительно тише.

Для активных акустических систем важными параметрами являются коэффициент гармоник, вызываемый нелинейными искажениями усилителя и соотношение между уровнем полезного сигнала и уровнем вносимого усилителем "шумового" сигнала.

Коэффициент гармоник акустической системы (THD) #

Коэффициент гармоник (англ. THD, total harmonic distortion) является основным показателем для оценки появляющихся после усиления нелинейных искажений сигнала. Физически искажения представляют собой вносимые в полезный сигнал паразитные синусоидальные сигналы (гармоники). Вычисляется THD как отношение мощности суммы гармоник к мощности сигнала. Измеряется THD в процентах, при подаче на вход усилителя сигнала определенной частоты (обычно 1 кГц). Естественно, чем этот параметр больше, тем ниже качество звука.

Вместе с тем необходимо отметить, весьма заметны нелинейные искажения только у транзисторных усилителей. Ламповые системы, имея гораздо более высокие коэффициенты гармоник, субъективно имеют весьма высокую верность звучания, за что и ценятся меломанами.

Соотношение сигнал/шум акустической системы #

Соотношение сигнал/шум (англ. SNR Signal-to-Noise Ratio) выражает отношение мощности полезного сигнала к имеющемуся на входе усилителя уровню собственного паразитного "шумового" сигнала, измеряется в децибелах. Чем больше этот параметр, тем меньше будет слышен шум в паузах и при пониженной громкости полезного сигнала.

Все вышеперечисленные параметры заметно упрощают выбор необходимой акустики. К сожалению, производители далеко не всегда позволяют объективно оценивать качество их изделий, прилагая минимальный набор параметров при максимуме рекламных заявлений. Вместе с тем, при покупке не стоит забывать об индивидуальных особенностях звукового восприятия, и обстоятельно прослушать и сравнить несколько типов акустики.

Отзывы

1 Оставить отзыв

• 
  АС 15.02.2013 в 18:39

  умно, но бесполезно

  Ответить

Всего отзывов    1

Оставить отзыв

Добавить отзыв

загрузить другую

Ваш отзыв

Показать все смайлы
© Mantsurov Ivan, знакомые колобки?

Отправить