Все особенности и виды акустических систем

Согласно Википедии, акустическая система – это «устройство для воспроизведения звука, оконечное звено усилительного тракта». Более подробно, что это такое, можно описать следующим образом – это комплект специального оборудования, которое воспроизводит музыку или иные звуки, преобразуя электрические сигналы от усилителя в механические колебания динамиков. Более подробно обо всех особенностях и видах данных аудиосистем – далее в нашем материале.

Предназначение АС

Под акустическими системами (АС) иногда подразумевают динамики, громкоговорители, колонки. Однако на самом деле это разные понятия, обладающие определенными отличиями и особенностями. Громкоговорители – это один или несколько динамиков, которые преобразуют поступающие электрические сигналы в акустические посредством колебания воздуха. АС объединяет несколько громкоговорителей класса Hi-Fi и Hi-End с другим оборудованием для получения более качественного звука.

Область применения АС довольна обширна. Во-первых, они входят в комплекты большинства электрофонов, магнитофонов и музыкальных центров. Во-вторых, аудиосистемы широко применяются в сочетании с электрическими музыкальными инструментами. В-третьих, данные устройства являются неотъемлемым инвентарем звуковоспроизводящей аппаратуры в кинотеатрах и концертных залах. Даже просто для усиления звука микрофона на больших площадях применяется АС.

Устройство и принцип действия АС

Акустические колебательные системы в зависимости от цели использования, типа подключения и других параметров имеют конструктивные различия. Однако все они состоят из следующих элементов:

• корпус;
• головки громкоговорителей;
• фильтрующие и корректирующие цепи (например, защита от перегрузки и др.);
• усилители (в некоторых видах);
• звуковые кабели.

Корпус и электроника

Корпус не только служит эстетической составляющей основного устройства, но и значительно влияет на качество и интенсивность звука. Например, при низкочастотных излучениях он устраняет процесс подавления басов. Конструкция короба также позволяет уменьшить резонансы и снизить  неравномерность амплитудных характеристик в диапазоне даже средних и высоких частот.

Головки громкоговорителя являются большей частью электродинамическими. Они преобразуют полученные сигналы в механические колебания благодаря движению проводника (или катушки) с переменным током, который находится в постоянном магнитном поле. В результате этого происходят синхронные колебания катушки и скрепленной с ней диафрагмы, что приводит к возникновению звукового давления, воспринимаемому человеческими органами слуха как звучание в определенном диапазоне.

Фильтрующие и корректирующие цепи позволяют сделать систему более стабильной и эффективной. Чтобы обеспечить качественный звук, используется несколько громкоговорителей, работающих на разных частотах. Благодаря электрическим разделительным фильтрам (кроссоверам) на каждую головку отдельно поддаются сигналы необходимого поддиапазона. Еще используются пассивные фильтры, которые контролируют полосы пропускания сигнала, а также цифровые фильтры, пороговые схемы и другое оборудование.

Усилитель

Это дополнительный элемент АС, назначение которого — усиливать мощность поступающего сигнала. Усилитель может быть встроен в корпус акустической системы, а может быть приобретен отдельно. В первом случае это позволяет:

• не участвовать в процессе согласования усилителя и излучателя по необходимым параметрам (происходит автоматически);
• снизить стоимость акустической системы;
• не использовать кабель большого сечения.

Для второго варианта характерны следующие особенности:

• возможность обслуживания усилителя отдельно, если вся система находится в труднодоступном месте;
• для мощных АС можно использовать один блок питания, а не несколько, как в случае встроенного варианта;
• не нужно использовать балансное подключение в случае, когда источник звука сильно удален от акустической системы.

Принципиальная схема работы

Разобравшись, из чего состоит АС, можно легко понять и ее принцип работы. Электрический сигнал от звуковоспроизводящего устройства проходит через специальное оборудование, если нужно — усиливается и фильтруется, а затем подается на громкоговоритель. Там электроимпульс преобразуется в механические колебания диффузора, которые вызывают соответствующие движения воздуха, воспринимаемые нами как звуковой сигнал определенной частоты. При этом воспроизводимый звук получается качественным, чистым, мощным, интенсивным, точным и глубоким.

Преимущества и недостатки

Акустические системы широко используются не только для проведения различных мероприятий, но и для домашних прослушиваний аудио-треков. Это основное средство, с помощью которого можно усилить и улучшить звук. Несмотря на большое многообразие акустических систем, все они объединены основными особенностями, которые выражаются в преимуществах и недостатках.

Среди достоинств можно выделить:

• улучшение качества и громкости звучания;
• возможность выбора подходящей модели АС в зависимости от целей использования: по уровню звучания, мощности, функциям и дополнительным возможностям;
• способность подключения к дополнительным устройствам для передачи звука;
• наличие доступного интерфейса и дистанционного управления, что упрощает настройку и эксплуатацию АС;
• возможность чтения разных форматов, что позволяет воспроизводить аудио-треки с разных источников и накопителей.

Недостатки аудиосистем в большинстве случаев сводятся к их дороговизне, габаритности (в некоторых моделях колонки имеют весьма значительные размеры) и большому количеству кабелей. Однако в домашних условиях проблему дефицита свободного места можно решить посредством покупки портативной акустики, например, в виде звуковой панели. Такую аппаратуру можно приобрести, в том числе в магазинах с оргтехникой и другой  электроникой.

Тогда как профессиональные АС большой мощности RMS, DIN, PMPO стандартов, будут состоять из весьма солидных акустических колонок и отдельно подключаемого усилителя. Но для больших сцен и площадей эти размеры не играют сколь-нибудь существенной роли. Такая акустика называется компонентной, так как состоит из нескольких элементов.

Совет! Для дома и автомобиля имеет смысл приобрести коаксиальную АС, все составляющие которой вмонтированы в один корпус.

Классификация и особенности разных видов

Сегодня на рынке акустических систем представлено большое множество разных моделей. Условно АС можно делить на разные группы, классифицируя по типам акустики и способам установки, количеству и виду компонентов, назначению, полосности, мощности, чувствительности, частоте, материалу корпуса, интерфейсам и массе других характеристик. Далее — более подробно об основных классификационных критериях.

Пассивные и активные

Как указывалось выше, вся акустика подразделяется на пассивную и активную. В активном варианте усилитель вмонтирован в корпус. Такие модели обладают мобильностью, компактностью, простотой в регулировании настроек. А за счет подключения динамиков непосредственно к усилителям происходит улучшение качества звучания и расширение диапазона воспроизводимых частот. Тогда как для пассивных систем нужен отдельный внешний усилитель.

Широкополосные и многополосные

От количества полос зависит качество и богатство звука. Может быть использовано от одной до семи полос. В первом случае применяется широкополосная система, где один динамик производит весь спектр слышимых частот (высокие, средние и низкие) – тип 1. Сюда относятся мониторные и фронтальные громкоговорители.

Вообще для отдельных частот лучше применять динамики разной конструкции, чтобы не было наложения или искажения звука. Поэтому более востребованы двухполосные и трехполосные системы. В первом случае один излучатель воспроизводит низкие и средние, а другой высокие частоты. Во втором случае — каждый из 3 громкоговорителей производит один из трех поддиапазонов. В этом варианте качество звучания будет значительно лучше широкополосного.

Центральные, тыловые и фронтальные

Каждый компонент акустической системы имеет свое название и назначение. Элементы можно приобрести отдельно или вместе, что позволит создать эффект полного присутствия. Из всех составляющих АС наиболее востребованы следующие компоненты.

1. Система центрального канала – это устройство, которое передает голоса, большинство звуковых и музыкальных рядов, а также обеспечивает привязку звука к изображению. Поэтому такие колонки помещают в непосредственной близости от источника изображения (над или под экраном) и используют для объемного звука.
2. Фронтальная система – это колонки, которые воспроизводят основной звук. Они располагаются спереди от звуковоспроизводящего устройства и могут работать как самостоятельно, так и в составе многоканальной АС.
3. Тыловая система служит для эффекта «окружения звукам», то есть — создает фон. Поэтому такие колонки располагают над головой, сзади или сбоку от слушателей. Можно даже развернуть к стене, чтобы звук от нее отражался.

Напольные и полочные

В зависимости от предусмотренных способов установки различают напольную, настенную, полочную и потолочную систему. Напольные колонки, как правило, самые массивные и тяжелые, например, сабвуфер. Полочные устройства характеризуются небольшими размерами, их удобно размещать сверху на мебели (саундбар). Настенные колонки также имеют компактные габариты, но в отличие от полочных вариантов они идут сразу с креплениями. Небольшие тыловые колонки как раз можно повесить сбоку на стену или спереди под потолком, чтобы создать фоновый шум вокруг слушателя.

Сабвуфер и твитеры

Сабвуфер – однополосная мощная установка, которая передает звуки низких частот. Если в наличии уже есть фронтальные колонки или твитеры, то сабвуфер может реально улучшить звук. Причем при указании вида АС сабвуфер идет отдельно. Например, если заявлено, что система 5.1, то это значит, что к ней относится 5 колонок разных частот и сабвуфер.

Высокие частоты также могут отдельно проигрываться — на твитерах. Такие динамики устанавливаются сверху над фронтальными.

Саундбары

В условиях экономии места и пространства особую популярность приобрели так называемые саундбары. Это своего рода звуковая панель, в горизонтальном корпусе которой находятся динамики разных диапазонов звучания. Многие задаются вопросом, для чего они нужны. Такая полочная система не занимает много места, не загромождает помещение большим количеством колонок и очень стильно смотрится на полочке под или над телевизором, обеспечивая при этом достойное качество.

Закрытые и открытые

АС имеют отличия также в конструкции корпуса.

Электростатические

В электростатических АС используют натянутую по периметру тонкую плёнку из токопроводящего материала, на которую поступает электрический сигнал с частотой звука. Под действием постоянного магнитного поля плёнка приходит в движение и начинает колебаться, производя слышимый звук.

Другие разновидности

Также довольно часто встречаются и другие разновидности закрытых акустических систем. В них применяются дополнительные элементы, позволяющие улучшить мощность и звучание басов.

1. В рупорных колонках для концентрации и трансляции звуковых сигналов служит рупор (труба).
2. В колонке с фазоинвертором обеспечивается резонанс от тыльной к фронтальной стороне диффузора, что приводит к усилению мощности получаемого звука.
3. Вместо фазоинвертора может использоваться и пассивный излучатель.
4. Также для выделения басов применяется акустический лабиринт, представляющий собой подобие фазоинвертора, но своей длиной и изогнутостью напоминающий больше лабиринт.

Как следует из вышеописанного, акустическая система – это очень обширный вид аудиотехники, из множества моделей и вариантов которой каждый пользователь сможет подобрать колонки, соответствующие индивидуальным запросам и потребностям.