Типи акустичних систем: конструкції, огляд, характеристики

Дорогі акустичні системи з вищого цінового сегмента вже давно перестали бути простими колонками, такими коробками, видавали звук за допомогою пари динаміків. Інженери з року в рік ухіщряются, перетворивши індустрію і кожен пристрій у невеликий витвір мистецтва, який не кожному дано повторити. З'явилися нові типи динаміків, нові способи виведення звуку, зміна потужності і амплітуди, і так далі і тому подібне. Згодом з'явилася ціла багатокомпонентна структура, що описує різні типи акустичних систем. Власне, про це і піде мова в нижчевикладене матеріалі.

Класифікація акустичних систем

Отже, для початку розберемося в базових аспектах в тому, які бувають акустичні системи, а вже потім з'ясуємо, що вони собою представляють і чим один від одного відрізняються. Існують наступні типи акустичних систем: Поличні і підлогові системи. З назви зрозуміло, що вони відрізняються за принципом установки в приміщенні і за своїм розміром. Також акустичні системи відрізняються за кількістю смуг (по суті, кількістю динаміків) - від одного до семи. Існують динамічні, електростатичні, планарні та інші акустичні системи, в залежності від конструкції динаміків, яка може зовсім не потрапляти ні під одну категорію (все залежить від фантазії інженерів). Залежно від акустичного оформлення корпусів, колонки діляться на системи з відкритим корпусом, закритим корпусом, з фазоинверторным оформленням, з акустичним лабіринтом і так далі. Також колонки діляться на пасивні і активні залежно від наявності в них вбудованого підсилювача звуку.

Однополосні і багатосмугові акустичні системи

Однополосні акустичні системи оснащуються одним-єдиним випромінювачем, а так як налаштувати один випромінювач на хороше відтворення всіх частот відразу неможливо, виробникам доводиться використовувати відразу декілька по-різному налаштованих випромінювачів.


Існують також 2-х смугові акустичні системи (також 3-х, 4-х). У таких системах встановлюються два випромінювача. Один бере на себе відтворення низьких і середніх частот, а другий відтворює тільки високі частоти. За рахунок такого підходу в 2-х смугових акустичних системах досягається ідеальний баланс звучання, неможливий при використанні єдиного динаміка (навіть якщо він дуже хороший). Звучання таких колонок зазвичай достатньо для недосвідчених людей, які не володіють більш просунутими системами, але є і більш прийнятні варіанти, наприклад, 3-смугові системи. 3-х полосні акустичні системи ділять відразу всі три типи частот між собою. Один випромінювач займається відтворенням низьких частот, другий – високих, третій – середніх. 3–х полосні акустичні системи зустрічаються частіше інших, так як саме завдяки такій конструкції досягається висока якість відтворення чутних людським вухом частот.

Пасивні та активні акустичні системи

Активні і пасивні системи розрізняються наявністю інтегрованого підсилювача потужності у конструкції самих колонок. Активні колонки мають такий підсилювач, тому їх можна безпосередньо підключити до попереднього підсилювача з допомогою межблочного кабелю, а кожна окрема колонка живиться від електромережі без підключення додаткових джерел живлення.
Пасивні колонки хоч і складніше в пристрої, все ж зустрічаються набагато частіше і знаходяться в пріоритеті у користувачів, які цінують якісний звук. Такі колонки підключаються до підсилювача потужності через спеціалізований розділовий фільтр. Підключення відбувається за допомогою акустичних проводів. Багато виробників (фірми) акустичних систем воліють виробництво саме таких колонок, оскільки саме вони приносять більший прибуток і дозволяють інженерам втілити в життя свої ідеали звучання. Крім певних складнощів у встановлення, є і проблема фінансова, адже хороший підсилювач і акустичні кабелі коштують чималих грошей, а без них таку систему не заведеш».

Рупорні акустичні системи

Це особливий тип акустичних систем. Їх особливістю є наявна над випромінювачем рупорна установка. Перевага таких колонок полягає у високій чутливості динаміків. Це робить їх ідеальним доповненням для недорогих і малопотужних лампових підсилювачів, нездатних дати їх власникові достатню гучність. Такі акустичні системи вимагають грамотного розміщення в приміщенні, де планується їх експлуатація, але якщо витратити на це певний час, то можна досягти найбільш реалістичної та насиченою стереокартины.

Електростатичні акустичні системи

Такі системи відрізняються своєю незвичайною конструкцією. Замість класичних динаміків використовується плівка з струмопровідного матеріалу, яка витягується по вертикалі вздовж колонки. Принцип роботи наступний: на плівку подається звуковий сигнал на певній частоті, а розташовані з боків напівпровідники подається електрика (в деяких випадках спостерігається зворотний порядок, коли електричний струм подається на струмопровідну плівку). Між плівкою і напівпровідниками створюється електромагнітне поле і змінне поле. З-за цього виникають коливання плівки, яка відтворює звуковий випромінювання. Звучання таких акустичних систем відрізняється високою деталізацією, ясної передачею кожної окремої частоти. Музика здається більш вільною і відкритою. З мінусів варто виділити недостатню кількість басів, які не можуть передати всієї глибини, особливо коли мова йде про таких жанрах, як хіп-хоп або треп.

Система центрального каналу

Як акустичних систем для кінотеатрів (домашніх звичайно) використовуються комплекти з 5 колонок і одного сабвуфера. Це класична система, зарекомендувала себе і використовує більшістю любителів хорошого звуку. Ключовим елементом цієї системи є центральна колонка, яка відтворює діалоги в кіно і основні музичні фрагменти. Така колонка встановлюється прямо по центру. Деякі користувачі використовують її в акустичних системах для комп'ютера, так як дивлячись кіно саме на ньому.

Фронтальна та тилова акустичні системи

Фронтальна система являє собою класичну пару колонок, що створюють ефект стерео. Такі колонки нерідко формують повноцінну акустичну систему для комп'ютерів (так як зазвичай більше нічого і не потрібно). Якщо мова йде про домашньому кінотеатрі, то між двома фронтальними колонками (або ж під телевізором) тулиться колонка центрального каналу. Спираючись на фронтальну пару колонок, потрібно збирати залишки акустичної системи 5.1 так як саме вони відтворюють основний масив звуків. Тилова частина системи – це дві невеликі колонки, розташовані позаду глядачів. Їх використання необов'язково, але вони завжди йдуть в комплекті з акустичними системами 5.1 для досягнення максимального занурення в атмосферу відтворюваних фільмів. Якщо звукова доріжка фільму підтримує технологію звукового оточення, то деякі події і сцени у фільмі будуть відтворювати звук тільки на тилових колонках (таке зустрічається, коли хтось крадеться позаду героя фільму). При використанні акустичних стійок можна впровадити цю систему і в комп'ютерну акустику.

Сабвуфер

Це окрема колонка, яка здатна відтворювати тільки низькі частоти і бас. Часто використовується разом з парними колонками і доповнює акустичну систему для комп'ютера, так як фронтальні колонки не можуть впоратися з усім діапазоном звучання. Сабвуфер привносить баланс у акустичну систему. Візуально сабвуфер виглядає так само, як і звичайна колонка, але в ній встановлюється один масивний спалаху у відкритому вигляді. Сабвуфер встановлюється в кут кімнати або під комп'ютерним столом. З-за цього, до речі, нерідко страждають сусіди.

Поличні і підлогові акустичні системи

Такі акустичні системи ще можна назвати настільними і підлоговими (або комп'ютерними і для домашніх кінотеатрів). Поличкові колонки займають набагато менше простору і при цьому набагато менше важать, а значить, їх можна встановити вище. Наприклад, у випадку якщо ви збираєте аудіосистему для будинку, яка буде підключатися до телевізора (для створення глибини звучання), можна поставити поличкові колонки навіть на шафу (це забезпечує максимальне охоплення площі). Для виведення максимального потенціалу з таких компактних колонок їх зазвичай встановлюють на спеціальні акустичні стійки. Підлогові системи куди краще підходять для великих приміщень (їх часто називають акустичними системами для кінотеатрів. У них встановлюються більш великі динаміки, а їх кількість варіюється від одного до семи. Установка таких колонок в маленькому приміщенні може спровокувати надмірне посилення низьких частот і сильно помітний гул. Підлогові системи набагато дорожче поличних і вимагають від конструкторів набагато більшої уваги в розрахунках при їх створенні.

Акустичні системи з фазоінвертором

Фазоінвертор – це отвір в корпусі, від якого йде труба у внутрішню частину колонки. Завдяки такій конструкції акустика може відтворювати низькі частоти, недоступні для стандартних колонок без фазоінвертора. При конструюванні колонки інженеру необхідно вибрати діаметр і довжину труби у відповідності з частотою, яку повинен відтворювати майбутній джерело звуку. В момент, коли відбувається відтворення музики, об'єм повітря в труби фазоінвертора резонує і посилює відтворення тієї частоти, на яку спочатку був налаштований діаметр труби. Розмір самої колонки не має значення, фазоінвертор вбудовується як в величезні аудіосистеми для дому, так і в компактні навушники. Труба для виведення повітря може виходити в будь-яку частину колонки або навушники, але від цього буде залежати положення колонки в приміщенні (труба не повинна бути заслонена чим-небудь).

Акустичні системи з акустичним лабіринтом

По своїй суті акустичний лабіринт - це той же фазоінвертор. Різниця полягає в тому, що труба, що йде в корпус, має численні вигини, та довжина її набагато більше. Завдання труби та ж – посилення гучності і насиченості звучання низьких частот. На жаль, такі колонки набагато дорожче варіантів з звичайним фазоінвертором, так як їх виробництво займає набагато більше часу і при цьому вимагає від інженерів особливої точності, так і матеріали коштують дорожче. Так само як і у випадку з фазоинверторными колонками, розмір виводить звук пристрою може бути будь-яким, але в навушниках ви такої системи не зустрінете.

Закриті і відкриті акустичні системи

Деякі фірми акустичних систем виробляють колонки відкритого типу. Акустичне оформлення таких колонок відрізняється відсутністю задньої стінки. Завдяки цьому у дифузорів з'являється деяка свобода. Такий підхід забезпечує звучання близьке до електростатичним audio-акустичним системам. Існують і закриті акустичні системи. Власне, вони відрізняються саме тим, що в їх корпусах немає ніяких отворів. Такий підхід робить звучання більш "пружним". Це відбувається з-за того, що повітрю нікуди виходити, рух дифузора стає скутим. Щоб уникнути негативного ефекту від подібної конструкції, колонки такого типу роблять дуже великими, щоб у дифузора з'явилося більше свободи для руху. Великим плюсом таких систем є відсутність яких-небудь зайвих шумів, тріску і іже з ними.

Акустичні системи з пасивним випромінювачем

Пасивний випромінювач виконує те ж завдання, що і фазоінвертор, наприклад. Він необхідний для того, щоб забезпечити нормальне звучання низьких частот. У таких колонках немає жодних труб. У колонці просто проробляється отвір, а всередину встановлюється пасивний гучномовець (динамік без магнітної системи, побудований на базі одного дифузора, підвісу і рами). Перевагою пасивного випромінювача є можливість відтворювати бас і будь-які, навіть самі низькі частоти. Такі типи акустичних систем дуже цінні і вимагають незвичайного майстерності інженерів.