Устройство динамика (громкоговорителя).

Устройство, обозначение и основные параметры электродинамического громкоговорителя

Для начала расставим все точки над «i» и разберёмся в терминологии.

Электродинамический громкоговоритель, динамический громкоговоритель, динамик, динамическая головка прямого излучения – это разнообразные названия одного и того же прибора служащего для преобразования электрических колебаний звуковой частоты в колебания воздуха, которые и воспринимаются нами как звук.

Звуковые динамики или по-другому динамические головки прямого излучения вы не раз видели. Они активно применяются в бытовой электронике. Именно громкоговоритель преобразует электрический сигнал на выходе усилителя звуковой частоты в слышимый звук.

Стоит отметить, что КПД (коэффициент полезного действия) звукового динамика очень низкий и составляет около 2 – 3%. Это, конечно, огромный минус, но до сих пор ничего лучше не придумали. Хотя стоит отметить, что кроме электродинамического громкоговорителя существуют и другие приборы для преобразования электрических колебаний звуковой частоты в акустические колебания. Это, например, громкоговорители электростатического, пьезоэлектрического, электромагнитного типа, но широкое распространение и применение в электронике получили громкоговорители электродинамического типа.

Как устроен динамик?

Чтобы понять, как работает электродинамический громкоговоритель, обратимся к рисунку.

Динамик состоит из магнитной системы – она расположена с тыльной стороны. В её состав входит кольцевой магнит. Он изготавливается из специальных магнитных сплавов или же магнитной керамики. Магнитная керамика – это особым образом спрессованные и «спечённые» порошки, в составе которых присутствуют ферромагнитные вещества – ферриты. Также в магнитную систему входят стальные

фланцы и стальной цилиндр, который называют керном. Фланцы, керн и кольцевой магнит формируют магнитную цепь.

Между керном и стальным фланцем имеется зазор, в котором образуется магнитное поле. В зазор, который очень мал, помещается катушка. Катушка представляет собой жёсткий цилиндрический каркас, на который намотан тонкий медный провод. Эту катушку ещё называют звуковой катушкой. Каркас звуковой катушки соединяется с диффузором – он то и «толкает» воздух, создавая сжатия и разряжения окружающего воздуха – акустические волны.

Диффузор может выполняться из разных материалов, но чаще его делают из спрессованной или отлитой бумажной массы. Технологии не стоят на месте и в ходу можно встретить диффузоры из пластмассы, бумаги с металлизированным покрытием и других материалов.

Чтобы звуковая катушка не задевала за стенки керна и фланец постоянного магнита её устанавливают точно в середине магнитного зазора с помощью

центрирующей шайбы. Центрирующая шайба гофрирована. Именно благодаря этому звуковая катушка может свободно двигаться в зазоре и при этом не касаться стенок керна.

Диффузор укреплён на металлическом корпусе – корзине. Края диффузора гофрированы, что позволяет ему свободно колебаться. Гофрированные края диффузора формируют так называемый верхний подвес, а нижний подвес – это центрирующая шайба.

Тонкие провода от звуковой катушки выводятся на внешнюю сторону диффузора и крепятся заклёпками. А с внутренней стороны диффузора к заклёпкам крепится многожильный медный провод. Далее эти многожильные проводники припаиваются к лепесткам, которые закреплены на изолированной от металлического корпуса пластинке. За счёт контактных лепестков, к которым припаяны многожильные выводы звуковой катушки, динамик подключается к схеме.

Как работает динамик?

Если пропустить через звуковую катушку динамика переменный электрический ток, то магнитное поле катушки будет взаимодействовать с постоянным магнитным полем магнитной системы динамика. Это заставит звуковую катушку либо втягиваться внутрь зазора при одном направлении тока в катушке, либо выталкиваться из него при другом. Механические колебания звуковой катушки передаются диффузору, который начинает колебаться в такт с частотой переменного тока, создавая при этом акустические волны.

Обозначение динамика на схеме.

Условное графическое обозначение динамика имеет следующий вид.

Рядом с обозначением пишутся буквы B или BA, а далее порядковый номер динамика в принципиальной схеме (1, 2, 3 и т.д.). Условное изображение динамика на схеме очень точно передаёт реальную конструкцию электродинамического громкоговорителя.

Основные параметры звукового динамика.

Основные параметры звукового динамика, на которые следует обращать внимание:

• Номинальное электрическое сопротивление (Ом). Медный провод звуковой катушки обладает активным сопротивлением. Активное сопротивление – это сопротивление провода при постоянном токе. Его можно легко измерить с помощью цифрового мультиметра в режиме омметра. Читайте измерение сопротивления цифровым мультиметром.

  Но кроме активного сопротивления звуковая катушка обладает ещё и реактивным сопротивлением. Реактивное сопротивление образуется потому, что звуковая катушка, это, по сути, обычная катушка индуктивности и её индуктивность оказывает сопротивление переменному току. Реактивное сопротивление зависит от частоты переменного тока.

  Активное и реактивное сопротивление звуковой катушки образует полное сопротивление звуковой катушки. Оно обозначается буквой Z (так называемый,

  импеданс). Получается, что активное сопротивление катушки не меняется, а реактивное сопротивление меняется в зависимости от частоты тока. Чтобы внести порядок реактивное сопротивление звуковой катушки динамика измеряют на фиксированной частоте 1000 Гц и прибавляют к этой величине активное сопротивление катушки.

  В итоге получается параметр, который и называется номинальное (или полное) электрическое сопротивление звуковой катушки. Для большинства динамических головок эта величина составляет 2, 4, 6, 8 Ом. Также встречаются динамики с полным сопротивлением 16 Ом. На корпусе импортных динамиков, как правило, указывается эта величина, например, вот так – 8Ω или 8 Ohm.

  Стоит отметить тот факт, что полное сопротивление катушки где-то на 10 – 20% больше активного. Поэтому определить его можно достаточно просто. Нужно всего лишь измерить активное сопротивление звуковой катушки омметром и увеличить полученную величину на 10 – 20%. В большинстве случаев можно вообще учитывать только чисто активное сопротивление.

  Номинальное электрическое сопротивление звуковой катушки является одним из важных параметров, так как его необходимо учитывать при согласовании усилителя и нагрузки (динамика).

• Диапазон частот – это полоса звуковых частот, которые способен воспроизвести динамик. Измеряется в герцах (Гц). Напомним, что человеческое ухо воспринимает частоты в диапазоне 20 Гц – 20 кГц. И, это только очень хорошее ухо :).

  Никакой динамик не способен точно воспроизвести весь слышимый частотный диапазон. Качество звуковоспроизведения будет всё-равно отличаться от того, что требуется.

  Поэтому слышимый диапазон звуковых частот условно разделили на 3 части: низкочастотную (НЧ), среднечастотную (СЧ) и высокочастотную (ВЧ). Так, например, НЧ-динамики лучше всего воспроизводят низкие частоты – басы, а высокочастотные – «писк» и «звон» – их поэтому и называют пищалками. Также, есть и широкополосные динамики. Они воспроизводят практически весь звуковой диапазон, но качество воспроизведения у них среднее. Выигрываем в одном – перекрываем весь диапазон частот, проигрываем в другом – в качестве. Поэтому широкополосные динамики встраивают в радиоприёмники, телевизоры и прочие устройства, где порой не требуется получить высококачественный звук, а нужна лишь чёткая передача голоса и речи.

  

  Для качественного воспроизведения звука НЧ, СЧ и ВЧ-динамики объединяются в едином корпусе, снабжаются частотными фильтрами. Это акустические системы. Так как каждый из динамиков воспроизводит только свою часть звукового диапазона, то суммарная работа всех динамиков значительно увеличивает качество звука.

  Как правило, низкочастотные динамики рассчитаны на воспроизведение частот от 25 Гц до 5000 Гц. НЧ-динамики обычно имеют диффузор большого диаметра и массивную магнитную систему.

  Динамики СЧ рассчитаны на воспроизведение полосы частот от 200 Гц до 7000 Гц. Габариты их чуть меньше НЧ-динамиков (зависит от мощности).

  Высокочастотные динамики прекрасно воспроизводят частоты от 2000 Гц до 20000 Гц и выше, вплоть до 25 кГц. Диаметр диффузора у таких динамиков, как правило, небольшой, хотя магнитная система может быть достаточно габаритная.

• Номинальная мощность (Вт) – это электрическая мощность тока звуковой частоты, которую можно подвести к динамику без угрозы его порчи или повреждения. Измеряется в ваттах (Вт) и милливаттах (мВт). Напомним, что 1 Вт = 1000 мВт. Подробнее о сокращённой записи числовых величин можно прочесть здесь.

  Величина мощности, на которую рассчитан конкретный динамик, может быть указана на его корпусе. Например, вот так – 1W

  (1 Вт).

  

  Это значит, что такой динамик можно легко использовать совместно с усилителем, выходная мощность которого не превышает 0,5 – 1 Вт. Конечно, лучше выбирать динамик с некоторым запасом по мощности. На фото также видно, что указано номинальное электрическое сопротивление – 4Ω (4 Ом).

  Если подать на динамик мощность большую той, на которую он рассчитан, то он будет работать с перегрузкой, начнёт «хрипеть», искажать звук и вскоре выйдет из строя.

  Вспомним, что КПД динамика составляет около 2 – 3%. А это значит, что если к динамику подвести электрическую мощность в 10 Вт, то в звуковые волны он преобразует лишь 0,2 – 0,3 Вт. Довольно немного, правда? Но, человеческое ухо устроено весьма изощрённо, и способно услышать звук, если излучатель воспроизводит акустическую мощность около 1 – 3 мВт на расстоянии от него в несколько метров. При этом к излучателю – в данном случае динамику – нужно подвести электрическую мощность в 50 – 100 мВт. Поэтому, не всё так плохо и для комфортного озвучивания небольшой комнаты вполне достаточно подвести к динамику 1 – 3 Вт электрической мощности.

Это всего лишь три основных параметра динамика. Кроме них ещё есть такие, как уровень чувствительности, частота резонанса, амплитудно-частотная характеристика (АЧХ), добротность и др.

Порой на практике приходится соединять несколько динамиков или акустических систем. А что нужно знать при этом? Подробности в статье – Как соединять динамики?

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Как выбрать портативную колонку или аудиосистему (2018) | Портативные колонки | Блог

Портативные аудиосистемы – явление не новое. С тех самых пор, как появились устройства, воспроизводящие музыку, людям хотелось, чтобы их можно было носить с собой и слушать музыку там, где захочется.

Так что к первым портативным аудиосистемам, пожалуй, следует отнести шарманки, музыкальные шкатулки, и, чуть позже — патефоны.

Потом прогресс пошел быстрее и в течение нескольких десятилетий проигрыватели «винила» сменились радиоприемниками, приемники уступили кассетным магнитофонам, на смену «кассетникам» пришли «бум-боксы» с CD-проигрывателями, да и те сегодня практически исчезли.

Настало время портативных аудиосистем, принципиально отличающихся от всех компактных музыкальных устройств, которыми мы пользовались ранее – хоть они и умеют порой самостоятельно проигрывать музыку с некоторых видов носителей, основная их задача – озвучить музыку, получаемую с головного устройства – смартфона или mp3-плеера.

Оно и неудивительно – смартфон сегодня есть почти у каждого, и памяти даже самых бюджетных из них достаточно для хранения сотни-другой композиций в формате mp3. Поэтому и оказались востребованы устройства, способные подключиться к смартфону и громко проиграть его аудиотеку. Что же до сомнительного качества звука с mp3-файлов малого размера, так на дискотеках и вечеринках (где чаще всего и нужны портативные аудиосистемы) тонкости качества мало кого волнуют.

Но портативные системы отличаются не только размерами и максимальной громкостью – разные модели имеют разные возможности и цену. Чтобы не переплатить за ненужный функционал и получить устройство, которое долго будет радовать музыкой вас и ваших друзей, следует потратить немного времени на вникание в характеристики аудиосистем.

Характеристики портативных аудиосистем

Тип.

Портативная колонка – это, как понятно из названия, просто более или менее мощный динамик в отдельном корпусе.

Основная (и порой единственная) её функция – получать и озвучивать аудиоданные со смартфона или mp3-плеера по Bluetooth и/или по проводам. Впрочем, очень часто этого вполне достаточно.

Портативная аудиосистема, так же, как и колонка, может получать аудиоданные от головного устройства.

Но также она может еще и самостоятельно проигрывать музыку с USB флэшек или карт памяти. Портативные аудиосистемы могут иметь и другие дополнительные функции, расширяющие их функционал (и повышающие цену гаджета).

Стереосистема.

Простые портативные колонки содержат только один динамик и, соответственно, имеют монофоническое звучание. Более совершенные колонки и аудиосистемы оснащены несколькими динамиками и способны воспроизводить стереофонический звук. Существуют также модели, представляющие собой набор из двух колонок, которые можно разнести в стороны для улучшения стереоэффекта.

Общая выходная мощность определяет максимальную громкость портативной аудиосистемы. Однако зависимость здесь не прямая – имеет значение также количество, размер и частотные характеристики динамиков. Поэтому две аудиосистемы с одинаковой общей мощностью могут иметь различную максимальную громкость. Для грубой оценки можно опираться на следующие показатели:

1,5-2 Вт – такие колонки звучат ненамного громче динамика смартфона, но зато они легки и компактны.

15-20 Вт обеспечат максимальную громкость как у среднего телевизора или средней же компьютерной акустики.

Общая мощность более 40 Вт уже обеспечит громкость на уровне стандартной автомобильной акустики.

Но выбирая «самую мощную» портативную аудиосистему, имейте в виду, что мощность оказывает основное влияние на цену, габариты и вес колонок. Да и время автономной работы у мощной аудиосистемы будет меньше – это если вообще будет: самые мощные портативные аудиосистемы могут работать только с питанием от сети.

Питание.

Наиболее востребованными (и соответственно, самыми распространенными) являются портативные колонки и аудиосистемы, работающие от аккумулятора. Приятно не зависеть от розетки, но долгое время работать без подзарядки могут далеко не все аудиосистемы.

При выборе аккумуляторной аудиосистемы обратите внимание на продолжительность автономной работы. Имейте в виду, что этот параметр зависит от того, в каком режиме система работает – в паспорте обычно указывается значение при средней громкости динамиков и отключенных дополнительных функциях.

Минимальная и максимальная частота аудиосистемы показывают, насколько полно она может воспроизводить все звуки слышимого диапазона. Человеческое ухо слышит звуки частотой от 16 до 20000 Гц, и чем ближе минимальная частота к 16, а максимальная – к 20000 Гц, тем полнее будет звучание аудиосистемы. Если минимальная частота аудиосистемы будет выше 50-60 Гц, басы будут «теряться» — контрабас, туба и бас-гитара звучат на частотах от 40 Гц.

Способ подключения аудиосистемы определяет, каким образом она будет получать данные от смартфона, плеера или ноутбука. Большинство аудиосистем могут подключаться к головному устройству без проводов – с помощью Bluetoothили NFC. Некоторые устройства могут подключаться к сети Интернет по WiFiи управляться приложением со смартфона.

Выбирая модель с подключением по Bluetooth, обратите внимание на поддерживаемую версию: чем она выше, тем выше скорость соединения и ниже энергопотребление. Нельзя сказать, что низкие версии Bluetooth будут ограничивать возможности аудиосистемы – даже версия 2.1 уже обеспечивает скорость достаточную, чтобы музыка стандарта аудио-CD (16 бит, 44 кГц) проходила на устройство беспрепятственно. Но нельзя забывать, что максимальные скорости Bluetooth достижимы только в идеальных условиях – на малом расстоянии и отсутствии помех. В реальной ситуации скорость может быть намного ниже, поэтому некоторый запас не помешает.

При выборе системы, подключающейся к телефону по NFC имейте в виду, что хоть этот вид соединения и относится к беспроводным, работает он на очень малых расстояниях –во время проигрывания музыки смартфон должен будет лежать на колонке. Кроме того, обратите внимание, на поддержку NFC самим смартфоном – она есть далеко не на всех моделях.

Кроме беспроводного способа подключения, большинство колонок можно подключить классическим способом – аудиокабелем с разъемом jack 3,5 мм. Для этого на колонке должен быть линейный вход AUX.

Многие аудиосистемы можно не только подключать к смартфону или плееру, но и использовать в качестве самостоятельного плеера, проигрывающего музыку с USB-флэш или карты памяти. Для этого у системы должен быть разъем для карт памяти или разъем USB и возможность воспроизведенияс него.

Обратите внимание, что не все устройства с разъемом USB способны читать музыку с «флэшек» — некоторые недорогие модели используют этот разъем только для питания и подзарядки аккумулятора. Если проигрывание музыки с внешних носителей для вас важно, обратите внимание на список поддерживаемых форматов — поддержка MP3 есть практически у всех аудиосистем с функцией плеера, а вот другие форматы – WAV, WMA, FLAC, и т.д. – могут не поддерживаться.

Большой объем батареи и наличие полноценного разъема USB позволяет использовать некоторые аудиосистемы в качестве повербанка – для подзарядки внешних устройств.

Если вы собираетесь использовать аудиосистему на открытом воздухе и, тем более – на природе, наличие влагозащищенного корпуса точно не будет лишним.

Только обратите внимание также и на степень защиты – у действительно влагозащищенного корпуса он не должен быть ниже IPX4 (Например, IP54) – это предполагает защиту от брызг с любого направления. Если же вы хотите, чтобы аудиосистема выдерживала даже кратковременное погружение под воду, то степень защиты не должна быть ниже IPX7.

Наличие встроенного микрофона позволит использовать аудиосистему в качестве устройства громкой связи при подключении к смартфону. Это может быть удобно тем, что вам не понадобится подходить к смартфону, если вам придет звонок во время прослушивания музыки на аудиосистеме. На большинстве моделей музыка автоматически приглушится, вы сможете ответить на звонок, нажав соответствующую кнопку на аудиосистеме и спокойно разговаривать, пользуясь её динамиками и микрофоном.

Материал корпуса, являющийся для меломанов одним из важнейших параметров при выборе стационарных колонок, в случае портативных аудиосистем особого значения не имеет. Условия применения этого вида аудиотехники обычно не позволяют отличить просто хороший звук от очень хорошего – посторонние шумы, плохая акустика помещения, качество проигрываемых записей влияют на конечный результат намного сильнее, чем материал корпуса. Поэтому этот параметр лучше оценивать исходя из практичности материала для корпуса и его внешнего вида.

Напоследок следует обратить внимание на вес портативной аудиосистемы. Массивные динамики и аккумуляторы делают внешне компактные устройства порой весьма тяжелыми – вес некоторых моделей превышает 10 кг.

Варианты выбора портативных аудиосистем и колонок

Если вам нужна простая колонка, которая будет звучать немного громче и «чище» динамика смартфона, выбирайте среди [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8c3d816404e77/portativnye-kolonki-i-audiosistemy/?p=1&mode=list&stock=2&order=1&f=99-2099&f=1.8-5&f=8awq]бюджетных моделей с небольшой общей мощностью и соединением по Bluetooth

Если вы хотите использовать аудиосистему на больших вечеринках и вам надо, чтобы она была способна «накрыть звуком» большую площадь, выбирайте среди аудиосистем с большой мощностью.

Если вы собираетесь использовать аудиосистему вдали от цивилизации, выбирайте среди [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8c3d816404e77/portativnye-kolonki-i-audiosistemy/?p=1&mode=list&f=24-75]моделей с большой продолжительностью автономной работы. Если у выбранной модели есть еще и [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8c3d816404e77/portativnye-kolonki-i-audiosistemy/?p=1&mode=list&f=24-75&f=8awr]возможность подзарядки внешних устройств, это поможет вам остаться на связи при неожиданном разряде смартфона.

Если вы хотите, чтобы аудиосистема могла не только озвучивать музыку с внешних устройств, но и сама была способна работать как плеер, выбирайте модель с воспроизведением с [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8c3d816404e77/portativnye-kolonki-i-audiosistemy/?p=1&mode=list&stock=2&order=1&f=8azu]USB-флешек или с [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8c3d816404e77/portativnye-kolonki-i-audiosistemy/?order=1&stock=2&f=hhhe-hhhb]карт памяти.

Если у вас есть любимая радиостанция и вы собираетесь слушать её передачи и на аудиосистеме, обратите внимание, чтобы у неё была [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8c3d816404e77/portativnye-kolonki-i-audiosistemy/?p=1&mode=list&stock=2&order=1&f=hw2w]опция FM-тюнера.

Чтобы иметь возможность слушать музыку на открытом воздухе не опасаяь дождя и брызг воды, выбирайте среди [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8c3d816404e77/portativnye-kolonki-i-audiosistemy/?p=1&i=1&mode=list&stock=2&order=1&f=hmrq&f=ibkk-32xdm-hzvn-h4oq-h4nn]моделей с влагозащищенным корпусом и степенью защиты от IPX4.

Как мощность влияет на громкость колонок | Колонки | Блог

Мощность акустических систем — раздолье для спекуляции цифрами. Разнообразие подходов производителей акустики к измерению этого параметра и документирования результатов заставляет подчас задуматься даже опытного аудиофила. Рассмотрим несколько популярных заблуждений на эту тему.

Миф первый. Колонки «выдают» ватты

Первым делом нужно разобраться с несколькими понятиями. Колонки бывают активные и пассивные.

Первые имеют встроенный усилитель, а для вторых он необходим в виде отдельного устройства.

Именно усилитель в обоих вариантах преобразует ток от блока питания и передаёт сигнал определённой мощности на динамики, которые в свою очередь преобразуют его в звук. Причём делают это с низким КПД, рассеивая большую часть получаемой энергии в тепло. Поэтому говорить, что колонки выдают столько-то ватт, корректно только если они активные.

В любом случае, усилитель служит поставщиком мощности (электрической), а динамик — потребителем. За редкими исключениями (их рассмотрим позже) для активной акустики указывается выходная мощность встроенного усилителя.

Например, внутри двухкомпонентной системы SVEN MC-30 установлены TAS5342R. Его номинал 100 Вт, и производитель колонок честно указывает такую выходную мощность.

При этом динамики рассчитаны на такую мощность, иначе долго такая колонка не проживёт.

С пассивной акустикой всё немного сложнее. Согласование параметров нужно обеспечивать самостоятельно. Здесь уже у каждого компонента будет “своя” мощность: у усилителя — выходная, а у колонок — потребляемая.

Дотошный акустик может заметить, что есть такая величина как звуковая мощность, но она не измеряемая, а расчётная. А вычисляется эта величина из уровня звукового давления, который и отвечает за способности колонки. Он будет подробно рассмотрен далее.

Миф второй. Громкость определяется мощностью

Начнём с того, что громкость — параметр субъективный. Если вам в разгар вечеринки захочется прибавить звука, вряд ли это понравится соседу. То есть зависит громкость от нашего основного приёмника — уха. Правильнее говорить об уровне звукового давления. Именно этот параметр часто встречается в документации на аудиоаппаратуру под именем SPL. Измеряется он в децибелах (дБ) в отличие от мощности, единица измерения которой — ватт. Децибел — величина относительная и индицирует насколько текущий уровень SPL превышает порог слышимости (0 дБ).

Мощность приходится SPL очень «дальним родственником». Как правило, это параметр, указывающий какую максимальную электрическую энергию можно направить в динамики колонки, чтобы они при этом не вышли из строя. За то, насколько эффективно эта энергия будет использоваться, отвечает другой параметр — чувствительность. Она характеризует уже динамик, а не усилитель. Измеряется как SPL на расстоянии метра от динамика, при подаче на него сигнала частотой 1 кГц и мощностью 1 Вт. Отсюда единица измерения — дБ/Вт/м.

Например, чувствительность 84 дБ/Вт/м позволит вам на одном ватте получить SPL в 84 дБ. Каждое удвоение мощности прибавит к SPL 3 дБ. Таким образом, чтобы получить внушительные для небольшого помещения 90 дБ, в такой динамик нужно «влить» 4 ватта. Если же взять более чувствительный динамик (90 дБ/Вт/м), то достаточно будет 1 Вт. Почувствуйте разницу.

Интересно, что у некоторых производителей этот параметр значится как «эффективность». Проведём следующую аналогию. Как далеко вы проедете на автомобиле на 10 литрах бензина? Зависит от расхода топлива. Также и с динамиком, который «заправляют» 10 ваттами мощности — насколько громко он заиграет? Зависит от чувствительности. В случае с 10 Вт прибавьте к её значению 10 дБ и ответ готов.

Миф третий. Существует универсальный показатель мощности

В этой области больше решает репутация производителя, который старается придерживаться стандартов измерения характеристик, а не гонится за баснословными цифрами. Вспомните магнитолы производства известных мастеров доступной бытовой электроники, на которых гордо красовались наклейки с киловаттами. Это как раз те исключения, оговоренные в мифе №1. Казалось бы, магнитола — активная акустическая система, да ещё и портативная, откуда такие цифры?

А это не мощность усилителя, а максимально возможная пиковая нагрузка на динамики, которая может длиться миллисекунды. Да, недорогой динамик возможно выдержит такой всплеск, но это ничего не имеет общего со штатным режимом работы.

Измерять мощность можно разными способами, по-разному учитывая качество звука. Ниже приведены несколько стандартизированных показателей мощности:

• Номинальная и синусоидальная — параметры, появившиеся ещё в советские времена. В импортной технике разумеется их не используют;
• DIN — разработан Немецким институтом стандартизации. Измеряется максимальная мощность при подаче сигнала частотой 1 кГц  в течении 10 минут. При этом уровень нелинейных искажений (или THD), не должен превышать 1%;
• RMS — наиболее часто встречающийся показатель. Отражает максимальный уровень мощности синусоидального сигнала на протяжении длительного времени, при котором нет физических повреждений тестируемого устройства;
• PMPO — музыкальная мощность, позволившая упомянутым производителям магнитол вешать на них ярлычки с киловаттами мощности. Смысла в этом параметре немного, больше маркетинга. Может превышать RMS в 20 раз.

Представляется ассоциация с водонепроницаемостью смартфона. Поместили на пару метров в воду на несколько минут — всё работает. А если утопить метров на пять на то же время, то бесследно это для аппарата не пройдёт. Сначала могут появиться проблемы с тачскрином, при следующем погружении перезагрузится и т.д. После серии таких погружений вода постепенно выведет из строя плату. Аналогично с тестированием динамика. Кратковременно он выдержит высокую нагрузку, но при увеличении времени воздействия начнётся перегрев со всеми вытекающими последствиями.

Стоит обратить внимание на такой простой параметр как потребляемая мощность.

Вечный двигатель ещё не придумали, поэтому выходная мощность не может быть выше входной. Кратковременно оно может быть превышено. Усилитель может накопить энергию и в какой-то пик, например, сильный удар по тарелкам в музыкальном треке, выдать мощность больше потребляемой, но это несколько мгновений. По величине входной мощности можно сразу понять реальный предел устройства, и если производитель указал в брошюре заведомо большие цифры, то задумайтесь, а стоит ли вообще приобретать его продукцию.

Миф четвёртый. RMS — «честная» мощность

Это могло быть так, если бы не маркетинг и подчас повышенный оптимизм производителей акустики. RMS — это наиболее часто встречающийся показатель мощности акустической системы. Он говорит о максимальной мощности, при подведении которой динамики могут работать определённое время и не получат повреждений. То есть при следующем тесте будут функциональны. В идеале если ещё при этом не будет превышен заданный уровень нелинейных искажений. Но это для многих производителей совсем не точно. THD свыше 10% в зависимости от частоты вызывают призвуки, хрипы, скрипы и т.п., что делает прослушивание музыки некомфортным. Зато заявленная мощность будет обеспечена.

Безусловно RMS — более значимый параметр, чем любая пиковая мощность. Но лучше если производитель указывает какие уровни THD соблюдались при проведении испытаний. В идеале, если указан также и максимальный SPL.

Миф пятый. Мощность — главный параметр при выборе акустики

Чтобы дать возможность звуку полностью раскрыться, нужна громкость, равно как и обеспечивающая её мощность. Но упомянутые искажения могут сильно испортить картину. За чистоту звука на всём диапазоне SPL отвечают другие важные параметры: АЧХ, согласованность импедансов, акустическое оформление и др. Каждый из них по-своему влияет на восприятие. Не забывайте, что и помещение, в котором расположена акустическая система, тоже играет немаловажную роль. Да и особенности музыкальных композиций тоже нужно учитывать, не зря же существуют эквалайзеры. Всё эти детали в совокупности и формируют сочный насыщенный звук.

Как работает колонка для музыки

Компактные переносные устройства, способные воспроизводить музыку — изобретение не сегодняшних дней. Как только появилось что-то, что могло проигрывать звук, человеку сразу же захотелось, чтобы это устройство можно было бы взять с собой, дабы иметь возможность насладиться музыкой в любом месте.

К пращурам современных портативных аудиосистем смело можно отнести шарманку, различные музыкальные шкатулки, а также патефоны.

А вот дальше технологический прогресс начал настолько стремительно развиваться, что мы перестали замечать, как виниловым пластинкам на смену пришли радиоприёмники, тех сменили магнитолы, потом появились проигрыватели компакт-дисков, да и они уже перестали виднеться на прилавках магазинов.

Настала эра портативных устройств для воспроизведения музыки. Устройства эти полностью отличаются от своих предшественников. Да, они могут проиграть музыку с некоторых носителей, но главное не в этом. Они должны озвучивать то, что проигрывается на смартфоне или mp3-плеере.

Это понятно. Сейчас смартфоны имеют даже школьники. А их память, даже у самых дешёвых представителей способна вместить в себя не один компакт-диск. Вот и востребовались системы, которые могут подключиться к смартфону и с хорошим качеством, громко озвучить его плейлист.

Характеристики

Что такое портативная колонка? По сути, это динамик, который размещён в отдельном корпусе. Основная функция такой колонки — получение и озвучивание аудиосигнала, поступающего со смартфона или же плеера. Сигнал передаётся через Bluetooth или проводное соединение. Обычно, этого функционала вполне хватает.

Бюджетные колонки оснащены всего одним динамиком, а следовательно работают в моно режиме. Более совершённые и дорогие имеют уже несколько динамиков, что позволяет им работать в стерео режиме. Можно встреть девайсы, которые состоят из пары колонок, их можно поставить в разных сторонах, что усиливает стереоэффект.

Выбирая для себя колонку, необходимо ориентироваться на следующие показатели:

Выходная мощность. Именно от этого параметра зависит громкость звучания вашей системы. Впрочем, зависимость идёт не напрямую, не менее важно сколько динамиков, их размер, а также частота. Именно поэтому две колонки, у которых одинаковая мощность, могут звучать с различной громкостью.

Чтобы было проще разобраться, смотрите на характеристики:

1,5-2 Вт – эти колонки по громкости не далеко уходят от смартфона, но они лёгкие и компактные.

15-20 Вт — в такой модели звучание как обычного телевизора или простенькой компьютерной акустической системы.

Мощность больше 40 Вт это громкость автомобильной акустической системы.

Но ориентируясь на мощность, знайте, она влияет на стоимость прибора, его размеры и соответственно вес. Да и время автономной работы мощных колонок не велико. Хотя они могут и не работать вовсе автономно. Зачастую «самые мощные» работают только от электросети.

Питание

Наибольшее распространение получили колонки, которые работают на аккумуляторах. Они дают возможность отказаться от розетки, вот только длительное время без подпитки могут обойтись не все модели.

Выбирая аккумуляторную систему обращайте внимание на то, насколько долго она может обойтись без зарядки. Длительность эта зависит от рабочего режима, как правило, в технической инструкции указана средняя громкость динамика и отключённые дополнительные функции.

Значения минимальной и максимальной частоты говорят о том, насколько качественно и полно система может воспроизвести звуки, слышимые человеческим ухом. Человек различает звуки с частотой от 16 и до 20000 герц. Чем ближе нижний показатель к минимальному значению, а верхний к максимальному, тем качественней звук у системы. Если нижний показатель оказывается в пределах более 50-60 герц, то система не сможет качественно воспроизводить басы. Они просто потеряются, так как звучат они на частоте от 40 герц.

Способы подключения

Как правило, большая часть колонок имеет возможность подключаться к основному девайсу не прибегая к проводам, через Bluetooth или NFC. Встречаются модели, которые могут подключиться к интернету через WiFi и управляться с помощью специальной программы на смартфоне.

Если вы приобретаете колонку с Bluetooth подключением, то обязательно посмотрите какую версию протокола поддерживает устройство. Насколько выше будет поддерживаемая версия, настолько и быстрее будет происходить соединение, а расход энергии будет меньше. Низкие версии протокола обеспечивают вполне достаточную скорость для того, чтобы музыка в формате аудио компакт-диска свободно проходила на колонку. Но тут нужно понимать, что максимальное качество будет лишь в идеальных условиях, при небольшом расстоянии и полном отсутствии помех. Поэтому лучше иметь некоторый запас.

Если вы рассматриваете колонку с подключением по NFC, то вам нужно иметь в виду, что это подключение хоть и не требует проводов, но работать может лишь на маленьких расстояниях. Необходимо будет всегда держать смартфон рядом с колонкой. Да и поддерживается такой протокол передачи данных не всеми моделями смартфонов.

Естественно, помимо беспроводных вариантов подключения, можно использовать и классику. Вам потребуется кабель с коннектором jack 3,5 мм. И на колонке для такого соединения должен иметься порт AUX.

Назначение колонок

Портативные акустические системы предназначены для работы с носимыми портативными устройствами, такими как: плееры, мобильные телефоны, ноутбуки, планшеты. Потребность в таких системах возникает в тех случаях, когда возможностей устройства не хватает, чтобы качественно воспроизвести музыку.

Акустическая система способна улучшить характеристики основного девайса, но при этом оставляет его мобильным. Колонка спокойно помещается в небольшой сумке, работает от аккумуляторов. И главное, у неё намного более обширные возможности для воспроизведения музыки или фильмов.

Компактные переносные устройства, способные воспроизводить музыку — изобретение не сегодняшних дней. Как только появилось что-то, что могло проигрывать звук, человеку сразу же захотелось, чтобы это устройство можно было бы взять с собой, дабы иметь возможность насладиться музыкой в любом месте.

К пращурам современных портативных аудиосистем смело можно отнести шарманку, различные музыкальные шкатулки, а также патефоны.

А вот дальше технологический прогресс начал настолько стремительно развиваться, что мы перестали замечать, как виниловым пластинкам на смену пришли радиоприёмники, тех сменили магнитолы, потом появились проигрыватели компакт-дисков, да и они уже перестали виднеться на прилавках магазинов.

Настала эра портативных устройств для воспроизведения музыки. Устройства эти полностью отличаются от своих предшественников. Да, они могут проиграть музыку с некоторых носителей, но главное не в этом. Они должны озвучивать то, что проигрывается на смартфоне или mp3-плеере.

Это понятно. Сейчас смартфоны имеют даже школьники. А их память, даже у самых дешёвых представителей способна вместить в себя не один компакт-диск. Вот и востребовались системы, которые могут подключиться к смартфону и с хорошим качеством, громко озвучить его плейлист.

Характеристики

Что такое портативная колонка? По сути, это динамик, который размещён в отдельном корпусе. Основная функция такой колонки — получение и озвучивание аудиосигнала, поступающего со смартфона или же плеера. Сигнал передаётся через Bluetooth или проводное соединение. Обычно, этого функционала вполне хватает.

Бюджетные колонки оснащены всего одним динамиком, а следовательно работают в моно режиме. Более совершённые и дорогие имеют уже несколько динамиков, что позволяет им работать в стерео режиме. Можно встреть девайсы, которые состоят из пары колонок, их можно поставить в разных сторонах, что усиливает стереоэффект.

Выбирая для себя колонку, необходимо ориентироваться на следующие показатели:

Выходная мощность. Именно от этого параметра зависит громкость звучания вашей системы. Впрочем, зависимость идёт не напрямую, не менее важно сколько динамиков, их размер, а также частота. Именно поэтому две колонки, у которых одинаковая мощность, могут звучать с различной громкостью.

Чтобы было проще разобраться, смотрите на характеристики:

1,5-2 Вт – эти колонки по громкости не далеко уходят от смартфона, но они лёгкие и компактные.

15-20 Вт — в такой модели звучание как обычного телевизора или простенькой компьютерной акустической системы.

Мощность больше 40 Вт это громкость автомобильной акустической системы.

Но ориентируясь на мощность, знайте, она влияет на стоимость прибора, его размеры и соответственно вес. Да и время автономной работы мощных колонок не велико. Хотя они могут и не работать вовсе автономно. Зачастую «самые мощные» работают только от электросети.

Питание

Наибольшее распространение получили колонки, которые работают на аккумуляторах. Они дают возможность отказаться от розетки, вот только длительное время без подпитки могут обойтись не все модели.

Выбирая аккумуляторную систему обращайте внимание на то, насколько долго она может обойтись без зарядки. Длительность эта зависит от рабочего режима, как правило, в технической инструкции указана средняя громкость динамика и отключённые дополнительные функции.

Значения минимальной и максимальной частоты говорят о том, насколько качественно и полно система может воспроизвести звуки, слышимые человеческим ухом. Человек различает звуки с частотой от 16 и до 20000 герц. Чем ближе нижний показатель к минимальному значению, а верхний к максимальному, тем качественней звук у системы. Если нижний показатель оказывается в пределах более 50-60 герц, то система не сможет качественно воспроизводить басы. Они просто потеряются, так как звучат они на частоте от 40 герц.

Способы подключения

Как правило, большая часть колонок имеет возможность подключаться к основному девайсу не прибегая к проводам, через Bluetooth или NFC. Встречаются модели, которые могут подключиться к интернету через WiFi и управляться с помощью специальной программы на смартфоне.

Если вы приобретаете колонку с Bluetooth подключением, то обязательно посмотрите какую версию протокола поддерживает устройство. Насколько выше будет поддерживаемая версия, настолько и быстрее будет происходить соединение, а расход энергии будет меньше. Низкие версии протокола обеспечивают вполне достаточную скорость для того, чтобы музыка в формате аудио компакт-диска свободно проходила на колонку. Но тут нужно понимать, что максимальное качество будет лишь в идеальных условиях, при небольшом расстоянии и полном отсутствии помех. Поэтому лучше иметь некоторый запас.

Если вы рассматриваете колонку с подключением по NFC, то вам нужно иметь в виду, что это подключение хоть и не требует проводов, но работать может лишь на маленьких расстояниях. Необходимо будет всегда держать смартфон рядом с колонкой. Да и поддерживается такой протокол передачи данных не всеми моделями смартфонов.

Естественно, помимо беспроводных вариантов подключения, можно использовать и классику. Вам потребуется кабель с коннектором jack 3,5 мм. И на колонке для такого соединения должен иметься порт AUX.

Назначение колонок

Портативные акустические системы предназначены для работы с носимыми портативными устройствами, такими как: плееры, мобильные телефоны, ноутбуки, планшеты. Потребность в таких системах возникает в тех случаях, когда возможностей устройства не хватает, чтобы качественно воспроизвести музыку.

Акустическая система способна улучшить характеристики основного девайса, но при этом оставляет его мобильным. Колонка спокойно помещается в небольшой сумке, работает от аккумуляторов. И главное, у неё намного более обширные возможности для воспроизведения музыки или фильмов.

Как появление портативных колонок облегчило жизнь любителей музыки, зачем нужен этот гаджет и как его выбрать? Разбираемся вместе с компанией Sony.

Портативная колонка позволяет слушать музыку где угодно: в парке, во время хайкинга на Кок-Жайляу или пока занимаетесь спортом. Таких устройств на рынке сотни, а чем больше выбор, тем больше шансов ошибиться. Часто выбор делается на основе внешнего вида или времени автономной работы, но мы считаем, что это не главные критерии. Выбрать колонку не легче, чем акустическую систему. Нужно учесть много технических характеристик.

№1. Какая колонка называется портативной?

«Портативная» не значит «маленькая». Считается, что портативная колонка обязательно должна легко помещаться в рюкзак или даже в карман. Но бывает и так, что колонка имеет приличные габариты при весе в пять, а то и десять килограммов. Поэтому портативность – это в первую очередь не размер или вес, а лёгкость подключения и регулировки звука, а также возможность работать автономно без подключения к сети.

№2. Какие бывают портативные колонки?

По-хорошему колонка может заменить домашнюю аудиосистему. Мало того, у неё есть несколько преимуществ перед громоздкими собратьями: провода не болтаются, колонку можно поставить где угодно, а управление звуком доступно из любой точки в радиусе действия сети. А ещё стильная колонка станет украшением интерьера. И что самое главное, ты в любой момент можешь взять её с собой на отдых, чтобы продолжить наслаждаться музыкой. Например, модель Sony SRS-XB30 выполнена из поликарбоната с прорезиненным покрытием и защитой от влаги по стандарту IPX5.

№3. Хорошо. А технология воспроизведения звука во всех колонках одинакова?

Нет. С точки зрения технологии колонки делятся на три вида:

• Моно-колонка. Здесь всего один динамик, иногда довольно громкий, но объёмного звучания не ждите.
• Стерео-колонка. Два и более динамиков звучат гораздо интереснее одного, но только при достаточной громкости и правильном расположении относительно слушателя.
• Системы 2.1. Тут есть ещё и сабвуфер, так что качественный рок стоит слушать именно на таких моделях, правда, они не очень компактны.

№4. Кому нужна портативная колонка?

Не всякий сможет позволить себе сложную акустическую систему, но звука компьютера или смартфона часто не хватает. Компромиссное решение – портативная колонка.

Предками современных портативных акустических систем были переносные магнитофоны со встроенными динамиками (помните эти огромные штуки?). С тех пор прошло минимум лет тридцать, но назначение техники осталось прежним: портативная акустика позволяет владельцу и его окружению слушать музыку там, где им хочется, и так громко, как душе угодно.

Что же касается звука, то современные колонки тоже ушли далеко вперёд. Они способны воспроизводить бас, адекватно отображать акустико-частотную картину со всеми динамическими нюансами. Конечно, до полноценного звучания им ещё придётся расти, но на нынешнем этапе портативные колонки демонстрируют колоссальный прогресс.

№5. Как выбирать колонку?

Эффективность любого гаджета зависит от тех условий, в которых его будут использовать. Нелогично покупать трёхкилограммовый чемодан для поездок на велосипеде с ветерком и музыкой, а с крошечным карманным девайсом нет смысла устраивать вечеринки на пляже. Лучше всего выбрать золотую середину – колонку, которая будет раскрываться на максимум при разных условиях. Как и в полноформатных акустических системах, здесь важны громкость, чистота и детальность звука.

Колонки весом в килограмм часто считаются компромиссным вариантом. Кроме того, у некоторых моделей, в частности у Sony SRS-XB30, есть режим Party Chain, с помощью которого можно подключить до 10 колонок в одну связку и десятикратно увеличить мощность звучания. Помимо этого у Sony есть технология NFC – быстрая беспроводная связь с небольшой зоной охвата между всеми устройствами бренда. Это и вовсе режим Party Hard.

№6. И всё же имеет ли значение объём батареи?

Конечно. Вы всё-таки будете носить портативную колонку с собой, так что времени её работы должно хватать на 4-6 часов. Это средние показатели по рынку, но в условиях длительных поездок, конечно, нужно больше времени для автономной работы. В случае с Sony SRS-XB30 всё зависит от того, работает ли подсветка, например, и в каких климатических условиях находится девайс (в идеале речь идет о 24 часах бесперебойной работы). Колонка Sony SRS-XB30 благодаря большому объёму батареи можно эффективно использовать не только по прямому назначению, но и как пауэрбанк для вашего мобильного телефона.

№7. На что ещё обратить внимание?

Количество динамиков и их размер. Иногда это видно через сетку, иногда параметры честно указывает производитель. Акустика с одним излучателем будет звучать не так чисто на полной громкости, как колонка с разделёнными. Колонка с одним каналом звучит в режиме моно, колонка с двумя каналами – в стерео. Различие между моно- и стереозвуком состоит в пространственном звучании: монозвук не обладает объёмом.

Габариты. Всё по той же причине, что и выше, это надо учитывать: слишком объёмная или тяжёлая акустика будет не очень удобна в поездках. С другой стороны, можно исходить из потребностей: решайте сами, что вам важнее, – мощность или компактность.

Управление. Даже если портативная колонка синхронизируется по Bluetooth, желательно, чтобы управлять музыкой и громкостью можно было и с корпуса. Зачастую колонкой управляют по Bluetooth – в модели Sony SRS-XB30 есть функция Hands Free, которая позволяет отвечать на звонки по громкой связи, не прерывая связь с колонкой и не портя атмосферу на вечеринке.

Мощность. Выходная мощность не влияет на качество звука, но говорит о максимальной громкости звучания колонки. Начальная точка – 1,5 Вт на один динамик. Такая колонка будет звучать чуть громче смартфона. Колонка со средними показателями обладает мощностью в 16-20 Вт, а 60 Вт – это уже монстр, похожий по звучанию на базовую мультимедийную акустику. Кстати, обратите внимание на наличие сабвуфера в колонке – его мощность учитывается отдельно.

№8. Как понять, нравится ли звук колонки?

В первую очередь обратите внимание на личные ощущения. Как и с наушниками – ничто не имеет значения, если звук не нравится именно вашему слуху. Но если всё-таки хочется разобраться, то следует снова обратить внимание на количество динамиков – они обеспечивают частотный диапазон. Чем шире частотный диапазон, тем качественнее звук. Верхние частоты портативная акустика воспроизводит в пределах 10 000-55 000 Гц. «Низы» – в пределах 20-500 Гц: чем ниже этот показатель, тем сочнее звук. В колонках бывают всякие дополнительные фичи, в зависимости от производителя. В случае с Sony – это функция Extra Bass, которая усиливает звучание низких частот.

№9. Где и для чего нужна колонка?

Громкости смартфона будет мало на открытых пространствах, а стационарным системам нужна розетка. Портативная колонка – компромиссный вариант: по мощности она сравнится с недорогой домашней акустикой. Её можно подключать к ноутбуку или планшету для просмотра фильмов с качественным, громким звуком. Она не займёт много места в чемодане или дорожной сумке. Вы сможете подключить смартфон по Bleutooth, не вставая с шезлонга.

В некоторых моделях производители расширяют функционал, чтобы кастомизировать продукт под потребности пользователя. Если вы любитель вечеринок, то наверняка знаете, что для качественной атмосферы важна не только музыка, но и правильный свет. Так вот, Sony на лицевой стороне колонки реализовали многоцветную линейную подсветку и стробоскоп, которыми удобнее всего управлять через приложение Sony Music Center.

Читайте Informburo.kz там, где удобно:

Если вы нашли ошибку в тексте, выделите ее мышью и нажмите Ctrl+Enter

типы акустического оформления колонок / Stereo.ru

Чтобы как следует разобраться в процессах, происходящих в ящике, на стенке которого смонтирован один или несколько динамиков, нужно вдумчиво прочитать пару-тройку книжек, в каждой из которых формул больше, чем во всем школьном курсе физики. Я забираться в такие дебри не буду, так что не стоит данный материал как исчерпывающий анализ или руководство по постройке аудиофильских колонок. Однако очень надеюсь, что он поможет начинающим меломанам (да и некоторым хроническим тоже) как следует сориентироваться в разнообразии акустических решений, каждое из которых его разработчики, разумеется, называют единственно правильным.

Некоторое время после изобретения в 1924 году электродинамического излучателя с коническим диффузором (окей, просто динамика), его деревянное обрамление исполняло в первую очередь декоративные и защитные функции. Оно и понятно — после долгих лет прослушивания пластинок через слюдяные мембраны и раструбы граммофонов, саунд нового устройства и безо всякой акустической доработки казался просто апофеозом благозвучия.

Мембраны граммофонов изготавливались чаще всего из алюминия или слюды

Однако технологии записи быстро совершенствовались и стало понятно, что более-менее правдоподобно воспроизвести слышимый диапазон динамиком, просто закрепленном на некой подставке, крайне проблематично. Дело в том, что предоставленная сама себе динамическая головка находится в состоянии акустического короткого замыкания. То есть волны от фронтальной и тыловой поверхностей диффузора, излучаемые, понятное дело, в противофазе, беспрепятственно накладываются друг на друга, что самым печальным образом отражается на эффективности работы, и в первую очередь на передаче басов.

Кстати, в процессе данного рассказа я буду чаще всего рассуждать именно о низких частотах, так как их воспроизведение — ключевой момент в работе любого корпуса АС. ВЧ-драйверы в силу малой длины излучаемых волн во взаимодействии с внутренним объемом колонки вообще не нуждаются, и чаще всего полностью от него изолированы.

Душа нараспашку

Самый простой способ отделить фронтальное излучения динамика от тылового — смонтировать его на щите как можно большего размера. Из этой простой идеи и родились, собственно, первые акустические системы, представлявшие собой ящик с открытой задней стенкой, поскольку для компактности края щита просто взяли, да и загнули под прямым углом. Однако в плане воспроизведения басов успехи подобных конструкций впечатляли не слишком. Помимо несовершенства корпуса проблема была еще и в очень небольшом по современным понятиям ходе подвески диффузоров. Чтобы хоть как-то выйти из положения, использовались динамики как можно большего размера, способные развивать приемлемое звуковое давление при небольшой амплитуде колебаний.

PureAudioProject Trio 15TB с 15-дюймовыми НЧ-драйверами на трехслойных бамбуковых панелях

Несмотря на кажущуюся примитивность подобных конструкций, у них имелись и кое-какие достоинства, причем настолько специфические и интересные, что адепты открытых АС не перевелись до сих пор.

Начать с того, что отсутствие каких-либо препятствий на пути звуковых волн – лучший путь к повышению чувствительности. Момент этот особенно ценен для аудиофильских ламповых усилителей, в особенности однотактных или лишенных обратной связи. Бумажные диффузоры большого диаметра даже на мощности порядка четырех-пяти ватт способны создать довольно-таки внушительный, и при этом на удивление открытый и свободный саунд.

При высоте 1,2 м в мире открытой акустики Jamo R907 считаются практически компактами

Что же касается тылового излучения, то чтобы не вносить искажений в прямой звук, оно должно приходить к слушателю с заметной задержкой (свыше 12-15 мс) — в таком случае его влияние ощущается как легкая реверберация, лишь добавляющая в саунд воздуха и расширяющая музыкальное пространство. Тонкость в том, что для создания этой самой «заметной задержки» колонки, разумеется, должны быть расположены на изрядном расстоянии от стен. К тому же большая площадь передней панели и внушительные размеры НЧ-драйверов соответствующим образом сказываются на общих габаритах АС. Одним словом, обладателей небольших и даже средних жилых комнат просьба не беспокоиться.

Кстати, частный случай открытых систем — акустика, построенная на электростатических излучателях. Только за счет почти невесомой диафрагмы большой площади, ко всем вышеописанным преимуществам, у электростатов добавляется способность филигранно передавать даже самые резкие динамические контрасты, а благодаря отсутствию разделения сигнала в зонах СЧ и ВЧ, еще и завидная тембральная точность.

Открытое оформление

Плюсы: Высококлассные открытые колонки — отличный способ получить реальный кайф от прослушивания пуристских ламповых однотактников.

Минусы: Про жирные компрессионные басы лучше забыть сразу. Весь звуковой тракт должен быть подчинен идее открытой акустики, а сами колонки придется выбирать из крайне ограниченного числа предложений.

Запертый в ящике

С ростом мощности и улучшением параметров усилителей сверхвысокая чувствительность акустики перестала быть главным камнем преткновения, а вот проблемы неравномерности АЧХ, и в особенности правильного воспроизведения басов, стали еще более актуальными.

Гигантский шаг к прогрессу в данном направлении сделал в 1954 году американский инженер Эдгар Вильчур. Он запатентовал акустическую систему закрытого типа, и это был отнюдь не трюк в стиле нынешних патентных троллей.

Патентная заявка Эдгара Вильчура на АС в закрытом оформлении

К тому моменту уже был изобретен фазоинвертор и, понятное дело, к ящику с дном динамик тоже примеряли неоднократно, только вот ничего хорошего из этого не получалось. Из-за упругости замкнутого объема воздуха приходилось или терять существенную часть энергии диффузора, или делать корпус непомерно большим, чтобы снизить градиент давления. Вильчур же решил обратить зло во благо. Он сильно понизил упругость подвеса, переложив таким образом контроль за движением диффузора на объем воздуха — пружину куда более линейную и стабильную, чем гофр или резиновое кольцо.

В закрытом ящике движения диффузора контролируются воздухом — в отличие от бумаги или резины он не стареет и не изнашивается

Так удалось не только полностью избавиться от акустического короткого замыкания и поднять отдачу на низких частотах, но и ощутимо сгладить АЧХ на всем ее протяжении. Однако обнаружился и минорный момент. Выяснилось, что демпфирование замкнутым объемом воздуха приводит к повышению резонансной частоты подвижной системы и резкому ухудшению воспроизведения частот ниже данного порога. Для борьбы с такой неприятностью пришлось увеличивать массу диффузора, что логичным образом привело к снижению чувствительности. Плюс поглощение внутри «черного ящика» чуть ли не половины акустической энергии, не могло не внести вклада в снижение звукового давления. Одним словом, новому типу колонок потребовались усилители довольно серьезной мощности. К счастью, на тот момент они уже существовали.

Сабвуфер SVS SB13-Ultra с закрытым акустическим оформлением

Сегодня закрытое оформление применяется по большей части в сабвуферах, особенно в тех, что претендуют на серьезное музыкальное исполнительство. Дело в том, что для домашних кинотеатров энергичная отработка самых низких басов часто оказывается важнее динамической и фазовой точности на всем протяжении НЧ-диапазона. А вот объединив относительно компактный закрытый саб с приличными сателлитами, можно добиться куда более правильного звука — пускай и не наполненного сверхглубокими басами, зато крайне быстрого, собранного и четкого. Всё вышесказанное можно отнести и на счет полнодиапазонных колонок, «закрытые» модели которых изредка появляются на рынке.

Закрытый ящик

Плюсы: Образцовая скорость атаки и разрешение в низкочастотном диапазоне. Относительная компактность конструкции.

Минусы: Требуется достаточно мощный усилитель. Сверхглубоких басов на грани инфразвука добиться весьма затруднительно.

Дело — труба

Еще одним способом обуздания противофазного тылового излучения стал фазоинвертор, по-русски буквально «разворачиватель фазы». Чаще всего он представляет собой полую трубку, смонтированную на передней или задней поверхности корпуса. Принцип работы понятен из названия и незамысловат: раз избавляться от излучения обратной стороны диффузора трудно и нерационально, значит нужно синхронизировать его по фазе с фронтальными волнами и использовать на благо слушателей.

Амплитуда и фаза движения воздуха в фазоинверторе меняются в зависимости от частоты колебаний диффузора

По сути труба с воздухом является самостоятельной колебательной системой, получающей импульс от движения воздуха внутри корпуса. Обладая совершенно определенной частотой резонанса, фазоинвертор работает тем эффективнее, чем ближе колебания диффузора к частоте его настройки. Звуковые волны более высоких частот сдвинуть с места воздух в трубе просто не успевают, а более низкие хотя и успевают, но чем они ниже, тем сильнее смещается фаза излучения фазоинвертора, и, соответственно, его эффективность. Когда поворот фазы достигает 180 градусов, тоннель начинает откровенно и весьма эффективно глушить звук басового драйвера. Именно этим объясняется очень крутое падение звукового давления АС ниже частоты настройки фазоинвертора — 24 дБ/окт.

В борьбе с турбулентными призвуками конструкторы фазоинверторов постоянно экспериментируют

У закрытого ящика, между прочим, на частотах ниже резонансной спад АЧХ куда более плавный — 12 дБ/окт. Однако в отличие от глухой коробки, коробка с трубой в боковой стенке не заставляет конструкторов идти на любые хитрости ради максимального снижения резонансной частоты самого динамика, что довольно хлопотно и дорого. Тоннель фазоинвертора настроить куда проще — достаточно подобрать ее внутренний объем. Это, правда, в теории. На практике, как всегда, начинаются непредвиденные сложности, например, на больших уровнях громкости воздух на выходе из отверстия может шуметь почти как ветер в печном дымоходе. К тому же инертность системы частенько становится причиной падения скорости атаки и ухудшения артикуляции на басах. Одним словом, простор для экспериментов и оптимизации перед конструкторами фазоинверторных систем открывается просто невероятный.

Фазоинвертор

Плюсы: Энергичная отдача на НЧ, возможность воспроизведения самых глубоких басов, относительная простота и дешевизна изготовления (при изрядной сложности расчета).

Минусы: В большинстве реализаций проигрывает закрытому ящику в скорости атаки и четкости артикуляции.

Обойдемся без катушки

Попытки избавиться от генетических проблем фазоинвертора, а заодно и сэкономить на объеме корпуса без ущерба для глубины баса, натолкнули разработчиков на идею заменить полую трубу на мембрану, приводимую в движение колебаниями все того же рабочего объема воздуха. Проще говоря, в закрытом ящике установили еще один низкочастотный драйвер, только без магнита и звуковой катушки.

Пассивный излучатель может увеличить эффективную поверхность диффузора вдвое, или даже в трое, если в одной колонке они установлены парой

Конструкция получила название «пассивный излучатель» (Passive radiator), которое сплошь и рядом не слишком грамотно переводят с английского как «пассивный радиатор». В отличие от трубы сабвуфера, пассивный диффузор занимает куда меньше пространства в корпусе, не так критичен к расположению, и к тому же он, как и воздух внутри закрытого ящика, демпфирует ведущий драйвер, сглаживая его АЧХ.

Пассивный излучатель сабвуфера REL S/5. Основной драйвер направлен в пол

Еще один плюс — с увеличением площади излучающей поверхности для достижения нужного звукового давления требуется меньшая амплитуда колебаний, а значит, снижаются последствия нелинейной работы подвеса. Колеблются оба диффузора синфазно, а резонансная частота свободной мембраны настраивается точной регулировкой массы — к ней попросту подклеивают грузик.

Пассивный излучатель

Плюсы: Компактность корпуса при впечатляющей глубине басов. Отсутствие фазоинверторных призвуков.

Минусы: Увеличение массы излучающих элементов приводит к росту переходных искажений и замедлению импульсного отклика.

Выход из лабиринта

Акустика, вооруженная фазоинверторами и пассивными излучателями, воспроизводит глубокие басы благодаря резонаторам, работающим при посредничестве воздуха внутри АС. Однако кто сказал, что объем колонки не может играть роль низкочастотного излучателя сам по себе? Конечно может, и соответствующая конструкция называется акустический лабиринт. По сути, она представляет собой волновод, протяженностью в половину или четверть длины волны, на которой планируется добиться резонанса системы. Иными словами конструкция настраивается по нижней границе частотного диапазона АС. Конечно использовать волновод полной длины волны было бы еще эффективнее, но тогда для частоты, скажем, 30 Гц, его пришлось бы делать 11-метровым.

Акустический лабиринт — любимая конструкция акустиков-самодельщиков. Но при желании корпуса самой хитрой формы можно заказать и в готовом виде

Чтобы в колонке разумных размеров уместить даже вдвое более компактную конструкцию, в корпусе устанавливают перегородки, формирующие максимально компактный изогнутый волновод, поперечным сечением примерно равным площади диффузора.

От фазоинвертора лабиринт отличается в первую очередь менее «резонансным» (то есть не акцентированным на определенной частоте) звучанием. Относительно низкая скорость и ламинарность движения воздуха в широком волноводе препятствует возникновению турбулентности, порождающей, как мы помним, нежелательные призвуки. Кроме того, в данном случае драйвер свободен от компрессии, повышающей резонансную частоту, ведь его тыловое излучение не встречает практически никаких препятствий.

Схема для расчета корпуса на dbdynamixaudio.com

Бытует мнение, что акустические лабиринты создают меньше проблем со стоячими волнами в комнате. Однако при малейших просчетах в разработке или изготовлении, стоячие волны могут возникнуть в самом волноводе, который, в отличие от фазоинвертора, имеет куда более сложную структуру резонансов.

Вообще надо сказать, что грамотный расчет и точная настройка акустического лабиринта — процессы весьма непростые и трудоемкие. Именно по этой причине данный тип корпуса встречается нечасто, и только в АС очень серьезного ценового уровня.

Акустический лабиринт

Плюсы: Не только хорошая отдача, но и высокая тональная точность басов.

Минусы: Нешуточные размеры, очень высокая сложность (читай — стоимость) создания правильно работающей конструкции.

Эй, на пароме!

Рупор — самый древний и, пожалуй, самый провокационный тип акустического оформления. Выглядит круто, если не сказать эпатажно, звучит ярко, а временами… В старых фильмах герои иногда кричат друг другу что-то в рупор, и характерная окраска такого звука давно стала мемом и в музыкальном, и в киношном мире.

Avantgarde Acoustics Trio с низкочастотным рупорным массивом Basshorn XD высотой 2,25 м

Конечно от жестяной воронки с ручкой теперешняя акустика ушла очень далеко, но принцип работы все тот же — рупор повышает сопротивление воздушной среды для лучшего согласования с относительно высоким механическим сопротивлением подвижной системы динамика. Таким образом, повышается его КПД, а заодно и формируется четкая направленность излучения. В отличие от всех описанных ранее конструкций, рупор чаще всего используется в высокочастотных звеньях АС. Причина проста — его сечение увеличивается по экспоненте, и чем ниже воспроизводимая частота, тем большим должен быть размер выходного отверстия — уже на 60 Гц потребуется раструб диаметром 1,8 м. Понятно, что такие монструозные конструкции больше подходят для стадионных концертов, где их действительно периодически можно встретить.

Главный козырь адептов рупорного воспроизведения заключается в том, что акустическое усиление позволяет при заданной звуковой отдаче уменьшить ход мембраны, а значит, поднять чувствительность и улучшить музыкальное разрешение. Да-да, снова кивок обладателям ламповых однотактников. К тому же при грамотном расчете раструбы могут играть роль акустических фильтров, круто отсекая звук за пределами своей полосы и позволяя ограничиться самыми простыми, а потому вносящими минимальные искажения электрическими кросоверами, а иногда и вообще обойтись без них.

Системы Realhorns — особая акустика для особых случаев

Скептики же не устают напоминать о характерной рупорной окраске, особенно заметной на вокале, и придающей ему характерную гнусавость. Побороть данную неприятность действительно нелегко, хотя судя по тому, как играют лучшие образцы High-End-рупоров, вполне реально.

Рупор

Плюсы: Высокий акустический КПД, а значит, отличная чувствительность и неплохое музыкальное разрешение системы.

Минусы: Характерная трудноустранимая окраска звука, недетские размеры средне- и тем более низкочастотных конструкций.

Круги на воде

Именно такой аналогией проще всего описать характер излучения контрапертурных акустических систем, впервые разработанных в Советском Союзе в 80-х годах прошлого века. Принцип работы нетривиален: пара одинаковых динамиков смонтирована так, что их диффузоры расположены друг напротив друга в горизонтальной плоскости и двигаются симметрично, то сжимая, то разжимая воздушную прослойку. В результате создаются кольцевые воздушные волны, равномерно расходящиеся во все стороны. Причем характеристики этих волн в процессе их распространения искажаются минимально, а их энергия затухает медленно — пропорционально расстоянию, а не его квадрату, как в случае обычных АС.

Duevel Sirius сочетает элементы рупорной и контрапертурной конструкций

Помимо дальнобойности и круговой направленности, контрапертурные системы интересны на удивление широкой вертикальной дисперсией (порядка 30 градусов против стандартных 4-8 гр.), а также отсутствием доплеровского эффекта. Для динамиков он проявляется в биениях сигнала, вызванных постоянным изменением расстояния от источника звука до слушателя из-за колебаний диффузора. Правда, реальная слышимость данных искажений до сих пор вызывает много споров.

Взаимное проникновение концентрических звуковых полей правой и левой колонок создают весьма обширную и равномерную зону объемного восприятия, то есть по сути вопрос точного позиционирования АС относительно слушателя становится не актуален.

Итальяно-российская контрапертурная акустика Bolzano Villetri

Обратная сторона медали — большая опасность ранних отражений этих волн от стен и мебели, о вредоносности которых я подробно рассказывал в статье «Азы акустики для чайников: как правильно расставить колонки в комнате».

Характерная особенность контрапертуры в том, что звук, приходящий к слушателю фактически со всех сторон, хотя и создает впечатляющий эффект присутствия, не может в полной мере передать информацию о звуковой сцене. Отсюда рассказы слушателей об ощущении летающего по комнате рояля и прочих чудесах виртуальных пространств.

Контрапертура

Плюсы: Широкая зона эффектного объемного восприятия, натуралистичность тембров благодаря нетривиальному использованию волновых акустических эффектов.

Минусы: Акустическое пространство заметно отличается от звуковой сцены, задуманной при записи фонограммы.

И другие…

Если вы думаете, что на этом список вариантов оформления колонок исчерпывается, значит вы сильно недооцениваете конструкторский энтузиазм электроакустиков. Я описал только наиболее ходовые решения, оставив за кадром близкую родственницу лабиринта — трансмиссионную линию, полосовой резонатор, корпус с панелью акустического сопротивления, нагрузочные трубы…

Nautilus от Bowers & Wilkins — одна из самых необычных, дорогих и авторитетных в плане звучания акустических систем. Тип оформления — нагрузочные трубы

Подобная экзотика встречается довольно редко, но иногда она материализуется в конструкции с действительно уникальным звучанием. А иногда и нет. Главное не забывать, что шедевры, как и посредственности, встречаются во всех оформлениях, что бы ни говорили идеологи того или иного бренда.

16 материалов о том, как устроены динамики и колонки / Аудиомания corporate blog / Habr

Это — новый дайджест c материалами из «Мир Hi-Fi». Мы собрали статьи об устройстве акустических систем и проектировании колонок. Под катом читайте — какую роль выполняет магнит в динамике, как создают DIY-акустику, как выбрать катушку индуктивности.

Фото Audiomania / Инженерная комната в офисе на Барабанном

---

Что у динамиков внутри

---

• Что есть что: динамические головки. Первую электродинамическую головку, которая походит на современные устройства, запатентовали еще в 1925 году. Эта статья о том, что изменилось с тех пор и чем отличается конструкция динамиков для воспроизведения низких, средних и высоких частот. Вы узнаете, из чего делают каждую деталь головки и с какой целью в динамиках используют золото и алмазы.

• Как выбрать катушку индуктивности. Материал о том, чем отличаются разные катушки индуктивности и какую из них выбрать для решения той или иной задачи. Говорим о разных их видах: с пропиткой и без, из цельной фольги и с сердечниками. Расскажем, зачем катушки покрывают лаком и почему лучший сердечник — воздух.

• Лига Звука: как восстановить винтажные громкоговорители. Материал посвящен «старению» громкоговорителей. Говорим о том, почему винтажные динамики сложно «воскресить» без участия производителя и какой их компонент считается самым слабым звеном (спойлер — это центрирующая шайба, которая служит для точной подгонки звуковой катушки). .

---

Кто и как производит акустические системы

---

• Arslab: доступный Hi-End. Основатели бренда Артем Фаермарк и Юрий Фомин поведали, на какие компромиссы они идут, чтобы сохранить цену на Hi-End-системы доступной. Рассказ о том, на каких деталях аудиосистемы нельзя экономить и как вывести на рынок новый продукт.

• О создании Hi-End-колонок — интервью с Юрием Фоминым из Arslab. В этом интервью Юрий Станиславович объяснил свой подход к разработке акустических систем. Главный конструктор Arslab рассказал, как появилась идея создания бренда, почему большое разнообразие корпусов в линейке — не всегда плюс и почему он считает, что аудиосистема не должна «приукрашать» музыку.

• Как в Monitor Audio разрабатывают новую акустику. Главный разработчик британского бренда акустики Monitor Audio описал, как в компании с нуля создают новую линейку колонок. Вы узнаете, как дизайнеры Monitor Audio изучают потребности клиентов и как тестируют прототипы аудиосистемы. Также статья рассказывает, как разработчики создавали колонку, звучание которой почти не меняется даже в акустически «неудачных» точках квартиры.

• Penaudio: Истинный финский звук. Это история финского производителя аудиосистем Penaudio. Создатель бренда Сами Пенттила поделился, почему колонки Penaudio воспроизводят ультразвуковые частоты и на звучание каких музыкальных инструментов он ориентируется при разработке аудиосистем. Также читайте о том, какие материалы используются в акустике бренда.

• Заметки с фабрики, где делают акустику Arslab и Penaudio. Фотоэкскурсия по фабрике, на которой изготавливают корпуса и собирают готовые акустические системы этих двух брендов. Вы также узнаете, почему повышение затрат на производство Hi-End-акустики не всегда приводит к увеличению качества звучания систем.

---

Как устроены колонки

---

• Азы акустики: типы акустического оформления колонок. Акустическое оформление динамика определяет корпус колонки, в который помещают громкоговоритель. Корпус может быть устроен по-разному: от простого закрытого ящика до сложной конструкции с вырезанным в дереве лабиринтом. Это статья о различиях в звучании разных видов корпусов и необычных способах акустического оформления: контрапертурных системах с горизонтальным расположением динамиков и рупорных конструкциях.

Фото Audiomania / Инженерная комната в офисе на Барабанном

• Как устроены сабвуферы. В этом материале мы поговорим о том, как разные виды акустического оформления влияют на звучание сабвуфера. Также поделимся практическими советами о том, куда установить сабвуфер, как его настроить и как убедиться, что ваша музыка не будет мешать соседям по дому.

• Отсекая лишнее: о видах фильтров в акустических системах. Вы узнаете о разных схемах фильтров и о том, какие из них используются для высоких, средних и низких частот. В материале приведены электрические схемы коррекции частотных характеристик акустической системы: подавитель пиков, компенсатор «провалов» и Г-образный аттенюатор.

• Как устроен конструктор акустических систем. Транскрипт подкаста «Звук», в котором Юрий Станиславович Фомин — инженер с многолетним опытом создания акустических систем и главный технический специалист бренда Arslab — рассказывает о конструкторе акустической системы Audiocore Kit. Интервью о том, как зародилась идея создать DIY-комплект и какие в этом преимущества для покупателей. Здесь же вы найдете ссылки на руководство по сборке Audiocore Kit и обзоры конструктора.

---

Наш Telegram-канал — о звуке и аудиоаппаратуре в микроформате:

Честная Черная пятница Аудиомании
Музыка для продуктивной работы
​Наш гид покупателя: полочные колонки vs напольные
Гид для новичка: что важно знать про амбушюры наушников

---

С 22 по 25 ноября в «Аудиомании» проходит Черная пятница.

В акции участвует несколько сотен товаров со скидками до 70%. На распродаже представлена самая разная аудиоаппаратура: от наушников и портативных гаджетов до Hi-Fi-аудиосистем.

Принцип работы динамика или как он работает?

Хотел было написать статейку по поводу выбора наушников и какие лучше покупать для каких целей, но вот незадача начал писать и сам же употреблять определенные значения величин и упоминать принципы работы динамиков и наушников в общем.

Потому решил сначала немного ввести в экскурс читателей, которые не хотят разбираться в точности как работают стандартные колонки или наушники и объяснить как говорить на пальцах что это такое и с чем его едят.

Первое что хочу сказать, что динамик или громкоговоритель или электроакустический преобразователь в зависимости от сферы применения называться может по-разному, но принцип работы у него одинаковый. И все колонки в основном работают одинаково только небольшая разница заключается в том, что эти колонки бывают разного типа, а внутри них расположены динамики (один или несколько в зависимости от перекрываемой полосы частот).

Итак, кратко, что же представляет собой динамик и как он работает.

Динамик предназначен дл преобразования электрических колебаний в звуковые. Звуковая частота это частоты, которые слышны человеческим ухом.

А сейчас немного отвлечемся для понимания физики процесса. Каждый из нас держал в руках гибкий прутик допустим деревянный и если этим прутом начать быстро махать он начинает издавать звук, при чем есть четка зависимость чем сильнее частота вращения или махов этого прута тем выше звук он издает и также чем толще и больше этот прут тем ниже звук получается при этих нехитрых манипуляций.

Так вот принцип работы обычного стандартного динамика основан на этих явлениях.

Строение динамика

Катушка, мембрана, магнит ну и соединительные провода.

Сигнал, поступая в катушку которая находится в электромагнитном поле постоянного магнита колеблется в зависимости от амплитуды поступаемого сигнала. И раскачивает мембрану (соединенной с катушкой)  которая из-за колебаний создает звук.

И как я уже говорил, чем ниже частота колебаний данной мембраны, тем ниже звук или как принято говорить у музыкантов – басы. Чем выше колебания, тем выше частота получаемых звуков. И наоборот.

Кондиционеры и фильтры для воды на сайте — http://dvoda.com.ua/