Сабвуфер — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 20 марта 2015; проверки требуют 18 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 20 марта 2015; проверки требуют 18 правок.
Сабву́фер (англ. subwoofer) — акустическая система, воспроизводящая звуки самых низких частот звукового диапазона (примерно от 20 до 65 Гц).
Низкие звуковые частоты плохо локализуются, то есть человеку сложнее определить, откуда идёт звук и, исходя из этого, — в многополосной аудиосистеме можно сделать одну большую низкочастотную колонку на всю систему, а в остальных колонках («сателлиты») держать лишь средне- и высокочастотные динамики. Это делает акустическую систему более компактной, уменьшает стоимость и позволяет поместить громоздкий и вибрирующий сабвуфер в место, где он не будет мешать (например, под стол). Кроме того, подбирая подходящее место для сабвуфера, можно попытаться погасить низкочастотные стоячие волны, неизбежно возникающие в небольшом замкнутом помещении.
Сабвуфер обычно применяется в системах, рассчитанных на просмотр современных насыщенных спецэффектами фильмов (см. Домашний кинотеатр) и прослушивание современной музыки (особенно электронной) — в них важна убедительная передача низких частот.
Частая проблема сабвуферных систем — плохая стыковка амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик сателлитов и сабвуфера. На стыке АЧХ может быть как провал, так и завышение уровня из-за несоответствия частотного диапазона или интерференции волн с разным фазовым сдвигом. Поэтому на некоторых сабвуферах существует возможность подстройки его верхней граничной частоты и фазы.
По отношению к усилителю мощности, сабвуферы разделяют на активные и пассивные.
Активный сабвуфер имеет встроенный усилитель мощности (который позволяет снять низкочастотную нагрузку с усилителя) и активный кроссовер, что позволяет отфильтровывать высокие частоты, упрощает согласование сабвуфера с широкополосными акустическими системами. Может получать сигнал линейного уровня (с уже удаленными ВЧ) с отдельного канала источника. Некоторые сабвуферы могут быть подключены между широкополосной АС и источником сигнала (сквозное подключение). Часто имеет дополнительные возможности для подстройки к конкретным условиям применения (поворот фазы, регулировка АЧХ, положения точек среза кроссовера, крутизны среза).
Пассивный сабвуфер не оснащён усилителем мощности, поэтому он подключается «параллельно» с основными стереоколонками, или к отдельному каналу усилителя мощности. Основной недостаток сквозного подключения пассивного сабвуфера состоит в том, что он дополнительно «нагружает» выходные усилители стереоканалов. Это иногда снижает общую громкость и динамичность звучания аудиосистемы. Кроме того, наличие пассивного кроссовера на пути сигнала от усилителя мощности до акустической системы не может оказывать положительного влияния на качество звука. Из-за отсутствия средств настройки, для настройки требуется системный процессор.
- Рупорный сабвуфер (Horn loaded). Рупор чаще всего свернут (folded horn). Такие сабвуферы используются на концертах[источник не указан 2144 дня].
- Закрытый ящик (closed box). Вид акустического оформления без дополнительных излучателей. Низкочастотный динамик установлен на одной из стенок герметичного ящика.
- Фазоинвертор (vented box). Вид акустического оформления с выводами в виде настроенных труб, из которых выходит воздух, тем самым излучая звук от задней части диффузора. Выбор размеров фазоинвертора зависит от параметров динамика, объёма корпуса и частоты, на которую он настраивается. Выше частоты настройки фазоинвертор препятствует чрезмерному раскачиванию диффузора динамика, причём звуковые волны, исходящие с тыльной стороны динамика, проходя через фазоинвертор меняют фазу и складываются с волнами фронтальной стороны. На частоте настройки колебания диффузора минимальны, а большая часть звуковой энергии излучается фазоинвертором. Использование фазоинвертора позволяет повысить КПД по сравнению с аналогичным закрытым корпусом, что значительно повышает отдачу на низких звуковых частотах, и в некоторых случаях позволяет расширить частотный диапазон.
- Бандпасс (бэндпасс, bandpass). Фазоинверторный ящик, разделенный в середине дополнительной стенкой на разные по объёму камеры. Динамик помещен на перегородку между камерами. КПД конструкции выше, чем у фазоинвертора. Название bandpass (полоса пропускания, полосовой фильтр) происходит от способности корпуса ограничивать частотную характеристику сабвуфера. Есть 3 вида бандпассов: 4-й категории, 6-й категории тип-А, 6-й категории тип-Б.
- 4-я категория: ящик с двумя камерами и с одним фазоинвертором на верхней камере.
- 6-я категория: тип-А, ящик с двумя камерами и с двумя фазоинверторами, каждый на свою камеру и по-своему настроенные. Достаточно сложен в проектировании и настройке.
- 6-я категория, тип-Б: ящик с двумя камерами и с двумя фазоинверторами, каждый на свою камеру, но с нижней камеры фазоинвертор направлен в верхнюю камеру, получается верхний фазоинвертор становится общим для двух камер.
- ЧВ (четвертьволновый резонатор, quarter wave box). Вид акустического оформления в виде тоннеля с определенной длиной и определенным сечением. ЧВ не имеет такого параметра как объем, важны лишь длина и площадь поперечного сечения тоннеля. Четвертьволновый резонатор обеспечивает отдачу на 20-40% больше, чем фазоинвертор и на 150-300% больше, чем закрытый ящик.
Обозначение для многоканальных систем[править | править код]
Многоканальные системы принято обозначать как «количество сателлитов.количество сабвуферов». Например, «2.0» означает две колонки, а «5.1» — пять колонок и сабвуфер.
Выбор короба для сабвуфера. Виды ящиков
Здесь мы рассмотрим три основных типа коробов ( ящиков ), используемых в сабвуферах (как впрочем и в других АС). Но для начала немного о предназначении и функции какого бы то ни было ящика. Аккустическая головка излучает звук не только «вперед» но и назад, при этом фронтальная и тыловая звуковые волны противоположны по фазе. В связи с этим, существует термин «аккустическое замыкание» при котором волны с обеих сторон диффузора складываются и(если они противоположны по фазе) гасят друг друга. В этом случае в идеале вы вообще ничего не услышите, на практике же звук будет, но очень далеким от оригинала. Ящик аккустической системы, позволяет это замыкание ликвидировать и придать звуку требуемые характеристики по мощности и частоте.
Закрытый ящик (ЗЯ) — sealed box
Это наиболее простой в изготовлении тип аккустического оформления АС. Колебания в таком ящике находятся в закрытом обьеме и в конечном итоге гасятся. Но поскольку звуковая волна это энергия, то затухая она превращаются в тепло. И хотя количество этого тепла невелико оно все же оказвает влияние на характеристики аккустической системы. (теплея воздух расширяется и повышает жесткость системы). Для предотвращения этого эффекта ЗЯ заполняют изнутри звукопоглощающим материалом, который, поглощая звук поглощает и тепло. Повышение температуры воздуха становится намного меньше и динамику «кажется» что позади него существенно больший объем чем на самом деле. На практике таким способом удается добиться увеличения «аккустического» объема ящика по сравнению с геометрическим на 15-20%.
При всей простоте этой конструкции она обладает многими достоинствами.
- Во-первых, простота расчета характеристик. Здесь есть всего один параметр -обьем.
- Во-вторых, во всем диапазоне частот колебания диффузора сдерживаются упругой реакцией воздушного обьема. Это существенно снижает вероятность перегрузки динамика и его механических повреждений. Не знаю, насколько утешительно это звучит, но у заядлых любителей баса динамики в закрытых ящиках, бывает, горят, но практически никогда не «выплевываются».
- В-третьих, при грамотном выборе параметров головки и объема для нее закрытый ящик не имеет себе равных в области импульсных характеристик, в значительной мере определяющих субъективное восприятие басовых нот.
Если все так хорошо, зачем же нужны все остальные типы коробов? Подвох один-единственный. К.П.П. У закрытого ящика он -наименьший по сравнению с любым другим типом акустического оформления. При этом чем меньше нам удастся сделать объем ящика, при сохранении отго же рабочего частотного диапазона, тем меньше будет его эффективность. Нет более ненасытной твари в смысле подводимой мощности, чем закрытый ящик малого объема, поэтому-то динамики в них, как и было сказано, хоть и не выплевываются, но горят нередко.
Фазоинвертор (ФИ) — vented box
Фазоинвертор — следующий по распространенности тип акустического оформления. В фазоинверторе часть энергии, которая в закрытом ящике «ставится к стенке» используется в мирных целях. Для этого внутренний объем ящика сообщается с окружающим пространством тоннелем, заключающим в себе некоторую массу воздуха. Величина этой массы выбирается таким образом, чтобы, в сочетании в упругостью воздуха внутри ящика создать вторую колебательную систему, получающую энергию от тыльной стороны диффузора и излучающую ее куда нужно и в фазе в излучением диффузора. Такой эффект достигается в не очень широком диапазоне частот, от одной до двух октав, но в его пределах к.п.д. существенно возрастает.
Помимо более высокого к.п.д. фазоинвертор обладает еще одним важнейшим достоинством — вблизи частоты настройки значительно уменьшается амплитуда колебаний диффузора. Это может на первый взгляд показаться парадоксом — как наличие здоровенной прорехи в корпусе громкоговорителя может сдержать движение диффузора, но тем не менее. В своем рабочем диапазоне фазоинвертор создает для динамика совершенно тепличные условия, причем точно на частоте настройки амплитуда колебаний минимальна, а большая часть звука излучается тоннелем. Допустимая подводимая мощность здесь максимальна, а искажения, вносимые динамиком — минимальны.
Выше частоты настройки тоннель становится все менее и менее «прозрачным» для звуковых колебаний, за счет инерции заключенной внутри него воздушной массы, и громкоговоритель работает как закрытый. Ниже частоты настройки происходит обратное: инерция отннеля постепенно сходит на нет и на самых низких частотах динамик работаеи практически без нагрузки, то есть как будто его вынули из корпуса. Амплитуда колебаний быстро возрастает, а вместе с ней и риск выплевывания диффузора или повреждения звуковой катушки от удара о магнитную систему. В общем, если не предохраняться, поход за новым динамиком становится реальной перспективой.
Средством предохранения от таких неприятностей, помимо осмотрительности в выборе уровня громкости, служит использование фильтров инфранизких частот. Отрезая часть спекАвтозвук Кировтра, где все равно никакого полезного сигнала не содержится (ниже 25 — 30 Гц), такие фильтры не дают диффузору идти в разнос с риском для собственной жизни и Вашего бумажника.
Фазоинвертор существенно более капризен к выбору параметров и настройке, поскольку выбору, под конкретный динамик, подлежат уже три параметра: объем ящика, поперечное сечение и длина тоннеля. Тоннель очень часто делают так, чтобы у уже готового сабвуфера можно было регулировать длину тоннеля, меняя частоту настройки.
Полосовой громкоговоритель — Bandpass
Третий тип сабвуфера, довольно часто используемый в автоустановках (хотя и реже, чем два предыдущих) — полосовой громкоговоритель. Если закрытый ящик и фазоинвертор — акустические фильтры верхних частот, то полосовой, как и вытекает из названия — объединяет в себе фильтры верхних и нижних частот. Простейший полосовой громкоговоритель — одинарный 4-го порядка (single vented). Он состоит из закрытого объема, т.н. задней камеры и второго, снабженного тоннелем, как у обычного фазоинвертора (передняя камера). Динамик установлен в перегородке между камерами так, что обе стороны диффузора работают на полностью или частично замкнутые объемы — отсюда и термин «симетричная нагрузка».
Из традиционных конструкций полосовой громкоговоритель, в любом варианте — чемпион по эффективности. При этом эффективность прямо связана с шириной полосы пропускания. Частотная характеристика полосового громкоговорителя имеет вид колокола. Путем выбора соответствующих объемов и частоты настройки передней камеры, можно построить сабвуфер с широкой полосой пропускания, но органиченной отдачей, то есть колокол будет низким и широким, а можно — с узкой полосой и очень высоким к.п.д. в этой полосе. Колокол при этом вытянется в высоту.
Бандпасс — капризная штука в расчете и самая трудоемкая в изготовлении. Поскольку динамик закопан внутри корпуса, приходится идти на ухищрения по сборке ящика так, чтобы наличие съемной панели не нарушало жесткости и герметичности конструкции. Импульсные характеристики тоже не из лучших, в особенности при широкой полосе.
Чем же это компенсируется? Прежде всего, как говорилось — высочайшим к.п.д. Во-вторых — тем, что весь звук излучается через тоннель, а динамик полностью закрыт. При компоновке такого сабвуфера открываются немалые возможности для установки его в автомобиль. Достаточно найти небольшое местечко на стыке багажника и салона, где может разместиться жерло тоннеля — и путь мощнейшим басам открыт. Специально для таких установок фирма JLAudio, например, выпускает гибкие пластмассовые рукава-тоннели, которыми она предлагает соединять выход сабвуфера с салоном. Вроде шланга пылесоса, только толще и жестче.
Какой ящик для своего динамика выберете вы — решать конечно вам. А наша автостудия изготовит вам этот короб.
что это такое и для чего нужны? Беспроводные хорошие сабвуферы и другие виды. Как их выбрать? Устройство
На сегодняшний день мало кто использует аудиосистему и домашний кинотеатр без качественных низких частот. Чтобы получить объемное звучание и не перегружать колонки, подключают дополнительную акустическую систему, именуемую сабвуфером. Данное устройство представлено на рынке огромным выбором моделей, каждая из которых отличается не только дизайном, ценой, техническими характеристиками, но и способом подключения.
Что это такое?
Сабвуфер – это колонка, которая позволяет преобразовывать низкие частоты звуковых волн. Он не выступает самостоятельным акустическим устройством, а считается только дополнением к стереосистемам. Для прослушивания большинства музыкальных треков, в которых не присутствуют басы, нет необходимости приобретать сабвуфер.
Это значит, что данное устройство подойдёт исключительно для тех, кто любит просматривать фильмы с мощными спецэффектами и слушать тяжелую музыку (например, рок). Именно в таких случаях требуется дополнительное устройство к системе, способное придать звучанию особый резонанс и объемность.
К главным преимуществам сабвуферов относят определенные характеристики.
- Эргономичность. Оборудование данного вида занимает минимум свободного пространства и его можно размещать в любом месте.
- Удобство в использовании. Устройство комплектуется пультом ДУ, благодаря которому можно выполнять настройки параметров звука в соответствии с музыкальным стилем композиции. Кроме этого, подключить сабвуфер просто, с этим справится каждый.
- Качественное звучание. Во время работы устройства посторонние звуки отсутствуют. В конструкции оборудования предусмотрена магнитная защита звуковых волн, поэтому их искажение полностью исключается.
- Возможность синхронизации с ноутбуком, компьютером или телевизором. Благодаря этому можно комфортно наслаждаться просмотром любимых фильмов или прослушиванием музыки.
- Шикарный выбор модельного ряда. Производители выпускают различные сабвуферы, отличающиеся не только габаритами, но и эксплуатационными характеристиками. На рынке можно встретить как бюджетные, так и элитные модели.
Что же касается недостатков, то их немного. Главным минусом считается необходимость дополнительного приобретения усилителя, который может занимать много места. Помимо этого, в некоторых моделях не предусмотрена возможность регулировки среза частот.
Для чего нужен?
Сабвуфер не считается обязательным элементом в акустической системе, поскольку необходимость в нем возникает только в том случае, когда хочется получить мощные низы. Тем не менее, такая колонка отлично дополнит любую стереосистему и превратит ее в хороший домашний кинотеатр. Как правило, сабвуфер применяют для просмотра кинофильмов и прослушивания музыки. Благодаря насыщенному басу, который воспроизводит устройство, звуковые эффекты становятся более реалистичными.
Помимо этого, сабвуферы часто устанавливают на концертных площадках, танцполах и в кинотеатрах.
Устройство
Сабвуфер является прибором, обладающим способностью преобразовывать частоту сигнала в колебания воздуха, которые воспринимаются как звук. Он устроен просто и состоит из определенных элементов.
- Подвес. С помощью этого составляющего диффузор крепится к корзине (корпусу динамиков). Подвес может быть изготовлен из разного материала, что сказывается на его прочности и эластичности.
- Монтажное кольцо. Используется в качестве уплотнителя, в отдельных моделях обеспечивает крепление подвеса к корзине.
- Клемма. К ней подсоединяются акустические провода, идущие от усилителя. Встречаются сабвуферы, у которых клемма отсутствует, они выпускаются с прямым подключением.
- Звуковая катушка. Она размещается между верхним фланцем и керном (в том месте, где создается магнитное поле). Катушка имеет вид гильзы с намотанным медным проводом. Катушку соединяют с диффузором (устройство, создающее колебания воздуха), он приводит ее в движение.
- Пылезащитный колпак. Защищает проникновению пыли в зазор звуковой катушки.
- Центрирующая шайба. Обеспечивает крепление катушки в зазоре.
- Магнитная система. Магнит обычно изготавливают из специальной керамики или особых сплавов металла. От его материала изготовления и массы напрямую зависит мощность встроенного динамика. Магнит располагается вокруг керна, он крепится между нижним и верхним фланцем.
Помимо всего вышеперечисленного у каждой модели имеются вентиляционные отверстия для отвода воздуха и защиты звуковой катушки от перегрева.
Вывод проводов устройства осуществляется от катушки по центрирующей шайбе. Благодаря этому исключается появление посторонних звуков во время работы колонки.
Обзор видов
Современный рынок акустического оборудования представлен шикарным ассортиментом сабвуферов, которые пользуются огромной популярностью в домашнем использовании. При этом каждая модель отличается техническими характеристиками и особенностями конструкции, которые нужно обязательно учитывать при покупке данного устройства.
Например, в продаже можно встретить как простой беспроводной сабвуфер, предназначенный для подключения к домашнему кинотеатру, компьютеру, так и профессиональный концертный. Первый вид обычно обладает стандартными функциями, второй же имеет встроенный усилитель и широкий выбор настроек.
По отношению к усилителю мощности
Все модели сабвуферов отличаются между собой наличием или отсутствием усилителя. Если он встраиваемый, то это активный сабвуфер, а когда его приходится отдельно покупать и подключать, такой сабвуфер называется пассивным. Устройства со встроенным усилителем являются более распространенными на рынке, так как идеально подходят для установки в кинозалах и домашних кинотеатрах. Активные сабвуферы помимо усилителя имеют в конструкции регулятор частоты, два входных соединения и переключатель фазы.
Благодаря регулятору частоты можно самостоятельно выставлять диапазон звучания.
К достоинству активных сабвуферов относят удобство в использовании. Устройство имеет встроенный усилитель, и нет надобности дополнительно тратится на его приобретение и выполнять подключение отдельных компонентов. Настройка в таких моделях осуществляется просто. Что же касается недостатков, то такие сабвуферы характеризуются средним качеством, для их установки нужно дополнительно протягивать два кабеля (сигнал и питание), в случае поломки усилителя трудно найти ему замену, и в некоторых моделях система автовключения и выключения работает плохо.
Пассивные сабвуферы выпускаются как в комплектации с внешним усилителем, так и отдельно. Самым лучшим считается выделенный усилитель, так как при установке системы появляется возможность задействовать свободные каналы реверса. Такой вид устройства требует больше мощности, поэтому если в нем не предусмотрен встроенный фильтр высоких частот, то сигнал качественно отфильтровать не получится.
К плюсам таких устройств относят наличие массивных блоков питания, возможность подключения к различной акустике и доступная цена. Минусы: сложная установка и дополнительные затраты на покупку внешнего усилителя.
По конструкции
Ящик (корпус) сабвуфера, куда устанавливается динамик, позволяет придавать звуковым волнам нужные параметры по частоте и динамике. Производители выпускают устройства с различными характеристиками ящика. Самые распространенные варианты представлены ниже.
- Закрытый корпус. Динамик в таких моделях полностью закрыт, поэтому целиком изолирует тыловую звуковую волну. Основные достоинства сабвуферов с закрытым ящиком: простая конструкция, небольшие размеры, отличные импульсивные характеристики, удобное управление. Недостатки: низкий КПД, высокий показатель нижней частотной границы, которая редко составляет 30 Гц.
- Фазоинвертор. Динамик в подобных моделях располагается в ящике, имеющем тоннель. Порт фазоинвертора и динамик работают сообща, создавая колебательную систему, которая излучает дополнительно звуковую энергию тыловой волны. Динамики в таком виде устройства устанавливают во фронтальную стенку ящика, иногда перпендикулярно. К плюсам таких моделей относятся: большая производительность, низкая граница АЧХ, громкое звучание. Минусы: большие габариты, плохие импульсивные характеристики.
- Полосовой громкоговоритель. Динамик в данном виде устройства устанавливается в двух камерах (с фронтальной и тыльной части корпуса) таким образом, что тыловая часть располагается в закрытом ящике, а фронтальная – в ящике с портом. Благодаря такой конструкции имеется возможность достигать довольно низких границ АЧХ с минимальным уровнем искажения звучания. Недостатки таких сабвуферов: склонность к однотонному басу (обычно это наблюдается в дешевых моделях), из-за постоянно высоко давления на динамик его рабочие части быстро выходят из строя.
Помимо этого, устройство обладает слабыми импульсивными характеристиками, чувствительность и ширина полосы пропорционально связаны между собой.
Как выбрать?
До того как приобрести хороший сабвуфер, нужно определиться с его предназначением и изучить основные технические характеристики, которым он должен соответствовать. Специалисты рекомендуют при покупке устройства обращать внимание на важные параметры.
- Частота. Это один из самых главных показателей, от которого зависит допустимый диапазон звучания (способность динамика генерировать диапазон частот). В продаже встречаются сабвуферы с низкими басами от 20 до 40 Гц, средними – от 40 до 80 Гц и высокими – от 80 до 160 Гц. Для домашнего использования можно покупать устройство с колебанием частоты до 60 Гц.
- Мощность. Чем выше звуковое давление, тем лучше будет качество воспроизведения.
- Частота деления кроссовера. Этот показатель указывает на максимальную возможность сабвуфера раскрывать звучание при воспроизведении композиций различной частоты. Его оптимальным значением считается 70 Гц. Чтобы повысить такую частоту, нужно дополнительно использовать процессор.
- Чувствительность. Она не должна превышать 90 Дб. От чувствительности зависит снижение нагрузки на усилитель и отсутствие искажения при звучании.
- Габариты динамика. Производители выпускают устройство с низкочастотными динамиками, размер которых составляет от 25 до 30 см. При этом встречаются модели, диаметр которых снижается до 20 см. Их обычно приобретают для установки в автомобили.
- Масса и размеры устройства. От этих показателей будет зависеть дальнейшее месторасположение сабвуфера, особенно это нужно учитывать владельцам маленьких квартир. Что же касается веса, то чем больше он, тем качественнее техника, так как мощные динамики обычно оснащают тяжелыми магнитами.
Как правильно подключить?
После того как вопрос с выбором и покупкой сабвуфера решен, останется подобрать место для его размещения и осуществить установку. Часто проблемы с басом возникают не из-за технических характеристик устройства, а по причине неправильной его установки. Отражения от стен помещения значительно ослабляют звучание, поэтому нужно знать, куда лучше всего помещать устройство. Для этого следует включить любую тестовую запись и перемещать сабвуфер до тех пор, пока не появится отличное звучание. Таких мест в комнате может быть несколько.
Чтобы снизить вероятность образования стоячих волн и значительно увеличить площадь месторасположения устройства, желательно закрывать стены в местах, где отражается звук специальным материалом. Что же касается подсоединения сабвуфера к системе акустики, то самым простым в этом считается активный сабвуфер. Его подключение не требует отдельного прокладывания кабелей и установки усилителя. Процедура коммутирования заключается только в подключении кабеля сабвуфера к проигрывателю с использованием разъема SubOut.
Подключение пассивного сабвуфера происходит сложнее. Прежде всего, нужно заняться коммутированием кроссовера (устройства, обеспечивающего разделение частот по диапазонам). Схема подключения выглядит следующим образом: сабвуфер подсоединяют к усилителю, который должен быть подключен к проигрывающему устройству. Силовая проводка проходит от АКБ через предохранитель с обязательным соблюдением полярности.
Установку нужно проводить при отключенном питании, это поможет избежать короткого замыкания.
Завершающим этапом установки как активного, так и пассивного сабвуфера считается настройка звука. Для этого необходимо выполнить определенные действия.
- Включить на усилителе фильтр LPF, он понадобится для передачи на динамик низких частот. Помимо этого, включая эту функцию, можно избежать появления инфразвука и выхода из строя устройства.
- Далее нужно включить фильтр высоких частот HPF. Его показатель не должен превышать 90 Гц.
- После этого следует осуществить регулировку чувствительности, выбирая на устройстве пункт level или gain. На усилителе нужно выставить максимальную громкость и плавно проворачивать регулятор, пока не появятся искажения. Помехи могут часто возникать из-за неправильной укладки проводов, поэтому их расположение нужно также проверить. Затем, установив тестовый диск, проверяют громкость звучания.
О том, как выбрать сабвуферы, смотрите в следующем видео.
Какой тип корпуса выбрать для авто сабвуфера (ЗЯ, ФИ или бандпасс)
Автомобильный сабвуфер предназначен для воспроизведения низших частот. Чтобы получить хорошие низкие частоты на обычных акустических системах (без сабвуфера) требуются большие и мощные колонки.
Применение сабвуфера позволит разгрузить акустическую систему по низким частотам. Поскольку человеческий слух не может распознать направление низкочастотного звука, сабвуфер понадобиться только один и расположить можно в любом месте автомобиля. Качество звука при этом повысится, поскольку не придется перегружать колонки басами, а значит уменьшится количество искажений.Существует три типа оформления: закрытый ящик, фазоинвертор и бандпасс.
Тип корпуса сабвуфера — закрытый ящик (ЗЯ)
Это наиболее простой в изготовлении тип акустического оформления. Колебания в таком ящике находятся в закрытом объеме и в конечном итоге гасятся. Поскольку звуковая волна это энергия, то затухая она превращаются в тепло. И хотя количество этого тепла невелико — оно все же оказывает влияние на характеристики акустической системы.Для предотвращения этого эффекта ЗЯ заполняют изнутри звукопоглощающим материалом (вата или синтепон), который, поглощая звук поглощает и тепло. Повышение температуры воздуха становится намного меньше и динамику «кажется» что позади него существенно больший объем, чем на самом деле. На практике таким способом удается добиться увеличения «акустического» объема ящика по сравнению с геометрическим на 15-20%.
При всей простоте конструкции закрытого ящика, он обладает многими достоинствами. Во-первых, простота расчета. Здесь есть всего один параметр — объем. Во-вторых, существенно снижает вероятность перегрузки динамика и его механических повреждений. В-третьих, при грамотном выборе параметров сабвуферной головки и объема корпуса — закрытый ящик не имеет равных в области характеристик, определяющих субъективное восприятие басовых частот.Если все так хорошо, зачем нужны остальные типы акустического оформления? Подвох один — КПД. У закрытого ящика он наименьший по сравнению с любым другим типом акустического оформления. Чем меньше сделать объем ящика, тем меньше будет его эффективность.
Тип корпуса сабвуфера — фазоинвертор (ФИ)
В фазоинверторе часть энергии, которая в закрытом ящике «ставится к стенке» используется в мирных целях. Для этого внутренний объем ящика сообщается с окружающим пространством тоннелем, заключающим в себе некоторую массу воздуха. Величина этой массы выбирается таким образом, чтобы, в сочетании с упругостью воздуха внутри ящика создать вторую колебательную систему, получающую энергию от тыльной стороны диффузора и излучающую ее куда нужно и в фазе в излучением диффузора. Такой эффект достигается в не очень широком диапазоне частот, но в его пределах к.п.д. существенно возрастает.Помимо более высокого к.п.д. фазоинвертор обладает еще одним достоинством — наличие здоровенной прорехи в корпусе громкоговорителя может сдержать движение диффузора и вблизи частоты настройки значительно уменьшается амплитуда колебаний диффузора. В рабочем диапазоне фазоинвертор создает для динамика совершенно тепличные условия, причем точно на частоте настройки амплитуда колебаний минимальна, а большая часть звука излучается тоннелем. Допустимая подводимая мощность здесь максимальна, а искажения, вносимые динамиком — наоборот, минимальны.
Фазоинвертор капризен к выбору параметров и настройке, поскольку выбору, под конкретный динамик, подлежат три параметра: объем ящика, поперечное сечение и длина тоннеля. Тоннель часто делают так, чтобы можно было регулировать длину тоннеля, меняя частоту настройки.
Тип корпуса сабвуфера — полосовой громкоговоритель (bandpass)
Если закрытый ящик и фазоинвертор — акустические фильтры верхних частот, то полосовой — объединяет в себе фильтры верхних и нижних частот. Простейший полосовой громкоговоритель — одинарный 4-го порядка. Он состоит из закрытого объема, т.н. задней камеры и второго, снабженного тоннелем, как у фазоинвертора (передняя камера). Динамик установлен в перегородке между камерами так, что обе стороны диффузора работают на полностью или частично замкнутые объемы — отсюда и термин «симметричная нагрузка».Из традиционных конструкций, бандпасс — чемпион по эффективности. Эффективность прямо связана с шириной полосы пропускания. Частотная характеристика полосового громкоговорителя имеет вид колокола.
Бандпасс — капризен в расчете и трудоемок в изготовлении. Поскольку динамик закопан внутри корпуса, приходится идти на ухищрения по сборке ящика, чтобы наличие съемной панели не нарушало жесткости и герметичности конструкции. Импульсные характеристики тоже не из лучших, в особенности при широкой полосе.Чем это компенсируется? Прежде всего — высочайшим к.п.д. Во-вторых — весь звук излучается через тоннель, а динамик полностью закрыт. При компоновке такого сабвуфера открываются немалые возможности для установки его в автомобиль. Достаточно найти небольшое местечко на стыке багажника и салона, где может разместиться жерло тоннеля — и путь мощнейшим басам открыт.
Какой тип корпуса выбрать для сабвуфера
Если любите слушать качественную музыку — выбирайте сабвуфер с закрытом типом ящика. Если нужно много баса, чтобы дрожало стекло автомобиля — выбор в пользу сабвуфера с корпусом фазоинвертора. Этот вариант даст наибольшую мощность. Вариант с корпусом «бандпасс» — лучше оставить профессионалам авто звука.
Типы акустического оформления сабвуфера
Любой сабвуферный НЧ-динамик обязательно требует акустического оформления. Оформление может быть корпусным, или бескорпусным – в зависимости от характеристик динамика. За редчайшим исключением, все современные автомобильные НЧ-динамики ориентированы на корпусное оформление. И если в параметрах самого облюбованного НЧ-динамика можно быть уверенным – за это ручается добросовестная компания-изготовитель, то исполнение корпуса остается предметом фантазии и навыков того, кто за это берется, будь то профессиональные инсталляторы, или любители делать все своими руками. Попробуем выяснить, как влияют разные типы корпусов на поведение НЧ-динамика, и как добиться от него наилучшего результата.Акустическое оформление само по себе
НЧ-динамик попросту не будет издавать баса, если подать на него аудиосигнал, но не обеспечить акустического оформления. Причина в том, что область повышенного давления, образующаяся спереди по ходу движения диффузора, и область пониженного давления сзади по ходу движения, оказываются ничем не разделены и взаимно компенсируют друг друга – поток воздуха просто перетекает в направлении пониженного давления. Грубо говоря, акустическое оформление как раз выполняет роль такого “разделителя”, изолируя объем с тыльной стороны динамика от объема с фронтальной стороны.
Типов акустического оформления великое множество, но абсолютное большинство из них принадлежит к корпусным типам – проще говоря, когда динамик ставится в ящик той или иной внутренней конфигурации. Типов корпусного оформления тоже множество, а в рамках каждого типа можно обнаружить разные вариации исполнения, отличающиеся прежде всего выбранным объемом и настройкой отдельных элементов конструкции на определенные частоты. Для того, чтобы сделать все правильно, необходимо понимать, какой тип оформления наилучшим образом подходит выбранному НЧ-динамику. Бывает так, что один и тот же динамик можно установить в разные типы корпусов, а бывает – что он пригоден только для одного строго определенного типа.
Наиболее востребованные на практике, составляющие 99 % процентов всего автомобильного сабвуферного парка типы акустического оформления: это бесконечный акустический экран (free air), закрытый ящик, корпус с фазоинвертором и корпус с пассивным излучателем. А среди них тотально доминируют закрытые ящики и корпуса с фазоинвертором. Причина такой популярности не только в выгодных акустических характеристиках, но и в простоте технической реализации, когда изготовление посильно практически в “домашних” условиях, не требует дорогостоящего оборудования, а процесс “подгонки” готового корпуса не слишком хлопотный.
Free air
Оформление типа “бесконечный акустический экран” или попросту “free air” исключительно привлекательно тем, что корпуса не требуется вовсе. Точнее, роль своеобразного “бесконечно большого” корпуса в данном случае выполняет изолированное задней полкой багажное отделение автомобиля. Технически правильно называть такой вариант все-таки достаточно большим “конечным” или “свернутым” экраном, но это неважно в данном случае, поскольку исходный англоязычный термин “infinite baffle” применим и к тому, и к другому случаю. Также неважно, большой багажник или маленький. Начиная с определенной цифры, которой удовлетворяет уже любой маленький багажник, рост объема уже никак не сказывается на поведении динамика. Плюсы в том, что не требуются расходы на изготовление корпуса, не страдает полезный объем багажника. Теоретические минусы тоже есть: это невысокая отдача и малая глубина баса. Но есть и практический минус: для установки в условиях free air пригодны только сабвуферы со строго определенным, довольно специфическим сочетанием основных электроакустических параметров, ориентированные специально на free air.
Практика показывает, что если для free air выбрать НЧ-динамик, не специализированный для такого оформления, а только более-менее подходящий, то можно добиться нужной глубины баса и уровня громкости, но про четкость и структуру баса можно просто забыть – вместо них будет маловразумительный низкочастотный гул. Как это ни печально, исключений здесь не бывает.
Та же практика показывает, что отсутствие корпуса не снижает трудозатраты при установке сабвуфера free air. Ничуть не меньшие силы уходят на “доведение до ума” герметично изолированной основательно усиленной задней полки. Так что единственная реальная выгода от free air – только сохранение объема багажника.
Закрытый ящик
Закрытый ящик – простейшее корпусное оформление для НЧ-головки. Как следует из названия, корпус полностью герметичен, объем воздуха в нем изолирован от внешней среды. К счастью, простота такого варианта сочетается с весомыми достоинствами. Прежде всего – закрытый ящик, как правило, представляет собой самое компактное по объему решение среди всех корпусных. Он очень прост не только в расчете, но также в изготовлении и окончательной доводке. Но главное достоинство закрытого ящика – отменное качество звучания. Этому есть теоретические предпосылки, хорошо знакомые сведущим в основах акустики, достаточно посмотреть на такой параметр любого корпусного сабвуфера, как “групповое время задержки”. Музыкальные преимущества закрытого ящика убедительно подтверждаются на практике. Добиться от корпуса с фазоинвертором такой же четкости и проработанности баса, какую имеют закрытые ящики – возможно, но сложно и встречается редко. Многие самые требовательные ценители точного баса придерживаются мнения, что только в закрытом корпусе можно добиться по-настоящему чистого, точного и собранного баса.
Главным недостатком закрытого ящика выступает не столь большая глубина баса, как у корпуса с фазоинвертором. Также у него не самая высокая отдача среди возможных типов акустического оформления, поэтому он непопопулярен в ориентированных на громкое звучание системах. Если параметры НЧ-динамика позволяют устанавливать его как в закрытый ящик, так и в корпус с фазоинвертором, то во втором случае можно получить выигрыш в глубине от 10 Гц до нескольких десятков Гц. Эта разница зависит от множества факторов, но в любом случае для басовой области она существенна.
Но есть немаловажный нюанс с учетом автомобильной специфики. У закрытого ящика спад на нижней границе АЧХ начинается на более высокой частоте (т.е. глубина баса меньше), но идет полого, с крутизной -12 дБ/окт. У корпуса с фазоинвертором спад начинается на пониженной частоте (т.е. бас глубже), но идет круче, составляя -24 дБ/окт. В то же время в закрытом салоне автомобиля неизменно присутствует эффект естественного усиления низких частот, теоретически составляющий как раз +12 дБ/окт (на практике несколько меньше и вид весьма далек от наклонной прямой линии). Получается, что при удачном совпадении характеристик сабвуфера в закрытом корпусе и автомобильного салона, результирующая АЧХ в басовой области будет иметь вид, близкий к ровной “полке” вплоть до единиц герц. Это теоретически, а на практике может оказаться по-разному, в том числе – когда нехватка глубины баса все-таки дает о себе знать. Исходя из соображений точности и “скорострельности” баса, в таком случае можно выбрать НЧ-динамик на размер больше, чем изначально предполагалось, скажем – 12-дюмовый вместо 10-дюмового, но все-таки предпочесть закрытый корпус фазоинверторному исполнению.
К преимуществам закрытого корпуса относится также отсутствие возможных “лишних” призвуков от элементов конструкции (к примеру, порта фазоинвертора), когда единственной излучающей поверхностью выступает сам диффузор. Также закрытый корпус очень легко настраивать, используя жесткий (снижение объема корпуса) или мягкий (виртуальное увеличение объема корпуса) заполнитель. Также если у работающего с сабвуфером усилителя отсутствует фильтр инфранизких частот (ФИНЧ, subsonic) – а с включенным в мостовом режиме 2-канальным усилителем мощности, скорее всего, так и будет, — и предполагается частая работа на высокой мощности, то вероятность выхода динамика из строя в закрытом корпусе намного меньше, чем в фазоинверторном исполнении.
Корпус с фазоинвертором
Корпус с фазоинвертором (ФИ) делит с закрытым ящиком пальму первенства по популярности среди всех возможных типов акустического оформления. Он также очень прост в изготовлении, отличаясь от закрытого лишь наличием ФИ, состоящего из трубы (форма сечения трубы может сколь угодно отличаться от круглой) и порта. Наличие ФИ настроенного на определенную низкую частоту, позволяет получить ощутимую “бесплатную” прибавку в глубине баса, а часто – также в отдаче. Частота настройки ФИ в рамках заданного объема корпуса определяется длиной ФИ и площадью сечения ФИ. Если НЧ-динамик допускает оба варианта акустического оформления: закрытый и фазоинверторный, то во втором случае, как правило, потребуется корпус несколько большего объема. Величина этого прироста в габаритах зависит от характеристик динамика: встречающиеся на практике варианты укладываются в рамки от нулевого прироста (такой же объем, как у закрытого) до двукратного увеличения.
Увеличение требуемого объема корпуса при переходе к фазоинверторному исполнению вместо закрытого редко доставляет хлопот на практике, за исключением особо стесненных случаев установки. Преимущества корпуса с ФИ оказываются гораздо весомее, особенно для ориентированных на громкое звучание аудиосистем. Однако при ориентации на максимальную достоверность звучания приходится учесть, что добиться от фазоинверторного исполнения нужной точности, плотности и собранности звучания, сравнимой с закрытым вариантом, куда как сложнее. Чаще всего бас в корпусе с ФИ оказывается рыхлым, неплотным, “затянутым”. Приятные исключения бывают, но они редки. Кроме того, процесс доводки “по результату” уже готового корпуса с ФИ заметно сложнее, чем с закрытым, поскольку приходится оперировать замысловатым сочетанием уже нескольких переменных: объема корпуса, его заполнения, длиной трубы фазоинвертора и ее сечением. Что скрывать – нередко наилучший вариант так и остается ненайденным просто потому, что после N-й попытки его уже надоело искать.
При использовании корпуса с ФИ очень желателен усилитель, оснащенный фильтром инфранизких частот (ФИНЧ, subsonic), особенно если предполагается время от времени “поддать жару” аудиосистеме, выкрутив громкость в максимум. Одной из особенностей такого оформления является резкий рост амплитуды колебаний диффузора при снижении частоты ниже определенного порогового значения. В худшем случае амплитуда может даже превысить конструктивный предел динамика Xmech.
Наличие выходящего из порта фазоинвертора потока воздуха может послужить причиной посторонних призвуков в звучании, характерных “похрюкиваний”, хорошо заметных при работе на высокой громкости. Это встречается до обидного часто, даже с заводскими корпусными моделями от недобросовестных производителей, не говоря уже про самодельные конструкции. Причина в неграмотном исполнении порта ФИ и самой трубы ФИ. В основательно проработанных готовых корпусных активных и пассивных сабвуферах от компаний-производителей с высокой репутацией всегда можно обнаружить специальные меры для устранения подобной неприятности: сечение и форма трубы исключают слишком высокую скорость выходящего потока воздуха и образование завихрений, последней цели служит также профиль раструба порта.
Band pass
Довольно громоздкое название “корпус типа полосовой фильтр 4-го порядка”, который часто упрощенно (хоть и технически неверно) называют “полосовой корпус”, а еще проще без перевода (и технически верно) – band pass, принадлежит третьему по популярности типу акустического оформления автомобильного НЧ-динамика. Отличие band pass от закрытого ящика и корпуса с ФИ в том, что он состоит из двух камер: одна из них закрытая, а вторая открывается наружу портом ФИ. Динамик устанавливается на разделительной стенке между двумя камерами и снаружи не виден, единственным излучателем баса наружу выступает порт ФИ. Соответственно, большинство сабвуферов band pass выглядят как безликие черные коробки, но часто зрелищности ради фронтальную стенку выполняют прозрачной – это не очень хорошо для сохранения жесткости корпуса, особенно когда стенка выполнена из плексигласа (поликарбонат предпочтительнее), но “красота требует жертв”.
Такая комбинация закрытого и портированного корпусов в рамках одной конструкции приводит к тому, что как на нижней, так и на заданной верхней границе корпус band pass обеспечивает спад ФЧХ с одинаковой крутизной -12 дБ/окт – откуда он и получил свое название. Четвертый порядок в названии означает 12 (спад АЧХ снизу) + 12 (спад АЧХ сверху) дБ/окт, поскольку в фильтрах первый порядок – это 6 дБ/окт. Ширина пропускаемого диапазона частот зависит от объемов каждой из камер (каждый из них выбирается самостоятельно) и частоты настройки ФИ. Можно очень эффективно изменять характеристики звучания и формы АЧХ сабвуфера band pass, в том числе добиваясь очень хорошей, выигрышной по сравнению с другими вариантами акустического оформления, отдачи за счет сужения воспроизводимой полосы частот.
Высокая отдача, гибкость настройки рабочего диапазона частот и другие преимущества band pass омрачаются серьезным практическим недостатков – он сложен в постройке и чрезвычайно капризен в настройке уже готового корпуса. Очень часто многообещающий по расчетам корпус такого типа после аккуратного изготовления демонстрирует явные огрехи, которых вроде бы не должно быть – но они есть. Процесс практической доводки корпуса для достижения требуемого качества звучания путем варьирования объемов корпуса, длины и сечения ФИ, заполнения камер мягким материалом, у band pass сложнее, требует разборки корпуса для доступа к обеим камерам, и может затянуться надолго. Часто проблемой становятся ярко выраженные резонансные “всплески” на АЧХ на частотах гораздо выше рабочей области сабвуфера, вызванные неграмотно просчитанным портом ФИ. Если излучение порта идет не напрямую в салон, а в багажник, то band pass ведет себя капризно в автомобиле, заметно изменяя характер звучания в зависимости от места расположения и ориентации. Поэтому приступать к постройке корпуса такого типа имеет смысл только тогда, когда накоплен достаточный опыт обращения с более простыми видами акустического оформления, для начальных экспериментов band pass вряд ли подходит.
Но если все сделано грамотно, тем более в заводских условиях, то band pass способен демонстрировать отличные результаты как по качеству звучания, так и по отдаче и другим характеристикам, в том числе оставаясь достаточно компактным, несмотря на наличие двух камер.
При усложнении конструкции, к примеру, наличии двух оснащенных фазоинвертором камер, меняется порядок фильтров корпуса band pass, можно получить дополнительный выигрыш в характеристиках и гибкости настройки, но сложность расчета и доводки возрастает драматически. Подобными чаще всего неблагодатными по результатам экспериментами мало кто увлекается даже среди опытных профессионалов. К чему осложнять себе жизнь, если отличного результата можно добиться более традиционными простейшими в исполнении способами?
Корпус с пассивным излучателем
Корпус с пассивным излучателем можно рассмотреть как вариацию на тему корпуса с фазоинвертором – в которой место ФИ занял выполняющий ту же роль пассивный излучатель. Пассивный излучатель – по сути тот же динамик с диффузором, только лишенный звуковой катушки и магнитной системы, к нему не подводится аудиосигнал. Будучи настроенным на определенную низкую частоту, такой корпус дает очень хороший выигрыш в улучшении глубины баса и отдаче. При грамотном исполнении пассивный излучатель работает эффективнее, чем ФИ, поскольку у него больше площадь. Кроме того, в виду отсутствия проходящего сквозь трубу и порт потока воздуха пассивный излучатель лишен посторонних призвуков.
Однако при всех преимуществах такого типа оформления, оно чрезвычайно редко встречается среди изготавливаемых в инсталляционных студиях или в домашних условиях корпусов. Теоретические преимущества пассивного излучателя на практике оборачиваются большими сложностями в нахождении соответствующего требованиям излучателя среди доступного ассортимента комплектующих на рынке, а также крайним неудобством в настройке. Если для фазоинвертора достаточно запастись набором труб ФИ – как правило, уже оснащенных портом, разного сечения и регулировать их характеристики путем изменения длины, то у пассивного излучателя придется регулировать массу подвижной системы, а это уже весьма хлопотно. Другое дело – заводские условия, там производитель имеет все ресурсы для изготовления нужного пассивного излучателя и всех необходимых с ним экспериментов. Среди готовых серийных корпусных моделей с пассивными излучателями встречаются отличные по звучанию и характеристикам модели.
Другие типы корпусов
Вариантов акустического оформления множество, причем список все продолжает пополняться. Рассмотренные здесь типы относятся к самым практически употребимым, позволяющим быстро добиться нужного результата. Интересующимся остальными версиями можно обратиться к специальной литературе по акустике. Но нельзя забывать про поговорку “гладко было на бумаге…” – всякие экзотические варианты оформления с многообещающими характеристиками могут оказаться чрезвычайно трудоемкими в практической реализации, а процесс их доводки до нужного состояния способен затянуться до бесконечности. Иными словами, эта тема скорее исследовательская, чем представляющая практический интерес для тех, кто всего лишь хочет озвучить свой автомобиль с максимальным качеством передачи музыки.
Полезные темы:
Несколько слов о сабвуферах и том, почему они подойдут почти всем
Сабвуферы давно и плотно вошли в жизнь современных меломанов. Но существует великое множество предубеждений, в отношении тех или иных конструкций сабвуферов, их необходимого количества, частотного диапазона и вообще в полезности этого изобретения для человечества.Знатоки, эксперты и просто “очень знающие люди” часто считают предпочтительнее использование или неиспользование тех или иных технологий, иные вообще принципиально не хотят использовать отдельную НЧ-акустику, ибо не кошерно не соответствует представлениям о т.н. тру АС. Также есть люди, которые убеждены, что сабвуферов должно быть 2 (или более по количеству каналов воспроизведения), для них даже выпускают соответствующие продукты.
В этом материале я постараюсь отделить «мух» от «котлет», мифы от реальности, домыслы от существующих физических явлений, чтобы помочь нашим читателям сделать наиболее подходящий выбор. Я постараюсь обстоятельно рассказать о том, почему сабвуферы подходят почти всем, а также коснусь вопросов акустического оформления и частотного диапазона.
Каналов много — сабвуфер один
Нередко мне приходится слышать о том, что системы оснащенные сабвуферами — это “устройства для дилетантов” и ”эти жуткие бубнелки”, так как сабвуфер, как правило, один, а каналов несколько, соответственно, разделение каналов на низких частотах не происходит, что, якобы, вредит верности воспроизведения. Такие люди в большинстве своем приобретают классическую двухполосную акустику с НЧ-секциями в каждой колонке.
Естественно, разделение каналов происходит в системах с конфигурацией 2.1, 5.1, 7.1 и пр. только на средних и высоких частотах. При этом, существует ли смысл в разделении каналов в НЧ-спектре, сторонники низкочастотной многоканальности либо не знают, либо умалчивают.
Первыми, для кого не имеют смысла НЧ в стерео, должны стать любители винила. Дело в том, что технология грамзаписи в принципе не предполагает многоканальный НЧ-звук, все виниловые басы пишутся в моно, и для винила вполне естественным было бы использование одного сабвуфера и двух сателлитов. Поэтому для меня остаётся не понятным, зачем в некоторых хайэнд системах, которые позиционируются как якобы идеально адаптированные для винила, используются 2 мощных сабвуфера вместо одного.
Кроме того, психоакустические исследования демонстрируют крайне низкую восприимчивость к локализации источников на низких частотах. При частотах ниже 300 Гц, чувствительность слуха к локализации источника существенно снижается. Подавляющее большинство людей не способны определить направление с частотой ниже 150 Гц. Следовательно, для большинства стерео в НЧ практически бесполезно.
Зависимости разности интенсивности звука от угла его прихода для разных частот
Безусловно, для удовлетворения тех немногих, кто способен различать направление звука в низкочастотном спектре, созданы системы с двумя и более сабвуферами (НЧ-секциями), но таких людей крайне мало.
Совершенно логичным будет звучать вопрос, а почему при фактической невосприимчивости слуха человека к локализации низкочастотного источника 2.0 системы не потеряли актуальности. Дело в том, что многие из них (чаще полочные) строятся по двухполосной схеме и имеют НЧ/СЧ-секции, которые воспроизводят как низкие, так и средние частоты (в диапазоне значительно выше и 150 Гц и 300 Гц). Кроме того, наличие второго НЧ-драйвера увеличивает звуковое давление на НЧ, что также может оказаться полезным.
Частотный диапазон
Для классических АС, чем шире частотный диапазон, тем лучше, но это правило не действует для сабвуферов, для них лучше применить более специфический термин «оптимальный частотный диапазон». В идеале такой диапазон должен начинаться от т.н. “глубоких” 20 — 30 Гц и заканчиваться пороговой частотой, выше которой мы можем локализовать источник, т.е. 150 Гц.
Такими характеристиками обладают не все сабвуферы, среди бюджетных образцов нередко встречаются сабы с диапазоном от 80-90 до 300 Гц и выше. Более широкий диапазон говорит о том, что устройство рассчитано на более приземленного пользователя, который не будет вслушиваться в детали и заморачиваться по нюансам стереопанорамирования в НЧ-спектре.
Для астрономически дорогой хайэнд техники иногда создают сабвуферы, способные воспроизводить частоты ниже 20 Гц, которые не слышны, но можно ощутить кожей и внутренними органами, в качестве вибраций волн давления (акустический резонанс). Такие частоты практически не используются в музыке, поэтому мне неизвестно, зачем это нужно.
Акустическое оформление
От акустического оформления сабвуфера зависит большинство его свойств, таких как громкость, габариты, АЧХ и ряд особенностей в звучании. Сегодня принято использовать такие конструкции как закрытый ящик, фазоинвертор, саб с пассивным излучателем и акустический лабиринт.
Фазоинвертор
Этот тип самый распространённый, при этом с ним часто возникают проблемы. Фазоинверторный тип полюбился производителям за сравнительно высокий КПД, что также нередко подкупает пользователей. Но технически грамотные меломаны часто пишут о том, что такие сабвуферы могут вносить существенные искажения.
Не секрет, что низкие частоты в сабвуфере усиливаются за счет акустического резонанса. Саб с ФИ как раз и представляет собой вариацию на тему классического резонатора Гельмгольца. Совершенно естественно, что у резонатора существует резонансная частота. В неправильно рассчитанных, как правило, бюджетных сабвуферах эта частота может представлять собой большую проблему, так как ноты на частоте резонанса звучат значительно громче прочих. Существует правило для хорошего саба с ФИ, гласящее, что:
“Частота резонанса ФИ должна быть не более чем на 33% ниже резонанса динамика в том же корпусе с закрытым ФИ”
Правильно рассчитанный сабвуфер с фазоинвертором
Также некоторые проблемы с такими сабвуферами возникают в связи с турбулентными процессами в трубе фазоинверов. В качественных сабах эти проблемы решают при помощи специальных ухищрений, таких как конические рассекатели от Polk и нарезки в трубе фазоинвертора, устраняющей турбулентные потоки у Monitor Audio.
Как и в прочих вариантах акустического оформления для ФИ-саба важно оптимальное демпфирование
Таким образом, наиболее приемлемыми сферами применения ФИ-сабов являются кино и цирк игры.
Подробнее о распространенных ошибках при создании ФИ-сабвуферов в одной крайне полезной статье.
Закрытый ящик
Один из самых простых и самых эффективных типов акустического оформления для сабвуфера. Лишен практически всех недостатков фазоинверторного типа, равно как и его достоинств. Обладает сравнительно низким КПД, ровной АЧХ, большими габаритами и массой. Не слишком сильно искажает звук. Этот тип один из наиболее распространенных среди компаний, специализирующихся на выпуске сабвуферов. Как правило, закрытые ящики пользуются популярностью у критичных и притязательных аудиофилов.
Лабиринт
Сравнительно редкий вид акустического оформления сабвуферов, основанный на принципе резонанса. КПД — выше, чем у закрытого ящика, и сравним с фазоинверторным типом. При этом искажений значительно меньше. В связи с тем, что конструкция такого корпуса сложна при проектировании и производстве, стоимость лабиринтных сабвуферов не бывает низкой.
Подробнее о лабиринтах можно узнать здесь и здесь.
Акустический лабиринт
Пассивный излучатель
Оригинальный тип акустического оформления, где установлен второй не подключенный излучатель, который работает в качестве пассивного резонатора. Такой тип оформления позволяет уменьшить габаритные размеры по сравнению с закрытым ящиком, работающим с теми же частотами. Также очевидным плюсом является отсутствие резонансных и других паразитных призвуков от фазоинвертора.
Схема работы пассивного излучателя
К недостаткам можно отнести достаточно большие потери, соответственно, более низкую чувствительность, а также то, что большая масса пассивного излучателя негативно сказывается на передаточной характеристике.
Итог
Я ничего не имею против классических 2.0 стерео АС, но применение сабвуфера, мне (как человеку с ушами не локализующими источники в НЧ-спектре) кажется значительно более рациональным. Искренне надеюсь, что материал окажется полезным, даст необходимые представления о некоторых критериях выбора сабвуфера. Если тема заинтересует читателей, можно будет продолжить тему сабов и особенности коммутации оных, мощность и чувствительность, особенности акустического оформления помещений, где планируется установка мощных НЧ-колонок.
Буду признателен за вашу активность в комментариях и участие в размещенном ниже опросе.
Джинса
В нашем каталоге , представлен широкий ассортимент сабвуферов с высокой верностью воспроизведения.
В материале использованы изображения из следующих источников:
baseacoustica.ru
samlib.ru/m/makeew_l_a/1808.shtml
www.youtube.com/channel/UCjKTr6I0jb5-yQcJRTDtsGg
www.ixbt.com
www.drive2.ru
forum.cxem.net
audiogeek.ru