На современном рынке акустические системы представлены в довольно большом ассортименте. Данное оборудование отличается друг от друга по сфере применения (инструментальные, концертные, студийные и другие), согласно техническим характеристикам, форме корпуса и многим другим качествам.

Частота звука

Человеческие органы слуха способны распознавать звуки частотой от 20 до 20 000 Гц.

  1. Однополосные системы, где весь диапазон частот создает один динамик.
  2. Двухполосная акустика, которая обладает двумя динамиками: один для воспроизведения музыки на средних и низких частотах, второй – только на высоких.
  3. Трехполосное оборудование – за проигрывание звуков в каждом диапазоне отвечает отдельная «колонка».

Существует оборудование с большим количеством полос, где каждый динамик воспроизводит звук в определенном частотном диапазоне. Наибольшей популярностью обладают двух- и трехполосные системы – они самые доступные и обеспечивают при этом отличное качество звука.

Преимущества двухполосной акустики

Двухполосные акустические системы пользуются наибольшей популярностью среди автомобилистов.

  1. Простая конструкция, что упрощает установку и настройку.
  2. Высокая степень согласованности между динамиками, благодаря чему повышается и качество звучания.
  3. Максимально естественное, «живое» звучание.

В двухполосном оборудовании есть всего два динамика – НЧ и ВЧ. НЧ колонка воспроизводит звуки в низком и среднем диапазонах, а ВЧ – только в высоком. Благодаря этому для работы системы необходимы простые разделительные фильтры.

Особенности трехполосного оборудования

Трехполосная акустика отличается от уже описанной системы лучшим звучанием. Оборудование в таких системах доукомплектовывается СЧ динамиком, который несет так называемую «пространственную» информацию, создает объемное звучание. Кроме того, благодаря разделению обязанностей, оборудование стало компактнее.

Отличия акустических систем

Любая акустическая система состоит из динамиков (СЧ, НЧ и ВЧ), фильтрующего оборудования, усилителей сигнала, звуковых кабелей и входных клемм. Фильтрующие устройства отвечают за разделение звукового сигнала на несколько диапазонов. Фильтр двухполосной акустики разбивает частоты на два «участка» — до 5-6 тыс. Гц, и выше 6 кГц. Трехполосные устройства, как правило, оснащаются кроссоверами – регулируемыми фильтрами частот, которые разбивают диапазон звучания на три участка.

Все акустическое оборудование может быть активным либо пассивным. В первом случае каждый динамик оснащается отдельным усилителем сигнала. Такое решение облегчает согласование излучателей, снижает общую стоимость системы. Однако вместе с тем возрастает сложность обслуживания, установки и первичной настройки. Отдельные усилители чаще всего дополняют комплект трехполосных устройств.

Коаксиальные и компонентные динамики

То, как будет звучать трех- или двухполосная акустика в авто, во многом зависит от типа динамиков, которые бывают коаксиальными и компонентными. Первые представляют собой единую монолитную конструкцию, в которой объединены излучатели высоких, средних и низких частот. Такое решение делает звук узконаправленным. Поэтому такие устройства используют в качестве дополнения и преимущественно в небольших автомобилях.

Вопрос цены

Как уже отмечалось ранее, двухполосная акустика обойдется гораздо дешевле, нежели установка трехполосного оборудования. Это объясняется двумя причинами:

  • меньшее количество оборудования – требуется всего два динамика, максимум два усилителя и один фильтр;
  • простая установка – собрать такую систему можно и самостоятельно, обладая элементарными знаниями в области электричества.

В состав трехполосных систем входит более сложное оборудование, стоимость которого значительно превышает цену обычных устройств. Кроме того, если вы решили установить такую акустику, вам придется обращаться за помощью профессионалов – без специальных измерительных устройств и тонкого слуха смонтированная система будет звучать так же, как и двухполосная акустика. В этом и состоит главный ответ на вопрос о том, чем отличается двухполосная акустика от трехполосной.

Акустические системы можно разделить на бытовые, студийные, концертные, инструментальные и другие по сфере их применения. По расположению акустические системы делятся на напольные, настенные и потолочные. Также акустические системы различаются по их мощности, сопротивлению, форме корпуса и многим другим характеристикам.

По рабочему частотному диапазону акустические системы можно разделить на сабвуферы и широкополосные акустические системы. Последние применяются для воспроизведения частот от 40-60 Гц до 20 кГц, а сабвуферы используются для воспроизведения только низкочастотного диапазона (НЧ) – от 30 до 70..500 Гц.).

Широкополосные акустические системы

Воспроизведение высоких и низких частот имеет свои особенности, именно поэтому для эффективного и качественного воспроизведения широкополосного сигнала используется или 2-х, или 3-хполосные акустические системы.

Двухполосная акустическая система состоит из одного динамика для воспроизведения средних и низких частот (12 или 15 дюймов) и одного – для высоких частот (1-2 дюйма). Динамики в акустических системах имеют специальные названия: драйвер – динамик, воспроизводящий средние частоты, твитер или пищалка – высокие частоты и вуфер – низкие. Также в акустических системах используются специальные устройства — кроссоверы, которые проспускают для каждого динамика нужную полосу частот, а все остальные ослабляют. В двухполосной системе на низкочастотный динамик подается низкочастотный сигнал, а на высокочастотный динамик — высокочастотный сигнал. Частота разделения для драйвера находтся где-то в районе 1,5 кГц, а для твитера немного выше — порядка 7 кГц. То есть все, что находится выше частоты разделения, воспроизводится высокочастотным динамиком, а все, что ниже, — высокочастотным динамиком.

Двухполосная пассивная акустическая система

Часто двухполосные акустические системы могут иметь два динамика 12 или 15 дюймов. При этом низкочастотный сигнал может разделятся встроенным кроссовером на две части так, что вуфер (верхний динамик) работает с верхней частью низкочастотного диапазона, а нижний только с нижней частью низкочастотного диапазона. Такая акустическая система называется "квази трехполосной". Она дает возможность не использовать отдельный сабвуфер, благодаря чему значительно упрощается процесс установки звукового оборудования.

Трехполосная акустическая система использует 3 динамика, которые воспроизводят ВЧ, СЧ и НЧ соответственно. В основном 3-хполосные акустические системы имеют амплитудно-частотную характеристику (АЧХ), которая является теоретическим показателем правильности воспроизведения звука, она лучше, чем АЧХ 2-хполосной акустической системы.

Выбор 3-хполосной акустической системы обоснован в том случае, когда нужна хорошая разборчивость звука, например, в помещениях с хорошей акустикой. Но стоит такая акустическая система дороже, к тому же во многих случаях вполне достаточно 2-хполосной.

Выбирая акустическую систему, нужно обязательно учитывать, что звук широкополосной системы с драйвером (НЧ+СЧ/ВЧ) будет иметь достаточно плотную середину, а система с твитером (НЧ/СЧ+ВЧ) наоборот будет иметь мало середины. Наличие плотной середины является лучше с точки зрения практичности, чем ее отсутствие, так как в этом случае можно в какой-то мере компенсировать недостаточный уровень громкости нижних частот и получить хороший уровень общей громкости. Часто такие ситуации происходят на любительских дискотеках, когда не хватает мощности в низкочастотном диапазоне, поэтому середину накручивают до упора. В таких случаях стоит выбрать 2-хполосную акустическую систему с драйвером, который позволит средним частотам звучать ярко и даст мощный вокал, и плотный звук ритм-гитары.

Сабвуфер

Сабвуфером называется акустическая система, состоящая из одного или нескольких низкочастотных динамиков, размеров 15, 18 и более дюймов, которые используются там, где нужно получить мощный низкочастотный сигнал, например, на дискотеках. Так как около 80 % мощности сосредоточено в низкочастотном диапазоне до 300-500 Гц, то для работы в этом диапазоне лучше всего использовать активный или пассивный сабвуфер, для средних и высоких частот (от 300-500 Гц до 20 кГц) используется широкополосная акустическая система, имеющая в 2-3 раза меньшую мощность по сравнению с мощностью сабвуфера. Наличие сабвуфера в звуковой системе усложняет ее настройку, но благодаря ему воспроизведение широкополосного сигнала в этом случае дает намного больший эффект.

Сабвуфер

На верхней части сабвуфера часто есть специальное углубление для установки штатива, на который устанавливается сателлит — СЧ/ВЧ акустическая система. Но чаще сателлиты устанавливают на штативах-треногах, что устраняет такие последствия их взаимодействия, как привязка к месту расположения и вибрация.

Акустические системы также разделяют на активные и пассивные. Главным различием между ними является то, что в корпусе активной акустической системы находится усилитель, тогда как в пассивной акустической системе он отсутствует. С пассивной акустической системой используется внешний усилитель мощности. Преимуществом активной акустической системы является компактность, мобильность и то, что она не нуждается в лишней коммутации. Но когда она выходит из строя, происходит потеря сразу двух устройств — и усилителя мощности, и акустической системы. Сложности так же возникают при наращивании мощности в инсталляциях с активной акустикой.

Активная акустическая система

В большинстве случаев активная звуковоспроизводящая система включает в себя две активные акустические системы, а пассивная звуковоспроизводящая система состоит из усилителя и двух пассивных акустических систем.

При выборе в первую очередь стоит учесть, где и для чего она будет использоваться, так как этого будет зависеть не только их характеристики, но и форма корпуса, его исполнение и др.

Акустические системы могут использоваться на открытом воздухе, и тогда корпус акустической системы должен защищать устройства, находящиеся внутри, от капель дождя, пыли, ветра и др., и в помещении, где эта защита не требуется.

В зависимости от назначения акустические системы делятся на порталы и мониторы. Порталами называются основные акустические системы, предназначены для вывода звука в зал – для слушателей, а предназначение мониторов — контроль звука на сцене, то есть для выступающих. Название “портал” акустические системы приобрели из-за их расположения по краям сцены у портальной арки. В больших залах для увеличения качества звучания устанавливаются линейные массивы, название “портал” относится к случаю, когда в помещении используются две акустические системы, установленные или подвешенные по краям сцены.

Двухполосные системы используют два динамика, один из которых воспроизводит низкие частоты и нижнюю часть средних – НЧ-динамик, другой – ВЧ-динамик – воспроизводит верхнюю часть средних частот и верхние частоты

Положительные стороны:

  • удается избежать раздела частот в критической области 200 — 800 Гц;
  • всего одна область совместного действия головок (область в районе частоты раздела, когда головки совместно излучают сигнал одной частоты и уровнем излучения каждой нельзя пренебрегать);
  • обычно небольшое соотношение диаметров головок и небольшое расстояние между ними (лучшая согласованность). Соотношение диаметров головок обусловлено требованием обеспечения линейной АЧХ и приемлемой диаграммой направленности на частоте раздела. Диаметры динамических головок составляют от 19 до 38 мм . НЧ/СЧ головка подбирается из расчета получения хорошей согласованности по указанным выше параметрам. Применение низкочастотных головок большого диаметра — 200 мм и более — может привести к неравномерности АЧХ и плохой диаграмме направленности при отклонении от оси АС;
  • обычно меньшие размеры акустического оформления (легче обеспечить требуемую жесткость, уменьшить дифракционные эффекты на плоскостях и гранях корпуса, большая гибкость в выборе места и высоты установки АС).

Недостатки:

  • требование небольшого соотношения диаметров головок не позволяет (в общем случае) получить необходимую отдачу в низкочастотном диапазоне;
  • большая нагрузка на НЧ/СЧ головку в диапазоне частот настройки акустического оформления (и фазоинвертор, и закрытый ящик) может приводить к возникновению многих видов линейных и нелинейных искажений.
  • Выбор частоты раздела головок в двухполосной конструкции является серьезным компромиссом. Так, сдвиг частоты раздела в сторону низкочастотного диапазона отрицательно сказывается на режимах работы ВЧ головки. При приближении частоты раздела к ее резонансной частоте увеличивается значение смещения звуковой катушки. Линейная величина этого смещения обычно не превышает 0,3 мм , поэтому в звучании головки может возникнуть определенная жесткость. Большинство современных ВЧ головок, находящих применение в АС класса High-End, имеют резонансные частоты, лежащие в диапазоне 500 — 1500 Гц, хотя встречаются экземпляры, у которых этот параметр лежит в пределах от 350 Гц до 8 кГц. Смещение частоты раздела в сторону высоких частот приводит к тому, что НЧ/СЧ головке приходится воспроизводить звуковые сигналы в очень широкой полосе частот. Во многих АС ее частотный диапазон может перекрывать 5-6 октав.

Любая двухполосная акустика всегда является серьезным компромиссом в стремлении удовлетворить одновременно множеству противоречивых требований. Никто не спорит, что компромисс может быть найден очень удачно и воплощенный в конструкцию хороших двухполосных АС баланс этих требований способен обеспечить очень и очень неплохие результаты. Однако, если конструктор акустической системы поставил себе целью добиться выдающегося качества звучания, ему намного проще добиться поставленной цели использовав трех- (или даже более) полосную конструкцию. В этом случае у него появляется гораздо больше свободы, например, в выборе типа и размера НЧ-громкоговорителя. Так как размеры типовых СЧ-динамиков всегда значительно больше, чем у твитеров, требование по соблюдению заданных соотношений размеров НЧ- и СЧ-громкоговорителей (в данном случае) легко выполняются даже для самых больших НЧ-громкоговорителей диаметром 315—400 мм. Представляете, какой глубокий и мощный бас выдаст такая «шляпа» в соответствующем акустическом оформлении? От появления в акустической системе третьего громкоговорителя существенно выигрывает и качество звучания средних частот, так как в этом случае их воспроизводит специально разработанный и оптимизированный для этой цели динамик. Однако и у трехполосных акустических систем есть своя «ахиллесова пята» (точнее, несколько «пят»). Во-первых, для того чтобы каждый громкоговоритель уверенно воспроизводил только «свой» звуковой сигнал, в трехполосных АС применяют довольно сложные схемы разделительных фильтров. Эти фильтры, в свою очередь, вносят фазовые и временные искажения, приводящие к размыванию фронта звуковой волны. Поэтому в общем случае многополосные акустические системы имеют худшие переходные характеристики, чем двухполосные АС. Во-вторых, частоты раздела полос сигналов громкоговорителей, как правило, выбираются в диапазонах 300—700 Гц и 4,5—7 кГц, которые попадают в область высокой чувствительности слуха человека, что предъявляет особые требования к качеству исполнения разделительных фильтров и самих громкоговорителей. Так что и у многополосных систем свои проблемы. Как говорится, «нет в жизни аудиофила счастья».